APPUNTI DI PATOLOGIA GENERALE - Camice d'Oro

LO STRESS
Stress è un termine anglosassone usato in fisica per indicare la situazione in cui una forza applicata ad un corpo solido
lo deforma per compressione, trazione o torsione.
Il termine fu introdotto in biologia in contrapposizione al concetto di omeostasi dal fisiologo americano Cannon
all’inizio del 900:
− omeostasi = equilibrio stazionario dei parametri biochimici e fisiologici fondamentali dell'organismo (possono
variare entro limiti molto ristretti).
− stress = perdita della omeostasi per azione di fattori capaci di alterare i parametri biochimici o fisiologici
fondamentali
Il concetto di stress riferito all'organismo è approfondito qualche decennio più tardi negli studi del canadese Hans Selye,
che nel 1936 su Nature definisce i concetti di:
− Stress = risposta dell'organismo verso qualunque agente che ne perturbi la omeostasi
− Stressor = agente stressante, possono essere molteplici, distinti da Selye in:
− fisiologici = malattie, interventi chirurgici e anestesia, sforzo fisico, emorragie, traumi
− ambientali = esposizione al caldo e al freddo, "polluzione ambientale"
− psicologici = competitività fra membri della stessa specie per il territorio o altro; con altre specie (ad
esempio nell'incontro col predatore); conflitti prolungati, situazioni nuove, sensazioni di ansia,
frustrazione, inferiorità, intense emozioni, passioni (da pathos, come il termine patologia!)
SINDROME GENERALE DI ADATTAMENTO ALLO STRESS(OR)
Il concetto fondamentale introdotto da Selye è: alla molteplicità e varietà di stressors corrisponde l'unicità di
risposta da parte dell'organismo, questa risposta è costituita dalla sindrome generale di adattamento allo stress(or)
(Selye, 1936):
1. Reazione di allarme, nell'"impact" con lo stressor
2. Fase di resistenza verso quello stressor, con neo-omeostasi
3. Fase di esaurimento verso tutti i possibili stressor
Quindi se lo stimolo stressante perdura si verifica il trapasso dello stress da situazione "fisiologica", cioè tale da
consentire il ritrovamento della omeostasi, a situazione patologica (possibili meccanismi: ipertensione, gluconeogenesi).
STRESS CELLULARE – Estrapolazione del concetto di stress dall'organismo alla cellula
Le prime osservazioni risalgono al 1962 da parte dell'italiano Federico Ritossa, che sottopone a stress termico
(riscaldamento) cellule di Drosophila melanogaster e osserva un rigonfiamento dei cromosomi per incremento della
sintesi di RNA (e quindi di proteine) causata dal calore.
In seguito Tissières nel 1970 sottopose vari tipi di cellule a vari stressors (metalli pesanti, etanolo, anossia, riduzione del
glucosio intracellulare e anche, in cellule di mammifero, febbre, flogosi, infezioni) osservando che tutti gli stressor
inducono la sintesi di una particolare classe di proteine.
La sindrome di adattamento allo stress, che Selye aveva descritto per l'intero organismo, è ora riferita alla cellula e può
essere così definita:
− risposta unitaria della cellula verso stimoli abnormi e molto eterogenei fra loro ma di intensità tale da
non impedire (generalmente) la sopravvivenza della cellula
LE HEAT SHOCK PROTEINS
La cellula risponde agli stress con la derepressione di geni il cui prodotto è costituito dalle Heat Shock Proteins (HSP,
proteine da stress termico, perché furono inizialmente osservate in questo contesto, ma in seguito definite anche
proteine da stress).
Quello che accomuna i vari tipi di stress cellulare, e che quindi comporta una risposta univoca, è la denaturazione
proteica. La dimostrazione sperimentale di questo è data dal fatto che l'introduzione di proteine denaturate nella cellula
(mediante iniezione intracellulare) induce la trascrizione e quindi la sintesi di HSP.
Nelle cellule eucariotiche l'attivazione della trascrizione delle HSP è determinata dall'attivazione del Heat Shock
Factor (HSF):
− fattore di trascrizione presente normalmente inattivo nella cellula in forma monomerica e incapace di legarsi al
DNA
− in conseguenza dello shock termico e di altri stressors, forma un trimero capace di legarsi al DNA dell'HSE
(Heat Shock Element) dei geni che codificano per HSP
Nella molecola HSF in conseguenza dello stress:
− sono inibiti i domini presenti nella porzione carbossiterminale della molecola deputati al mantenimento della
forma monomerica
− sono favoriti i domini idrofobici della porzione NH2 della molecola che favoriscono la trimerizzazione
Appunti di Patologia Generale – Pag, 20