Redazione- La ferroptosi essenzialmente è un tipo di morte cellulare scoperto di recente, caratterizzato principalmente da un sovraccarico di ferro e dalla perossidazione lipidica.
Storicamente, nel 2003, Dolma e collaboratori [1] condussero uno studio sull’impatto dell’erastina – un farmaco antitumorale -, sulle cellule tumorali portatrici di mutazione del gene RAS, identificando una modalità di morte cellulare che differiva dall’apoptosi. Tuttavia, tale modalità di morte cellulare è rimasta senza nome fino al 2012 quando Dixon e collaboratori [2], per la prima volta, definirono la ferroptosi come un tipo di morte cellulare dipendente dal ferro, guidata dalle specie reattive dell’ossigeno (ROS: Reactive Oxygen Species) e significativamente diversa, in termini di morfologia cellulare, biochimica e genetica, da altre forme di morte cellulare note e regolate come l’apoptosi, la necrosi, la piroptosi e l’autofagia (Tabella 1).
Tabella 1. Caratteristiche morfologiche e biochimiche delle diverse tipologie di morte cellulare.
Di fatto, la ferroptosi è una forma pervasiva di morte cellulare non-apoptotica, spesso altamente rilevante in varie malattie degenerative e in diverse neoplasie. Il segno distintivo della ferroptosi è una massiccia perossidazione incontrollata degli acidi grassi polinsaturi contenuti nei fosfolipidi di membrana, che alla fine porta principalmente alla rottura della membrana plasmatica.
La ferroptosi presenta una sua unicità in quanto è essenzialmente un processo chimico spontaneo e non catalizzato, basato su un’alterazione sia dell’omeostasi del ferro e sia dell’equilibrio redox, condizioni che contribuiscono entrambe al processo di morte cellulare, ma la ferroptosi è comunque modulata da numerose vie metaboliche che influenzano la suscettibilità delle cellule a questo tipo di morte cellulare; in particolare, sono le vie metaboliche riconducibili al metabolismo del ferro e quelle connesse al metabolismo lipidico a essere maggiormente interessate.
È comunque intrigante porre in evidenza il fatto che, se da un lato la ferroptosi danneggia le cellule normali causando una serie di malattie varie (Figura 1) dall’altro lato, quando viene innescata nelle cellule maligne, dimostra anche proprietà antitumorali. Infatti, la ferroptosi ha il potenziale di danneggiare le cellule sane contribuendo allo sviluppo e al progresso di diverse patologie [3] tra cui malattie cardiovascolari e disturbi neurodegenerativi ma, nello stesso tempo, la ferroptosi può esercitare effetti inibitori sulla proliferazione delle cellule tumorali ostacolandone la capacità migratoria e invasiva [4, 5].
Figura 1. Coinvolgimento della ferroptosi nei vari sistemi di organi e in alcune tipologie di malattie.
Di certo, la comprensione dei meccanismi e della regolazione della ferroptosi in varie malattie è promettente per lo sviluppo di nuovi interventi terapeutici finalizzati al controllo di vie metaboliche strettamente connesse e correlate alla ferroptosi. A tal riguardo, le possibili idee e le strategie di sviluppo di farmaci capaci di intervenire sulla ferroptosi devono essere considerate in modo ampio e completo. In primo luogo, a livello molecolare si possono esplorare composti che interrompono l’omeostasi del ferro nelle cellule al fine di prevenire la normale ferroptosi. In secondo luogo, la progettazione e lo sviluppo di nuovi farmaci mirati può fare leva sulle moderne biotecnologie, come la proteomica, l’ingegneria proteica e l’editing genetico. Inoltre, potenziali principi attivi anti-ferroptosi potrebbero essere identificati anche attraverso lo screening su larga scala di librerie di composti o di prodotti naturali, magari con una ulteriore, successiva ottimizzazione della loro struttura e attività. Ad ogni modo, prima dell’applicazione clinica, per garantire un uso clinico sicuro ed efficace dei nuovi farmaci, come in ogni approccio terapeutico, è essenziale valutare attentamente gli effetti tossici e collaterali dei farmaci, le vie metaboliche interessate e le dinamiche in vivo.
Referenze
[1] Dolma, S. et al. (2003) Identification of genotype-selective antitumor agents using synthetic lethal chemical screening in engineered human tumor cells. Cancer Cell, 3:285-96.
[2] Dixon, S.J. et al. (2012) Cell, 149:1060–72.
[3] Artusi, I. et al. (2025) Ferroptosis in human diseases: fundamental roles and emerging therapeutic perspectives. Antioxidants,14(12), 1411.
[4] Wang, S. et al. Ferroptosis: A double-edged sword. (2024) Cell Death Discovery, 10, Article number: 265.
[5] Berndt, C. et al. Ferroptosis in health and disease. (2024) Redox Biology, 75, 103211.
Come Direttore Editoriale di Anankenews e a nome della redazione ringrazio il Prof. Gabriele D’Andrea per averci dato l’onore di pubblicare un suo articolo di alto profilo, corredato da valida bibliografia . Il Prof. Gabriele D’Andrea, docente di biochimica all’Università degli Studi dell’Aquila, è famoso scienziato ed ottimo amico
Prof. Gabriele Gaudieri