La citolisi è una morte cellulare che si verifica a seguito di una rottura della membrana cellulare. Quando una cellula sperimenta la citolisi, esplode, disperdendo il suo contenuto nel processo. Diverse cose possono causare la citolisi. Questo processo è molto diverso dall’apoptosi, o morte cellulare programmata, in cui una cellula si spegne gradualmente o viene attivata a farlo da un’altra cellula. Le cellule citotossiche (o “tossiche per le cellule”) nel sistema immunitario spesso utilizzano l’apoptosi per neutralizzare le cellule infette.
Un motivo comune per la citolisi è un’interruzione dell’equilibrio osmotico. Normalmente, i fluidi corporei costituiscono una soluzione isotonica, il che significa che il loro equilibrio di sali è simile alle cellule e le cellule non subiscono alcuna perdita o guadagno netto mentre l’acqua e i sali scorrono attraverso di loro. Ciò consente alle cellule di rimanere sane e fornisce loro un modo per essere lavate per rimuovere le tossine e rinfrescate con i minerali necessari e altri composti.
Se il fluido corporeo diventa ipotonico, nel senso che è una soluzione a concentrazione inferiore a quella che si trova nella cellula, la cellula tenderà ad acquisire acqua. Questo è il risultato della pressione osmotica, che incoraggia le soluzioni a fluire da zone a bassa concentrazione a zone ad alta concentrazione. Se la cellula guadagna abbastanza acqua, può rompersi, sperimentando citolisi e morendo. Questo può accadere alle persone che soffrono di intossicazione da acqua, poiché i loro fluidi corporei si diluiscono pericolosamente, causando il rigonfiamento delle cellule del loro corpo.
I ricercatori possono indurre la citolisi in laboratorio mettendo le cellule in una soluzione ipotonica che le farà gonfiare e infine scoppiare. Questo può essere usato per preparare cellule e soluzioni per vari esperimenti e procedure e per esplorare i confini della citolisi per saperne di più su come funzionano tipi specifici di cellule.
Alcuni virus possono anche avviare la citolisi danneggiando la membrana cellulare. I virus usano questo a loro vantaggio, prima colonizzando una cellula e costringendola a riprodurre il proprio DNA, quindi provocando la rottura della cellula in modo che le copie del virus vengano disperse, consentendo al virus di diffondersi. Al contrario, quando una cellula infetta viene attaccata dal sistema immunitario, il sistema immunitario uccide la cellula senza rompere la membrana cellulare, assicurando che il virus non possa diffondersi.
Alcune cellule e organismi hanno misure in atto progettate per prevenire la rottura della membrana cellulare. Le piante, ad esempio, hanno pareti cellulari molto rigide che resistono allo scoppio, sebbene se una pianta è congelata, l’acqua nelle sue cellule può rompere la parete cellulare.