apoptòsi

Descrizione generale

Sf. [apo-+ptosi]. Uno dei due processi di morte della cellula, anche detta morte cellulare programmata o suicidio cellulare. Negli organismi pluricellulari alcuni tessuti, quali quelli epiteliali come la pelle, le pareti gastrointestinali e dell'apparato respiratorio, si rinnovano a partire da cellule madri che si dividono per mitosi, mentre le cellule più vecchie vengono eliminate, in modo che il numero complessivo rimanga costante. La morte delle cellule “vecchie” avviene attraverso due processi estremamente diversi tra loro: la necrosi e l'apoptosi. La prima si manifesta con un rapido rigonfiamento, si conclude con la lisi della cellula e di norma causa una risposta infiammatoria. L'apoptosi, invece, è un processo che avviene sotto stretto controllo genetico.

L'interesse per l'apoptosi è da sempre legato all'idea del prolungamento della vita e dell'eliminazione selettiva di alcune popolazioni cellulari responsabili dell'insorgenza di alcune patologie: conoscere i geni responsabili della morte cellulare e i meccanismi con cui esplicano la loro funzione può rappresentare il primo passo per la comprensione dei processi di invecchiamento. Uno dei geni principali coinvolti nel processo di morte è il gene c-myc il quale, se la cellula si trova in presenza dei fattori di sopravvivenza, induce la proliferazione; in assenza di questi, invece, innesca l'apoptosi. Un altro gene coinvolto è p53, che ferma l'accrescimento e la divisione cellulare nel caso in cui vengano rilevati dei danni al DNA. Questi devono essere riparati, altrimenti la cellula viene indirizzata verso la morte. Anche gli enzimi responsabili della degradazione proteica rivestono un ruolo importante: sembra infatti che eliminino le proteine responsabili della riparazione del DNA, che viene poi frammentato grazie alla sintesi di un enzima con attività di endonucleasi, a cui segue la condensazione della cromatina. L'apoptosi riveste, in condizioni fisiologiche, un ruolo fondamentale nello sviluppo embrionale, concorrendo alla definizione delle strutture anatomiche: per esempio, essa è responsabile dell'eliminazione dei tessuti interdigitali durante lo sviluppo fetale degli arti, o di quelle parti del tessuto nervoso che non hanno stabilito connessioni sinaptiche e che quindi non potrebbero assolvere alle loro funzioni. Un altro compito assolto dall'apoptosi è di tipo “altruista”: in una cellula sottoposta a stress ambientali talmente forti da non poter reagire e difendersi mediante la sintesi delle proteine da stress o da shock termico viene attivato il programma di morte. Questo tipo di controllo è estremamente vantaggioso per le cellule che la circondano e per l'intero organismo: l'apoptosi non consente il rilascio di sostanze endocellulari nell'ambiente esterno, come avviene nella necrosi, e non si genera così nessun evento infiammatorio. È nota poi un'intera famiglia di geni inibitori dell'apoptosi, la cui attività si riscontra in numerose patologie tumorali: l'attività errata di questi geni sottrae la cellula al suo destino e ne permette la crescita e le successive divisioni, causando l'insorgenza di tumori. Al contrario, alcune patologie sono legate a una morte cellulare precoce e inopportuna: per esempio, in pazienti affetti da AIDS i linfociti di tipo CD4 che contengono il genoma virale integrato nel loro DNA possono rispondere allo stimolo alla proliferazione proprio innescando il processo dell'apoptosi: ecco perché l'AIDS si manifesta con l'assenza della risposta immunitaria. Anche alcune malattie neurodegenerative, quale il morbo di Alzheimer o il morbo di Parkinson, sono dovute alla morte delle cellule nervose. Conoscendo i meccanismi che sono alla base del processo di morte, sembra plausibile studiare delle terapie che, influenzando negativamente o positivamente l'attivazione dell'apoptosi, possano risultare efficaci. Nel caso di alcuni tumori, per esempio, sono stati condotti degli esperimenti in cui bloccando i geni responsabili della resistenza alla morte è stato innescato l'andamento suicida delle cellule tumorali; lo stesso risultato è stato ottenuto in vitro inserendo in cellule tumorali, in cui il gene p53 era mutato e non funzionante, una copia del gene sano: la sua espressione ha determinato l'autoeliminazione di queste cellule. Una scoperta di particolare rilievo ha messo in luce il fatto che molti agenti patogeni, soprattutto di tipo virale, influenzano la cellula ospite con sistemi antiapoptotici. Ciò è chiaramente legato al fatto che un qualsiasi virus indirizza l'attività cellulare verso la sintesi dei propri componenti, per la produzione di nuove particelle virali: se la cellula morisse impedirebbe la riproduzione, a svantaggio dell'organismo patogeno. Sembra molto probabile che questa sia una caratteristica fortemente favorita dalla selezione naturale, e che tutti gli organismi parassiti non in grado di bloccare il suicidio cellulare non abbiano avuto modo di propagarsi nell'ambiente e quindi siano andati rapidamente incontro all'estinzione.