Kluczowa różnica – apoptoza kontra piroptoza
Apoptoza i pyroptoza to mechanizmy śmierci komórek występujące w organizmach eukariotycznych. Apoptoza jest powszechnym, genetycznie zachowanym mechanizmem samobójczym stosowanym przez organizmy wielokomórkowe, który jest wysoce regulowany i nieszkodliwy, ponieważ nie obejmuje szybkiej lizy komórek. Piroptoza to zaprogramowana prozapalna śmierć komórki przez lizę komórki, po której następuje agresywna aktywacja zapalnej kaspazy 1. Jest to kluczowa różnica między apoptozą a piroptozą.
Co to jest apoptoza?
Podział i śmierć komórki są silnie regulowane w organizmach wielokomórkowych. Apoptoza to proces, w którym niechciane komórki podlegają zaprogramowanej śmierci komórki. Jest to genetycznie zachowany mechanizm samobójstwa komórek wykonywany przez samą komórkę (wewnątrzkomórkowy). Proces ten jest bardzo istotny dla prawidłowego rozwoju, utrzymania homeostazy tkanek i funkcjonowania w organizmach wielokomórkowych. Tkanki odświeżą się nowymi komórkami, gdy wyeliminują niechciane, uszkodzone i szkodliwe komórki przez apoptozę. Apoptoza nie uszkadza sąsiednich tkanek ani komórek, tak jak martwica. U rozwijającego się lub dorosłego człowieka znaczna liczba komórek umiera na godzinę w wyniku apoptozy. Na przykład miliardy komórek w jelicie i szpiku kostnym zdrowej osoby umierają w ciągu godziny. Mówi się, że przeciętna osoba dorosła umiera dziennie od 50 do 70 miliardów komórek.
Apoptoza charakteryzuje się różnymi zdarzeniami biochemicznymi, prowadzącymi do zmian morfologicznych i śmierci komórki. Ostateczna śmierć komórki nastąpi po serii zdarzeń, w tym kurczeniu się komórki, fragmentacji komórek, rozpadowi otoczki jądrowej, zapadnięciu się cytoszkieletu, uwolnieniu ciał apoptotycznych i pochłonięciu ciał apoptotycznych itp. Wszystkie te zdarzenia będą regulowane przez enzymy proteolityczne zwane kaspazami. Enzymy te można podzielić na trzy główne grupy: białka zabójcze, białka niszczenia i białka pochłaniania.
Organizmy wielokomórkowe mają dwa różne szlaki apoptozy; wewnętrzny (szlak mitochondrialny) i zewnętrzny (szlak receptora śmierci), jak pokazano na rycinie 01. Szlak wewnętrzny jest inicjowany w komórce przez zdarzenia mitochondrialne, które prowadzą do różnych bodźców niereceptorowych, które powodują śmierć komórki. Zewnętrzny szlak występuje, gdy pozakomórkowe ligandy śmierci wiążą się z receptorami śmierci i indukują aktywność kaspazy powodując śmierć komórki. Obie ścieżki 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 piroptoza?
Pyroptoza odnosi się do prozapalnej zaprogramowanej śmierci komórkowej, znanej również jako śmierć komórkowa zależna od kaspazy 1. Jest to rodzaj nagłej zaprogramowanej śmierci komórki, napędzanej przez patologiczne bodźce, takie jak infekcje bakteryjne, 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 komórkowej i uwolnienie zawartości prozapalnej, co prowadzi do szybkiej śmierci komórki, jak pokazano na rycinie 02.
Rysunek_2: Proces piroptozy
Jaka jest różnica między apoptozą a piroptozą?
Apoptoza kontra piroptoza |
|
| Apoptoza jest powszechnym, genetycznie zachowanym mechanizmem samobójczym wykorzystywanym przez organizmy wielokomórkowe, który jest wysoce regulowany. | Piroptoza to zaprogramowana prozapalna śmierć komórki przez lizę komórek, po której następuje agresywna aktywacja zapalnej kaspazy 1. |
| Architektura komórkowa | |
| Powoduje to serię zdarzeń morfologicznych i biochemicznych prowadzących do zmiany architektury komórki. | Architektura komórki nie została zmieniona. Proces ten obejmuje wytwarzanie treści zapalnych, pęknięcie błony komórkowej i lizę komórek. |
| Urząd | |
| Apoptoza to wysoce zaprogramowany, niezapalny proces, przebiegający w uporządkowany sposób. | Piroptoza to wysoce zapalna forma zaprogramowanej śmierci komórki. |
| Sąsiadujące komórki | |
| Ten proces nie jest szkodliwy dla sąsiednich komórek. | Sąsiadujące komórki są zaburzone przez pyroptozę. |
| Liza komórek | |
| Komórki nie ulegają lizie. | Komórki są poddawane lizie. |
| Ciała apoptotyczne a treści zapalne | |
| Ciała apoptotyczne są tworzone i usuwane przez fagocytozę. | Zasoby zapalne są uwalniane do otoczenia. |
| Zaangażowanie Kaspazy Enzymatycznej 1 | |
| Ten proces nie obejmuje kaspazy 1. | Główny enzym to kaspaza 1. |
| Enzymy zaangażowane w proces | |
| To dotyczy kaspazy 3, kaspazy 6, kaspazy 7 i kaspazy 8 | To dotyczy kaspazy 1, kaspazy 4 i kaspazy 5. |
Podsumowanie – Apoptoza kontra piroptoza
W organizmach wielokomórkowych występują różne procesy śmierci komórkowej, takie jak apoptoza, martwica i pyroptoza. Apoptoza to genetycznie zachowany, niezapalny, wysoce zaprogramowany mechanizm samobójstwa komórek, katalizowany przez enzymy proteolityczne, prowadzący do śmierci czystej komórki, a następnie do zmian w architekturze komórki. Piroptoza to kolejny zaprogramowany mechanizm samobójstwa komórek, który jest prozapalny i powoduje nagłe pęknięcie błony plazmatycznej i lizę komórek, a następnie aktywację inflamasomów poprzez infekcje bakteryjne.
