De Leo - Fasano - Ginelli Biologia e Genetica, II Ed. Capitolo 7

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Daniela Di Carlo
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2 LIFE & DEATH The term life describes a combination of phenotypes such as metabolic activity, its restriction to complex structures, growth, and the potential to identically self-reproduce. Death, of course, does not occur in this description. In prokaryotes, death only seems to be a consequence of environmental conditions that are not compatible with the biochemistry and metabolism that accompanies life. In eukaryotes this accidental cell death constitutes the phenotype called necrosis.

5 L APOPTOSI E UNA FORMA DI MORTE CELLULARE CHE HA LO SCOPO DI ELIMINARE CELLULE NON DESIDERATE ATTRAVERSO L ATTIVAZIONE DI UNA SERIE DI EVENTI COORDINATI E INTERNAMENTE PROGRAMMATI PORTATI AVANTI DA UN INSIEME SPECIFICO DI PRODOTTI GENICI.

6 L apoptosi è responsabile di numerosi eventi fisiologici, adattativi e patologici, fra i quali: - La distruzione programmata di cellule durante l embriogenesi. - L involuzione ormono-dipendente nell adulto (es. distruzione dell endometrio nel ciclo mestruale / atrofia dei follicoli ovarici in menopausa / regressione della ghiandola mammaria dopo lo svezzamento / atrofia della prostata dopo castrazione). - La deplezione di cellule in popolazioni cellulari proliferanti (es. epitelio delle cripte intestinali). - La morte di cellule nei tumori. - La morte dei neutrofili in corso di infiammazione acuta. - La morte di cellule immunitarie (es. linfociti T e B dopo deplezione di linfochine / deplezione di cellule T autoreattive durante lo sviluppo del timo). - La morte cellulare indotta da cellule citotossiche (es. rigetto dei trapianti). - Atrofia da ostruzione duttale. - Danno cellulare in alcune malattie virali (es. epatite virale). - La morte cellulare indotta da diversi stimoli lesivi se somministrati a basse dosi (calore / radiazioni / farmaci antineoplastici / ipossia).

11 THE APOPTOTIC PATHWAY Triggers Modulators Effectors Substrates DEATH. Growth factor Deprivation. Hypoxia. Loss of adhesion. Death receptors. Radiation. Chemotherapy. FADD. TRADD. FLIP. Bcl-2 family. Cytochrome c. p53. Mdm2. Caspases. Many cellular proteins. DNA

12 Caspase-1 (ICE) Caspase-2 (ICH-1, Nedd-2) Caspase-3 (CPP32, Apopain, Yama) Caspase-4 (ICH-2, TX, ICEre ıı ) Caspase-5 (ICErel ııı, TY) Caspase-6 (Mch2) Caspase-7 (ICE-LAP3, Mch3, CMH-1) Caspase-8 (FLICE, Mch5, MACH) Caspace-9 (Mch6, ICE-LAP6) Caspase-10 (Mch4)

16 SUBSTRATES for CASPASES... PARP... DNA-PK... prb... Lamins... NuMA... Fodrin... β-aktin... Mdm2... Cyclin A2... Presenilin... Others

17 Le caspasi, oltre a degradare direttamente le proteine del citoscheletro, attivano una DNasi citoplasmatica che produce una caratteristica frammentazione del DNA:

18 Eliminazione delle cellule T mature dopo la risposta immunitaria Eliminazione di cellule tumorali o infettate da virus, da parte di linfociti T citotossici o natural killer che esprimono FASL sulla loro superficie Eliminazione delle cellule responsabili della risposta infiammatoria dai distretti immunoprivilegiati del nostro organismo (eg, occhio)

19 (DISC death-inducing signaling complex)

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