Różnica między autofagią a apoptozą

Kluczowa różnica - autofagia vs. apoptoza
 

Śmierć komórki jest naturalnym zjawiskiem występującym we wszystkich żywych komórkach. Jest to rodzaj mechanizmu obronnego, w którym pośredniczą odpowiedzi immunologiczne. Śmierć komórki może zachodzić głównie w dwóch różnych formach: programowana śmierć komórki lub śmierć komórki wynikająca ze szkodliwych składników, takich jak promieniowanie, czynniki zakaźne lub różne chemikalia. Zaprogramowana śmierć komórki jest wynikiem uszkodzenia komponentów komórkowych, takich jak organelle komórkowe, białka komórkowe i inne biomolekuły komórkowe. To nieodwracalny proces. Komórki tracą swoje właściwości strukturalne i funkcjonalne po zaprogramowanej śmierci komórki i nie można ich odzyskać. Autofagia i apoptoza to dwie metody programowanej śmierci komórki. Oba procesy są ważne w rozwoju i normalnej fizjologii. Autofagia to proces śmierci komórki, w którym pośredniczą lizosomy, co określa się jako degradację lizosomalną. Apoptoza to zaprogramowana śmierć komórki, która ma miejsce, gdy komórki popełniają samobójstwo poprzez aktywację programu śmierci wewnątrzkomórkowej. Jest to kluczowa różnica między autofagią a apoptozą.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest autofagia 
3. Co to jest apoptoza
4. Podobieństwa między autofagią a apoptozą
5. Porównanie obok siebie - autofagia vs apoptoza w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest autofagia?

Autofagia jest mechanizmem katabolicznym, podczas którego komórki degradują dysfunkcyjne i niepotrzebne składniki komórkowe poprzez działanie za pośrednictwem lizosomu. Podczas autofagii degradowane organelle są otoczone podwójną błoną, tworząc strukturę zwaną autofagosomem. Autofagosom łączy się następnie z lizosomami w cytoplazmie i tworzy autolizosom. Następnie zdegradowane organelle uwięzione w autolizosomie są degradowane przez aktywność hydrolaz lizosomalnych. Ten typ autofagii jest znany jako makrofagia.

Istnieją dwa inne rodzaje autofagii: mikroautofagia i autofagia za pośrednictwem opiekuna. W mikroautofagii nie powstaje autofagosom. Zamiast tego autolizosom powstaje bezpośrednio. W autofagii za pośrednictwem opiekuna ukierunkowane białka podlegają degradacji przez białka opiekuńcze. Jest to szczególny rodzaj autofagii.

Ryc. 01: Autofagia

Autofagia jest regulowana przez szlak sygnałowy, w którym pośredniczy kinaza tyrozynowa, i jest w dużej mierze napędzana warunkami pozbawionymi składników odżywczych i niedotlenieniem.

Obecnie autofagia jest przedmiotem wielu badań ze względu na jej rolę w zdrowiu i fizjologii raka, chorób serca i chorób autoimmunologicznych.

Co to jest apoptoza?

Apoptoza to zaprogramowana śmierć komórki. Komórka ulega apoptozie bez powodowania uszkodzenia innych komórek lub innych składników komórkowych. Podczas apoptozy komórka zaczyna się kurczyć i kondensować, po czym następuje degeneracja cytoszkieletu. Powoduje to rozkład jądra, a jądro DNA ulega degradacji po ekspozycji. W większości szlaków apoptotycznych błona komórkowa ulega zniszczeniu, a komórka ulega fragmentacji. Następnie komórki fagocytujące, takie jak makrofagi, identyfikują fragmentowane części komórek i usuwają je z tkanek.

Rycina 02: Apoptoza

W apoptotycznej maszynerii wewnątrzkomórkowej zachodzi kaskada reakcji pośredniczonych przez białka. Ten mechanizm apoptotyczny zależy od specjalnej rodziny proteaz, enzymów rozkładających białka. Te białka są nazywane kaspazami. Kaspazy mają charakterystyczny aminokwas cysteinowy w miejscu aktywnym. Kaspazy mają także charakterystyczne miejsce cięcia, które składa się z aminokwasu asparaginianu. Prokaspazy są prekursorami kaspaz, a prokaspazy są aktywowane przez rozszczepienie w miejscach asparaginianowych. Aktywowane kaspazy mogą następnie rozszczepiać i rozkładać inne białka w cytoplazmie, a także w jądrze, powodując apoptozę komórkową. Istnieją dwa główne rodzaje kaspaz apoptotycznych: kaspazy inicjujące i kaspazy efektorowe. Kaspazy inicjatora biorą udział w rozpoczęciu kaskady reakcji. Kaspazy efektorowe biorą udział w demontażu komórki i zakończeniu szlaku apoptotycznego.

Jakie są podobieństwa między autofagią a apoptozą?

• Oba powodują zaprogramowaną śmierć komórki.
• Oba są zjawiskami naturalnymi.
• Oba procesy nie powodują uszkodzenia innych komórek lub składników komórkowych.
• Oba są ważne w rozwoju i normalnej fizjologii.
• Oba są ważne w zrozumieniu podstaw komórkowych różnych stanów patologicznych, w tym raka i zaburzeń związanych z układem odpornościowym.

Jaka jest różnica między autofagią a apoptozą?

Autofagia a apoptoza
Autofagia to proces śmierci komórki, w którym pośredniczą lizosomy.	Apoptoza to zaprogramowana śmierć komórki, w której pośredniczą proteazy zwane kaspazami.
Podtypy
Autofagia za pośrednictwem makrofagii, mikrofrofi i chaperona to rodzaje autofagii.	Apoptoza nie ma podtypów.
Akcja
Autofagia zachodzi poprzez degradację lizosomów przez hydrolazy lizosomalne.	Apoptoza zachodzi poprzez proteazy zwane kaspazami, które obejmują kaspazy inicjujące, a kaspazy efektorowe rozkładają białka.
Cechy szczególne
Proces autofagii tworzy podczas tego procesu kompleksy związane z autofagosomem, autolizomem lub białkiem opiekuńczym.	Komórki zaczynają się kondensować i kurczyć, a następnie niszczyć, który jest katalizowany przez kaspazy w apoptozie.
Rozporządzenie
Regulacja autofagii odbywa się drogą szlaku sygnałowego, w którym pośredniczy kinaza tyrozynowa.	Wiele różnych białek bierze udział w regulacji apoptozy.

Podsumowanie - autofagia kontra apoptoza

Istnieje wiele wyzwań w zrozumieniu podkreślonych mechanizmów zarówno autofagii, jak i apoptozy, zwłaszcza mechanizmów regulacyjnych. Autofagia bierze udział w degradacji lizosomalnej, podczas gdy apoptoza jest zaprogramowaną śmiercią komórki za pośrednictwem proteaz. To jest różnica między autofagią a apoptozą. Oba uczestniczą w śmierci komórek i chronią inne komórki i narządy przed stresem oksydacyjnym spowodowanym przez uszkodzone komórki.

Pobierz wersję PDF autofagii vs apoptozy

Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać go do celów offline zgodnie z cytatem. Pobierz wersję PDF tutaj Różnica między autofagią a apoptozą

Bibliografia:

1. Alberts, Bruce. „Programowana śmierć komórki (apoptoza)”. Biologia molekularna komórki. Wydanie czwarte, National Library of Medicine, 1 stycznia 1970, dostępne tutaj. Dostęp 13 września 2017 r.
2. Glick, Danielle i in. „Autofagia: mechanizmy komórkowe i molekularne.” The Journal of patology, US Library of Medicine, maj 2010, dostępny tutaj. Dostęp 13 września 2017 r.
3. Rhorburn, Andrew. „Apoptoza i autofagia: powiązania regulacyjne między dwoma rzekomo różnymi procesami.” Apoptosis: międzynarodowy dziennik na temat programowanej śmierci komórki, U.S. National Library of Medicine, styczeń 2008, dostępny tutaj. Dostęp 13 września 2017 r.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Autofagia” Cheung i Ip - Molecular Brain, Biomed Central (CC BY 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Zmiany strukturalne komórek poddawanych nekrozie lub apoptozie” Przez Narodowy Instytut ds. Nadużywania Alkoholu i Alkoholizmu (NIAAA) - Plik: Zmiany strukturalne komórek ulegających nekrozie lub apoptozie.gif; (pubs.niaaa.nih.gov), (domena publiczna) przez Commons Wikimedia