Che cos’è l’apoptosi?

Una corretta ed efficiente regolazione dello sviluppo cellulare è essenziale per un organismo vivente. Le cellule devono essere costantemente rimosse e riciclate, con nuove cellule che le sostituiscono continuamente. Uno di questi processi che si verifica durante la vita naturale di un organismo è l’apoptosi, un processo cruciale che è stato studiato intensamente negli ultimi anni.

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Apoptosi-una panoramica

L’apoptosi è il processo di “suicidio” cellulare controllato. Mentre nelle cellule di necrosi muoiono a causa di lesioni o malattie, l’apoptosi è una parte naturale della regolazione e dello sviluppo dei processi biologici del corpo. È un processo complesso ma ordinato che serve molte funzioni e le anomalie nel processo possono portare alla malattia.

Ad esempio, la separazione delle singole dita nella fase fetale è dovuta all’apoptosi del materiale cellulare tra di loro., Se ciò non dovesse accadere, il feto finirebbe con le dita “palmate” o solo un cuscinetto di tessuto dove sarebbe la mano.

L’apoptosi produce corpi apoptotici, che sono frammenti cellulari che vengono poi inghiottiti dalle cellule fagocitiche. Questo rimuove i frammenti prima che possano diffondersi nel tessuto circostante, potenzialmente causando danni.

Vie di apoptosi

Ci sono due vie che possono iniziare l’apoptosi in una cellula: le vie intrinseche ed estrinseche. Nella via intrinseca lo stress cellulare, una volta rilevato, induce la cellula ad auto-avviare l’apoptosi., Nella via estrinseca, l’apoptosi viene avviata da segnali esterni provenienti da altre cellule. Il percorso intrinseco può anche essere attivato da deboli segnali esterni.

I mitocondri svolgono un ruolo essenziale nella via intrinseca. Agiscono attivando il rilascio di proteine dallo spazio intermembrana, che può verificarsi a causa del gonfiore mitocondriale e della formazione di pori della membrana o dall’aumento della permeabilità della membrana, che causa la fuoriuscita di fattori apoptotici dai mitocondri.,

Il principale mediatore estrinseco dell’apoptosi è il TNF-alfa, una citochina prodotta dai macrofagi attivati. La citochina si lega ai recettori TNFR1 e TNFR2, che sono presenti nella maggior parte delle cellule umane. La via Fas (che coinvolge il recettore del segnale di apoptosi fas – fast, una proteina transmembrana) è un altro iniziatore per la via estrinseca. Attraverso l’interazione tra Fas e FasL (il ligando Fas), si forma il DISCO (complesso di segnalazione che induce la morte). Un ciclo di feedback aumenta il rilascio di fattori proapoptotici dai mitocondri, iniziando così il processo di morte cellulare.,

La morte cellulare è indotta da entrambe le vie attraverso l’attivazione delle caspasi, che sono enzimi che degradano le proteine. Esistono due tipi di caspasi: le caspasi inibitrici e le caspasi boia (le caspasi inibitrici attivano le caspasi boia). La cellula viene quindi uccisa dalla degradazione indiscriminata delle proteine. Il processo finale dell’apoptosi è il confezionamento di organelli cellulari e proteine in bleb legati alla membrana (o pezzi), che vengono poi consumati e rimossi dai fagociti.,

Apoptosi nello sviluppo fisiologico

L’apoptosi svolge un ruolo significativo nello sviluppo fisiologico di un organismo. Come accennato, lo sviluppo delle dita delle mani e dei piedi dalla “pagaia” fetale iniziale è dovuto all’apoptosi nei tessuti tra di loro. Un girino che perde la coda è un altro esempio di un processo mediato dall’apoptosi. L’apoptosi svolge anche un ruolo nello sviluppo del cervello rimuovendo i neuroni non necessari.

L’uomo adulto medio perde da qualche parte tra 50 a 70 miliardi di cellule al giorno attraverso il processo di apoptosi., In questo modo, le cellule vengono costantemente rimosse poiché non diventano più necessarie o raggiungono la fine della loro vita, consentendo la crescita di nuove cellule e la loro sostituzione.

Gli aumenti legati all’età dei linfociti apoptotici portano all’aumento del tasso di mortalità delle cellule nel midollo osseo e nel timo, e questo aumento del tasso di apoptosi è uno dei fattori significativi nell’invecchiamento stesso. L’apoptosi svolge un ruolo significativo nel sistema immunitario.,

Apoptosi anormale

Molti fattori possono svolgere un ruolo nei tassi aumentati o diminuiti di apoptosi, che possono avere effetti dannosi sull’organismo. Le perturbazioni nel processo sono legate a malattie, infezioni e processi fisiologici anormali. Ad esempio, se una cellula non viene rimossa dall’apoptosi e quindi vive più a lungo di quanto dovrebbe avere, può sviluppare caratteristiche difettose che possono portare a diventare malata o cancerosa.

Recenti ricerche hanno dimostrato come l’interruzione dell’apoptosi si verifica in NCI-H460, un tipo di cancro ai polmoni., Nella linea cellulare H460, XIAP (inibitore X-linked della proteina apoptosi) è sovraespresso. XIAPs legano a caspase-9 (specificamente, la forma elaborata) e causano uno squilibrio degli effettori anti-apoptotici e proapoptotici. Le cellule danneggiate continuano a replicarsi, portando alle loro mutazioni cancerose.

L’inibizione dell’apoptosi provoca vari tumori, malattie autoimmuni e infezioni virali. L’apoptosi iperattiva può portare a danni ai tessuti, malattie neurodegenerative e malattie ematologiche. Questo include l’Alzheimer e il Parkinson., Le infezioni da HIV sono collegate ad apoptosi iperattiva non regolamentata.

L’apoptosi anormale è stata anche collegata a condizioni cardiache degenerative come cardiomiopatia, aritmie parossistiche, displasia ventricolare destra aritmogena e disturbi della conduzione che possono essere responsabili di morte improvvisa.

Apoptosi-un processo fisiologico critico ma poco compreso

L’apoptosi è una parte del normale sviluppo di un organismo che non è ancora chiaramente compreso., A causa del suo ruolo nella suscettibilità alle malattie, nella regolazione della morte cellulare naturale e nel suo ruolo critico nel sistema immunitario, i ricercatori stanno studiando questo processo essenziale per sviluppare nuovi trattamenti e terapie farmacologiche che implicano la manipolazione dei percorsi coinvolti.

Ulteriori letture

• Tutto il contenuto di morte cellulare
• Che cos’è la ferroptosi?,
• Come Analizzare Cellulare Necroptosis
• Pyroptosis Percorso e Trigger
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Citations