apoptosi cellulare

Apoptosi

Apoptosi: processo fondamentale per l’omeostasi cellulare, morte programmata delle cellule. Per motivi funzionali o per mutazioni occorse alla necrosi: morte cellulare accidentale. Avvengono drammatici eventi che cambiano la morfologia e la fisiologia cellulare.

Cambiamenti morfologici e fisiologici

Frammentazione del nucleo, frammentazione del DNA ad opera di DNasi che tagliano il DNA tra i nucleosomi, restringimento del citoplasma, frammentazione della cellula in corpi apoptotici. Viene persa l’asimmmetria fosfolipidica: aumento della fosfatidil-serina nello strato esterno della membrana plasmatica. Corpi apoptotici vengono rapidamente fagocitati da cellule circostanti, e non si assiste a processi infiammatori (secrezione di citochine).

Caspasi

Caspasi: gruppo di proteasi cistein-aspartasi (contengono cisteina nel gruppo catalitico e tagliano il legame peptidico dopo aspartato) la cui attivazione è responsabile dei cambiamenti morfologici e strutturali della cellula nella fase di esecuzione dell’apoptosi. Caspasi hanno qualche centinaio di proteine bersaglio, che possono essere attivate o disattivate. Sono costituite da:

• Pro-dominio N-terminale
• LS (subunità maggiore)
• SS (subunità minore)

Caspasi si trovano in forma di procaspasi, cioè in forma inattiva. L’eliminazione della porzione pro attiva la proteina. Presentano internamente diversi prodomini che consentono interazione proteina-proteina omotipica (si attivano per dimerizzazione):

• Dominio di attivazione delle caspasi CARD
• Dominio effettore di morte DED

Si dividono in base alla loro funzione in:

• Caspasi esecutrici: 3, 6, 7. Non sono in grado di attivarsi, e lo fanno solo dopo taglio operato da caspasi iniziatrici.
• Caspasi iniziatrici: 8, 9, 10.
• Caspasi infiammatorie.

Via estrinseca

La via estrinseca prende il via da un segnale di morte cellulare. Segnali di morte sono prodotti generalmente da cellule del sistema immunitario. Vanno a legarsi a recettori di morte (nei vertebrati della famiglia dei recettori per TNF), determinando attivazione delle caspasi iniziatrici e l’innescarsi del fenomeno apoptotico. Il legame del segnale di morte con il recettore produce la formazione di un trimero, in seguito al legame si verificano cambiamenti conformazionali nella proteina recettoriale, e vengono richiamati adattatori proteici. Gli adattatori presentano sequenze DED, che richiamano le sequenze DED delle procaspasi-8. Queste proteine si avvicinano, dimerizzano e si attivano. Caspasi-8 iniziatrice poi rimuove prodomini di caspasi esecutrici (3, 6, 7 – soprattutto 3), e l’apoptosi procede.

Via intrinseca