Apoptosi

I sistemi biologici sono omeostatici, si basano cioè su un equilibrio. Se avviene una deviazione della omeostasi, come ad esempio una iperproliferazione cellulare, l’organismo può reagire programmando la morte degli elementi in soprannumero e portando il tessuto in atrofia.
Apoptosi è definita come quel processo che determina la velocità con cui le cellule vanno in contro a morte.
Rispetto alla necrosi è un fenomeno fisiologico, importante in molti processi quali:

I sistemi biologici sono omeostatici, si basano cioè su un equilibrio. Se avviene una deviazione della omeostasi, come ad esempio una iperproliferazione cellulare, l’organismo può reagire programmando la morte degli elementi in soprannumero e portando il tessuto in atrofia.
Apoptosi è definita come quel processo che determina la velocità con cui le cellule vanno in contro a morte.
Rispetto alla necrosi è un fenomeno fisiologico, importante in molti processi quali:
Embriogenesi, in cui c’è una continua proliferazione e eliminazione di cellule

Involuzione ormonale di alcuni tessuti, come durante il ciclo mestruale in cui l’epitelio dell’utero va in contro a un ciclo di rinnovamento sotto il controllo ormonale

Turnover epiteliale della mucosa intestinale
Maturazione dei Linf-T: il sistema immunitario è originariamente in grado di riconoscere e agire contro tutti i possibili apteni con cui potrebbe venire in contatto, compresi antigeni self. Durante la maturazione dei Linf-T nel timo vengono eliminati questi cloni, scongiurando una reazione immunitaria anti-self.
I Linf-T citotossici inducono morte cellulare per apoptosi

Il processo di atrofia da ipoperfusione cronica si avvale della apoptosi cellulare.

Gli attivatori del processo apoptotico possono essere:
  Attivatori fisiologici della apoptosi:
  TNF
  TGF-b
  I neurotrasmettitori GLUTAMMATO e DOPAMINA
  Ca++
  GLUCOCORTICOIDI
  Attivatori derivanti da danni tissutali:
  Tossine batteriche
  Radicali liberi e altri ossidanti
  Infezioni virali
  Denutrizione
  Farmaci e agenti fisici:
  Farmaci antitumorali
  Radiazioni ionizzanti
  Etanolo
  Deposizione della sostanza Amiloide

Il processo può invece essere inibito da:
  Inibitori fisiologici:
  Fattori di crescita
  Aminoacidi neutri
  Ormoni androgeni e estrogeni
  Inibitori virali
  Adenovirus
  Baculovirus
  Herpesvirus
  Epstein-Barr virus
  Inibitori farmacologici:
  Inibitori delle proteasi
  Promotori tumorali

Le caratteristiche principali di un tessuto in apoptosi, e che lo distinguono da un tessuto in necrosi, comprendono modificazioni a livello citoplasmatico e nucleare.
Il nucleo si restringe, e sulla superficie interna della membrana nucleare si depositano degli addensamenti cromatinici (picnosi) in seguito alla frammentazione del patrimonio genetico che viene tagliato da nucleasi in corrispondenza delle giunzioni tra i nucleosomi.
Si nota anche un raggrinzimento della intera struttura cellulare, la membrana cellulare si introflette a causa del riarrangiamento del citoscheletro a opera di proteasi (Transglutaminasi), e la cellula comincia a perdere porzioni di citoplasma (corpi apoptopici) con un processo simile alla esocitosi, fino alla completa disgregazione. Questi frammenti, che vengono poi fagocitati da macrofagi o elementi cellulari attigui, sono comunque porzioni cellulari integre, non avviene alcuna dispersione di materiale citoplasmatico nello spazio extracellulare. Per questo motivo la apoptosi non è associata a risposta infiammatoria. I corpi apoptopici sono una caratteristica peculiare delle cellule in apoptosi.

La causa per cui una cellula “decide” di andare in contro al processo di apoptosi è peculiare per ogni tessuto, ma l’esecuzione di tale processo è un’azione stereotipata comune agli epatociti quanto ai miociti o all’epitelio.
Lo studio su nematodi ha individuato 14 geni responsabili del processo apoptotico, che codificano per altrettante proteine chiamate con l’acronimo CED (Cell hEalth Defective) e numerati da 1 a 14, ma i più importanti sono 3: CED-4, CED-3 e CED-9.

CED-3, CED-4 e CED-9 sono molecole che in condizioni normali si trovano associate e inattive.
Quando uno stimolo induce la cellula a entrare in apoptosi, CED-9 si stacca dal complesso sul quale agiva da inibitore e attiva così le altre due.
CED-4 attivata si stacca da CED-3, la quale da sola ha attività autocatalitica, e si trasforma in una Cys-proteasi attiva che avvia il processo di morte programmata.

Questo avviene anche nel mammifero, in cui sono stati identificati i rispettivi geni:
CED-9 à BCL-2,
CED-4 à APAF-1,
CED-3 à ICE (gene convertitore di Il-b )