La disfunzione della cellula è quella che porterà alla disfunzione dell’organo in cui si trova e quindi a malattia. Ogni cellula normale ha un suo programma genetico geneticamente determinato, ma che è anche in relazione con l’ambiente circostante. Questo vuol dire che qualsiasi elemento presente all’esterno può condizionare e causare un reprogramming genetico delle cellule (epigenetica). Stress fisiologici eccessivi oppure stimoli patologici possono indurre le cellule a modificare il programma genetico, in alcuni casi anche il differenziamento, per rispondere a tali stimoli. Una risposta di questo genere prende il nome di adattamento. Quando l’adattamento è eccessivo si produce un danno cellulare che può essere reversibile o irreversibile (= morte).

Il danno cellulare dipende da:

• tipologia dello stimolo lesivo
• durata dello stimolo lesivo
• severità dello stimolo lesivo
• cellule bersaglio: in particolare: tipo cellulare, stato in cui si trova la cellula e adattabilità

Cosa succede al livello molecolare in caso di danno cellulare? Qualsiasi sia la noxa patogena, al livello molecolare avvengono due cose fondamentali:

• alterazione metabolismo energetico: in particolare si avrà un’interferenza con il ciclo di Krebs e la fosforilazione ossidativa. Avremo quindi la carenza di ATP e perciò ripercussione su tutti gli altri processi anabolici.
• Alterazione dei processi di sintesi: interferenza sulla sintesi di proteine, sintesi DNA o RNA.

Al livello substrutturale cosa succede? Vi sono delle alterazioni al livello di mitocondri, reticolo endoplasmatico e nucleo che sono sempre uguali indipendentemente dalla noxa patogena e dal fatto che il danno sia reversibile o irreversibile.

Analizzando tutti i vari danni si evince che c’è l’induzione di un danno cellulare comune: la produzione di radicali liberi → danno ossidativo → l’anione superossido è estremamente reattivo e causa tali danni:

• Perossidazione dei lipidi di membrana
• Modificazione strutturale delle proteine à rottura dei ponti di solfuro
• Lesioni al DNA

I radicali liberi, però, possono essere degradati nel seguente modo:

• Decadimento spontaneo, tipico delle specie reattive instabili
• Decadimento accelerato da sistemi enzimatici (catalasi o superossido dismutasi)
• Agenti antiossidanti à recuperano l’elettrone spaiato
• Proteine che trasportano/sequestrano le proteine Fe e Cu (trasferrina, ferritina, lactoferrina ceruloplasma) che fungono da accettori di elettroni.

Fonte: Robbins e Cotran. Le basi patologiche delle malattie. Patologia generale.