Kľúčový rozdiel – autofágia vs apoptóza
Smrť buniek je prirodzený jav vyskytujúci sa vo všetkých živých bunkách. Je to druh obranného mechanizmu a je sprostredkovaný imunitnými odpoveďami. Bunková smrť môže prebiehať hlavne v dvoch rôznych formách: programovaná bunková smrť alebo bunková smrť v dôsledku škodlivých zložiek, ako je žiarenie, infekčné činidlá alebo rôzne chemikálie. Programovaná bunková smrť je výsledkom poškodenia bunkových komponentov, ako sú bunkové organely, bunkové proteíny a iné bunkové biomolekuly. Toto je nezvratný proces. Bunky strácajú svoje štrukturálne a funkčné vlastnosti po naprogramovanej bunkovej smrti a nie je možné ich získať. Autofágia a apoptóza sú dve metódy programovanej bunkovej smrti. Oba procesy sú dôležité vo vývoji a normálnej fyziológii. Autofágia je proces bunkovej smrti sprostredkovaný lyzozómami, ktorý sa nazýva lyzozomálna degradácia. Apoptóza je programovaná bunková smrť, ku ktorej dochádza, keď bunky spáchajú samovraždu aktiváciou programu intracelulárnej smrti. Toto je kľúčový rozdiel medzi autofágiou a apoptózou.
Čo je autofágia?
Autofágia je katabolický mechanizmus, počas ktorého bunky degradujú dysfunkčné a nepotrebné bunkové zložky pôsobením sprostredkovaným lyzozómami. Počas autofágie sú organely, ktoré sa majú degradovať, obklopené dvojitou membránou, ktorá vytvára štruktúru nazývanú autofagozóm. Autofagozóm sa potom spojí s lyzozómami v cytoplazme a vytvorí autolyzozóm. Potom sú degradované organely zachytené vo vnútri autolyzozómu degradované aktivitou lyzozomálnych hydroláz. Tento typ autofágie je známy ako makrofágia.
Existujú dva ďalšie typy autofágie: mikroautofágia a autofágia sprostredkovaná chaperónom. Pri mikroautofágii sa netvorí autofagozóm. Namiesto toho sa priamo tvorí autolyzozóm. Pri autofágii sprostredkovanej chaperónom sú cielené proteíny vystavené degradácii prostredníctvom chaperónových proteínov. Toto je špecifický typ autofágie.
Obrázok 01: Autofágia
Autofágia je regulovaná signálnou dráhou sprostredkovanou tyrozínkinázou a je do značnej miery poháňaná stavmi s nedostatkom živín a hypoxiou.
Autofágia je v súčasnosti veľmi študovaná kvôli jej úlohe v zdraví a fyziológii rakoviny, srdcových chorôb a autoimunitných chorôb.
Čo je apoptóza?
Apoptóza je programovaná bunková smrť. Bunka prechádza apoptózou bez toho, aby spôsobila akékoľvek poškodenie iných buniek alebo iných bunkových komponentov. Počas apoptózy sa bunka začína zmenšovať a kondenzovať, po čom nasleduje degenerácia cytoskeletu. To má za následok rozklad jadra a jadrová DNA sa po expozícii degraduje. Vo väčšine apoptotických dráh je bunková membrána zničená a bunka sa fragmentuje. Potom fagocytárne bunky, ako sú makrofágy, identifikujú fragmentované časti buniek a odstránia ich z tkanív.
Obrázok 02: Apoptóza
Apoptotický vnútrobunkový mechanizmus je sprostredkovaný kaskádou reakcií sprostredkovaných proteínmi. Tento apoptotický mechanizmus je závislý od špeciálnej rodiny proteáz, enzýmov, ktoré degradujú proteíny. Tieto proteíny sa nazývajú kaspázy. Kaspázy majú na svojom aktívnom mieste charakteristickú cysteínovú aminokyselinu. Kaspázy majú tiež charakteristické miesto štiepenia, ktoré pozostáva z aminokyseliny aspartátu. Prokaspázy sú prekurzormi kaspáz a prokaspázy sa aktivujú štiepením v miestach aspartátu. Aktivované kaspázy potom môžu štiepiť a degradovať iné proteíny v cytoplazme, ako aj v jadre, čo vedie k bunkovej apoptóze. Existujú dva hlavné typy apoptotických kaspáz: iniciačné kaspázy a efektorové kaspázy. Iniciátorové kaspázy sa podieľajú na spustení kaskády reakcií. Efektorové kaspázy sa podieľajú na rozklade bunky a dokončení apoptotickej dráhy.
Aké sú podobnosti medzi autofágiou a apoptózou?
- Obe majú za následok programovanú bunkovú smrť.
- Obaja sú prírodnými javmi.
- Oba procesy nespôsobujú poškodenie iných buniek alebo bunkových komponentov.
- Obaja sú dôležité pre vývoj a normálnu fyziológiu.
- Obe sú dôležité pre pochopenie bunkového základu rôznych patologických stavov vrátane rakoviny a porúch súvisiacich s imunitným systémom.
Aký je rozdiel medzi autofágiou a apoptózou?
Autofágia vs apoptóza |
|
| Autofágia je proces bunkovej smrti sprostredkovaný lyzozómami. | Apoptóza je programovaná bunková smrť sprostredkovaná proteázami známymi ako kaspázy. |
| Podtypy | |
| Makrofágia, mikrofágia a autofágia sprostredkovaná chaperónmi sú typy autofágie. | Apoptóza nemá podtypy. |
| Akcia | |
| Autofágia prebieha degradáciou lyzozómov lyzozomálnymi hydrolázami. | Apoptóza sa vyskytuje prostredníctvom proteáz známych ako kaspázy, ktoré zahŕňajú iniciátor kaspáz a efektorové kaspázy degradujú proteíny. |
| Špeciálne funkcie | |
| Proces autofágie vytvára počas procesu autofagozóm, autolyzóm alebo komplexy viazané na chaperón. | Bunky začnú kondenzovať a zmenšovať sa, po čom nasleduje deštrukcia, ktorú katalyzujú kaspázy v apoptóze. |
| Nariadenie | |
| Regulácia autofágie prebieha signálnou dráhou sprostredkovanou tyrozínkinázou. | Na regulácii apoptózy sa podieľa mnoho rôznych proteínov. |
Zhrnutie – Autofágia vs apoptóza
Pri pochopení podčiarknutých mechanizmov autofágie aj apoptózy, najmä regulačných mechanizmov, existuje veľa problémov. Autofágia zapojená do lyzozomálnej degradácie, zatiaľ čo apoptóza je programovaná bunková smrť sprostredkovaná proteázami. Toto je rozdiel medzi autofágiou a apoptózou. Obe sa podieľajú na bunkovej smrti a chránia ostatné bunky a orgány pred oxidačným stresom spôsobeným poškodenými bunkami.
Stiahnuť PDF verziu Autofágie vs apoptóza
Verziu tohto článku si môžete stiahnuť vo formáte PDF a použiť ju na offline účely podľa citácie. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi autofágiou a apoptózou
