Morte cellulare programmata indotta da acido acetico in Saccharomyces cerevisiae: produzione di ROS e rilascio di citocromo c

La ricerca ha messo in evidenza l’esistenza di un fenomeno di morte cellulare programmata negli organismi unicellulari, in particolare nel lievito Saccharomyces cerevisiae. Il lievito Saccharomyces cerevisiae è stato utilizzato per ricostituire, in un sistema eucariotico semplice, l’apparato molecolare del processo di morte per apoptosi dei metazoi. L’induzione della morte è stata effettuata in un medium acido in cui è aggiunto acido acetico 80 mM. Dal punto di vista biotecnologico, l’acido acetico, come altri acidi deboli, è un potente agente fungistatico utilizzato per la conservazione di cibi e bevande in quanto previene la crescita microbica. Inoltre, il lievito è dotato di un sistema di risposta agli acidi deboli finalizzata a ridurre l’accumulo di questi ultimi: perciò, l’induzione della morte di cellule di lievito con acido acetico rappresenta un sistema sperimentale simile ad una condizione che si verifica fisiologicamente rispetto a sistemi in cui si utilizzano come induttori di morte sostanze dannose e tossiche. Per analizzare se durante la morte indotta da acido acetico si verifica il fenomeno della condensazione cromatinica, le cellule trattate con acido acetico a vari tempi sono state sottoposte a doppia colorazione con 4,6-diamidino-2-phenylindole dihydrocloride (DAPI) e con ioduro di propidio (PI) ed in seguito osservate al microscopio a fluorescenza. Il sistema cellulare così analizzato ha messo in evidenza la condensazione cromatinica già a tempi precoci. In tutti gli esperimenti effettuati si è osservata prevenzione della morte da cicloesimmide. Successivamente si è analizzata la produzione di ROS durante il processo di morte indotto da acido acetico. Le cellule di lievito trattate con acido acetico sono state incubate con i reagenti 2,7-diclorodiidrofluoresceina diacetato (H2DCF-DA), un composto fotosensibile utilizzato per misurare la produzione di acqua ossigenata nelle cellule, e diidroetidio (DHE), un composto fotosensibile permeabile alle cellule utilizzato per rivelare la presenza di superossido nelle cellule. È dimostrato che si forma acqua ossigenata già a tempi precoci dopo trattamento con acido acetico e si ha accumulo di anione superossido a tempi tardivi dopo l’induzione della morte con acido acetico. Suggerendo un ruolo del perossido d’idrogeno in questo tipo di morte. Il citocromo c è rilasciato nel citoplasma dallo spazio intermembrana