Di Alan Osborne Aggiornato il 24 marzo 2022
Sia i regolatori interni che quelli esterni svolgono un ruolo fondamentale nel cronometrare l’intervallo tra le successive divisioni cellulari:il ciclo cellulare. Le cellule devono dividersi perché, quando diventano troppo grandi, la loro membrana non può trasportare in modo efficiente nutrienti e prodotti di scarto. Ogni cellula è circondata da una membrana plasmatica che separa il suo interno dall'ambiente esterno.
La divisione cellulare è essenziale ma energeticamente costosa e soggetta a errori. Prima della mitosi, ogni cellula deve replicare fedelmente il proprio DNA; questo modello genetico garantisce che le due cellule figlie ereditino tutte le informazioni necessarie per funzionare e crescere. I meccanismi di regolamentazione integrati riducono al minimo gli errori e proteggono dalla proliferazione incontrollata.
I regolatori interni sono proteine che monitorano i cambiamenti all’interno della cellula. Ad esempio, una proteina checkpoint impedisce l'ingresso nella mitosi fino al completamento della replicazione del DNA. Un altro regolatore interno verifica che i cromosomi replicati siano correttamente attaccati all'apparato del fuso prima che inizi la segregazione. Queste garanzie assicurano che la divisione proceda solo quando la cellula è pronta.
Anche i regolatori esterni sono proteine, ma rispondono a segnali provenienti dall’esterno della cellula. Possono accelerare o rallentare il ciclo cellulare in base a segnali ambientali. Un classico esempio è una proteina che rileva le molecole sulle cellule vicine, arrestando la divisione quando le cellule diventano sovraffollate. Questo meccanismo spiega perché, in una capsula di Petri, le cellule crescono in un sottile monostrato prima di cessare la proliferazione.
La distinzione fondamentale è che i regolatori interni reagiscono agli stimoli intracellulari, mentre i regolatori esterni rispondono ai segnali extracellulari. Senza questi controlli, la crescita cellulare sarebbe irregolare e pericolosa. L’interruzione dei percorsi regolatori è alla base di molte malattie, compreso il cancro, in cui le cellule ignorano i segnali di densità e formano tumori invasivi. Fattori esterni come il fumo, le radiazioni o le infezioni virali possono compromettere ulteriormente il controllo normativo.
