Forskjellen mellom autophagy og apoptosis

Hovedforskjell - Autophagy vs Apoptosis

Autophagy og apoptosis er selvnedbrytende prosesser som forekommer naturlig inne i cellen, og balanserer funksjonen til multicellulære organismer i løpet av deres levetid. Autophagy hjelper cellen til å overleve under stressende forhold som mangel på næringsstoffer. Apoptose årsaker celledød på grunn av enten en fysiologisk eller patologisk prosess. De hovedforskjell mellom autofagi og apoptose er det apoptose er et forhåndsdefinert cellesympe, hvor cellen ødelegger seg selv, opprettholder en jevn funksjon i kroppen, mens autophagy er en selvnedbrytende prosess med egne komponenter, balanserer kilder til energi under utvikling.

Denne artikkelen forklarer,

1. Hva er Autophagy
      - Definisjon, egenskaper, prosess
2. Hva er apoptose
      - Definisjon, egenskaper, prosess
3. Hva er forskjellen mellom autophagy og apoptosis

Hva er Autophagy

Autophagy er en fundamental katabolisk mekanisme hvor cellen nedbryter enten dysfunksjonelle eller unødvendige cellulære komponenter. Denne mekanismen drives av lysosomer. Autophagy fremmer cellens overlevelse under stressende forhold ved å opprettholde cellulære energinivåer. Autofagosomer dannes ved sammensmelting av dysfunksjonelle organeller med lysosomene. Dannelsen av autofagosom er indusert av en klasse 3 fosfinositid-3-kinase, Atg 6 sammen med ubiquitin eller ubiquitin-lignende proteiner. Autophagosome blir smittet gjennom cytosolen for å smelte sammen med lysosomer, som danner et autolysosom. En autolysosom er en dobbeltmembranstruktur, hvor nedbrytningen av unødvendig organell oppstår ved hydrolytiske enzymer inneholdt av lysosomerene.

Autophagy resirkulerer beskadigede proteiner, aggregater og organeller i cellen, rydder opp cellen og gir byggeklosser for å erstatte de utarmede cellulære komponentene. Det gir beskyttelse mot stress som også er opprettet av næringsstoff. Autophagy er pro-overlevelse, slik at cellen kan undergå stress. I motsetning, lar apoptose cellen dø. Noen ganger fremmer autophagy celledød ved å ødelegge aktive organeller i cellen som mitokondrier, hvor cellen ikke lenger kan overleve. Både autofagi og apoptose er direkte knyttet til hverandre. Autophagy kan kontrollere apoptose og apoptose kan kontrollere autophagy, den overdrevne autophagien lar cellen dø. Mekanismen for autofagi er vist i Figur 1.

Figur 1: Autophagy

Hva er apoptose

Apoptose er en programmert celledød (PCD), som fører til karakteristiske endringer i cellen og til slutt døden. Det er en vanlig og kontrollert mekanisme for vekst og utvikling av en organisme. Det kalles også cellulært selvmord siden cellen selv deltar i døden. Apoptose tillater opprettholdelse av balansen mellom cellemultiplikasjon. De spesifikke proteaser kalt caspaser er involvert i reguleringen av hele prosessen med apoptose.

Apoptose forekommer gjennom veldefinerte, konsekvente morfologiske forandringer. Cellemembranen bleper, cellen krymper ved tørking, kjernen blir fragmentert, kromatin kondenserer, og til slutt blir kromosomalt DNA fragmentert. Kondensasjon av kromatin i kjernen er et kjennetegn for apoptose. Derfor påvirker apoptose kjernen, cellemembran, cytoplasma samt mitokondrier. Små membranbundne vesikler kalt apoptotiske legemer dannes, som inneholder celleinnholdet. Under apoptose frigjøres ikke det cellulære innholdet i det ekstracellulære miljøet. De to mekanismene for autofagi og apoptose er vist i figur 2.

Figur 2: Autophagy og apoptosis

Forskjellen mellom autophagy og apoptosis

navnene

autophagy: Autophagy kalles selv å spise.

apoptose: Apoptose kalles celle selvmord.

Definisjon

autophagy:  Autophagy er en selvnedbrytende prosess med egne komponenter, som balanserer kilder til energi under utvikling.

apoptose: Apoptose er et forhåndsdefinert celle selvmord, hvor cellen ødelegger seg selv, opprettholder en jevn funksjon i kroppen.

rolle

autophagy: Autophagy balanserer energikildene i cellen, avhengig av mobilkravene.

apoptose: Apoptose balanserer antall celler i en multicellular organisme.

Fører til

autophagy: Autophagy er forårsaket av cellulær stress som sult.

apoptose: Apoptose er forårsaket av intracellulære programmer.

lysosomer

autophagy: Lysosomer er fusjonert med autophagosomer, som danner autolysosomer. Hydrolytiske enzymer i lysosomer er involvert i nedbrytningen.

apoptose: Innholdet i lysosomer er ikke involvert i apoptoseprosessen.

mitokondrier

autophagy: Mitokondrier blir ikke lekkasje under autofagi.

apoptose: Mitokondrier blir lekkede under apoptose.

Overlevelse

autophagy: Autophagy tillater cellen å overleve stress.

apoptose: Apoptose tillater ikke cellen å overleve.

Sluttprodukt

autophagy: Sluttproduktene kan brukes som byggeblokker under regenerering av løsne organeller. Det genererte avfallet elimineres ved eksocytose.

apoptose: Apoptosens sluttprodukter ødelegges av fagocytter.

Overdreven forekomst

autophagy: Overdreven autofagi fører til celledød.

apoptose: Overdreven apoptose fører til atrofi.

hemmere

autophagy: 3-metyladeninet er en hemmer av autofagi.

apoptose: Z-VAD-FMK er en av de veldefinerte apoptosemodulatorene, som hemmer prosessen.

Konklusjon

Autophagy og apoptosis er to selvnedbrytende mekanismer som finnes i celler i de multicellulære organismer. Autophagy er involvert i ødeleggelsen av dysfunksjonelle organeller inne i cellen, og responderer på miljøspenning som sult. Autophagy opprettholder derfor balansen mellom cellulære energikilder. Autofagi lar imidlertid cellen overleve under vanskelige forhold. I motsetning gjør apoptose cellen dør, og opprettholder cellens nummer i organismen under utviklingen. Det kreves for organismenes jevne funksjon. Infeksjoner som patologiske stimuli induserer også apoptose. Dermed er hovedforskjellen mellom autofagi og apoptose deres påvirkning på cellen.

Henvisning:
1. Eskelinen, Eeva-Liisa. "Makroautophagy in Mammalian Cells." Madame Curie Bioscience Database [Internett]. U.S. National Library of Medicine, 01 Jan. 1970. Web. 2. april 2017.
2. Gump, Jacob M., og Andrew Thorburn. "Autophagy and apoptosis-hva er forbindelsen?" Trender i cellebiologi. U.S. National Library of Medicine, juli 2011. Web. 2. april 2017.
3. Alberts, Bruce. "Programmert celledød (apoptose)." Molekylærbiologi av cellen. 4. utgave. U.S. National Library of Medicine, 01 Jan. 1970. Web. 2. april 2017.

Bilde Courtesy:
1. "Autophagy diagram PLoS Biology" Av Juhasz G, Neufeld TP. Originale bilder av Ryan Scott (B) og Dr. Noboru Mizushima (C). - Autophagy: En fjorty år Søk etter en manglende membran kilde. PLoS Biol 4 (2): e36. doi: 10.1371 / journal.pbio.0040036 (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia
2. "Paraptose" Av Jhayes21 - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia