Cellule, la velocità di propagazione della morte due millimetri l’ora

Come tutti gli organismi viventi, dai più semplici ai più complessi, anche le cellule si riproducono e alla fine scompaiono.

Le modalità di morte cellulare possono essere ricondotte a due modelli: la morte subita, il cui aspetto morfologico è la necrosi e la morte procurata o suicidio cellulare, la cui forma tipica (anche fisiologica) è l’apoptosi.

Le cellule che vanno incontro a necrosi e i loro organelli rivestiti da membrane si rigonfiano a causa dell’acqua che irrompe dalle membrane lesionate, rilasciando enzimi litici che digeriscono il contenuto cellulare, fino a quando la cellula va incontro a lisi e riversa il suo contenuto nell’ambiente circostante.

Le citochine rilasciate dalla cellula spesso inducono una risposta infiammatoria, che a sua volta può danneggiare le cellule vicine. Il danno provoca l’aumento della concentrazione di Ca++ intercellulare attivando enzimi che rompono le membrane lisosomiali con conseguente fuoriuscita di catepsine che causano la lisi cellulare.

L’apoptosi invece inizia con la perdita dei contatti intercellulari da parte di una cellula apparentemente sana, seguita dal restringimento del citoplasma, condensazione della cromatina alla periferia del nucleo, collasso del citoscheletro, disgregazione dell’involucro nucleare, frammentazione del DNA e rigonfiamenti della membrana plasmatica.

Alla fine la cellula si disgrega in numerosi corpi apoptotici rivestiti da membrana che in seguito sono fagocitati dalle cellule vicine o dai macrofagi circolanti senza riversare il contenuto cellulare e quindi indurre una risposta infiammatoria.

Ma, proprio nell’ambito dell’apoptosi, a che velocità avanza la morte?

La risposta è stata data da due ricercatori di biologia di sistema della Stanford University, Xianrui Cheng e James Ferrell, che per la prima volta hanno calcolato la velocità alla quale si diffonde la morte in una cellula: 30 micrometri al minuto, il che in termini più comprensibili vale a dire due millimetri l’ora.

Per arrivare a misurare la velocità della morte di una cellula, gli scienziati hanno applicato le loro teorie sulle uova di rana analizzando la velocità con cui le cellule delle uova di rana si ‘uccidono’ per proteggere lo sviluppo dell’organismo.

Gli studiosi sono partiti dall’assunto di base secondo cui le cellule alcune volte muoiono da sole, altre invece ricevono un segnale in questo senso da cellule vicine.

Cheng e Ferrell hanno calcolato proprio questo: il ritmo con cui attraverso una cellula si propagano le trigger waves (onde scatenanti), il segnale biochimico di autodistruzione delle cellule, una volta che questo è stato lanciato.

L’autodistruzione delle cellule è per lo più un processo positivo per gli organismi: in media, un essere umano perde più di 50 miliardi di cellule al giorno e se la cava bene anche in loro assenza.

E se vi state chiedendo a cosa serve questa scoperta, che a primo acchito può sembrare anche bizzarra, la risposta è molto più seria di quanto sembra.

“Se conosciamo la velocità con cui le cellule muoiono, o più precisamente, il modo in cui muoiono, possiamo fare cose incredibili per malattie come il cancro o l’Alzheimer”, hanno spiegato Xianrui Cheng e James Ferrell, al ‘The Guardian’.

Ad esempio, si può curare il cancro incoraggiando cellule cancerose ad autodistruggersi oppure fermare l’eliminazione delle cellule in pazienti a rischio Alzheimer.

Conoscere tutte le informazioni relative al suicidio cellulare potrebbe quindi rivoluzionare la ricerca biomedica, con la speranza di trovare nuovi approcci terapeutici per affrontare le malattie più diffuse e letali.