scoperta nuova forma di divisione cellulare

Battezzata clerocinesi, è una divisione durante la quale le cellule vanno incontro all’ordinata separazione dei cromosomi nella mitosi, ma senza poi procedere a una separazione effettiva in due cellule figlie. Si formano così cellule binucleate che possono andare incontro a più cicli mitotici e alla proliferazione. La scoperta è avvenuta studiando cellule epiteliali retiniche umane coltivate in vitro, e sembra essersi conservata nel corso dell’evoluzione perché già osservata in organismi molto semplici.

Forse è destinata a rivoluzionare i manuali di biologia cellulare la scoperta annunciata da Mark Burkard nel corso dell’annuale convegno dell’American Society for Cell Biology, a San Francisco: si tratta infatti di un nuovo tipo di divisione cellulare, che i suoi scopritori hanno chiamato “clerocinesi”.

Nelle cellule dell’organismo umano la riproduzione avviene tramite meiosi, nel caso degli spermatozoi e negli ovociti, oppure tramite mitosi in tutti gli altri tipi di cellule. Nel primo caso, si tratta delle uniche cellule aploidi, cioè che hanno una sola copia per ogni cromosoma, le quali danno origine a quattro cellule del loro stesso tipo; nelle cellule diploidi, invece, che hanno 46 cromosomi, la divisione dà luogo a due cellule figlie identiche alla cellula madre.

Dopo che un ovocita è stato fecondato da uno spermatozoo, lo zigote che si forma va incontro ha un enorme numero di cicli mitotici, stimato in circa 10 alla 13 (diecimila miliardi). È plausibile che in un così alto numero di processi possano avvenire errori tali da compromettere la normale suddivisione in due del materiale cromosomico, come ipotizzato nel 1914 da Theodor Boveri, uno dei pionieri nello studio della biologia cellulare. Lo stesso Boveri ipotizzò che l’esito degli errori avrebbe potuto essere l’aneuploidia, ovvero la presenza nelle cellule figlie di troppi – o troppo pochi – cromosomi. Queste anomalie avrebbero potuto portare a una divisone cellulare incontrollata e quindi all’insorgenza di un tumore.

L’ipotesi è stata confermata da successivi studi biologici: l’aneuploidia può essere all’origine di una neoplasia. La verifica è stata ora resa più precisa dalle tecniche di videomicroscopia che consentono di osservare la vita di una singola cellula: l’aneuploidia è il risultato di un fallimento della fase della citocinesi, in cui avviene la divisione del citoplasma per dare vita alle due cellule figlie.

Nella loro ricerca Burkard e colleghi hanno osservato cellule epiteliali retiniche umane (RPE) in vitro che andavano incontro a cariogenesi, ovvero all’ordinata separazione dei cromosomi nella mitosi, ma senza procedere con la citocinesi. Questo processo dà come risultato una singola cellula con due nuclei, che può andare incontro a più cicli mitotici e alla proliferazione. Una notevole quota di cellule binucleate, circa un terzo, può generare colonie di cellule figlie normali, e la maggior parte della progenie ha pool di cromosomi perfettamente identici a quello della prima generazione cellulare, il che porta a escludere l’assortimento cromosomico di Boveri.

Si è così scoperto che le cellule con due nuclei rimangono nella prima fase di crescita del ciclo cellulare abbastanza a lungo da dilatarsi e dividere il citoplasma in due cellule, ciascuna con un proprio nucleo. Il processo preserva in modo preciso i due insiemi di cromosomi accuratamente separati. Inoltre, queste cellule si dividono senza le proteine richieste per la divisione delle membrane cellulari nella citocinesi.

“Si è così potuto concludere che si tratta di un nuovo tipo di divisione cellulare”, ha concluso Burkard. “La clerocinesi è un meccanismo primitivo di divisione cellulare che appare preservato negli esseri umani, poiché simili divisioni finora sono state  osservate in organismi molto primitivi come i mixomiceti”.