Tutte le cellule hanno una durata di vita programmata durante la quale vengono sintetizzate, si moltiplicano e alla fine subiscono l’apoptosi (morte cellulare) quando non sono più funzionali
Spesso è utile pensare alla replicazione cellulare come a una vecchia fotocopiatrice: più una cellula copia se stessa, più l’immagine diventa sfocata e disallineata. Nel tempo, il materiale genetico della cellula ( DNA ) inizia a fratturarsi e la cellula stessa diventa una pallida copia dell’originale. Quando ciò accade, la morte cellulare programmata consente a una nuova cellula di prendere il sopravvento e mantenere i sistemi in funzione.
Il numero di volte in cui una cellula può dividersi è limitato da un fenomeno noto come limite di Hayflick. Questo descrive l’azione mediante la quale il processo di divisione (noto come mitosi) degrada progressivamente il materiale genetico, in particolare la parte del DNA chiamata telomero.
Il limite di Hayflick stabilisce che la cellula media si dividerà tra 40 e 60 volte prima dell’apoptosi
Indice
Capire i telomeri
I cromosomi sono strutture filiformi situate all’interno del nucleo di una cellula. Ogni cromosoma è costituito da proteine e da una singola molecola di DNA.
A ogni estremità di un cromosoma c’è un telomero che le persone spesso paragonano alle punte di plastica alle estremità di un laccio da scarpe. I telomeri sono importanti perché impediscono ai cromosomi di srotolarsi, attaccarsi l’uno all’altro o fondersi in un anello.
Ogni volta che una cellula si divide, il DNA a doppio filamento si separa per poter copiare l’informazione genetica. Quando ciò accade, il codice del DNA viene duplicato ma non il telomero. Quando la copia è completa e inizia la mitosi, il punto in cui la cellula viene tagliata a pezzi è il telomero.
Pertanto, con ogni generazione cellulare, il telomero diventa sempre più corto, fino a non riuscire più a mantenere l’integrità del cromosoma. È allora che avviene l’apoptosi.
Relazione dei telomeri con l’invecchiamento e il cancro
Gli scienziati possono usare la lunghezza di un telomero per determinare l’età di una cellula e quante altre replicazioni le restano. Quando la divisione cellulare rallenta, subisce un progressivo deterioramento noto come senescenza , che comunemente chiamiamo invecchiamento . La senescenza cellulare spiega perché i nostri organi e tessuti iniziano a cambiare man mano che invecchiamo. Alla fine, tutte le nostre cellule sono “mortali” e soggette a senescenza .
Tutte, cioè, tranne una. Le cellule cancerose sono l’unico tipo di cellula che può essere veramente considerato “immortale”. A differenza delle cellule normali, le cellule cancerose non subiscono la morte cellulare programmata, ma possono continuare a moltiplicarsi senza fine.
Questo, di per sé, interrompe l’equilibrio della replicazione cellulare nel corpo. Se si consente a un tipo di cellula di replicarsi senza controllo, può soppiantare tutte le altre e minare funzioni biologiche chiave. Questo è ciò che accade con il cancro e il motivo per cui queste cellule “immortali” possono causare malattie e morte.
Si ritiene che il cancro si verifichi perché una mutazione genetica può innescare la produzione di un enzima, noto come telomerasi, che impedisce l’accorciamento dei telomeri.
Sebbene ogni cellula del corpo abbia il codice genetico per produrre telomerasi, solo alcune cellule ne hanno effettivamente bisogno. Le cellule spermatiche, ad esempio, devono disattivare l’accorciamento dei telomeri per poter produrre più di 50 copie di se stesse; altrimenti, la gravidanza non potrebbe mai verificarsi.
Se un incidente genetico attiva inavvertitamente la produzione di telomerasi, può causare la moltiplicazione di cellule anomale e la formazione di tumori. Si ritiene che, con l’aumento dell’aspettativa di vita, le probabilità che ciò accada non solo aumenteranno, ma alla fine diventeranno inevitabili.