proliferazione

Sotto proliferazione in biologia si comprende la riproduzione e la crescita delle cellule. Le cellule si moltiplicano attraverso la divisione cellulare e crescono attraverso la crescita fino alle dimensioni e alla forma geneticamente previste. Nell'uomo, la proliferazione gioca un ruolo importante, soprattutto durante la fase embrionale e di crescita, in seguito principalmente per il reintegro delle cellule respinte in alcuni tipi di tessuto e nei processi di riparazione.

Cos'è la proliferazione?

Una proliferazione tissutale è chiamata proliferazione, che consiste in divisioni cellulari mitotiche e crescita cellulare. La crescita cellulare comporta un aumento massimo del volume cellulare alla dimensione e alla forma preprogrammate nel DNA dei geni. Alcuni ormoni, neurotrasmettitori (sostanze messaggere) e fattori di crescita forniscono l'incentivo alla divisione.

Nella fase adulta, alcuni tipi di tessuto o cellule nell'uomo non sono più in grado di proliferare, cioè non sono più in grado di dividersi e quindi non si riproducono più. Questo vale, ad esempio, per la maggior parte del tessuto nervoso e per la maggior parte delle cellule sensoriali.

Tuttavia, i processi di rinnovamento si verificano costantemente in molti tipi di tessuto, che di solito sono resi possibili dalle cellule base proliferative o persino dalle cellule staminali. L'età media delle cellule nell'uomo varia da poche ore a tutta la vita, a seconda del tipo di tessuto. Ad esempio, la cornea si rinnova ogni 28 giorni. La mucosa intestinale lo gestisce molto più velocemente, vale a dire entro pochi giorni. Mentre gli eritrociti, i globuli rossi rilasciati dal midollo osseo, si rinnovano ogni 120 giorni, la maggior parte dei globuli bianchi ha solo pochi giorni.

Funzione e compito

La proliferazione delle cellule dei tessuti è di grande importanza per lo sviluppo embrionale e postnatale dell'uomo. Si stima che alla nascita siamo composti da circa 5 trilioni di cellule. Il processo di proliferazione aumenta questo numero a circa 60-90 miliardi negli adulti. Il numero di celle è così aumentato da dodici a sedici volte. Dopo che la fase di crescita è completa, alcuni tipi di cellule perdono la capacità di proliferare. Altri tipi di cellule hanno ancora una capacità limitata di proliferare.

Nel caso di tipi di tessuto le cui cellule non possono più moltiplicarsi, ma che tuttavia devono rinnovarsi, il corpo utilizza un tipo di cellule staminali che spesso sono già specializzate, cioè hanno perso la loro onnipotenza e possono crescere solo in cellule di determinati tipi di tessuto. La limitata possibilità di riproduzione è necessaria per mantenere il processo di rinnovamento cellulare che richiede periodi di tempo differenti in diversi tipi di tessuto.

Quanto sia necessaria la capacità residua di proliferare è chiaramente dimostrato dal fatto che circa 50 milioni di cellule al secondo muoiono e vengono riciclate, scomposte ed escrete dal metabolismo del corpo o, come nel caso della pelle, semplicemente esfoliate verso l'esterno. Le cellule, che muoiono continuamente e vengono disgregate dal metabolismo del corpo, devono essere sostituite dalla proliferazione per non perdere alcuna sostanza cellulare.

La proliferazione gioca un ruolo speciale negli infortuni. Controllato da sostanze messaggere, inizia un processo di proliferazione durante la fase di guarigione delle lesioni con l'aiuto di ormoni ed enzimi. Le cellule del tessuto connettivo non danneggiate (fibrociti), che si trovano nelle immediate vicinanze di tendini e legamenti, migrano nell'area danneggiata e sono in grado di entrare in contatto con i loro processi e di contrarsi tramite elementi contrattili nel loro citoscheletro, in modo che Stringere le estremità strappate di legamenti o tendini. Il meccanismo di riparazione mostra che la capacità di proliferare di alcune cellule può essere riattivata se necessario.

È noto dalla metà degli anni '90 che la neurogenesi, ovvero la formazione di nuove cellule nervose nel sistema nervoso centrale, è possibile in alcune cellule staminali neuronali negli adulti, cosa che in precedenza non era ritenuta possibile. Dalle cellule staminali neurali, che si trovano in una zona limitata dell'ippocampo, si sviluppano cellule precursori (cellule progenitrici), che hanno anche la capacità di proliferare per un periodo di pochi giorni.

Malattie e disturbi

Il processo di guarigione della ferita può essere visto come un esempio del fatto che il corpo ha la capacità di accendere e spegnere nuovamente la capacità di proliferazione delle cellule secondo necessità. Sorge la domanda sul perché questa possibilità non esiste con tutti i tipi di tessuto, in modo che gli organi distrutti dalla malattia o gli arti persi in un incidente possano ricrescere.

Apparentemente la natura ha riconosciuto attraverso l'evoluzione che in una capacità illimitata delle cellule di proliferare, i pericoli sarebbero maggiori dei potenziali benefici. Il pericolo principale associato a una capacità illimitata di proliferare è che il complesso processo non può più essere controllato. Ciò significa che una volta che le cellule hanno attivato la loro capacità di proliferare, non reagiscono più alle sostanze messaggere, agli enzimi e agli ormoni. Il risultato sarebbe una crescita cellulare disinibita.

Questo è esattamente il caso dei tumori il cui tessuto è soggetto a crescita costante, cioè la capacità di proliferare non può più essere prevenuta. La principale differenza tra i tumori benigni (benigni) e maligni (maligni) è che i tumori maligni, oltre alla propria capacità di moltiplicarsi, possono anche nutrirsi, poiché hanno una propria rete di vasi attraverso il processo di vascolarizzazione e sono capaci di metastasi.

Oltre alla possibilità di proliferazione incontrollata, che può portare a tumori con orientamenti molto diversi, c'è anche il problema della limitata capacità di proliferare. La disfunzione è spesso innescata da tossine e droghe come alcol e nicotina. Ad esempio, l'abuso cronico di alcol porta a un'interruzione della proliferazione e della differenziazione dei linfociti T, che sono una parte importante del sistema immunitario.