Apoptosi della cellula

Apoptosi: definizione e caratteristiche

Il termine apoptosi deriva dalla parola greca che significa "andare via da", in riferimento alla liberazione dei corpi apoptotici che vengono rilasciati tipicamente durante questo processo di morte cellulare programmata (PCD). A differenza della necrosi, la cellula partecipa attivamente (il processo richiede energia, in alcuni casi sintesi proteica) a determinare gli eventi che ne producono la morte. È un processo controllato geneticamente.

Confronto tra apoptosi e necrosi

Ruolo dell'apoptosi

L'apoptosi svolge un ruolo chiave in moltissimi processi:

• Rimodellamento dei tessuti durante lo sviluppo embrionale.
• Mantenimento dell'omeostasi delle popolazioni cellulari all'interno di un tessuto. In un organismo umano adulto, attorno ai 50-70 miliardi di cellule muoiono ogni giorno a causa dei processi apoptotici. In un anno, la massa delle cellule ricambiate è pari alla massa del corpo stesso.
• Garantisce una corretta risposta del sistema immunitario.
• Invecchiamento.
• Quando le cellule sono danneggiate da un agente patogeno o da un evento lesivo.

Aspetti morfologici dell'apoptosi

• ✓ Coinvolge una singola cellula o piccoli gruppi di cellule in modo asincrono.
• ✓ Perdita delle giunzioni e di altre strutture specializzate di membrana, come ad esempio i microvilli.
• ✓ Contemporaneamente, il citoplasma si condensa e la cromatina si addensa in zolle.
• ✓ Il nucleo si rompe in diversi frammenti e si verifica contrazione citoplasmatica per perdita di ioni e fluido. Ciò produce dilatazione e fusione delle membrane del reticolo endoplasmatico.
• ✓ Modificazioni della membrana plasmatica: cambia la distribuzione dei fosfolipidi di membrana. Durante lo stimolo apoptotico, la fosfatidilserina (PS) trasloca dalla parte citoplasmatica alla parte extracellulare della membrana plasmatica. È un segnale di richiamo ai macrofagi che fagocitano la cellula in apoptosi (fagoptosi).

Eventi principali del processo apoptotico

• Arrotondamento della cellula, perdita dei contatti con le cellule circostanti e scomparsa dalla superficie delle specializzazioni di membrana. A causa della perdita isosmotica di acqua e ioni, il volume cellulare si riduce portando alla formazione di un citoplasma estremamente condensato. Non ci sono alterazioni a carico di organelli citoplasmatici e anche i mitocondri mantengono la loro integrità strutturale e funzionale.
• A livello nucleare si verifica la scomparsa del nucleolo, condensazione della cromatina in masserelle dense che si addossano alla membrana nucleare e che successivamente si fondono originando un nucleo costituito da una o poche sfere dense di cromatina (nucleo picnotico). La membrana nucleare rimane intatta e il cambiamento della morfologia nucleare è associato a rottura del DNA in frammenti che sono multipli di 180-200 coppie di basi, che è la lunghezza del DNA arrotolato attorno a un ottamero istonico nel nucleosoma.
• La frammentazione del DNA è probabilmente preceduta da un'alterazione della struttura della cromatina (poliamine, variazioni di pH intracellulare) che permette il processo.