Autofagia: come le cellule riciclano i propri componenti
Le nostre cellule non si limitano a costruire nuove strutture: devono anche smontare quelle danneggiate o non più necessarie. Uno dei processi che permette questa manutenzione si chiama autofagia. Il nome significa letteralmente “mangiare se stessi”, ma descrive un meccanismo organizzato di degradazione e riciclo, fondamentale per il funzionamento cellulare.
Un sistema di manutenzione interno
Proteine e organelli, le strutture specializzate che svolgono diverse funzioni nella cellula, possono deteriorarsi nel tempo. Accumularli senza controllo rischierebbe di compromettere l’ambiente cellulare.
L’autofagia consente di eliminare parte di questo materiale e recuperarne i costituenti. Possiamo immaginare la cellula come un laboratorio: non basta ricevere nuove materie prime, occorre anche controllare le attrezzature, smontare quelle inutilizzabili e recuperare ciò che può servire ancora.
Come avviene il riciclo?
Nella forma più studiata, chiamata macroautofagia, una membrana avvolge il materiale da degradare, racchiudendolo in una piccola vescicola: l’autofagosoma.
Questa si fonde con il lisosoma, un compartimento cellulare che contiene enzimi capaci di scomporre le molecole. È qui che avviene lo “smontaggio”: dalle proteine, per esempio, vengono recuperati amminoacidi, riutilizzabili per costruire nuove proteine o sostenere il metabolismo.
L’autofagia, quindi, non equivale semplicemente a eliminare rifiuti: permette anche di recuperare risorse.
Che cosa viene eliminato?
Il processo può coinvolgere porzioni del contenuto cellulare oppure riconoscere componenti specifici. Un esempio è la mitofagia, che riguarda la rimozione dei mitocondri, gli organelli che producono gran parte dell’energia utilizzabile dalla cellula.
Quando un mitocondrio è danneggiato, eliminarlo contribuisce al controllo della qualità cellulare. È un po’ come sostituire un macchinario difettoso prima che interferisca con il lavoro dell’intero laboratorio.
L’autofagia partecipa inoltre alla risposta ad alcuni agenti infettivi e all’adattamento a condizioni di stress o di scarsità di nutrienti.
Perché interessa tanto la ricerca?
L’autofagia svolge normalmente funzioni di manutenzione: non è un interruttore spento da “accendere” soltanto in circostanze particolari. La sua attività viene regolata in base alle condizioni e alle necessità della cellula; la disponibilità di nutrienti è uno dei segnali coinvolti.
Alterazioni di questo processo sono associate a diverse malattie e all’invecchiamento, ma ciò non significa che aumentarne indiscriminatamente l’attività produca sempre benefici. Il suo ruolo dipende dal tessuto e dal contesto biologico.
L’aspetto più affascinante è proprio questo: la salute cellulare non dipende soltanto da ciò che viene costruito, ma anche da ciò che viene rimosso e riutilizzato. Un equilibrio così importante che le scoperte sui meccanismi dell’autofagia hanno valso a Yoshinori Ohsumi il premio Nobel per la medicina nel 2016.
Bibliografia
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Fonti
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[6] Yoshinori Ohsumi – Facts https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2016/ohsumi/facts/
[7] Official homepage of the Nobel Prize https://www.nobelprize.org/
[8] Press Release - The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2016 https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/press-47.pdf
[9] The 2016 Nobel Prize in Physiology or Medicine - Award ... https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2016/ceremony-speech/_/
[10] www.nobelprize.org › prizes › medicineThe Nobel Prize in Physiology or Medicine 2016 - Press ... https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2016/press-release/?adb_sid=31a31afd-492c-4999-b631-a30381690d8c
[11] www.nobelprize.org · prizes · medicineNobel Prize in Physiology or Medicine 2016 https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2016/press-release/?adb_sid=30524bb0-c9f6-4a95-b484-5cec827cf8e3
[12] Yoshinori Ohsumi – Nobel Lecture - NobelPrize.org https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2016/ohsumi/lecture/
[13] Scientific Background for the 2016 Nobel Prize in Physiology ... https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/advanced-medicineprize2016.pdf
[14] Yoshinori Ohsumi – Banquet speech - NobelPrize.org https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2016/ohsumi/speech/
[15] Videos of Nobel Prize lectures in physiology or medicine https://www.nobelprize.org/prizes/lists/video-lectures-from-nobel-laureates-in-physiology-or-medicine/
