b"\n_START_ARTICLE_\nAlterazione dell'omeostasi del calcio\n_START_PARAGRAPH_\nPer alterazione dell'omeostasi del calcio si intende un'alterazione della concentrazione intra o extracellulare del calcio superiore alle capacit\xc3\xa0 dell'organismo di fronteggiarla.\n_START_SECTION_\nBlocco della sintesi di ATP\n_START_PARAGRAPH_\nLa concentrazione intracellulare di calcio, viene mantenuta costante intorno ai 100 nM dalle pompe di membrana per il calcio, le quali lavorano sotto l'azione dell'ATP. Come le membrane cellulari, anche la membrana del reticolo endoplasmatico possiede delle pompe per il calcio, le quali se bloccate ne determinano un aumento intracellulare._NEWLINE_L'ATP, \xc3\xa8 prodotto nei mitocondri, grazie alla struttura molecolare chiamata ATP-sintasi, localizzata sulla membrana mitocondriale interna. Il suo funzionamento, e di conseguenza la produzione di ATP, dipendono strettamente dal flusso di protoni che si spostano (secondo gradiente elettrochimico) dallo spazio intermembrana, attraverso la cavit\xc3\xa0 inferiore dell'ATP-sintasi, verso la matrice mitocondriale. Lo spostamento degli ioni H\xe2\x81\xba dallo spazio intermembrana verso la metrice mitocondriale, \xc3\xa8 reso possibile perch\xc3\xa9 la carica all'interno della membrana mitocondriale interna, \xc3\xa8 fortemente negativa, capace di attrarre le cariche positive._NEWLINE_Fisiologicamente, quando la concentrazione del calcio aumenta all'interno della cellula, parte di questo ione, viene immagazzinato dentro il mitocondrio attraverso un trasporto attivo secondario, mediato dal sodio._NEWLINE_Dal punto di vista tossicologico invece, quando la concentrazione del calcio aumenta, essendo uno ione con due cariche positive, tende a neutralizzare le cariche negative della membrana mitocondriale interna, impedendo cos\xc3\xac al flusso di protoni di penetrare all'interno della membrana, perch\xc3\xa9 non c'\xc3\xa8 pi\xc3\xb9 quella differenza di carica per la quale gli ioni H\xe2\x81\xba venivano attratti. A questo punto, il complesso dell'ATP-sintasi non \xc3\xa8 pi\xc3\xb9 capace di produrre ATP, per cui si ha una riduzione della concentrazione di ATP. L'ATP \xc3\xa8 una molecola di fondamentale importanza all'interno della cellula, perch\xc3\xa9 molte reazioni ed eventi biochimici, sono regolati dall'ATP, come ad esempio il funzionamento delle pompe ioniche del calcio, sono ATP dipendenti e quindi, ritrovandosi bloccate, la concentrazione del calcio continuer\xc3\xa0 ad aumentare, causando altri squilibri cellulari.\n_START_SECTION_\nRiduzione della concentrazione intracellulare di ATP\n_START_PARAGRAPH_\nL'ATP che viene prodotto dal mitocondrio, viene continuamente utilizzato dalla cellula per le sue attivit\xc3\xa0 biochimiche, per cui questa molecola \xc3\xa8 continuamente prodotta, defosforilata e nuovamente ripristinata per un nuovo ciclo. Quando il sistema dell'ATP-sintasi viene bloccato, (come descritto per il blocco della sintesi di ATP) si ha una riduzione della concentrazione di ATP a livello cellulare, per cui, tutti i processi e gli eventi cellulari che si servono di questa molecola, continuano ad utilizzarla, ma la fonte primaria di produzione \xc3\xa8 inibita, facendo s\xc3\xac che la sua concentrazione si riduca, fino al collasso delle attivit\xc3\xa0 cellulari.\n_START_SECTION_\nAlterazione del citoscheletro cellulare\n_START_PARAGRAPH_\nLa struttura cellulare, \xc3\xa8 mantenuta da una impalcatura molto efficace, chiamata citoscheletro. Questa struttura, \xc3\xa8 costituita da microfilamenti, che si estendono da una parte all'altra della cellula, sorreggendo e mantenendo la struttura cellulare efficiente. Questi microfilamenti, sono ancorati a delle proteine (fodrina ed \xce\xb1-actinina) della membrana cellulare interna. L'aumento della concentrazione di calcio intracellulare, determina il distacco dei microfilamenti da queste due proteine, determinando la perdita della struttura cellulare.\n_START_SECTION_\nProteasi\n_START_PARAGRAPH_\nMolti enzimi intracellulari, sono calcio-dipendenti, infatti, quando il calcio all'interno della cellula tende ad aumentare, allora questi enzimi, come le calpaine, si attivano, determinando il distacco dei microfilamenti del citoscheletro, dalle proteine come fodrina e \xce\xb1-actinina, della membrana cellulare interna. Oltre a questo evento, le calpaine, determinano la conversione di xantina deidrogenasi in xantina ossidasi, comportando la formazione di specie reattive dell'ossigeno che causano un danno alla membrana cellulare. La xantina ossidasi, in presenza di ossigeno, catalizza la reazione di trasformazione di ipoxantina (ottenuta dalla deaminazione dell'adenosina, a sua volta prodotto del catabolismo di AMP) in acido urico, perossido di idrogeno (acqua ossigenata) e anione superossido. L'equilibrio della reazione \xc3\xa8 spostato a favore di questi prodotti perch\xc3\xa9 condizioni di ipossia/ischemia conducono a deplezione di ATP e accumulo di AMP e ADP e la successiva riperfusione (riossigenazione dovuta al ripristino del flusso ematico) fa s\xc3\xac che la reazione avvenga.\n_START_SECTION_\nTopoisomerasi\n_START_PARAGRAPH_\nGli enzimi che agiscono sul DNA, sono diversi, ed ognuno con precise funzioni, regolate. Ad esempio, le topoisomerasi, sono una classe di enzimi che sono calcio-dipendenti, infatti essi determinano il taglio di filamenti del DNA in porzioni errate, e poi il taglio viene ripristinato da alcune ligasi, enzimi che fanno sempre parte di questa classe. Ma quando la concentrazione di calcio aumenta, si crea un alterata attivazione di questi enzimi, con conseguente disfunzione, per cui in certi casi, questi tagli alle catene del DNA comportano un'alterazione del materiale genetico."