03/10/2016
Yoshinori Ohsumi ha rivoluzionato lo studio dell’autofagia, un processo che permette la sopravvivenza delle cellule in assenza di nutrienti. In condizioni di “digiuno” le cellule sequestrano proteine e organelli cellulari all’interno di una vescicola avvolta da una doppia membrana (definito autofagosoma) che si fonde successivamente con i lisosomi, organelli ricchi di enzimi digestivi. Mangiando e digerendo i suoi propri componenti (auto-fagia) le cellule possono ricavare substrati e sopravvivere al “digiuno”.
L’autofagia e i lisosomi sono stati descritti per la prima volta da Christian De Duve, premio Nobel per la Fisiologia e Medicina nel 1974, ma l’autofagia è rimasta per lungo tempo un processo scarsamente studiato e solo analizzabile morfologicamente mediante la microscopia elettronica. Nel 1992 Ohsumi identificò il processo autofagico nelle cellule di lievito dimostrando al microscopio ottico che mutanti di lievito privi di enzimi digestivi lisosomali in assenza di nutrienti accumulano componenti cellulari all’interno del vacuolo digestivo corrispondente ai lisosomi. Ohsumi ragionò che questo accumulo non si dovrebbe verificare se il processo autofagico è difettoso e nel 1993 confermò questa ipotesi identificando una serie di mutanti di geni essenziali per l’autofagia. Questi geni codificano per proteine richieste per la formazione dell’autofagosoma e sono stati successivamente identificati nelle cellule eucarioti di tutti gli organismi viventi, piante e animali. Gli studi di Ohsumi hanno dimostrato che l’autofagia è un processo fondamentale conservato nel corso dell’evoluzione.Oggi sappiamo che l’autofagia è un meccanismo continuamente attivo in tutte le cellule richiesto per l’eliminazione di proteine e organelli cellulari danneggiati, e fa parte di quei sistemi di “controllo di qualità” necessari per eliminare le alterazioni dei componenti cellulari che si verificano nel corso dell’invecchiamento e in diverse patologie come le malattie neurodegenerative. La scoperta di farmaci capaci di influenzare l’autofagia potrà contribuire alla cura di queste patologie.
Takeshige, K., Baba, M., Tsuboi, S., Noda, T. & Ohsumi, Y. Autophagy in yeast demonstrated with proteinase-deficient mutants and conditions for its induction. J. Cell Biol. 119, 301–311 (1992). Reports the discovery of autophagy in yeast.
Tsukada, M. & Ohsumi, Y. Isolation and characterization of autophagy-defective mutants of Saccharomyces cerevisiae. FEBS Lett. 333, 169–174 (1993). First report on autophagy-defective yeast mutants.