MORTE CELLULARE

i meccanismi che regolano la morte cellulare sono indispensabili per un organismo per poter mantenere costante il suo numero di cellule, la mancata regolazione dovuta a questi meccanismi causa neoplasie.

I fenomeni che portano alle morte cellulare sono due: APOPTOSI, NECROSI e AUTOFAGIA.

 - Apoptosi è la morte programmata della cellula che avviene grazie a segnali intracellulari, la cellula   muore rompendosi ma mai rilasciando il contenuto citoplasmatico all’esterno (non causa risposta infiammatoria)

 - La necrosi è un processo patologico che prevede la morte della cellula per via della rottura o degenerazione della membrana citoplasmatica cosi da riversare il contenuto cellulare all’esterno e scatenando risposta infiammatoria dai tessuti sani

 - Autofagia, è la morte cellulare dovuta dal autodigestione interna 

Il controllo del numero di cellule le si fa grazie a tre controlli:

• la morte cellulare
• la divisione cellulare
• la crescità cellulare

Tutti questi sistemi sono ovviamente regolati da segnali chimici che danno il via a uno dei tre processi elencati.

-MITOGENO; sostanza che permette alla cellula di entrare nel ciclo cellulare

-FATTORI DI CRESCITA; proteine che consentono l’aumento della massa cellulare

-FATTORI DI SOPRAVVIVENZA; sono fattori prodotti dalla cellula per sopprimere la via dell’apoptosi cellulare, la proteina BLC2 viene trascritta dal suo gene e è un fattore importante per impedire la morte programmata della cellula.

Il motivo per cui una cellula va in apoptosi anzi che la necrosi dipendente dal tipo di danno.

esempio:

-l’ipossia porta alla mancanza di ossigeno, che danneggia le pompe ioniche cellulari e la produzione di ATP, questo a lungo andare porta a un danno ai mitocondri e a un abbassamento del pH che causano  morte cellulare.

-Le radiazioni ionizzanti formano radicali liberi che se non vengono eliminati possono danneggiare irrimediabilmente il DNA.

-ipotermia\ipertermia

-agenti tossici

L’apoptosi è un processo che viene quindi attivato quando la cellula subisce un danno non grazi ma che è inadattabile, mentre la necrosi avviene quando il danno è eccessivo e la morte cellulare avviene direttamente.

NECROSI

La cellula che muore per necrosi, muore per via di un danno intenso e repentino che porta alla disgregazione delle pareti cellulari e il riversamento del contenuto citoplasmatico all’esterno della cellula.

Ciò che viene rilasciato all’esterno della cellula sono anche tutti gli enzimi proteolitici che aggrediscono le strutture delle cellule vicine, questo attiva la risposta immunitaria che genera quindi la riposta infiammatoria.

Morfologicamente la cellula necrotica è determinata da due processi

• DIGESTIONE DELLE PROTEINE

• autolisi, dovuta al rilascio degli enzimi litigi dei lisosomi
• eterolisi, originata dall’azione leucocitaria richiamata dall’esterno.

• DENATURAZIONE DELLE PROTEINE

Altri cambiamente che avvengono coinvolgono il nucleo della cellula:

• CARIOLISI dissoluzione del nucleo (perdita della sua basofilia)
• PICNOSI riduzione del volume nucleare
• CARIORESSI il nucleo risulta frammentato in più parti.

COSTITUZIONE DI UN TESSUTO NECROTICO

• NECROSI COAGULATIVA il tessuto compare compatto con prevalenza di denaturazione delle proteine con preservazione dei contorni cellulari (situazione tipica del miocardio)
• NECROSI CASEOSA necrosi tipica dei tessuti respiratori polmonari, il tessuto ha una     consistenza caseosa che ricorda il formaggio
• NECROSI COLLIQUATIVA il tessuto appare semi fluido conprevalenza di digestione enzimatica e perdita dei contorni cellulari (necrosi tipica del cervello)

EFFETTI DELLA NECROSI:

• rilascio del contenuto intracellulare nel tessuto
• induzione di un principio infiammatorio con richiamo dei neutrofili
• L’effetto necrotizzante colpisce il tessuto mai la singola cellula
• reazione immunitaria contro proteine antigieniche che vengono liberate con la rottura della cellula
• rilascio di enzimi citoplasmatici, che sono sfruttati in diagnostica come marcatori per conoscere il danno fatto dalla necrosi
• rilascio di mediatori della fase acuta (dolore)
• pericolo di infezione batterica

EVENTI CHE DANNO INIZIO ALLA NECROSI CELLULARE:

quando una cellula necrotizza avvengono degli step che la portano alla morte.

1. riduzione della produzione di ATP
2. blocco delle pompe ioniche di membrana che funzionano con ATP
3. nella cellula entrano sodio e acqua
4. la cellula risponde allo schok con la produzione di chaperonine per contrastare la denaturazione delle proteine intracellulari
5. diminuzione del pH
6. la cellula e gli organuli si gonfiano
7. lo scuilibrio del omeostasi del calcio fa si che la sua concentrazione intracellulare aumenti sensibilmente attivando endonucleasi, fosfolipasi che danneggiano le membrane e calpaine che danneggiano il citoscheletro.
8. la risposta allo schock non è più sufficiente per contrastare la denaturazione proteica
9. RER e REL si gonfiano
10. la cellula muore e lisa

APOPTOSI

L’apoptosi è un processo naturale che permette d modellare l’organismo secondo le necessità.

la morte programmata delle cellule, che avviene grazie a meccanismi per lo più ignoti, è utile per diverse funzione:

sviluppo embrionale

produzione di organi cavi

involuzione degli organi

ricambio tessutale

risposte adattative per il ripristino dell’omeostasi

si possono fare anche esempi per l’utilità dell’apoptosi:

il tessuto che unisce tutte le dita nel embrione viene eliminato per apoptosi, lo sfaldamento del endometrio che da inizio alle mestruazioni avviene per apoptosi.

L’apoptosi è un meccanismo prettamente fisiologico e è utile anche per i linfociti per eliminare le cellule infette da virus evitando la diffusione di quest’ultimo

L’apoptosi però ha anche cause patologiche:

stimolazione citochimica anomala

radiazioni ionizzanti che danneggiano il DNA

anossia

infezioni virali

il processo di apoptosi richiede:

1. energia per produrre le proteine per il processo
2. una serie ordinata di eventi.

il processo apoptotico riguardo solo cellule specifiche e sparse, non l’intero tessuto come succede per la necrosi, e differenza importante l’apoptosi non avvia alcun processo infiammatorio.

MECCANISMO APOPTOTICO:

1. riduzione del volume cellulare per perdita di acqua in seguito alla proteolisi dell’actina
2. disgregazione della cromatina
3. la struttura tende a contrarsi e ridursi, nello stesso momento ci sono cambiamenti della conformazione strutturale della membrana (grazie a questa fare particolare è possibile sfruttare degli anticorpi che legano con queste strutture modificate e evidenziare quando un cellula va in apoptosi)
4. formazione delle vescicole apoptotiche

FASI MORFOLOGICHE DEL APOPTOSI:

• perdita specializzazione della membrana 
• contrazione citoplasma, e conservazione della struttura degli organuli
• Picnosi del nucleo e formazione di bolle citoplasmatiche
• formazione corpi apoptotici 
• espressione dei recettori sui corpi che vengono riconosciuti dai macrofagi.

l’apoptosi è un processo mediato da molte proteine e recettori di membrana, la famiglia proteica fondamentale che media l’apoptosi sono le caspasi, caratterizzati da una cisterna nel sito attivo.

Oltre a queste, durante questo processo i mitocondri degenerano liberando endonucleasi.

le caspasi sono proteine che tagliano strutture complesse a livello dell’acido aspartico.

Generalmente tutte le caspasi sono solo utili al fine di attivare 2 caspasi specifiche la 3 e la 6 che hanno l’azione proteolitica.

Due caspasi particolari sono la CAD che frammenta il DNA e la ICAD che è l’inibitore dalla CAD.