Hlavný rozdiel - autofágia vs. apoptóza

Autofágia a apoptóza sú samodegradačné procesy, ktoré sa prirodzene vyskytujú vo vnútri bunky a vyvažujú fungovanie mnohobunkových organizmov počas ich života. Autofágia pomáha bunke prežiť v stresových podmienkach, ako je nedostatok živín. Apoptóza spôsobuje smrť buniek buď fyziologickým, alebo patologickým procesom. The hlavný rozdiel medzi autofágiou a apoptózou je to apoptóza je preddefinovaná bunková samovražda, kde sa bunka aktívne ničí, pričom zachováva hladké fungovanie v tele, zatiaľ čo autofágia je samodegradačný proces vlastných zložiek, ktorý počas vývoja vyrovnáva zdroje energie.

Tento článok vysvetľuje,

1. Čo je to autofágia - Definícia, charakteristika, proces 2. Čo je to apoptóza - Definícia, charakteristika, proces 3. Aký je rozdiel medzi autofágiou a apoptózou

Čo je to autofágia

Autofagia je základný katabolický mechanizmus, kde bunka degraduje buď nefunkčné alebo nepotrebné bunkové komponenty. Tento mechanizmus je poháňaný lyzozómami. Autofágia podporuje prežitie bunky v stresových podmienkach udržiavaním hladín bunkovej energie. Autofagozómy vznikajú fúziou dysfunkčných organel s lyzozómami. Tvorba autofagozómu je indukovaná fosfoinositid-3-kinázou triedy 3, Atg 6 spolu s ubikvitínom alebo ubikvitínom podobným proteínom. Autofagozóm sa transportuje cez cytosol, aby sa spojil s lyzozómami a vytvoril autolyzozóm. Autolyzozóm je štruktúra s dvojitou membránou, kde k degradácii nepotrebnej organely dochádza hydrolytickými enzýmami obsiahnutými v lyzozómoch.

Autofágia recykluje poškodené proteíny, agregáty a organely v bunke, vyčistí bunku a poskytne stavebné bloky, ktoré nahradia vyčerpané bunkové komponenty. Poskytuje ochranu pred stresom, ktorý je tiež spôsobený nedostatkom živín. Autofágia je prežitie, ktoré umožňuje bunke prežiť stres. Naproti tomu apoptóza nechá bunku zomrieť. Niekedy autofágia podporuje bunkovú smrť zničením aktívnych organel v bunke, ako sú mitochondrie, kde bunka už nemôže prežiť. Autofagia aj apoptóza sú navzájom priamo spojené. Autofágia môže ovládať apoptózu a apoptóza môže ovládať autofágiu, nadmerná autofágia necháva bunku zomrieť. Mechanizmus autofágie je znázornený na obrázku 1.

Obrázok 1: Autofágia

Čo je apoptóza

Apoptóza je a programovaná bunková smrť (PCD), čo vedie k charakteristickým zmenám v bunke a nakoniec k smrti. Je to pravidelný a kontrolovaný mechanizmus rastu a vývoja organizmu. Hovorí sa mu tiež bunková samovražda, pretože samotná bunka sa zúčastňuje na smrti. Apoptóza umožňuje zachovanie rovnováhy násobenia buniek. Špecifické proteázy nazývané kaspázy sa podieľajú na regulácii celého procesu apoptózy.

K apoptóze dochádza prostredníctvom dobre definovaných, následných morfologických zmien. Bunková membrána pučí, bunka sa sušením zmenšuje, jadro sa fragmentuje, chromatín kondenzuje a nakoniec dochádza k fragmentácii chromozomálnej DNA. Kondenzácia chromatínu v jadre je charakteristickým znakom apoptózy. Apoptóza teda ovplyvňuje jadro, bunkovú membránu, cytoplazmu a mitochondrie. Vytvárajú sa malé vezikuly viazané na membránu nazývané apoptotické telieska, ktoré obsahujú bunkový obsah. Počas apoptózy sa bunkový obsah neuvoľňuje do extracelulárneho prostredia. Dva mechanizmy autofágie a apoptózy sú znázornené na obrázku 2.

Obrázok 2: Autofágia a apoptóza

Rozdiel medzi autofágiou a apoptózou

Mená

Autofágia: Autofágii sa hovorí samojedenie.

Apoptóza: Apoptóza sa nazýva bunková samovražda.

Definícia

Autofágia: Autofágia je samoregulačný proces vlastných zložiek, ktorý počas vývoja vyrovnáva zdroje energie.

Apoptóza: Apoptóza je vopred definovaná samovražda buniek, kde sa bunka aktívne ničí a udržiava hladké fungovanie v tele.

Úloha

Autofágia: Autofágia vyrovnáva energetické zdroje v bunke v závislosti od bunkových požiadaviek.

Apoptóza: Apoptóza vyrovnáva počet buniek v mnohobunkovom organizme.

Príčiny

Autofágia: Autofágia je spôsobená bunkovým stresom, ako je hladomor.

Apoptóza: Apoptózu spôsobujú intracelulárne programy.

Lyzozómy

Autofágia: Lysozómy sú fúzované s autofagozómami, pričom vznikajú autolyzozómy. Na degradácii sa podieľajú hydrolytické enzýmy v lyzozómoch.

Apoptóza: Obsah lyzozómov sa nezúčastňuje na procese apoptózy.

Mitochondrie

Autofágia: Mitochondrie pri autofágii neprepustia.

Apoptóza: Mitochondrie sa pri apoptóze stávajú netesnými.

Prežitie

Autofágia: Autofágia umožňuje bunke prežiť stres.

Apoptóza: Apoptóza neumožňuje bunke prežiť.

Konečný produkt

Autofágia: Konečné produkty môžu byť použité ako stavebné bloky počas regenerácie uvoľnených organel. Vytvorený odpad je eliminovaný exocytózou.

Apoptóza: Konečné produkty apoptózy sú zničené fagocytmi.

Nadmerný výskyt

Autofágia: Nadmerná autofágia vedie k bunkovej smrti.

Apoptóza: Nadmerná apoptóza vedie k atrofii.

Inhibítory

Autofágia: 3-metyladenín je inhibítorom autofágie.

Apoptóza: Z-VAD-FMK je jeden z dobre definovaných modulátorov apoptózy, ktorý tento proces inhibuje.

Záver

Autofágia a apoptóza sú dva samodegradačné mechanizmy nachádzajúce sa v bunkách mnohobunkových organizmov. Autofagia sa podieľa na deštrukcii dysfunkčných organel vo vnútri bunky, pričom reaguje na stres prostredia, ako je hladovanie. Preto autofágia udržuje rovnováhu medzi bunkovými zdrojmi energie. Autofágia však umožňuje bunke prežiť v drsných podmienkach. Naproti tomu apoptóza necháva bunku odumrieť a počas vývoja udržuje počet buniek v organizme. Je potrebný pre bezproblémové fungovanie organizmu. Infekcie ako patologické podnety tiež vyvolávajú apoptózu. Hlavným rozdielom medzi autofágiou a apoptózou je teda ich vplyv na bunku.

Referencia: 1. Eskelinen, Eeva-Liisa. "Makroautofágia v cicavčích bunkách." Databáza biológie Madame Curie [internet]. Americká národná lekárska knižnica, 1. januára 1970. Web. 2. apríla 2017. 2. Gump, Jacob M. a Andrew Thorburn. "Autofágia a apoptóza- aké je spojenie?" Trendy v bunkovej biológii. Americká národná lekárska knižnica, júl 2011. Web. 2. apríla 2017. 3. Alberts, Bruce. "Programovaná bunková smrť (apoptóza)." Molekulárna biológia bunky. 4. vydanie. Americká národná lekárska knižnica, 1. januára 1970. Web. 2. apríla 2017.

Obrázok so súhlasom: 1. „Diagram autofágy PLoS Biology“ od Juhasz G, Neufeld TP. Pôvodné obrázky: Ryan Scott (B) a Dr. Noboru Mizushima (C). -Autofágia: Štyridsaťročné hľadanie chýbajúceho zdroja membrány. PLoS Biol 4 (2): e36. doi: 10.1371/journal.pbio.0040036 (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia 2. „Paraptosis“ By Jhayes21-Vlastná práca (CC BY-SA 3.0) cez Commons Wikimedia