Le cellule degli organismi superiori hanno un meccanismo interno per masticare e riciclo parti di sé, soprattutto in periodi di stress, come la fame e le malattie. Ma nessuno è ancora sicuro se questo processo di recente scoperta protegge le cellule, o provoca danni.
Questo processo di pulizia della casa interno della cella è chiamato autofagia - letteralmente auto-consumo - ed è ormai considerata la seconda forma di morte cellulare programmata (PCD). Apoptosi, il primo tipo di morte cellulare programmata ad essere caratterizzata, è ormai noto anche come tipo I PCD.
I geni che regolano PCD di tipo II, l'autofagia, sono state identificate recentemente in molte specie, a partire da lievito di birra, e alcuni dei fattori ambientali che avviare il processo sono stati trovati. Ma c'è ancora un po 'di scienza da fare prima di autofagia può essere intesa come sia un bene o un male. Le prove punti in entrambe le direzioni.
"E 'probabile che entrambi, a seconda di quando accade", ha detto Daniel Klionsky, un professore di ricerca presso l' Università del Michigan Vita professore Scienze Instituteand di biologia cellulare e molecolare dello sviluppo e della chimica biologica.
Klionsky, che ha studiato l'autofagia nel lievito, ha scritto un articolo di rassegna sulla più recente lavoro in campo con il post-dottorato Takahiro Shintani che è apparsa sulla copertina dell'edizione 5 novembre della rivista Science. Klionsky anche curato recentemente il libro autorevole autofagia.
Una cellula in fase di autofagia assembla piccole capsule chiamato vescicole che circondano e masticare le parti del macchinario cellulare dall'interno. Vescicole autofagici sono stati osservati in cellule che subiscono la morte cellulare programmata, ma l'evidenza non è ancora chiaro se stanno cercando di proteggere la cellula dalla apoptosi, o accelerare la sua fine.
"L'autofagia è l'unico modo per liberarsi di parti danneggiate della cella senza cestinare il tutto. Così in una cellula nervosa, per esempio, che ci si vuole autofagia per risolvere i problemi senza distruggere la cellula."
Alti livelli di vescicole autofagici inoltre sono stati notati in alcune forme di malattia muscolare degenerativa, ed in malattie degenerative del sistema nervoso come la corea di Huntington, il Parkinson, l'Alzheimer e sclerosi laterale amiotrofica (morbo di Lou Gehrig). Ma non è chiaro perché le vescicole si accumulano. Essi possono essere costruire perché non vengono utilizzati, o può essere che le cellule in difficoltà stanno producendo più vescicole.
"Fino a quando i geni per l'autofagia sono stati trovati nel lievito di birra, tutto il campo era una sorta di perplessi", ha detto Klionsky. Ora i ricercatori sono in grado di identificare i geni autofagia negli esseri umani e altri organismi, tra cui topi, e può armeggiare con la regolazione del processo per vedere come funziona.
Ricercatori in campo oncologico hanno cercato di capire come trasformare l'apoptosi come un modo per avere le cellule tumorali si suicidano. Essere in grado di controllare l'autofagia può essere utile anche, Klionsky detto. In realtà, qualsiasi tipo di malattia in cui le parti danneggiate si accumulano all'interno della cellula sarebbe più efficace se in grado di controllare l'autofagia, ha detto. "Se si potesse accendere a volontà, potrebbe essere usato come terapia", ha detto.