1. Fattori intrinseci:
* Programma genetico: Ogni cella porta una copia completa del DNA dell'organismo. I geni specifici controllano la progressione del ciclo cellulare, la crescita e la differenziazione. Questi geni sono spesso attivati o disattivati da segnali ambientali.
* Dimensione della cella: Le cellule crescono a una certa dimensione prima di essere in grado di dividere. Questo checkpoint di dimensioni garantisce che le celle figlie abbiano risorse sufficienti per funzionare.
* Lunghezza del telomero: I telomeri sono tappi protettivi alle estremità dei cromosomi. Accorciano con ogni divisione cellulare. Quando diventano troppo corti, le cellule entrano in senescenza (invecchiamento) e non possono più dividere.
* Age cellulare: Le cellule hanno una durata limitata e la loro capacità di dividere diminuisce con l'età.
2. Fattori estrinseci:
* Fattori di crescita: Queste sono proteine che stimolano la crescita cellulare e la divisione. Si legano ai recettori sulla superficie cellulare, innescando percorsi di segnalazione intracellulare che attivano l'espressione genica e altri processi necessari per la progressione del ciclo cellulare.
* Nutrienti: La disponibilità di nutrienti come glucosio, aminoacidi e acidi grassi è cruciale per la crescita e la divisione cellulare. La mancanza di nutrienti può innescare l'arresto del ciclo cellulare.
* Oxygen: L'approvvigionamento di ossigeno adeguato è essenziale per la respirazione cellulare, che fornisce energia per la crescita e la divisione cellulare.
* Ormoni: Alcuni ormoni, come l'insulina ed estrogeni, possono stimolare la crescita e la divisione cellulari.
* Contatto fisico: Le cellule comunicano tra loro attraverso il contatto fisico. Ciò può influenzare la crescita e la divisione, ad esempio, inibendo la divisione cellulare quando le cellule diventano troppo affollate.
* Matrix extracellulare: La matrice che circonda le cellule fornisce supporto strutturale e segnali che possono influenzare la crescita e la divisione delle cellule.
* Stress: Le sollecitazioni ambientali come radiazioni, tossine e ipossia (basso ossigeno) possono indurre l'arresto del ciclo cellulare o persino la morte cellulare programmata (apoptosi).
3. Percorsi di segnalazione:
* chinasi cyclin-dipendenti (CDKS): Questi enzimi, insieme ai loro partner regolamentari chiamati cicline, controllano la progressione del ciclo cellulare. Agiscono come punti di controllo per garantire che la cella sia pronta a passare alla fase successiva del ciclo.
* Recettori del fattore di crescita: Questi recettori sulla superficie cellulare si legano ai fattori di crescita, iniziando percorsi di segnalazione intracellulare che portano alla crescita e alla divisione cellulare.
* Checkpoints: Questi sono punti di controllo nel ciclo cellulare che assicurano che si siano verificati eventi critici prima che il ciclo progredisca. Ad esempio, il checkpoint G1 garantisce che la cellula abbia risorse sufficienti e DNA non danneggiato prima che si impegni alla replica del DNA.
4. Apoptosi (morte cellulare programmata):
* L'apoptosi è un processo controllato di morte cellulare che elimina le cellule danneggiate o indesiderate, prevenendo la crescita incontrollata e la potenziale formazione del tumore.
L'interruzione di questi fattori può portare a gravi conseguenze, tra cui:
* Cancro: La crescita cellulare non controllata e la divisione dovuta a mutazioni nei geni che controllano la regolazione del ciclo cellulare possono portare alla formazione del tumore.
* Difetti dello sviluppo: Gli errori nella crescita cellulare e nella divisione durante lo sviluppo possono causare difetti alla nascita.
* Invecchiamento: Il graduale declino della funzione cellulare e la capacità di dividere contribuisce al processo di invecchiamento.
Comprendere l'interazione intricata di questi fattori è cruciale per comprendere sia la normale funzione cellulare che lo sviluppo di malattie correlate alla crescita e alla divisione cellulare.
