Concetti Chiave
- L'autofagia consente alle cellule di recuperare materiali danneggiati ingerendo componenti cellulari attraverso i lisosomi.
- La risposta alle proteine non ripiegate (UPR) aiuta a gestire l'accumulo di proteine alterate nel reticolo endoplasmico, mantenendo la funzionalità cellulare.
- Le modificazioni cellulari includono cambiamenti nel numero di cellule, come aplasia, ipoplasia e iperplasia, che influenzano la salute degli organi.
- L'ipertrofia cardiaca nei grandi sportivi è una reazione parafisiologica che migliora la forza della pompa cardiaca, ma può diventare pericolosa se supera certi limiti.
- L'apoptosi è fondamentale per mantenere l'omeostasi cellulare, prevenendo patologie da accumulo o perdita cellulare attraverso un bilanciamento tra morte e proliferazione cellulare.
Meccanismi di recupero cellulare
Le cellule vanno incontro a diversi meccanismi di recupero/adattamento per cercare di evitare la necrosi:
1. autofagia: capacità di auto-ingerire componenti cellulari danneggiati attraverso i lisosomi,
così da recuperare materiale e ricostituire l’organello danneggiato;
2. Unfolded Protein Response (UPR): accumulo nel reticolo endoplasmico di proteine alterate;
3.
Risposta al danno cellulare
Heat Shock Protein: risposta permessa da proteine dello shock termico, le quali permettono di degradare proteine alterate, così che poi sia possibile le loro componenti amminoacidiche;
4. sorveglianza integrità del genoma: il danno ischemico può incrementare la produzione di ROS, i quali determinano danno del DNA. Per questo motivo la cellula ha sviluppato dei meccanismi che individuano e correggono eventuali danni al DNA;
5. regolazione del metabolismo:
6.
Modificazioni cellulari e adattamenti
modificazioni nel numero di cellule: aplasia (perdita di cellule con possibile scomparsa dell’organo), ipoplasia (diminuzione del numero cellule), iperplasia (aumento del numero di cellule);
7. modificazioni delle dimensioni delle cellule: atrofia, ipotrofia e ipertrofia. Spesso l’ipertrofia si accompagna ad un fenomeno noto come poliploidia: le cellule hanno un numero di cromosomi multiplo intero del corredo aploide perché il DNA si moltiplica, ma la cellula non riesce a dividersi. Questo fenomeno si può riscontrare in tessuti sani e, se in casi isolati, non è indice di un particolare stato patologico. Si consideri a questo proposito il seguente esempio: nei grandi sportivi si riscontra ipertrofia cardiaca, che è una reazione parafisiologica di adattamento. A causa dell’ipertrofia cardiaca il battito rallenta, per compensare l’aumento di forza della pompa cardiaca. Entro certi limiti essa rimane una condizione non pericolosa, ma oltre una certa soglia può portare a danno ischemico, perché aumentano sia il volume delle cellule, sia l’interstizio (eccesso di stroma attorno alla cellulalimita gli scambi). Si tenga presente che se si dovesse risolvere la condizione, la poliploidia rimarrebbe.
Esempi di ipertrofia e iperplasia
Ne sono degli esempi:
• l’ipertrofia cardiaca ventricolare, in cui si va incontro a ipertrofia del ventricolo sinistro per compensare la stenosi a livello aortico e quindi per aumentare la pressione necessaria a garantire un flusso adeguato;
• l’iperplasia dell’endometrio: è fisiologico in età fertile in quanto caratterizza il ciclo mestruale, mentre è patologico durante la menopausa.
Ruolo dell'apoptosi nell'omeostasi
Di particolare interesse a questo proposito è anche l’apoptosi: l’apoptosi, assieme alla proliferazione cellulare, provvede al mantenimento dell’omeostasi dell’organismo, permette infatti si evitino grandi variazioni del numero di cellule presenti all’interno del nostro organismo. Quando c’è un’alterazione di questo meccanismo omeostatico si va incontro a patologie da accumulo cellulare (es. neoplasie) oppure di perdita cellulare (es. Alzheimer e perdita di neuroni).
Domande da interrogazione
- Quali sono i principali meccanismi di recupero cellulare per evitare la necrosi?
- In che modo l'ipertrofia cardiaca può essere considerata una reazione parafisiologica?
- Qual è il ruolo dell'apoptosi nell'omeostasi cellulare?
- Come si manifestano le modificazioni cellulari in risposta a danni?
Le cellule attuano diversi meccanismi di recupero, tra cui l'autofagia, la risposta alle proteine non ripiegate (UPR), la sorveglianza dell'integrità del genoma e la regolazione del metabolismo, per adattarsi e prevenire la necrosi.
L'ipertrofia cardiaca è una risposta adattativa nei grandi sportivi, dove il ventricolo sinistro si ingrossa per compensare la stenosi aortica, aumentando la forza della pompa cardiaca senza rappresentare inizialmente un rischio, sebbene possa portare a danni ischemici oltre certi limiti.
L'apoptosi, insieme alla proliferazione cellulare, è fondamentale per mantenere l'omeostasi dell'organismo, prevenendo variazioni eccessive nel numero di cellule e contribuendo a evitare patologie da accumulo o perdita cellulare.
Le cellule possono subire modificazioni nel numero (aplasia, ipoplasia, iperplasia) e nelle dimensioni (atrofia, ipotrofia, ipertrofia) in risposta a vari stimoli, come nel caso dell'iperplasia dell'endometrio durante il ciclo mestruale, che è fisiologica, ma può diventare patologica in menopausa.
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