Many Ways to Die: Passive and Active Cell Death styles

摘要

In multicellular organisms, cells may undergo passive, pathological death in response to various environmental injuries, or actively decide to self-destroy in order to ensure proper physiological morphogenesis, preserve tissue homeostasis and eliminate abnormal cells. While the passive cell demise occurs in an accidental, violent and chaotic way, corresponding to "necrosis", the active auto-elimination, defined "programmed cell death" (PCD), is executed in planned modalities. Different PCD pathways have been described, such as apoptosis, autophagic death, paraptosis and programmed necrosis. However, death patterns may overlap or integrate, providing a variety of cellular responses to various circumstances or stimuli. The consequences for the whole organism of necrosis and PCD are quite different. In the case of classical necrosis, cytosolic constituents chaotically spill into extracellular space through damaged plasma membrane and provoke an inflammatory response, while in most PCDs the cellular components are safely isolated by membranes, and then consumed by adjacent parenchymal cells and/or resident phagocytes without inflammation. Thus, whereas the necrotic cell removal induces and amplifies pathological processes, the elimination of PCD debris may remain virtually unnoticed by the body. Otherwise, alterations of PCD controls may be involved in human diseases, such as developmental abnormalities, or neurodegenerative, autoimmune and neoplastic affections, whose treatment implies the complete understanding of cell suicide processes. In this review, the cellular death patterns are focused and their significance discussed.%Negli organismi pluricellulari, le cellule possono andare incontro passivamente a morte patologica in risposta a vari insulti ambientali, oppure decidere attivamente Pauto-distruzione per assicurare un adeguato processo di morfogenesi, garantire l'omeostasi tissutale ed eliminare cellule anomale. Mentre la morte cellulare passiva avviene in modo accidentale, violento e caotico, corrispondente alla cosiddetta "necrosi", l'auto-elimi-nazione attiva, definita "morte cellulare programmata" (MCP), si verifica secondo piani preordinati. Sono state descritte differenti modalità di MCP, quali l'apoptosi, la morte autofagica, la paraptosi e la necrosi programmata. Tuttavia, i vari modelli di morte cellulare possono sovrappor-si ed integrarsi, garantendo un'ampia gamma di risposte a svariate circostanze e stimoli. Le conseguenze per l'intero organismo della necrosi e della maggior parte delle MCP sono notevolmente differenti. Nel caso della necrosi classica, il citosol si riversa disordinatamente nello spazio extracellulare per rottura della membrana citoplasmatica, provocando una risposta infiammatoria, mentre generalmente nelle MCP i frammenti cellulari sono compartimentati da membrane e successivamente fagocitati dalle adiacenti cellule parenchimali e/o da fagociti residenziali, in assenza di flogosi. Pertanto, mentre la necrosi induce ed amplifica processi patologici, l'eliminazione dei detriti cellulari provenienti da MCP può risultare virtualmente inavvertita dall'organismo. Peraltro, alterazioni del controllo della MCP possono indurre sviluppo di anomalie morfo-genetiche, o di malattie autoimmuni, neoplastiche e degenerative, il cui trattamento implica necessariamente una completa conoscenza dei processi che regolano il suicidio cellulare. Nella presente rassegna, le varie modalità di morte della cellula sono messe a fuoco ed il loro significato viene discusso.