domenica 18 novembre 2012

Il ruolo dei mitocondri nella Apoptosis


I mitocondri (mitocondrio singolare), la centrale elettrica della cella, sono doppi organelli legata alla membrana delle cellule presenti negli eucarioti. Solitamente, i mitocondri sono circolari o asta di forma, con la dimensione simile ai batteri. Tuttavia, la loro forma e numero può variare, a seconda del tipo di cellula. La funzione principale di questi organelli è quello di generare energia cellulare in forma di adenosina trifosfato (ATP). Oltre a questo, i mitocondri sono responsabili del processo di segnalazione, crescita cellulare, la differenziazione e la morte.

In assenza di mitocondri, una cella non possono regolare la respirazione aerobica, causando la morte della cellula. Quindi, si può concludere che i mitocondri sono correlate a morte cellulare programmata (PCD) chiamato apoptosi, un fattore responsabile del processo di invecchiamento. L'apoptosi, invece, può verificarsi a causa di agenti nocivi o induzioni subire suicidio. Qualunque sia la causa di apoptosi, un cellulare per apoptosi si restringe e si rompe in piccoli corpi apoptotici.

Mitocondri in apoptosi

L'apoptosi è una serie di processi biochimici che coinvolgono mitocondri con proteine ​​regolatorie e altre molecole di segnalazione. Consistono mitocondri di pro-apoptotic molecole che attivano le proteine ​​nel citoplasma cellulare per apoptosi. I pro-apoptotic molecole sono presenti nello spazio intermembrana dei mitocondri. Nel citoplasma, o bloccare queste molecole anti-apoptotiche proteine ​​o attivare caspasi (cisteina proteasi aspartato). Entrambi i processi portano alla scissione del DNA nucleare, con conseguente morte cellulare.

Il processo di apoptosi inizia con lo stress ossidativo e aumentato livello di ioni calcio nel citoplasma. Questi cambiamenti cellulari inducono l'apertura del poro di transizione di permeabilità mitocondriale (PTP), che a sua volta disattiva mitocondri. A seguito di questi segnali apoptotici, si gonfiano i mitocondri e il rilascio del citocromo c attraverso il poro. Nel mitocondri, citocromo c agisce come una proteina chiave per il trasporto di elettroni nei processi respiratori.

Come citocromo c viene trasportato nel citoplasma, si avvia il meccanismo dell'apoptosi attivando caspasi. Le caspasi sono le proteine ​​che causano la morte cellulare in presenza di energia cellulare (ATP). Inoltre, vi è un altro fattore mitocondriale chiamato AIF (fattore inducente l'apoptosi), pro-apoptotica molecola, che viene rilasciato nel citoplasma. Come suggerisce il nome, AIF induce apoptosi nel citoplasma.

Secondo gli studi, si è constatato che l'apoptosi mediata da AIF è indipendente del regolamento caspasi. L'apoptosi risultato di AIF svolge un ruolo importante nello sviluppo di un organismo. Il rilascio di pro-apoptotic molecole dai mitocondri è controllato da Bcl-2-come proteine ​​e canali ionici. Complessivamente, il ruolo dei mitocondri in apoptosi comprende una modifica cellulare ossidazione-riduzione, perdita di potenziale di membrana (permeabilità), alterazione trasporto degli elettroni, rilascio di AIF e citocromo c (che funge caspasi attivatore).

L'apoptosi non è dannoso per l'organismo, piuttosto serve allo scopo principale per lo smaltimento dei detriti cellulari. Gli studi di ricerca hanno rivelato che in un corpo umano adulto, circa 50-70 miliardi di cellule muoiono ogni giorno a causa dei fenomeni di apoptosi. Tuttavia, un disturbo in apoptosi, insufficiente o in eccesso, può portare allo sviluppo di alcune malattie. Per esempio, a basso tasso di apoptosi risultati nella proliferazione cellulare ingestibile, che porta al cancro, mentre un alto tasso di apoptosi provoca ipotrofia.

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