Ключова разлика – автофагия срещу апоптоза
Клетъчната смърт е естествено явление, което се среща във всички живи клетки. Това е вид защитен механизъм и се медиира от имунни отговори. Клетъчната смърт може да настъпи основно в две различни форми: програмирана клетъчна смърт или клетъчна смърт в резултат на вредни компоненти като радиация, инфекциозни агенти или различни химикали. Програмираната клетъчна смърт е резултат от увреждане на клетъчни компоненти като клетъчни органели, клетъчни протеини и други клетъчни биомолекули. Това е необратим процес. Клетките губят своите структурни и функционални свойства при програмирана клетъчна смърт и не могат да бъдат възстановени. Автофагията и апоптозата са два метода за програмирана клетъчна смърт. И двата процеса са важни за развитието и нормалната физиология. Автофагията е процес на клетъчна смърт, медииран от лизозоми, който се нарича лизозомно разграждане. Апоптозата е програмираната клетъчна смърт, която настъпва, когато клетките се самоубият чрез активиране на програма за вътреклетъчна смърт. Това е ключовата разлика между автофагията и апоптозата.
Какво е автофагия?
Автофагията е катаболитен механизъм, по време на който клетките разграждат дисфункционалните и ненужни клетъчни компоненти чрез действие, медиирано от лизозома. По време на автофагията органелите, които трябва да бъдат разградени, са заобиколени от двойна мембрана, образувайки структура, наречена автофагозома. След това автофагозомата се слива с лизозомите в цитоплазмата и образува автолизозомата. След това разградените органели, уловени вътре в автолизозомата, се разграждат от активността на лизозомните хидролази. Този тип автофагия е известна като макрофагия.
Има два други вида автофагия: микроавтофагия и автофагия, медиирана от шаперон. При микроавтофагията не се образува автофагозома. Вместо това автолизозомата се образува директно. При аутофагия, медиирана от шаперон, целевите протеини се подлагат на разграждане чрез протеини от шаперон. Това е специфичен тип автофагия.
Фигура 01: Автофагия
Автофагията се регулира от сигнален път, медииран от тирозин киназа, и се задвижва до голяма степен от състояния на недостиг на хранителни вещества и хипоксия.
Автофагията е много проучена в момента поради нейната роля в здравето и физиологията на рака, сърдечните заболявания и автоимунните заболявания.
Какво е апоптоза?
Апоптозата е програмирана клетъчна смърт. Една клетка претърпява апоптоза, без да причинява увреждане на други клетки или други клетъчни компоненти. По време на апоптозата клетката започва да се свива и кондензира, което е последвано от дегенерация на цитоскелета. Това води до разглобяване на ядрото и ядрената ДНК се разгражда при излагане. При повечето апоптотични пътища клетъчната мембрана се разрушава и клетката се фрагментира. След това фагоцитните клетки като макрофагите идентифицират фрагментирани клетъчни части и ги отстраняват от тъканите.
Фигура 02: Апоптоза
Апоптозният вътреклетъчен механизъм се медиира от каскада от протеиново-медиирани реакции. Този апоптотичен механизъм зависи от специално семейство протеази, ензими, които разграждат протеините. Тези протеини се наричат каспази. Каспазите имат характерна цистеинова аминокиселина в тяхното активно място. Каспазите също имат характерно място на разцепване, което се състои от аминокиселината аспартат. Прокаспазите са предшествениците на каспазите и прокаспазите се активират от разцепването в аспартатните места. След това активираните каспази могат да разцепват и разграждат други протеини в цитоплазмата, както и в ядрото, което води до клетъчна апоптоза. Има два основни типа апоптотични каспази: инициаторни каспази и ефекторни каспази. Инициаторните каспази участват в започването на каскадата от реакции. Ефекторните каспази участват в разглобяването на клетката и завършването на апоптотичния път.
Какви са приликите между автофагията и апоптозата?
- И двете водят до програмирана клетъчна смърт.
- И двете са природни явления.
- И двата процеса не причиняват увреждане на други клетки или клетъчни компоненти.
- И двете са важни за развитието и нормалната физиология.
- И двете са важни за разбирането на клетъчната основа на различни патологични състояния, включително рак и нарушения, свързани с имунната система.
Каква е разликата между автофагия и апоптоза?
Автофагия срещу апоптоза |
|
| Автофагията е процес на клетъчна смърт, медииран от лизозоми. | Апоптозата е програмирана клетъчна смърт, медиирана от протеази, известни като каспази. |
| Подтипове | |
| Макрофагията, микрофагията и медиираната от Chaperon автофагия са видове автофагия. | Апоптозата няма подтипове. |
| Действие | |
| Автофагията възниква чрез разграждане на лизозома от лизозомни хидролази. | Апоптозата възниква чрез протеази, известни като каспази, които включват инициаторните каспази и ефекторните каспази разграждат протеините. |
| Специални функции | |
| Процесът на автофагия образува комплекси, свързани с автофагозоми, автолизоми или шаперони по време на процеса. | Клетките започват да се кондензират и свиват, последвано от разрушаване, което се катализира от каспази при апоптоза. |
| Регламент | |
| Регулирането на аутофагията се осъществява чрез сигнален път, медииран от тирозин киназа. | Много различни протеини участват в регулирането на апоптозата. |
Резюме – Автофагия срещу апоптоза
Има много предизвикателства при разбирането на подчертаните механизми както на автофагията, така и на апоптозата, особено на регулаторните механизми. Автофагията участва в лизозомното разграждане, докато апоптозата е програмирана клетъчна смърт, медиирана от протеази. Това е разликата между автофагията и апоптозата. И двете участват в клетъчната смърт и защитават други клетки и органи от оксидативен стрес, причинен от увредени клетки.
Изтеглете PDF версия на Autophagy vs Apoptosis
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележката за цитиране. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между автофагия и апоптоза
