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La nascita e la morte cellulare

La ragione di questo è chiara: la duplicazione fedele della sua intera struttura, che
culmina con la divisione cellulare, lascia alla cellula poco spazio per gli errori, in
quanto la stessa ereditarietà fa sì che la maggior parte degli errori genetici venga-
no trasmessi alla progenie. Un corollario di questo principio è che, nella maggior
parte dei casi, una cellula sana preferirebbe morire anziché trasmettere un dan-
no grave alle sue cellule figlie. Il terzo principio, “L’integrità del DNA è la priori-
tà per tutte le cellule” (Capitolo 7), è in questo caso particolarmente importante.

Dal momento in cui intraprendono il viaggio di replicazione e divisione, le cel-
lule continuano costantemente a controllare il loro stato di avanzamento e, qua-
lora commettessero un errore, decidono attivamente se proseguire o se rinunciare
e morire. Per illustrare questa vulnerabilità vediamo alcuni esempi di casi in cui è
necessario prendere questa decisione negli organismi pluricellulari.

• Primo, le cellule si trovano di fronte a sfide fisiche che devono affrontare. Nei
capitoli precedenti abbiamo descritto il modo in cui le cellule assemblano strut-
ture altamente organizzate che sono specializzate nel generare forze e nell’aiu-
tare a controbilanciare le forze esterne. Per esempio, le proteine del citosche-
letro formano dei filamenti che regolano la forma cellulare, il traffico interno
delle vescicole e la resistenza alle forze meccaniche (vedi Capitoli 5 e 9). Negli
organismi pluricellulari le interazioni cellula-cellula e cellula-matrice extracel-
lulare svolgono ruoli importanti nel definire dove e come una cellula contri-
buirà al funzionamento generale dell’organismo (vedi Capitolo 6). Tuttavia
nella divisione cellulare, attraverso la mitosi, la cellula agisce da solista; le cel-
lule devono decidere di abbandonare tutte le loro interazioni con le altre cel-
lule e la maggior parte di quelle con la matrice extracellulare, in modo da po-
ter diventare rotondeggianti e formare l’anello contrattile. La perdita di queste
strutture rende le cellule particolarmente vulnerabili alle forze fisiche. In effet-
ti, la maggior parte delle caratteristiche vantaggiose della pluricellularità viene
meno nel momento in cui una cellula si sta dividendo, e alcune di esse posso-
no addirittura diventare dannose; per esempio, la fuoriuscita di sangue cau-
sata da un taglio può danneggiare o rompere una cellula che si sta dividendo.

• Secondo, si ricordi dal Capitolo 7 che durante la divisione cellulare il DNA
viene completamente replicato e poi strettamente compattato (vedi, La pro-
fase prepara la cellula per la divisione). Questo significa che durante la divi-
sione cellulare le cellule devono decidere di rendere inaccessibile la maggior
parte delle informazioni immagazzinate nel DNA. Ciò limita il numero e la
tipologia di risposte che una cellula può generare per rispondere alle sfide di
quel momento.

• Infine, la replicazione completa di un’intera cellula ha bisogno di innumerevo-
li reazioni enzimatiche che devono verificarsi in una sequenza accuratamente
ordinata, e pertanto possono sorgere molte complicazioni nel caso in cui una
cellula non riesca a seguire in modo appropriato la giusta sequenza di eventi.
La trasmissione dell’energia e le vie di trasmissione del segnale discusse nei Ca-
pitoli 10 e 11, sono validi esempi del macchinario complesso che deve essere
riprodotto con estrema accuratezza. Molti farmaci anticancro sfruttano questo
principio in quanto hanno come bersaglio uno o più di questi punti deboli.

Per spiegare il nono principio della biologia cellulare affronteremo due degli ar-
gomenti più importanti, in due sezioni separate.

• Il primo esplora il modo in cui alcune cellule decidono di procedere nei vari pas-
saggi della replicazione e perché altre non intraprendono mai questo percorso.
L’ottavo principio della biologia cellulare esposto nel Capitolo 12 è qui parti-