Nel nostro organismo la morte non è sempre una sconfitta. A volte è una forma di intelligenza.
Ogni giorno miliardi di cellule vengono eliminate attraverso l’apoptosi, un processo di morte cellulare programmata indispensabile per mantenere in equilibrio i tessuti. Una revisione pubblicata sul British Medical Journal ha stimato, come ordine di grandezza, circa dieci miliardi di cellule eliminate quotidianamente in un adulto. Non è un conteggio preciso, ma rende l’idea della dimensione del fenomeno.
L’apoptosi rimuove cellule invecchiate, danneggiate, infette o potenzialmente pericolose. A differenza della necrosi, che spesso deriva da un danno traumatico e provoca la dispersione del contenuto cellulare nei tessuti circostanti, l’apoptosi segue una procedura controllata: la cellula si restringe, frammenta il proprio DNA e viene suddivisa in piccoli corpi apoptotici, successivamente eliminati dai fagociti.
Il termine fu introdotto nel 1972 dai ricercatori John Kerr, Andrew Wyllie e Alastair Currie per descrivere questa particolare forma di morte cellulare.
Come viene dato l’ordine
L’apoptosi può iniziare attraverso due vie principali.
La via estrinseca
Il comando arriva dall’esterno. Molecole specifiche si legano ai cosiddetti recettori di morte presenti sulla membrana cellulare, come Fas, TNFR1, DR4 e DR5.
Il segnale attiva una catena di proteine e di enzimi chiamati caspasi. Questi enzimi tagliano progressivamente le strutture della cellula, avviandone lo smantellamento.
Questa via è importante anche nel sistema immunitario: permette di eliminare linfociti ormai inutili dopo un’infezione o cellule immunitarie che potrebbero attaccare i tessuti sani.
La via intrinseca
Il comando nasce all’interno della cellula, per esempio in presenza di:
- gravi danni al DNA;
- carenza di ossigeno;
- stress cellulare;
- accumulo di radicali liberi;
- assenza di fattori necessari alla sopravvivenza.
Il centro decisionale è rappresentato dai mitocondri e dalle proteine della famiglia BCL-2.
Alcune, come BCL-2 e BCL-xL, ostacolano l’apoptosi. Altre, come Bax e Bak, favoriscono la permeabilizzazione della membrana mitocondriale. Quando questo avviene, il mitocondrio rilascia citocromo c, che contribuisce alla formazione dell’apoptosoma e all’attivazione della caspasi-9.
Da quel momento lo smantellamento diventa difficilmente reversibile.
Gli esecutori cellulari
Le diverse vie convergono sulle caspasi effettrici, soprattutto caspasi-3, caspasi-6 e caspasi-7.
Questi enzimi:
- frammentano il DNA;
- degradano le proteine strutturali;
- modificano la membrana;
- dividono la cellula in frammenti delimitati.
I frammenti vengono poi riconosciuti e inglobati dai macrofagi, generalmente senza provocare la forte risposta infiammatoria associata alla necrosi.
Perché è indispensabile
L’apoptosi bilancia la continua produzione di nuove cellule. Senza questo meccanismo, i tessuti accumulerebbero cellule inutili o difettose.
È essenziale:
- nello sviluppo embrionale;
- nel ricambio dei tessuti;
- nella regolazione del sistema immunitario;
- nell’eliminazione delle cellule infette;
- nella prevenzione della proliferazione tumorale.
Durante lo sviluppo embrionale, per esempio, contribuisce alla separazione delle dita eliminando il tessuto presente tra di esse.
Anche la proteina p53, quando rileva danni al DNA troppo gravi per essere riparati, può favorire l’arresto della proliferazione o l’attivazione dell’apoptosi.
Quando il meccanismo si guasta
Troppa poca apoptosi può permettere la sopravvivenza di cellule anomale.
È ciò che avviene in molti tumori: le cellule cancerose riescono a evitare i segnali di morte, inattivando proteine di controllo come p53 oppure aumentando la produzione di proteine anti-apoptotiche.
Un difetto nell’eliminazione dei linfociti autoreattivi può inoltre contribuire allo sviluppo di malattie autoimmuni.
Ma anche un eccesso di apoptosi è dannoso. Una morte cellulare eccessiva è coinvolta, con meccanismi diversi e non esclusivi, in patologie neurodegenerative come Alzheimer, Parkinson, Huntington e sclerosi laterale amiotrofica.
La stoccata di Cyrano2
Il corpo sopravvive perché non pretende di conservare tutto.
Riconosce ciò che è danneggiato, lo smonta e lo elimina. Non organizza convegni sull’identità della cellula morente. Non la mantiene in vita per nostalgia, propaganda o convenienza elettorale.
La biologia conosce una verità che la società dimentica spesso: non tutto ciò che continua a esistere merita di continuare a moltiplicarsi.
Persino la vita, per difendersi, deve saper pronunciare una sentenza di morte.
Fonti scientifiche
- Kerr J.F.R., Wyllie A.H., Currie A.R. (1972), “Apoptosis: a basic biological phenomenon with wide-ranging implications in tissue kinetics”, British Journal of Cancer, articolo scientifico peer-reviewed.
- Renehan A.G., Booth C., Potten C.S. (2001), “What is apoptosis, and why is it important?”, BMJ, articolo di revisione peer-reviewed.
- Elmore S. (2007), “Apoptosis: A Review of Programmed Cell Death”, Toxicologic Pathology, review peer-reviewed.
- Brunelle J.K., Letai A. (2009), “Control of mitochondrial apoptosis by the Bcl-2 family”, Journal of Cell Science, review peer-reviewed.
