La morte cellulare è l'evento conclusivo della cellula, conseguente a
danni di una data rilevanza, ed è un passaggio fondamentale in molte
patologie.
La morte è anche un evento normale che coinvolge la regolazione e il
ricambio tissutale.
Una cellula che si avvia alla morte modifica la sua struttura.
Sono state descritte due modalità di morte cellulare:
l'apoptosi e la necrosi.
L'apoptosi (dal greco allontanamento, diminuzione) è la via seguita
nell'organismo da milioni di cellule, continuamente, compensata dalla
mitosi che contribuisce all'omeostàsi (capacità di mantenere un equilibrio
interno delle condizioni chimico-fisiche). È inoltre il fisiologico processo
che provvede, in fase embrionale, all'eliminazione delle membrane
interdigitali, alla formazione del lume degli organi cavi, al
ridimensionamento numerico delle cellule nervose.
In fase senile, o nelle tappe di maturazione, è anche responsabile
dell'atrofia che si osserva in alcuni tessuti di mammifero. In altri termini è
implicata in numerosi processi cellulari non necessariamente patologici.
Una cellula che sta per andare incontro ad apoptosi è riconoscibile da alcuni elementi
caratterizzanti l'evento:
• perdita di strutture specializzate di superficie (microvilli ecc.)
• riduzione del volume cellulare per compattazione degli organuli citoplasmatici. In alcuni casi
può accadere che la cellula si frammenti in corpi circondati da membrana (corpi apoptosici).
Nella cellula avvengono processi di aggregazione proteica (promossi da enzimi) con legami
fortemente insolubili (transglutaminasi). Le proteine transglutaminate costituiscono un involucro
rigido posto sotto la membrana cellulare.
• gli organuli citoplasmatici restano integri, e i mitocondri non vanno incontro a rigonfiamento e
rottura (come nella necrosi). Quasi sempre si può rilevare un rigonfiamento transitorio del REL,
con le cisterne che arrivano a fondersi con la membrana plasmatica della cellula.
• la cromatina all'interno del nucleo muta la sua configurazione condensandosi sotto la
membrana nucleare, situazione dovuta al collasso della sua organizzazione, provocato dal taglio
della doppia elica di DNA.
• la cellula in apoptosi è riconosciuta dalle cellule vitali circostanti a causa dell'esposizione di
residui di fosfatidilserina sulla sua superficie, che la segnala come bersaglio per la fagocitosi.
La necrosi (dal greco morte), è causata da condizioni extracellulari gravemente
compromesse che comportano il rigonfiamento e la conseguente rottura
cellulare.
Le prime modificazioni che interessano una cellula che va incontro a necrosi
riguardano:
• un lieve rigonfiamento
• la dilatazione del REL e la perdita di ribosomi dal RER
• successivamente si formano esfoliazioni contenenti citoplasma, dalla
membrana citoplasmatica, prive di organuli. Tali alterazioni possono essere
anche non letali, ma esiste un punto di non ritorno oltre il quale il destino della
cellula è irreversibilmente segnato. Tale momento è rilevabile
microscopicamente ed è caratterizzato da una violenta dilatazione e dalla
comparsa di corpi densi nella matrice extracellulare.
• a questo punto le cellule necrotiche si rigonfiano e le membrane plasmatiche
interne e superficiale iniziano a rompersi con la conseguente fuoriuscita degli
organuli.
Come conseguenze della necrosi, spesso si hanno risposte infiammatorie locali.
Studi recenti hanno evidenziato come apoptosi e necrosi non siano
fenomeni distinti o in antitesi ma rappresentano gli estremi del medesimo
processo.
Si è potuto rilevare come, la medesima tossina, possa indurre apoptosi a
basse concentrazioni e necrosi a concentrazioni più elevate.
Gli equilibri fra una via o l'altra possono essere ricondotti alla differente
quantità di ATP e dall'attivazione delle caspasi. Un alto livello di ATP
promuove l'apoptosi, e l'inibizione delle caspasi trasforma l'apoptosi in
necrosi.
Inoltre la necrosi è da ritenersi come un evento fatale ed accidentale
scaturente dal sopraggiungere di situazioni gravi come l'anossia, la
mancanza di nutrienti, o da forti agenti esterni come calore, sostanze
chimiche, ecc.
L'apoptosi invece fa parte di un processo naturale della cellula
caratterizzata da una sequenza codificata di modificazioni sottoposte a
controllo da parte di geni preposti.
Esisterebbero infatti informazioni genetiche che regolano il suicidio
cellulare. Tale regolazione è di competenza dei geni protettori e dei loro
antagonisti che si neutralizzano vicendevolmente legandosi fra di loro.
Entrambi i gruppi di geni sono in grado di inserirsi nelle membrane di
alcuni comparti cellulari, fra cui le membrane mitocondriali. Inseriti nella
membrana, i geni, sono in grado di modificarne la permeabilità,
impedendo, o provocando, la liberazione di proteine che risiedono nel
comparto cellulare.
Una volta fuoriuscite, queste proteine, inducono l'attivazione delle caspasi
(o analoghi meccanismi) di autodistruzione.
