L’arresto del ciclo cellulare è un punto di arresto nel ciclo cellulare, dove non è più coinvolto nei processi che circondano la duplicazione e la divisione. Il ciclo cellulare naturale include una serie di punti di controllo che consentono alla cellula di determinare se procedere con la divisione o fermarsi. Questi arresti possono anche essere indotti da fattori esterni come l’esposizione a radiazioni o farmaci usati per controllare la crescita cellulare. La ricerca sull’arresto del ciclo cellulare fornisce importanti informazioni su come le cellule si autoregolano e cosa succede quando questi processi vanno male.
Le fasi del ciclo cellulare iniziano con G1, quando una cellula si prepara a duplicarsi. Durante la fase S, copia attivamente il suo materiale genetico, chiamato acido desossiribonucleico (DNA), e in G2, ha l’opportunità di riparare i danni prima di M, la mitosi. Dopo la mitosi, le cellule possono entrare di nuovo in G1 o entrare in G0, dove riposano. In ciascuna di queste fasi, un checkpoint interrompe temporaneamente il ciclo cellulare per consentire alla cellula di decidere se continuare. Alcune cellule sono programmate per duplicarsi di rado, mentre le cellule danneggiate potrebbero aver bisogno di tempo per la riparazione o la distruzione.
A volte, l’arresto del ciclo cellulare procede all’apoptosi, alla morte cellulare. Ciò si verifica quando una cellula rileva che non è più funzionale a causa di un danno al DNA. La cellula prende di mira se stessa per la distruzione e si spegne, consentendo al corpo di ripulire i detriti e riutilizzarli nella produzione di altre cellule. L’arresto del ciclo cellulare consente alle cellule di mantenere la loro integrità fermandosi a controllarsi periodicamente per segni di distruzione del DNA che potrebbero causare problemi funzionali o portare allo sviluppo di un tumore. Non è sempre un processo perfetto, come dimostrato dallo sviluppo di escrescenze cancerose.
I farmaci possono essere in grado di introdurre questo punto di arresto, accidentalmente o come parte delle loro proprietà terapeutiche. Le cellule in coltura possono rispondere a questi farmaci interrompendo i processi di divisione, il che dimostra che qualcosa nel farmaco sta inducendo le cellule a raggiungere un checkpoint e rimanere lì. Questi farmaci possono essere utilizzati per attività come la terapia del cancro, dove l’obiettivo potrebbe essere quello di prevenire la continua replicazione delle cellule tumorali per limitare la crescita di un cancro. In altri casi, l’arresto temporaneo è un effetto collaterale accidentale e non intenzionale.
Anche i fattori ambientali possono svolgere un ruolo nell’arresto del ciclo cellulare. Alcuni organismi unicellulari hanno la capacità di entrare in uno stato di animazione sospesa in risposta a condizioni avverse, rianimandosi quando l’ambiente è più amichevole. Anche organismi multicellulari specifici sono in grado di farlo in alcune condizioni. L’esposizione ad alti livelli di radiazioni o sostanze chimiche può anche innescare l’arresto del ciclo cellulare in alcuni organismi.