Kluczowa różnica – autofagia vs apoptoza
Śmierć komórki jest naturalnym zjawiskiem występującym we wszystkich żywych komórkach. Jest to rodzaj mechanizmu obronnego, w którym pośredniczą reakcje immunologiczne. Śmierć komórki może zachodzić głównie w dwóch różnych formach: zaprogramowanej śmierci komórki lub śmierci komórki spowodowanej szkodliwymi składnikami, takimi jak promieniowanie, czynniki zakaźne lub różne chemikalia. Zaprogramowana śmierć komórki jest następstwem uszkodzenia składników 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 zaprogramowanej śmierci komórki. Oba procesy są ważne w rozwoju i normalnej fizjologii. Autofagia to proces śmierci komórki, w którym pośredniczą lizosomy, określany jako degradacja lizosomalna. Apoptoza to zaprogramowana śmierć komórki, która ma miejsce, gdy komórki popełniają samobójstwo poprzez aktywację programu śmierci wewnątrzkomórkowej. To jest kluczowa różnica między autofagią a apoptozą.
Co to jest autofagia?
Autofagia to mechanizm kataboliczny, podczas którego komórki degradują dysfunkcyjne i niepotrzebne składniki komórkowe poprzez działanie za pośrednictwem lizosomów. Podczas autofagii degradowane organelle są otoczone podwójną błoną, tworzącą strukturę zwaną autofagosomem. Autofagosom następnie łączy się z lizosomami w cytoplazmie i tworzy autolizosom. Następnie zdegradowane organelle uwięzione wewnątrz autolizosomu są degradowane przez aktywność hydrolaz lizosomalnych. Ten rodzaj autofagii jest znany jako makrofagia.
Istnieją dwa inne rodzaje autofagii: mikro-autofagia i autofagia za pośrednictwem opiekunów. W mikro-autofagii nie powstaje autofagosom. Zamiast tego powstaje bezpośrednio autolizosom. W autofagii, w której pośredniczą białka opiekuńcze, docelowe białka podlegają degradacji przez białka opiekuńcze. To specyficzny rodzaj autofagii.
Rysunek 01: Autofagia
Autofagia jest regulowana przez ścieżkę sygnalizacyjną, w której pośredniczy kinaza tyrozynowa i jest w dużej mierze napędzana przez stany niedożywienia i niedotlenienie.
Autofagia jest obecnie szeroko badana 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 przechodzi apoptozę bez powodowania uszkodzeń innych komórek lub innych składników komórkowych. Podczas apoptozy komórka zaczyna się kurczyć i zagęszczać, po czym następuje degeneracja cytoszkieletu. Powoduje to rozpad jądra i jądrowy DNA ulega degradacji po ekspozycji. W większości szlaków apoptozy błona komórkowa ulega zniszczeniu, a komórka ulega fragmentacji. Następnie komórki fagocytarne, takie jak makrofagi, identyfikują pofragmentowane części komórek i usuwają je z tkanek.
Rysunek 02: Apoptoza
W apoptotycznej maszynerii wewnątrzkomórkowej pośredniczy kaskada reakcji, w których pośredniczą białka. Ten mechanizm apoptotyczny jest zależny od specjalnej rodziny proteaz, enzymów degradujących białka. Białka te nazywane są kaspazami. Kaspazy mają w swoim miejscu aktywnym charakterystyczny aminokwas cysteinowy. Kaspazy mają również 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 degradować inne białka w cytoplazmie, a także w jądrze, powodując apoptozę komórek. Istnieją dwa główne typy kaspaz apoptotycznych: kaspazy inicjujące i kaspazy efektorowe. Kaspazy inicjujące 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 skutkują zaprogramowaną śmiercią komórki.
- Oba są zjawiskami naturalnymi.
- Oba procesy nie powodują uszkodzeń innych komórek ani składników komórkowych.
- Oba są ważne dla rozwoju i normalnej fizjologii.
- Oba są ważne dla zrozumienia podstaw komórkowych różnych stanów patologicznych, w tym chorób związanych z rakiem i układem odpornościowym.
Jaka jest różnica między autofagią a apoptozą?
Autofagia kontra apoptoza |
|
| Autofagia to proces śmierci komórki, w którym pośredniczą lizosomy. | Apoptoza to zaprogramowana śmierć komórki za pośrednictwem proteaz znanych jako kaspazy. |
| Podtypy | |
| Makrofagia, Mikrofagia i autofagia za pośrednictwem Chaperona to typy autofagii. | Apoptoza nie ma podtypów. |
| Akcja | |
| Autofagia zachodzi poprzez degradację lizosomów przez hydrolazy lizosomalne. | Apoptoza zachodzi dzięki proteazom znanym jako kaspazy, które obejmują kaspazy inicjujące, a kaspazy efektorowe degradują białka. |
| Funkcje specjalne | |
| Proces autofagii tworzy podczas procesu autofagosom, autolizom lub kompleksy związane z chaperonem. | Komórki zaczynają się kondensować i kurczyć, po czym następuje zniszczenie, które jest katalizowane przez kaspazy w apoptozie. |
| Regulamin | |
| Regulacja autofagii zachodzi poprzez szlak sygnalizacyjny, w którym pośredniczy kinaza tyrozynowa. | W regulację apoptozy zaangażowanych jest wiele różnych białek. |
Podsumowanie – autofagia kontra apoptoza
Istnieje wiele wyzwań w zrozumieniu podkreślonych mechanizmów zarówno autofagii, jak i apoptozy, zwłaszcza mechanizmów regulacyjnych. Autofagia zaangażowana w degradację lizosomów, podczas gdy apoptoza jest zaprogramowaną śmiercią komórki, w której pośredniczą proteazy. Na tym polega różnica między autofagią a apoptozą. Obie uczestniczą w śmierci komórki i chronią inne komórki i narządy przed stresem oksydacyjnym spowodowanym przez uszkodzone komórki.
Pobierz wersję PDF autofagii kontra apoptozy
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline zgodnie z notatką cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między autofagią a apoptozą
