Różnica między apoptozą a pyroptozą

Kluczowa różnica - apoptoza vs. piroptoza
 

Apoptoza i piroptoza to mechanizmy śmierci komórkowej występujące w organizmach eukariotycznych. Apoptoza jest powszechnym, genetycznie konserwowanym mechanizmem samobójczym stosowanym przez organizmy wielokomórkowe, który jest wysoce regulowany i nieszkodliwy, ponieważ nie wiąże się z szybką lizą komórek. Piroptoza to prozapalna śmierć programowana przez lizę komórkową, po której następuje agresywna aktywacja zapalnej kaspazy 1. Jest to kluczowa różnica między apoptozą a piroptozą.

ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest apoptoza
3. Co to jest piroptoza
4. Porównanie obok siebie - apoptoza vs. piroptoza
5. Podsumowanie

Co to jest apoptoza?

Podział komórek i śmierć komórek są ściśle regulowane w organizmach wielokomórkowych. Apoptoza to proces, w którym niechciane komórki są poddawane zaprogramowanej śmierci komórkowej. Jest to genetycznie konserwowany mechanizm samobójstwa komórki wykonywany przez samą komórkę (wewnątrzkomórkowy). Proces ten jest bardzo ważny dla normalnego rozwoju, utrzymania homeostazy tkanek i funkcjonowania w organizmach wielokomórkowych. Tkanki odświeżą się z nowymi komórkami, gdy wyeliminują niechciane, uszkodzone i szkodliwe komórki przez apoptozę. Apoptoza nie szkodzi sąsiednim tkankom lub komórkom, takim jak martwica. U rozwijającego się lub dorosłego człowieka apoptoza umiera znaczna liczba komórek na godzinę. Na przykład miliardy komórek w jelitach i szpiku kostnym zdrowej osoby umierają w ciągu godziny. Mówi się, że dla przeciętnego dorosłego dziennie umiera od 50 do 70 miliardów komórek.

Apoptoza charakteryzuje się różnymi zdarzeniami biochemicznymi, prowadzącymi do zmian morfologii i śmierci komórki. Ostateczna śmierć komórki nastąpi po szeregu zdarzeń, w tym kurczeniu się komórek, fragmentacji komórek, rozkładaniu otoczki jądrowej, zapadaniu się cytoszkieletu, uwalnianiu ciała apoptotycznego i pochłanianiu ciał apoptotycznych itp. Wszystkie te zdarzenia będą kontrolowane przez enzymy proteolityczne zwane kaspazami. Enzymy te można podzielić na trzy główne grupy: białka zabójcze, białka niszczące i białka pochłaniające.

Organizmy wielokomórkowe mają dwa różne szlaki apoptozy; wewnętrzny (szlak mitochondrialny) i zewnętrzny (szlak receptora śmierci), jak pokazano na rycinie 01. Wewnętrzny szlak jest inicjowany w komórce przez zdarzenia mitochondrialne, które prowadzą do różnych bodźców, w których nie pośredniczy receptor, powodując śmierć komórki. Szlak zewnętrzny zachodzi, gdy pozakomórkowe ligandy śmierci wiążą się z receptorami śmierci i indukują aktywność kaspazy, powodując śmierć komórki. Oba szlaki ostatecznie prowadzą do nieodwracalnej śmierci komórki.

Apoptoza jest bardzo ważna w niszczeniu komórek onkogennych, aby zapobiec rozwojowi raka.

Rysunek_1: Proces apoptozy

Co to jest pyroptoza?

Piroptoza odnosi się do prozapalnej programowanej śmierci komórki, znanej również jako śmierć komórki zależna od kaspazy 1. Jest to rodzaj nagłej zaprogramowanej śmierci komórki, spowodowanej patologicznymi bodźcami, takimi jak infekcje drobnoustrojowe, nowotwory, udary i zawały serca. Został niedawno zidentyfikowany i różni się od apoptozy ze względu na różnice w mechanizmie, charakterystyce i wyniku. Kaspaza 1 jest głównym enzymem, który rozpoznaje czynnik śmierci i aktywuje zapalne cytokiny, powodując nagłe pęknięcie błony plazmatycznej i uwalnianie zawartości prozapalnej prowadzącej do szybkiej śmierci komórki, jak pokazano na rycinie 02.

Ryc. 2: Proces piroptozy

Jaka jest różnica między apoptozą a pyroptozą?

Apoptoza vs piroptoza
Apoptoza jest powszechnym, genetycznie konserwowanym mechanizmem samobójczym stosowanym przez organizmy wielokomórkowe,który jest ściśle regulowany.	Piroptoza to prozapalna śmierć programowana przez lizę komórkową, po której następuje agresywna aktywacja zapalnej kaspazy 1.
Architektura komórkowa
Powoduje to szereg zdarzeń morfologicznych i biochemicznych prowadzących do zmiany architektury komórki.	Architektura komórki nie ulega zmianie. Proces ten obejmuje wytwarzanie zawartości zapalnej, pękanie błony plazmatycznej i lizę komórek.
Autorytet
Apoptoza jest wysoce zaprogramowanym, niezapalnym procesem i przebiega w uporządkowany sposób.	Piroptoza jest wysoce zapalną formą programowanej śmierci komórki.
Sąsiednie komórki
Ten proces nie jest szkodliwy dla sąsiednich komórek.	Sąsiednie komórki są zaburzone przez piroptozę.
Liza komórek
Komórki nie są lizowane.	Komórki są lizowane.
Ciała apoptotyczne a treści zapalne
Ciała apoptotyczne powstają i są usuwane przez fagocytozę.	Treści zapalne są uwalniane do otoczenia.
Zaangażowanie kaspazy enzymatycznej 1
Ten proces nie dotyczy kaspazy 1.	Głównym enzymem jest kaspaza 1.
Enzymy biorące udział w procesie
Dotyczy to kaspazy 3, kaspazy 6, kaspazy 7 i kaspazy 8	Dotyczy to kaspazy 1, kaspazy 4 i kaspazy 5.

Podsumowanie - Apoptoza vs piroptoza

Istnieją różne procesy śmierci komórkowej występujące w organizmach wielokomórkowych, takie jak apoptoza, martwica i piroptoza. Apoptoza jest genetycznie konserwowanym, niezapalnym, wysoce zaprogramowanym mechanizmem samobójczym komórek katalizowanym przez enzymy proteolityczne, prowadzącym do zgrabnej śmierci komórki, a następnie zmian w architekturze komórkowej. Piroptoza jest kolejnym zaprogramowanym mechanizmem samobójczym na komórki, który działa prozapalnie i powoduje nagłe pęknięcie błony plazmatycznej i lizę komórek, a następnie aktywację inflammasomów poprzez infekcje mikrobiologiczne.

Odniesienie:
1. Ponadto Susan. „Apoptoza: przegląd programowanej śmierci komórki”. Patologia toksykologiczna. U.S. National Library of Medicine, 2007. Web. 08 lutego 2017 r
2.Alberts, Bruce. „Programowana śmierć komórki (apoptoza)”. Biologia molekularna komórki. 4. edycja U.S. National Library of Medicine, 01 stycznia 1970. Web. 08 lutego 2017 r.
3. „Apoptoza w raku: od patogenezy do leczenia”. Journal of Experimental & Clinical Cancer Research. N.p., n.d. Sieć. 09 lutego 2017 r
4. Nature.com. Macmillan Publishers, n.d. Sieć. 09 lutego 2017 r.
5.Miao, Edward A., Jayant V. Rajan i Alan Aderem. „Indukowana przez kaspazę 1 piroptotyczna śmierć komórki.” Przeglądy immunologiczne. U.S. National Library of Medicine, wrzesień 2011. Web. 09 lutego 2017 r.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Apop1” Autor: Tsgupta - Praca własna (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia
2. „Mechanizm pyroptozy” Autor: Aiyaya (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia