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Editore-Responsabile: C. Michael Gibson, M.S., M.D.

In biologia cellulare e fisiopatologia, l’adattamento cellulare si riferisce ai cambiamenti fatti da una cellula in risposta a cambiamenti ambientali avversi. L’adattamento può essere fisiologico (normale) o patologico (anormale). Cinque tipi principali di adattamento includono atrofia, ipertrofia, iperplasia, displasia e metaplasia.

L’atrofia è una diminuzione delle dimensioni delle cellule. Se un numero sufficiente di cellule in un organo si atrofizza, l’intero organo diminuirà di dimensioni. L’atrofia del timo durante il primo sviluppo umano (infanzia) è un esempio di atrofia fisiologica. L’atrofia dei muscoli scheletrici è un comune adattamento patologico al disuso dei muscoli scheletrici (comunemente chiamata “atrofia da disuso”). I tessuti e gli organi particolarmente suscettibili all’atrofia includono il muscolo scheletrico, il muscolo cardiaco, gli organi sessuali secondari e il cervello.

L’ipertrofia è un aumento delle dimensioni delle cellule. Se un numero sufficiente di cellule di un organo si ipertrofizza, l’intero organo si ipertrofizza. Il cuore e i reni hanno una maggiore suscettibilità all’ipertrofia. L’ipertrofia comporta un aumento delle proteine intracellulari piuttosto che del citosol (liquido intracellulare). L’ipertrofia può essere causata da segnali meccanici (per esempio, stiramento) o trofici (per esempio, fattori di crescita). Un esempio di ipertrofia fisiologica si ha nel muscolo scheletrico con l’esercizio fisico sostenuto. Un esempio di atrofia patologica è nel muscolo cardiaco come risultato dell’ipertensione.

L’iperplasia è un aumento del numero di cellule. È il risultato di un aumento della mitosi cellulare, o divisione. I due tipi di iperplasia fisiologica sono compensatoria e ormonale. L’iperplasia compensatoria permette la rigenerazione dei tessuti e degli organi. È comune nelle cellule epiteliali dell’epidermide e dell’intestino, negli epatociti del fegato, nelle cellule del midollo osseo e nei fibroblasti. Si verifica in misura minore nelle ossa, nella cartilagine e nelle cellule muscolari lisce. L’iperplasia ormonale si verifica principalmente negli organi che dipendono dagli estrogeni. Per esempio, le cellule uterine dipendenti dagli estrogeni subiscono iperplasia e ipertrofia dopo la gravidanza. L’iperplasia patologica è un aumento anormale della divisione cellulare. Un’iperplasia patologica comune nelle donne si verifica nell’endometrio ed è chiamata endometriosi.

La displasia si riferisce generalmente a cambiamenti anormali nella forma, dimensione e/o organizzazione cellulare. La displasia non è considerata un vero e proprio adattamento; piuttosto, si pensa che sia legata all’iperplasia ed è talvolta chiamata “iperplasia atipica”. I tessuti inclini alla displasia includono gli epiteli cervicali e respiratori. La displasia si verifica spesso in prossimità di cellule cancerose, e può essere coinvolta nello sviluppo del cancro al seno.

La metaplasia si verifica quando una cellula differenziata di un certo tipo viene sostituita da un altro tipo di cellula, che può essere meno differenziata. È un processo reversibile che si pensa sia causato dalla riprogrammazione delle cellule staminali. Le cellule staminali si trovano negli epiteli e nel mesenchima embrionale del tessuto connettivo. Un esempio importante di metaplasia coinvolge i cambiamenti associati al tratto respiratorio in risposta all’inalazione di sostanze irritanti, come lo smog o il fumo. Le cellule bronchiali si convertono da epitelio colonnare ciliato secernente muco a epitelio squamoso non ciliato, incapace di secernere muco. Queste cellule trasformate possono diventare displasiche o cancerose se lo stimolo (ad esempio, il fumo di sigaretta) non viene rimosso.