Patologia generale - ciclo cellulare

Il ciclo cellulare

Il ciclo cellulare è costituito dalle fasi G1 (presintetica), S (di sintesi del DNA), G2 (premitotica) e M (mitotica). I tessuti dell’organismo sono suddivisi in 3 gruppi sulla base della loro attività proliferativa.

Tessuti in continua divisione (labili)

Nei tessuti in continua divisione, le cellule proliferano per tutta la vita, rimpiazzando quelle che vengono distrutte. Nella maggior parte di questi tessuti, le cellule mature derivano dalle cellule staminali, che hanno una capacità proliferativa illimitata e la cui progenie può andare incontro a percorsi differenziativi diversi.

Tessuti quiescenti (stabili)

I tessuti quiescenti normalmente hanno una bassa attività replicativa; tuttavia, le cellule di questi tessuti possono andare incontro a una rapida divisione in risposta a una serie di stimoli e sono quindi in grado di ricostituire il tessuto originario. Tali cellule si trovano nella fase G₀ del ciclo cellulare ma possono essere stimolate a entrare in G₁. In questa categoria rientrano le cellule parenchimali del fegato, dei reni e del pancreas; la proprietà rigenerativa delle cellule stabili è meglio esemplificata dalla capacità del fegato di rigenerarsi dopo una parziale epatectomia o dopo un danno chimico acuto.

Tessuti non proliferanti (perenni)

I tessuti non proliferanti contengono cellule che hanno abbandonato il ciclo cellulare e che non possono intraprendere divisioni mitotiche dopo lo sviluppo fetale. A questo gruppo appartengono i neuroni e le cellule della muscolatura scheletrica e cardiaca.

Nota Bene: Se i neuroni del sistema nervoso centrale vengono distrutti, il tessuto è generalmente sostituito dalla proliferazione degli elementi di supporto del sistema nervoso centrale, le cellule gliali. Sebbene le cellule mature della muscolatura scheletrica non si dividano, i muscoli scheletrici hanno una qualche capacità di rigenerarsi attraverso il differenziamento delle cellule satellite che si trovano attaccate alle guaine endomisiali. Le cellule del muscolo cardiaco hanno una capacità rigenerativa limitata se non inesistente e una lesione grave, come può accadere nell’infarto del miocardio, è seguita dalla formazione di cicatrici.

Regolazione del ciclo cellulare

La progressione sequenziale delle cellule attraverso le varie fasi del ciclo cellulare è finemente regolata da proteine dette cicline, associate ad enzimi chiamati chinasi ciclina-dipendenti (CDK). Le CDK vengono espresse durante il ciclo cellulare in forma inattiva e acquistano l’attività catalitica legando e formando complessi con le cicline. L’attivazione delle CDK con la formazione di tali complessi permette che il ciclo cellulare proceda grazie alla fosforilazione di proteine che sono essenziali.