Avainero – autofagia vs apoptoosi
Solukuolema on luonnollinen ilmiö, joka esiintyy kaikissa elävissä soluissa. Se on eräänlainen puolustusmekanismi, ja sitä välittävät immuunivasteet. Solukuolema voi tapahtua pääasiassa kahdessa eri muodossa: ohjelmoituna solukuolemana tai haitallisista aineista, kuten säteilystä, tartunta-aineista tai erilaisista kemikaaleista, johtuvana solukuolemana. Ohjelmoitu solukuolema on seurausta solukomponenttien, kuten soluorganellien, soluproteiinien ja muiden solujen biomolekyylien, vauriosta. Tämä on peruuttamaton prosessi. Solut menettävät rakenteelliset ja toiminnalliset ominaisuutensa ohjelmoidun solukuoleman jälkeen, eikä niitä voida palauttaa. Autofagia ja apoptoosi ovat kaksi ohjelmoidun solukuoleman menetelmää. Molemmat prosessit ovat tärkeitä kehitykselle ja normaalille fysiologialle. Autofagia on lysosomien välittämä solukuolemaprosessi, jota kutsutaan lysosomaaliseksi hajoamiseksi. Apoptoosi on ohjelmoitu solukuolema, joka tapahtuu, kun solut tekevät itsemurhan aktivoimalla solunsisäisen kuolemanohjelman. Tämä on avainero autofagian ja apoptoosin välillä.
Mitä on autofagia?
Autofagia on katabolinen mekanismi, jonka aikana solut hajottavat toimintahäiriöitä ja tarpeettomia solukomponentteja lysosomivälitteisen toiminnan kautta. Autofagian aikana hajottavia organelleja ympäröi kaksoiskalvo, joka muodostaa rakenteen, jota kutsutaan autofagosomiksi. Sitten autofagosomi fuusioituu sytoplasman lysosomien kanssa ja muodostaa autolysosomin. Sitten autolysosomin sisään jääneet hajonneet organellit hajoavat lysosomaalisten hydrolaasien vaikutuksesta. Tämän tyyppinen autofagia tunnetaan makrofagiana.
On olemassa kaksi muuta autofagiatyyppiä: mikroautofagia ja kaperonivälitteinen autofagia. Mikroautofagiassa autofagosomia ei muodostu. Sen sijaan autolysosomi muodostuu suoraan. Kaperonivälitteisessä autofagiassa kohdeproteiinit hajoavat chaperoniproteiinien kautta. Tämä on tietyntyyppinen autofagia.
Kuva 01: Autofagia
Autofagiaa säätelee tyrosiinikinaasin välittämä signalointireitti, ja sitä ohjaavat suurelta osin ravinteiden puutteet ja hypoksia.
Autofagiaa tutkitaan tällä hetkellä paljon sen roolin vuoksi syövän, sydänsairauksien ja autoimmuunisairauksien terveydessä ja fysiologiassa.
Mikä on apoptoosi?
Apoptoosi on ohjelmoitu solukuolema. Solu käy läpi apoptoosin aiheuttamatta vaurioita muille soluille tai muille solukomponenteille. Apoptoosin aikana solu alkaa kutistua ja tiivistyä, mitä seuraa sytoskeleton degeneraatio. Tämä johtaa ytimen hajoamiseen ja tuman DNA hajoaa altistuksen yhteydessä. Useimmissa apoptoottisissa reiteissä solukalvo tuhoutuu ja solu fragmentoituu. Sitten fagosyyttisolut, kuten makrofagit, tunnistavat fragmentoituneet soluosat ja poistavat ne kudoksista.
Kuva 02: Apoptoosi
Apoptoottista solunsisäistä koneistoa välittää proteiinivälitteisten reaktioiden sarja. Tämä apoptoottinen mekanismi on riippuvainen erityisestä proteaasiperheestä, entsyymeistä, jotka hajottavat proteiineja. Näitä proteiineja kutsutaan kaspaaseiksi. Kaspaaseilla on tyypillinen kysteiiniaminohappo aktiivisessa kohdassa. Kaspaaseilla on myös tyypillinen katkaisukohta, joka koostuu aminohaposta, aspartaatista. Prokaspaasit ovat kaspaasien esiasteita, ja prokaspaasit aktivoituvat pilkkomalla aspartaattikohdissa. Aktivoidut kaspaasit voivat sitten pilkkoa ja hajottaa muita proteiineja sytoplasmassa sekä ytimessä, mikä johtaa solujen apoptoosiin. Apoptoottisia kaspaaseja on kahta päätyyppiä: initiaattorikaspaasit ja efektorikaspaasit. Initiaattorikaspaasit osallistuvat reaktioiden sarjan käynnistämiseen. Efektorikaspaasit osallistuvat solun purkamiseen ja apoptoottisen reitin loppuun saattamiseen.
Mitä yhtäläisyyksiä autofagialla ja apoptoosilla on?
- Molemmat johtavat ohjelmoituun solukuolemaan.
- Molemmat ovat luonnonilmiöitä.
- Molemmat prosessit eivät vahingoita muita soluja tai solun komponentteja.
- Molemmat ovat tärkeitä kehitykselle ja normaalille fysiologialle.
- Molemmat ovat tärkeitä erilaisten patologisten tilojen, mukaan lukien syövän ja immuunijärjestelmään liittyvien sairauksien, solupohjan ymmärtämisessä.
Mitä eroa on autofagialla ja apoptoosilla?
Autofagia vs apoptoosi |
|
| Autofagia on lysosomien välittämä solukuolemaprosessi. | Apoptoosi on ohjelmoitua solukuolemaa, jota välittävät kaspaaseina tunnetut proteaasit. |
| Alatyypit | |
| Makrofagia, mikrofagia ja Chaperon-välitteinen autofagia ovat autofagian tyyppejä. | Apoptosisilla ei ole alatyyppejä. |
| Toiminta | |
| Autofagia tapahtuu lysosomien hajoamisen kautta lysosomaalisten hydrolaasien vaikutuksesta. | Apoptoosi tapahtuu kaspaaseina tunnettujen proteaasien kautta, jotka sisältävät initiaattorikaspaaseja, ja efektorikaspaasit hajottavat proteiineja. |
| Erikoisominaisuudet | |
| Autofagiaprosessi muodostaa prosessin aikana autofagosomeihin, autolysomiin tai chaperoniin sitoutuneita komplekseja. | Solut alkavat tiivistyä ja kutistua, mitä seuraa tuhoutuminen, jota apoptoosissa olevat kaspaasit katalysoivat. |
| Asetus | |
| Autofagian säätely tapahtuu tyrosiinikinaasin välittämän signaalireitin avulla. | Monet erilaiset proteiinit osallistuvat apoptoosin säätelyyn. |
Yhteenveto – Autofagia vs apoptoosi
Sekä autofagian että apoptoosin alleviivattujen mekanismien, erityisesti säätelymekanismien, ymmärtämisessä on monia haasteita. Autofagia osallistuu lysosomaaliseen hajoamiseen, kun taas apoptoosi on ohjelmoitua proteaasien välittämää solukuolemaa. Tämä on ero autofagian ja apoptoosin välillä. Molemmat osallistuvat solukuolemaan ja suojaavat muita soluja ja elimiä vaurioituneiden solujen aiheuttam alta oksidatiiviselta stressiltä.
Lataa PDF-versio Autofagia vs Apoptosis
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä Autofagian ja apoptoosin ero
