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Lo stress cellulare
Gli agenti da stress sono fattori, per lo più esterni, che disturbano o sovvertono la regolazione omeostatica della cellula. La risposta più comune della cellula ad essi consiste in una modificazione dell'espressione genica che porta ad un nuovo assetto proteico che rende la cellula più resistente ed in grado di sopravvivere.Stress termico
Le proteine che vengono prodotte nello stress termico e dunque in risposta all'ipertermia sono le proteine da heat shock (HSP), caratterizzate da termotolleranza. La loro produzione non dipende dalla temperatura in assoluto ma dall'aumento della temperatura rispetto a quella ottimale per quel tipo di cellula. Ad esempio, nelle cellule dei mammiferi la temperatura di induzione delle HSP inizia a 41°C, temperatura mantenuta per almeno 30 minuti. Se lo stress è troppo grave però, anziché il segnale per la sintesi delle proteine da heat shock, si attiva un meccanismo che porta.Allamorte attraverso la via dell'apoptosi o più raramente ad una rapida necrosi. Le più abbondanti tra le HSP sono le HSP70 che vengono espresse esclusivamente durante lostress; vi sono invece altre di queste proteine che sono espresse in modo costitutivo e che quindivengono solo debolmente indotte. La trascrizione dei geni per queste proteine richiede l'attivazione e la traslocazione nel nucleo di un fattore di trascrizione, chiamato HSF. In condizioni di base, questo fattore è presente come monomero inerte, legato a diverse proteine, anche HSP. Questo legame ed una fosforilazione costitutiva in serina inibiscono la capacità di HSGF di legame al DNA e quindi la sua attività transattivante. L'esposizione ad agenti stressanti, in particolare al calore, provoca dissociazione di HSF da queste proteine. L'idea prevalente è che le HSP distaccatesi da tale fattore vengano richiamate in servizio per svolgere la funzione di chaperon.
Per proteine cellulari alterate dagli agenti da stress. Così liberati, i monomeri HSF si aggregano a formare dei trimeri, traslocano nel nucleo dove subiscono una successiva fosforilazione inducibile, si legano ad un HSE e attivano quindi la trascrizione dei geni da stress.
Le heat shock proteins hanno attività protettiva. Esse infatti sono in grado di inibire l'apoptosi. Livelli elevati di HSP 70 riducono o bloccano l'attivazione delle caspasi e sopprimono il danno mitocondriale e la frammentazione nucleare. Vi sono condizioni in cui questo prevenire l'apoptosi può essere dannoso. Questo è vero per le cellule neoplastiche; alti livelli di HSP infatti si riscontrano spesso nei tumori.
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