Il processo della citodieresi
Quando una cellula si divide producendone due oltre alla mitosi deve avvenire la citodieresi, un processo che non interessa il materiale genetico del nucleo bensì il citoplasma. Le cellule figlie hanno non solo bisogno di una copia integrale del materiale genetico di quella originale, ma anche del citosol e degli organelli necessari al loro metabolismo.
Definita anche citocinesi possiamo descriverla come il processo di suddivisione del citoplasma. A livello temporale avviene in parallelo alle fasi della mitosi, per la precisione tra la fine dell’anafase e l’inizio della telofase di quest’ultima. In alcune divisioni cellulari questo processo può non avvenire, producendo così una cellula polinucleata.
La citodieresi nelle cellule animali
Come sappiamo gli organismi vegetali e animali presentano delle differenze evidenti a livello della struttura cellulare. Nel caso delle prime infatti dobbiamo considerare la presenza della parete cellulare, mentre le cellule animali hanno solo la membrana plasmatica. Si tratta di una struttura a doppio strato fosfolipidico e a mosaico fluido, più flessibile della parete di cellulosa.
In queste cellule la citodieresi vede la formazione di un’invaginazione della membrana plasmatica a livello dell’equatore del fuso mitotico. Si tratta della linea immaginaria su cui si dispongono i cromosomi e che coincide con il centro della cellula. A questo livello all’interno della cellula si crea una struttura circolare definita anello contrattile, costituito da filamenti di actina e miosina.
L’interazione fra queste due proteine provoca la contrazione dell’anello che restringe la membrana cellulare rendendo sempre più evidente il solco di divisione. In corrispondenza del solco si inseriscono a livello intracellulare nuove componenti di membrana portate da apposite vescicole. In questo modo si possono completare le nuove membrane delle cellule figlie.
Quando le due cellule stanno per dividersi del tutto l’anello contrattile va incontro a depolarizzazione e si forma il corpo intermedio fra i due citoplasmi. Si tratta di una struttura di transizione che contiene microtubuli e varie proteine, e il suo ruolo è quello di mediare la scissione finale, dove si disintegra e rilascia il proprio contenuto a livello extracellulare.
Il processo nelle cellule vegetali
A causa della rigidità della parete cellulare la citodieresi nelle piante è diversa in quanto non è possibile formare un anello contrattile. Una volta che si sono formati i due nuovi nuclei però all’interno della cellula madre si forma una struttura chiamata piastra equatoriale. La compongono una serie di vescicole contenenti polisaccaridi che gemmano dall’apparato di Golgi.
Lungo la piastra poi si depositano ulteriori strati di polisaccaridi facendola diventare la lamella mediana.
Su questa struttura impregnata di pectina e di consistenza simile alla gelatina si formerà la parete primaria delle cellule figlie, composta da microfibrille di cellulosa. La lamella che si forma nella citodieresi infatti non è che il precursore della parete cellulare e mantiene le cellule unite fra loro.
Il suo spessore è di appena 0,1 µm ed è attraversata da alcuni tubuli del reticolo endoplasmatico che andranno a formare strutture chiamate plasmodesmi. Si tratta di canali che mettono in comunicazione i citosol di due cellule vegetali affiancate e che rendono discontinua la parete cellulare. Ogni cellula vegetale ne ha un numero compreso fra i 1.000 e i 100.000.
La parete primaria che si forma a partire dalla lamella è elastica e permette il successivo accrescimento della cellula vegetale. La formano cellulosa e una matrice di proteine e polisaccaridi. Tuttavia una volta che la cellula ha terminato la propria crescita si forma la parete secondaria, più rigida, dove si trovano sostanze come la lignina e la suberina.
Il fuso mitotico e la citodieresi
Alcuni microtubuli inoltre prendono contatto con gli organelli cellulari, assicurando che durante la citodieresi questi si ripartiscano senza trascurarne nessuno. Ognuna delle cellule figlie deve avere tutte le strutture presenti nella cellula madre per funzionare. Vale a dire i ribosomi, i mitocondri, l’apparato di Golgi, i lisosomi ecc.
Sempre il fuso aiuta a stabilizzare l’anello contrattile finché il solco di divisione non è completo e le cellule figlie si distaccano del tutto. La sua formazione comincia ancora durante la profase mentre la cromatina si condensa all’interno del nucleo, a partire da due strutture dette centrosomi.
Il caso delle cellule con più nuclei
Si tratta di cellule che svolgono attività erosiva verso la matrice ossea sfruttando il potere corrosivo degli acidi. Anche se si trovano nelle ossa derivano dalle staminali ematopoietiche anziché dalle cellule osteoprogenitrici. Oltre ad essere polinucleate sono di grandi dimensioni e presentano un citoplasma ricco di lisosomi.
