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Notizia del 01/09/2004

Il meccanismo che regola il ritmo circadiano regola anche la crescita cellulare

La divisione cellulare nei mammiferi è associata a specifici tempi durante la giornata, ma ad oggi non era affatto chiaro come il nostro organismo riuscisse a controllare il ritmo circadiano stabilendo questi tempi.

Okamura e i suoi collaboratori del dipartimento di scienze del cervello dell’Università di Medicina di Kobe in Giappone hanno dimostrato come l’orologio circadiano del nostro organismo sia in grado di controllare l’espressione di geni correlati al ciclo cellulare capaci di stimolare quindi la divisione delle cellule.

Questi geni a turno modulano l’espressione di una proteina detta ciclina B1 attiva e di un enzima chiamato Cdc2 cinasi: entrambi regolatori chiave della mitosi.

Il ritmo circadiano (di circa 24 ore) e la divisione cellulare sono sistemi biologici fondamentali per gli organismi.

Il ritmo circadiano è in grado di controllare in nodo unidirezionale (cioè senza venirne controllato a sua volta) la mitosi cellulare.

Utilizzando un modello animale si è chirurgicamente asportato i 2/3 del fegato. Gli epatociti rimanenti che hanno la capacità di rigenerare il fegato mancante hanno subito incominciato a dividersi entrando nel ciclo cellulare che ha portato al ripristino dell’intera massa epatica in pochi giorni.

Gli scienziati hanno notato come il picco di cellule in fase S, ovvero in attiva proliferazione, si osserva dopo 36 ore dall’epatoectomia, ma la successiva ondata di mitosi avveniva in tempi diversi nei vari animali.

Negli animali la cui epatoectomia era stata effettuata in presenza di luce (per simulare il giorno) seguita poi da 12 ore di buio (per simulare la notte) il picco di mitosi si osserva dopo quasi 50 ore dall’intervento.

Al contrario negli animali la cui epateoctomia è stata effettuata in presenza di luce seguita a cicli di 12 ore prima di luce e poi 12 ore di buio la mitosi è avvenuta già dopo 40 ore dall’intervento.

Questi dati hanno mostrato come il rapporto luce/buio o giorno/notte influenzi drammaticamente la divisione e la crescita cellulare.

Inoltre gli scienziati hanno notato come i picchi di espressione delle principali molecole coinvolte nella proliferazione cellulare come Cdc2 e la ciclina B1 siano riscontrabili nell’animale durante la fase di luce e quindi di giorno.

In conclusione Okamura ipotizza che, dal momento che le terapie antitumorali si basano sul bloccare la capacità delle cellule di proliferare, queste stesse possano avere un’efficacia dipendente dal ritmo circadiano del soggetto in esame e che un’analisi attenta anche di questo parametro possa ridurre la tossicità delle terapie anti-tumorali e di aumentarne l’efficacia.

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