up-down-regulation
up-down-regulation
Processi molto importanti per la regolazione dell’espressione genica e quindi dell’attività cellulare. Un segnale di tipo chimico, per poter essere ricevuto da una cellula, necessita dell’esistenza di un recettore presente sulla membrana della cellula destinataria del segnale. Tale recettore è costituito da una proteina espressa dal genoma della cellula, e la quantità di molecole di questa proteina esposta verso l’ambiente extracellulare influenza la sensibilità della cellula al segnale. La up-regulation si ha quando si innesca un progressivo incremento dei recettori di membrana, mentre la down-regulation ne implica una diminuzione. Il meccanismo di regolazione è basato, soprattutto, sullo squilibrio del ricambio e della produzione delle proteine che costituiscono i recettori cellulari. Nel caso della down-regulation, se le molecole del segnale (per es., un ormone o un neurotrasmettitore) aumentano la loro concentrazione nello spazio extracellulare, i recettori di membrana esauriranno la loro funzione in tempi relativamente brevi per l’elevato numero di molecole che la cellula internalizzerà grazie alla loro presenza. Spesso ciò risulta in una diminuzione del numero di recettori di membrana per quel determinato agente, poiché il ricambio dei recettori è più lento del loro consumo. La up-regulation ha luogo, invece, quando il numero di recettori aumenta, aumentando di conseguenza la sensibilità della cellula. È quindi molto importante tenere conto di questi processi per modulare in modo adeguato l’uso di farmaci e di altre sostanze. Entrambi i processi sono solitamente reversibili: se viene ristabilita l’omeostasi dell’ambiente extracellulare, il numero di recettori (e di conseguenza la sensibilità della cellula a un determinato segnale) tornerà a stabilizzarsi intorno a una funzionalità fisiologica. I termini up- e down-regulation sono spesso utilizzati in modo non del tutto appropriato per indicare qualsiasi processo di retroazione negativa o positiva all’interno dell’organismo, dai meccanismi che riguardano la genetica fino ai processi che coinvolgono l’intero individuo.