La morte delle cellule e dei tessuti - necrosi e necrobiosi

La morte di singole cellule nel contesto di un tessuto o di un organismo è detta necrosi. Questa può essere prodotta da una causa capace di agire rapidamente, così da uccidere la cellula in poco tempo; in tal caso avviene indipendentemente dalla presenza di processi regressivi; in altri casi, invece, è l'evento finale di una lunga storia di sofferenze. In tal caso la cellula morta presenta i segni di processi regressivi precedenti e si parla di necrobiosi. Le cause di morte possono essere varie:
vi sono cause che agiscono provocando direttamente la denaturazione delle proteine o la coagulazione del protoplasma, come nel caso del calore, degli acidi e dei metalli pesanti;
cause che agiscono distruggendo meccanicamente o chimicamente strutture fondamentali delle cellule, così da produrre alterazioni irreversibili dell'organizzazione polienzimatica; è questo il caso delle sostanze capaci di disintegrare le membrane cellulare come il congelamento o le brusche variazioni di pressione;
cause che agiscono attraverso l'inibizione di enzimi o di sistemi enzimatici fondamentali, come ad esempio il cianuro;
cause che agiscono attraverso la riduzione o la soppressione della nutrizione;
Tutte queste cause lesive possono determinare un danno cellulare reversibile entro un certo limite, oltre invece il danno diventa irreversibile e porta la cellula a morte. La sofferenza cellulare si manifesta in genere con  un rigonfiamento della cellula, che è anche detto rigonfiamento idropico ed è dovuto ad un aumento del contenuto di acqua conseguente ad alterazioni dei flussi ionici attraverso la membrana cellulare. Al centro del processo si pone il danno dei mitocondri, che appaiono rigonfi, determinando il quadro istologico del rigonfiamento torbido, in conseguenza della perdita del potenziale di membrana mitocondriale e del controllo dei flussi ionici mitocondriali. Le alterazioni mitocondriali alterano il sistema della fosforilazione ossidativa e riducono drammaticamente la capacità cellulare di produrre ATP. Quindi, il danno del sistema energetico della cellula determina un aumento dei livelli di Na+ e di Ca2+ intracellulari che hanno un ruolo importante nel danno cellulare. Infatti, un aumento di Na+ causa l'ingresso di acqua per mantenere condizioni di isoosmolarità e questa causa il rigonfiamento cellulare, mentre, l'aumento di Ca2+ causa un'alterata reattività cellulare legata alla sensibilizzazione di vari trasduttori del segnale Ca-dipendenti e promuove danni irreversibili legati all'attivazione di enzimi litici Ca-dipendenti. In generale, comunque, le alterazioni iniziali che portano alla morte per necrosi, riguardano soprattutto le strutture del citoplasma. Il reticolo endoplasmatico va incontro ad una progressiva degranulazione delle membrane ruvide; i ribosomi che si distaccano dalle membrane restano liberi, senza aggregarsi in formazioni poliribosomali. I mitocondri si rigonfiano, la loro matrice diventa meno opaca, e i lisosomi si vacuolizzano e infine si disintegrano, liberano i loro enzimi nel mezzo. Le alterazioni nucleari sono, invece, tardive, e consistono nella picnosi, che consiste in una progressiva riduzione di volume del nucleo e quindi perdita di acidi nucleici, nella carioressi, la frammentazione del nucleo in piccole zolle, nella cariolisi, ossia la dissoluzione del nucleo nel citoplasma, e infine, nella vacuolizzazione nucleare, ossia la disintegrazione del nucleo. Nelle cellule isolate si ricorre spesso, per accertare l'avvenuta morte, a particolari colorazioni. Le cellule vive, immerse in soluzioni coloranti, si lasciano colorare solo dai cosiddetti “coloranti vitali”: si tratta per lo più di sostanze provviste di un elevato potenziale di ossido-riduzione che colorano i siti cellulari dove è presente la catena respiratoria, cioè i mitocondri.