Apoptosi: questione di vita o di morte?

 "Vi è qualcosa di grandioso in questa concezione della vita, con i suoi diversi poteri, originariamente impressi dal Creatore in poche forme o in una forma sola; e nel fatto che, mentre il nostro pianeta ha continuato a ruotare secondo l'immutabile legge della gravità, da un così semplice inizio innumerevoli forme, bellissime e meravigliose, si sono evolute e continuano ad evolversi".
(Darwin, L'origine della specie, BUR Biblioteca Universale Rizzoli)

L'argomento che sto per affrontare in questo post, è uno dei più affascinanti misteri della vita o della morte, dipende da che punto di vista viene preso.

Cellula in Apoptosi

Il nostro organismo è formato da centinaia e migliaia di cellule che si organizzano e collaborano per il corretto funzionamento di tessuti e organi. Non tutte le cellule hanno una vita lunga, alcune di esse seguono un programma ben preciso, scritto nel DNA.
Secondo le informazioni contenute nel codice genetico, queste cellule vanno incontro a quella che viene chiamata morte cellulare programmata o anche Apoptosi.
Sembrerà un fenomeno strano e anche contro il concetto di vita stessa, ma è così, alcune cellule dell'organismo, ad un certo punto della loro esistenza, si "suicidano", per lasciare il posto ad altre più giovani.



E' una questione di vita o di morte?

Per poterlo capire, vediamo più da vicino questo fenomeno.
Il termine "Apoptosi" deriva da una parola greca che indica la caduta delle foglie e dei petali dei fiori ed è stata coniata per la priva volta da John F. Kerr, Andrew Wyllie e A.R. Currie, per indicare il processo della morte cellulare programmata.
E' da distinguere dalla Necrosi che è anche una morte cellulare ma è dovuta ad altri eventi scatenanti, come traumi e stress.
L' apoptosi è un processo regolato dal codice genetico ed è complesso dal punto di vista delle cause che lo scatenano e dei perchè una cellula ad un certo punto interrompe il suo ciclo vitale, ed inoltre è un processo che richiede un enorme dispendio energetico sotto forma di ATP. A differenza della necrosi, la morte cellulare programmata è avviata per il bene dell'organismo, per sostituire cellule malate o cellule che semplicemente devono morire per dare "forma" durante l'organismo in crescita attraverso un processo del tutto naturale.
Infatti, durante lo sviluppo embrionale, l'embrione umano presenta gli abbozzi di mani e piedi "palmati". Affinchè si possano differenziare le dita, è necessario che le cellule che compongono i tessuti presenti tra le dita, muoiano.
 Negli ultimi anni, lo studio dell'Apoptosi sta assumendo un enorme valore soprattutto perchè potrebbe essere utile in campo medico. Si è scoperto che, processi alterati di apoptosi sono alla base di molte malattie.
Molte cellule che si "suicidano" in massa, possono causare  patologie neurodegenerative, come il Parkinson, mentre una carenza del processo apoptotico può portare ad una crescita incontrollata delle cellule e allo sviluppo di neoplasie.

Ma quale è lo scopo della morte di alcune cellule? E' necessario "interrompere" la vita di una cellula per il bene dell'intero organismo?

Ebbene si, molte cellule "sacrificano" la propria vita per far posto a cellule più vitali e giovani, permettendo, in questo modo, la riparazione dei tessuti. Accanto a questo processo scatenato da eventi necessari e naturali, vi è il fatto che l'apoptosi può avvenire anche quando la cellula, in qualche modo è danneggiata o viene infettata da virus, fatto questo che è diventato oggetto di studio in campo medico.
Da qui si può vedere come la cellula e gli organismi viventi siano in grado di difendersi da alcuni errori e dall'ambiente circostante, portando a scatenare tutta una serie di eventi che portano alla morte cellulare. Le cause che portano all'apoptosi possono essere diverse e provenire dall'ambiente extracellulare come anche dal sistema immunitario, quest'ultimo è il caso di molte malattie autoimmuni, da cui molte persone sono afflitte.
Il sistema immunitario, sicuramente avremo modo di approfondirlo, ha la capacità di distinguere il "self" dal "non self"cioè distingue ciò che è proprio dell'organismo (sostanze, cellule, ecc) da ciò che invece non fa parte dell'organismo. Quando questa capacità funziona bene, il sistema immunitario reagisce, producendo anticorpi, soltanto contro l'antigene estraneo, mentre se in qualche modo è alterata, produce anticorpi anche contro le sostanze stesse dell'organismo. Per evitare ciò, i linfociti che non funzionano efficacemente, vanno incontro ad apoptosi.
Il processo di apoptosi è dunque un meccanismo che viene scatenato da alcuni eventi ma che può anche intervenire nei processi di regolazione di alcune funzioni cellulari.
L'organismo, quando arresta la sua crescita, ha un certo numero di cellule che deve rimanere costante. Ne sono esempio le quelle della pelle che vengono continuamente rinnovate a partire da cellule staminali e il cui numero è regolato dalla morte cellulare di cellule vecchie. L'omeostasi cellulare è mantenuta quando la crescita cellulare per mitosi è bilanciata dall'apoptosi, cioè dal "suicidio" dello stesso numero di cellule.
La morte cellulare programmata, come abbiamo anticipato precedentemente, svolge un ruolo fondamentale durante lo sviluppo di un organismo. Nei vertebrati, questo è un processo essenziale per la determinazione delle forme e le architetture tipiche di questa specie.

Ma come appare una cellula che si sta "suicidando"?

Cellule in apoptosi

Il primo segnale evidente, quando osserviamo una cellula in apoptosi, è la perdita di contatto con le cellule vicine.
Questo avviene perchè alcuni enzimi (Caspasi), digeriscono i microtubuli e le strutture del citoscheletro che, come ben si sà, gioca un ruolo importante nell'adesione cellulare alle cellule vicine.
La cromatina, che costituisce il codice genetico, si degrada ed altri enzimi tipo peptidasi attaccano la membrana nucleare, disgregandola, formando i così detti "corpi cromatici".
A questo punto si rompe anche la membrana plasmatica, la cellula viene "fagocitata" dai fagociti o si riduce in vescicole detti "corpi apoptotici", che vengono successivamente fagocitati e eliminati.
L'ultimo evento dell'apoptosi consiste nella formazione di alcuni segnali, da parte della cellula che sta morendo, sotto forma di molecole che vengono esposte sulla membrana cellulare. La funzione di queste molecole è quella di comunicare ai fagociti di mangiarla, in quanto rimuovere completamente una cellula apoptotica è importante per evitare un processo infiammatorio.
Sicuramente i meccanismi  e gli eventi scatenanti che portano  alla morte cellulare programmata sono ancora oggetto di studio, soprattutto per il ruolo che potrebbero avere nello sviluppo di alcune patologie come i tumori. Se si arrivasse a capire come questi segnali scatenano un processo apoptotico, si potrebbe indurre l'apoptosi in cellule malate, cancerogene e infette.

PER APPROFONDIRE:

Come scatta la morte cellulare programmata