Ciclo cellulare

Ciclo cellulare

Le cellule eucariotiche in divisione seguono una sequenza regolare e ripetitiva di crescita e di divisione (duplicazione) che è conosciuta come ciclo cellulare. Il ciclo vitale di una cellula è divisibile in quattro diverse fasi principali: G1, S, G2 e M. Le fasi G (da gap = intervallo) precedono e seguono la fase S (di sintesi del DNA); segue la fase mitotica che consiste nella divisione del nucleo, o mitosi, e del citoplasma o citodieresi. I tempi richiesti per il completamento del ciclo sono diversi, da ore a giorni, e dipendono dal tipo di cellula e da fattori esterni (come la temperatura o i nutrienti disponibili).

La cellula, prima di iniziare la divisione del nucleo e poi dividersi, deve effettuare una serie complessa di processi preliminari, come duplicare il DNA cromosomico, sintetizzare nuove proteine da associare al DNA, produrre una quantità di organuli cellulari sufficienti per due cellule figlie, assemblare tutte le strutture necessarie per poter eseguire la mitosi e la citodieresi. Tali processi avvengono nelle fasi G1, S e G2 del ciclo cellulare, conosciute nel complesso come interfase, a cui fa seguito la fase mitotica (mitosi e citodieresi).

Il ciclo cellulare è sottoposto a una fine regolazione, dato che in un organismo pluricellulare è di importanza vitale che i vari tipi di cellule si dividano con un ritmo tale da produrre tutte le cellule necessarie per il suo fabbisogno (crescita e mantenimento) e non oltre. Infatti, se si verifica un eccesso di un particolare tipo di cellula (perché si divide più rapidamente del necessario), ne sarebbe alterata la normale organizzazione e funzionalità dell’organismo perché i tessuti specializzati verrebbero invasi e sopraffatti dalle cellule in rapida divisione, come succede nel cancro (malattia indotta da alterazioni genetiche, mutazioni, che influenzano la regolazione del ciclo cellulare).

Per capire l’ordine di grandezza dei fenomeni coinvolti nel ciclo cellulare, occorre considerare che in un organismo umano adulto avvengono 2 × 10¹² divisioni cellulari ogni 24 ore, equivalente a 25 milioni di divisioni al secondo. Per citare solo un tipo di cellula: i globuli rossi umani vivono in media 120 giorni e in un individuo adulto ve ne sono circa 2,5 × 10¹³; per mantenere questo numero elevato, le cellule staminali del midollo osseo si dividono continuamente, dando origine a circa 2,5 milioni di nuovi globuli rossi ogni secondo.

Fra i diversi fattori e meccanismi che regolano la divisione cellulare, molti non sono ancora chiariti; fra quelli individuati vi sono la dipendenza dall’ancoraggio (le cellule si dividono solo se sono a contatto con una superficie solida) e l’inibizione da contatto (quando le cellule moltiplicandosi entrano in contatto si produce un arresto della divisione cellulare).