Highlights 2010-2011
Habitat & Vita

Mitocondri: l’unione fa la forza

Morfologia mitocondriale
Immagini esemplificative della morfologia mitocondriale

I mitocondri sono organelli intracellulari fondamentali per la produzione di energia, la regolazione dei segnali intracellulari, e l'amplificazione dell'apoptosi, la cosiddetta morte cellulare programmata. Durante la vita di una cellula, l'insieme dei suoi mitocondri, organizzati in un network dinamico, viene continuamente rimodellato da eventi di fusione e frammentazione, e da queste variazioni regolate della forma e della struttura interna dei mitocondri dipende un vasto numero di processi intracellulari, apoptosi inclusa. Non è invece ancora ben conosciuto il ruolo dei mitocondri durante l'autofagia, un processo di ampia degradazione e riciclaggio dei costituenti intracellulari, caratteristico delle cellule eucariotiche, che viene indotto, per esempio, quando la disponibilità di nutrienti è molto limitata. Per molto tempo l'autofagia è stata ritenuta un processo non selettivo, ma sta diventando via via più chiaro che, in alcune condizioni, come per esempio la presenza di batteri infettivi, o di organelli intracellulari danneggiati, questi possono essere autofagocitati selettivamente. Durante il processo di mitofagia, la particolare forma di autofagia che riguarda selettivamente i mitocondri, il network mitocondriale si frammenta, così da isolare le porzioni non più funzionali da degradare. D'altra parte, è anche noto che i mitocondri partecipano a diversi stadi del processo di macro-autofagia, ma la loro morfologia e un loro eventuale ruolo funzionale durante il processo autofagico non sono ancora stati chiariti. Non è chiaro se, in tale frangente, i mitocondri siano soggetti a frammentazione, se vengano autofagocitati in modo casuale, e se il decorso ed il risultato finale del processo autofagico siano o meno influenzati dalla morfologia mitocondriale. In questo lavoro si dimostra che la morfologia mitocondriale determina la risposta cellulare alla macro-autofagia: inaspettatamente, all'innescarsi del processo di autofagia, i mitocondri si allungano, attraverso un segnale che coinvolge cAMP, PKA e DRP1. Questo allungamento è necessario per sfuggire all'eliminazione autofagica, per mantenere ad un livello sufficiente la produzione energetica intracellulare, e, in definitiva, per mantenere in vita la cellula. Infatti, se l'allungamento con strumenti genetici o farmacologici viene impedito, i mitocondri consumano energia anziché produrne, precipitando la cellula in una crisi bioenergetica che la conduce alla morte.

Autori: L.C. Gomes, G. Di Benedetto, L. Scorrano
Titolo: During autophagy mitochondria elongate, are spared from degradation and sustain cell viability
Rivista: Nature Cell Biology
Anno: 2011
Riferimenti bibliografici: 13 (2011), pp.589-598