Meccanismi d'azione dell' apoptosi e della necrosi
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Meccanismi d'azione dell' apoptosi e della necrosi

I meccanismi d'azione e di attivazione delle caspasi e la relativa induzione alla necrosi o all'apoptosi.

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Studi recenti hanno evidenziato come apoptosi e necrosi non siano fenomeni distinti o in antitesi ma rappresentano gli estremi del medesimo processo.
Si è potuto rilevare come, la medesima tossina, possa indurre apoptosi a basse concentrazioni e necrosi a concentrazioni più elevate. Gli equilibri fra una via o l'altra possono essere ricondotti alla differente quantità di ATP e dall'attivazione delle caspasi. Nel dettaglio un alto livelo di ATP promuove l'apoptosi, e l'inibizione delle caspasi trasforma l'apoptosi in necrosi.
Inoltre la necrosi è da ritenersi come un evento fatale ed accidentale, scaturente dal sopraggiungere di situazioni gravi come l'anossia, la mancanza di nutrienti, o da forti agenti esterni come il calore, detergenti ecc.

L'apoptosi invece fa parte di un processo naturale della cellula caratterizzata da una sequenza codificata di modificazioni sottoposte a controllo da parte di geni preposti.
Esisterebbero infatti informazioni genetiche che regolano il suicidio cellulare. Tale regolazione è di competenza dei geni protettori e dei loro antagonisti che si neutralizzano vicendevolmente legandosi fra di loro.
Entrambi i gruppi di geni sono in grado di inserirsi nelle membrane di alcuni comparti cellulari, fra cui le membrane mitocondriali. Inseriti nella membrana, i geni, sono in grando di modificarne la permeabilità, impedendo, o provocando, la liberazione di proteine che risiedono nel comparto cellulare.
Una volta fuoriuscite, queste proteine, inducono l'attivazione delle caspasi (o analoghi meccanismi) di autodistruzione.

Attivazione delle caspasi e conseguenze

L'attivazione delle caspasi è alla base dei processi di apoptosi. Le caspasi effettrici sono in grado di tagliare numerose proteine provocando l'avvio del processo di apoptosi. L'attivazione delle caspasi effettrici dipende dalla preventiva attivazione delle caspasi iniziatrici.
Quando le caspasi sono attivate tagliano alcune proteine e substrati fondamentali nella cellula, il loro cambiamento funzionale porta alla degenerazione cellulare. Le caspasi risiedono nella cellula sottoforma di precursori inattivi e sono in massima parte attivabili da un taglio proteolitico ad opera di un'altra proteasi o di proteine adattatrici che, legandosi alle caspasi iniziatrici, promuovono la loro opera di attivazione delle caspasi esecutrici.
L'opera delle molecole adattatrici si concretizza nel fornire un legame fra i segnali e l'attivazione delle caspasi.
La funzione delle caspasi esecutrici è sotto il controllo di altre proteine: le IAPs (inibitrici dell'apoptosi) in grado di bloccare il processo apoptotico, probabilmente degradando la caspasi. Tale inibizione può essere rimossa.
I recettori di morte utilizzano un sistema differente per attivare le caspasi, mediante un apoptosoma assemblato nel citosol e legato al recettore stesso della morte.
L'autodistruzione può essere avviata come risposta a stimoli esterni alla cellula, ma anche a stimoli interni che possano comprometterne la funzionalità, come ad esempio le anomalie genetiche che, se non corrette, porterebbero al cancro.