10.

Ciclo cellulare

La vita di una cellula si svolge entro quello che viene definito ciclo cellulare, ovvero attraverso una serie di fasi in cui essa svolge la proprio attività metabolica e si riproduce. Appena una cellula si forma, essa tende ad accrescersi, producendo mediante un’intensa attività metabolica tutti gli elementi che le permettono di acquisire le sue funzioni caratteristiche (cioè, di differenziarsi): tale stadio viene detto G₁. Esso è seguito dallo stadio S, che prelude alla divisione della cellula stessa; infatti, durante questa fase la cellula sintetizza nuovo DNA, ovvero duplica il suo patrimonio genetico.

Segue quindi lo stadio G₂, in cui la cellula elabora gli elementi necessari allo svolgimento del successivo stadio M, in cui avviene la mitosi, cioè il vero e proprio processo di suddivisione della cellula in due cellule figlie geneticamente identiche. Lo stadio G₁ può avere una durata che varia a seconda del tipo cellulare; ad esempio, alcune cellule dell’epidermide e gli elementi sanguigni immaturi nel midollo osseo hanno un G₁ di poche ore, mentre in alcune cellule tumorali questa fase dura alcuni giorni. Gli altri stadi hanno una durata più costante: S dura 7-10 ore; G₂ dura 2-5 ore; M solo 1-2 ore.

Alcune cellule dell’organismo vanno incontro, durante lo stadio M, a una divisione più complessa, che determina la formazione di cellule figlie con un patrimonio genetico dimezzato; tale meccanismo, denominato meiosi, è quello con cui si formano le cellule riproduttive, o gameti.

Ciascuna cellula non vive indefinitamente, ma va incontro a un fenomeno chiamato apoptosi o morte programmata. Si parla anche di “suicidio cellulare” per indicare che la cellula, in base a una serie di informazioni genetiche e biochimiche, attua una serie di processi che la portano irreversibilmente ad autoeliminarsi. Tale fenomeno è del tutto fisiologico, al contrario della necrosi che è una degenerazione patologica della cellula; interviene a regolare l’omeostasi numerica dei tessuti, bilanciando la produzione di nuove cellule per mitosi, e agisce come meccanismo protettivo se la cellula (in particolare, il suo DNA) subisce danni che non possono essere perfettamente riparati (a causa, ad esempio, dell’azione di sostanze tossiche, di radicali liberi o dell’infezione di un virus).

I meccanismi genetici e biochimici di regolazione delle varie fasi del ciclo cellulare, e i fattori capaci di alterare la capacità proliferativa e autodistruttiva delle cellule, sono di notevole interesse e oggetto della più recente ricerca biologica: oltre all’indubbio valore nell’ambito della ricerca pura, tali studi prospettano una migliore comprensione delle malattie neoplastiche, neurodegenerative e autoimmuni, e possibili applicazioni nella messa a punto di nuove cure chemioterapiche.