Lisi cellulare

Processo di lisi cellulare

Cos'è la lisi cellulare?

IL Lisi cellulare È il processo attraverso il quale una cellula si disintegra o viene distrutta attraverso la rottura della sua membrana plasmatica e/o della parete cellulare. La parola "lisi" viene dal greco λύσις (si legge "Lusis") Che significa" allentamento "," indebolimento "," interruzione "o" diminuzione "(dall'inglese Allentamento).

Il risultato della lisi di una o più cellule è noto come "Lisado", un termine ampiamente usato in biologia sperimentale per riferirsi alla miscela della membrana plasmatica "rotta" e tutti i componenti citosolici che vengono rilasciati dopo detto rottura.

La lisi cellulare è un processo normale che può verificarsi in contesti diversi ed è stato molto studiato in relazione a invasioni batteriche e "attacco" enzimatico da parte di proteine ​​come lisci.

Sperimentalmente è uno dei primi passi che vengono eseguiti per lo studio di qualsiasi elemento intracellulare o membranale, per i quali esistono numerose tecniche diverse, la cui fondazione varia in base allo scopo dello studio.

Processo di lisi cellulare

Il processo di lisi dipende principalmente dal tipo di cellula che viene considerato. Per le cellule di piante, fungie e batteriche, ad esempio, questo inizia con la disintegrazione della parete cellulare.

Per le cellule animali e/o i protoplasti di cellule vegetali o batteriche (cellule senza parete cellulare, solo plasma e membrana del citosol), il processo litico di solito si verifica quando è influenzata l'integrità della membrana plasma.

La rottura della membrana cellulare può essere causata da enzimi, detergenti, tossine, da onde ad ultrasuoni ad alta frequenza o da processi meccanici o fisici, tra gli altri.

Cause

La lisi cellulare può verificarsi in risposta a diverse condizioni ambientali, nonché fattori endogeni o segnali specifici.

In molti batteri, ad esempio, la lisi cellulare può verificarsi dopo l'infezione da alcune specie di virus noti come "fagi" o "batteriofagi", nel cui ciclo di vita può usare il macchinario di replicazione batterica per moltiplicare e produrre gli enzimi litici che propioliano il " Distruzione "della cellula.

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Altre cellule possono soffrire di lisi a causa della presenza di tossine secrete da alcuni patogeni e, in un tessuto animale o vegetale, ad esempio, alcune cellule possono liscia grazie a vari processi di segnalazione che si terminano con il rilascio del contenuto cellulare verso l'ambiente circostante ( necrosi).

Tipi di lisi

Nella letteratura viene fatto riferimento a diversi tipi di lisi. Alcuni autori li classificano in base allo "stimolo" o al fattore che li innesca, mentre altri li classificano rispetto al tipo di cellula che è liscio.

Secondo il meccanismo che opera per ottenere la disintegrazione di una cellula, sono state definite la lisi osmotica, la lisi chimica, la lisi meccanica e la lisi enzimatica. Tuttavia, questi tipi sono stati appositamente definiti dal punto di vista sperimentale, in modo che la loro descrizione obbedisce tecniche diverse, piuttosto che si verificano naturalmente.

In relazione al tipo di cellula che è liscio, d'altra parte, molti autori hanno coniato termini come "oncolisi", "plasmolisi", "citolisi", "emolisi", ecc.

L'oncolisi si riferisce alla lisi del tumore o delle cellule cancerose, con metodi chimici o fisici (trattamenti medici) o mediante infezione da un ceppo di virus che può rompere le cellule. Plasamois, d'altra parte, si riferisce a un fenomeno che si svolge nelle cellule vegetali quando sono soggetti a soluzioni ipertoniche, con cui l'acqua all'interno lascia la cellula.

Plasmolisi delle cellule vegetali (Fonte: CNX OpenX [CC BY (https: // creativeCommons.Org/licenze/by/4.0)] via Wikimedia Commons)

Infine, l'emolisi è il processo mediante il quale sono elencati le cellule rosse o le cellule del sangue, a causa di enzimi specifici (emolisine), a causa della presenza di tossine prodotte da agenti patogeni o di esercizio fisico di grande intensità, tra gli altri.

Lisi osmotica

La lisi osmotica o "citolisi" è la rottura della membrana plasmatica a causa di un flusso d'acqua esagerato dal mezzo extracellulare al citosol.

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Questo tipo di lisi è abbastanza comune nelle cellule animali. Il motivo è che mancano di una parete cellulare come quelle delle cellule vegetali, quelle di funghi o batteri, il che li aiuta a controllare il volume delle cellule dopo l'ingresso del fluido da parte delle differenze osmotiche tra il citosol e l'ambiente circostante.

Quando una cellula animale affronta una soluzione ipotonica (a causa di condizioni ambientali o sperimentali), si gonfiano, che può finire con la sua lisi. Una soluzione ipotonica è quella che ha, rispetto all'interno cellulare, una concentrazione minore di soluti, quindi l'acqua tende a "entrare" verso la cellula, cercando il suo equilibrio idrico.

Nella biologia sperimentale, la lisi o lo "shock" osmotico viene regolarmente utilizzato per rompere le cellule allo scopo di analizzare i suoi componenti interni, in particolare proteine ​​citosoliche, acidi nucleici, ecc.

Lisi chimica

La lisi chimica è che la membrana cellulare è rotta o disintegrata dall'azione di una sostanza chimica specifica. Può verificarsi in un ambiente naturale, se sono considerate le cellule di un tessuto o un organismo unicellulare che viene accidentalmente esposto ad un composto chimico in grado di influire sull'integrità della membrana plasmatica.

Viene inoltre utilizzato nel contesto sperimentale, in cui i detergenti vengono utilizzati con proprietà diverse per influenzare la struttura fondamentale della membrana, causando lisi. Si applica direttamente o indirettamente, a seconda del tipo di cella in questione e per quale scopo è presentato a detto processo.

Lisi meccanica o con metodi fisici

La membrana plasmatica di una cellula può essere rotta sperimentalmente con metodi meccanici o fisici. Questo tipo di lisi può verificarsi anche, in determinate condizioni, in ambienti naturali, ma sperimentalmente si ottiene attraverso l'uso di:

- Omogeneizzatori del coltello per l'elaborazione dei tessuti o della coltura cellulare

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- Sonicadores, che rompono le cellule per mezzo di onde ad ultrasuoni ad alta frequenza

- Premere, che causano la lisi cellulare grazie a un progressivo aumento della pressione a cui viene sottoposto un tessuto o un insieme di cellule

- Materiali abrasivi che causano attrito, tra gli altri

Lisi enzimatica

La lisi enzimatica è un "metodo" biologico che può essere artificiale o naturale. Nel contesto naturale, ciò può verificarsi con diversi fattori, ma è stato particolarmente rivisto rispetto ad alcune proteine ​​con attività enzimatica secreta da batteri, funghi e altri organismi o cellule di essi per combattere le infezioni, ad esempio.

In questo senso, è stato agevolmente uno degli enzimi più studiati. Questo si trova in alcuni tessuti vegetali, in uovo e anche nel fegato, cartilagine, saliva, mucosità, lacrime e molte cellule del lignaggio ematopoietico di umani e altri animali.

La capacità litica di questo enzima risiede nella sua attività idrolitica sui legami glucosidici del peptidoglicano, che è uno dei polisaccaridi più abbondanti nella parete cellulare dei batteri.

Altri enzimi comuni in natura e nell'industria o nel campo sperimentale sono le manasas, le chitinasi, le ananasi, le glucanasi e altri simili, che funzionano nella disintegrazione della parete cellulare di funghi e lieviti, per citarne alcuni.

La lisi causata dagli enzimi virali è anche un tipo di lisi enzimatica, in quanto batteriofagi che infettano i batteri producono "lisine" che rompono la membrana e la parete cellulare batterica.

Sperimentalmente, alcuni autori considerano che le proteasi interne e altri enzimi idrolitici del citosol significano che li circondano, causando la lisi delle cellule adiacenti.