Belangrijk verschil - Apoptose versus pyroptose
Apoptose en pyroptose zijn celdoodmechanismen die worden aangetroffen in eukaryote organismen. Apoptose is een algemeen, genetisch geconserveerd zelfmoordmechanisme dat wordt gebruikt door meercellige organismen, dat sterk gereguleerd is en niet schadelijk is omdat er geen snelle cellysis bij betrokken zijn. Pyroptose is een pro-inflammatoire geprogrammeerde celdood door cellysis gevolgd door een agressieve activering van inflammatoire caspase 1. Dit is het belangrijkste verschil tussen apoptose en pyroptose.
Wat is apoptose?
Celdeling en celdood zijn sterk gereguleerd in meercellige organismen. Apoptose is een proces waarbij ongewenste cellen worden onderworpen aan geprogrammeerde celdood. Het is een genetisch geconserveerd celzelfmoordmechanisme dat wordt uitgevoerd door de cel zelf (intracellulair). Dit proces is zeer cruciaal voor de normale ontwikkeling, het behoud van de weefselhomeostase en de functie in meercellige organismen. Weefsels zullen verversen met nieuwe cellen zodra ze ongewenste, beschadigde en schadelijke cellen door apoptose elimineren. Apoptose is niet schadelijk voor aangrenzende weefsels of cellen zoals necrose. Bij een zich ontwikkelende of volwassen mens sterft een opmerkelijk aantal cellen per uur door apoptose. Zo sterven miljarden cellen in de darm en het beenmerg van een gezond persoon binnen een uur af. Er wordt gezegd dat voor een gemiddelde volwassene 50 tot 70 miljard cellen per dag sterven.
Apoptose wordt gekenmerkt door verschillende biochemische gebeurtenissen, die leiden tot veranderingen in de celmorfologie en celdood. De uiteindelijke celdood zal een reeks gebeurtenissen volgen, waaronder celkrimp, celfragmentatie, demontage van de nucleaire envelop, instorting van het cytoskelet, vrijlating van apoptotisch lichaam en verzwelging van apoptotische lichamen, enz. Al deze gebeurtenissen worden bepaald door de proteolytische enzymen die caspases worden genoemd. Deze enzymen kunnen worden onderverdeeld in drie hoofdgroepen: killer-eiwitten, vernietigings-eiwitten en verzwelgende eiwitten.
Meercellige organismen hebben twee verschillende apoptose-routes; intrinsieke (mitochondriale route) en extrinsieke (doodsreceptorroute) zoals weergegeven in figuur 01. De intrinsieke route wordt in de cel geïnitieerd door mitochondriale gebeurtenissen die leiden tot diverse niet-receptorgemedieerde stimuli om celdood te veroorzaken. Extrinsieke route treedt op wanneer de extracellulaire doodliganden binden met doodsreceptoren en de caspase-activiteit induceren om celdood te veroorzaken. Beide wegen leiden uiteindelijk tot de onomkeerbare celdood.
Apoptose is erg belangrijk bij het vernietigen van oncogene cellen om de ontwikkeling van kanker te voorkomen.
Figuur_1: Apoptoseproces
Wat is Pyroptose?
Pyroptosis verwijst naar een pro-inflammatoire geprogrammeerde celdood, ook bekend als caspase 1 - afhankelijke celdood. Dit is een soort plotselinge geprogrammeerde celdood, aangedreven door pathologische stimuli zoals microbiële infecties, kankers, beroertes en hartaanvallen. Het is recentelijk geïdentificeerd en onderscheidt zich van apoptose vanwege de verschillen in mechanisme, kenmerken en uitkomst. Caspase 1 is het belangrijkste enzym dat de doodsfactor herkent en de inflammatoire cytokinen activeert waardoor het plasmamembraan plotseling scheurt en pro-inflammatoire inhoud vrijgeeft, wat leidt tot snelle celdood, zoals weergegeven in figuur 02.
Figuur_2: Pyroptoseproces
Wat is het verschil tussen apoptose en pyroptose?
Apoptose vs Pyroptose |
|
| Apoptose is een veelvoorkomend, genetisch geconserveerd zelfmoordmechanisme dat wordt gebruikt door meercellige organismen, dat sterk gereguleerd is. | Pyroptose is een pro-inflammatoire geprogrammeerde celdood door cellysis gevolgd door een agressieve activering van inflammatoire caspase 1. |
| Celarchitectuur | |
| Dit veroorzaakt een reeks morfologische en biochemische gebeurtenissen die leiden tot de wijziging van de celarchitectuur. | Celarchitectuur is niet gewijzigd. Dit proces omvat de productie van inflammatoire inhoud, breuk van het plasmamembraan en cellysis. |
| Autoriteit | |
| Apoptose is een sterk geprogrammeerd, niet-inflammatoir proces en gebeurt op een ordelijke manier. | Pyroptose is een zeer inflammatoire vorm van geprogrammeerde celdood. |
| Buurcellen | |
| Dit proces is niet schadelijk voor de aangrenzende cellen. | Naburige cellen worden verstoord door de pyroptose. |
| Cell Lysis | |
| Cellen worden niet gelyseerd. | Cellen worden gelyseerd. |
| Apoptotische lichamen versus inflammatoire inhoud | |
| Apoptotische lichamen worden gevormd en verwijderd door fagocytose. | Inflammatoire inhoud wordt afgegeven aan de omgeving. |
| Betrokkenheid van het enzym Caspase 1 | |
| Dit proces is niet betrokken caspase 1. | Belangrijkste enzym is caspase 1. |
| Enzymen betrokken bij het proces | |
| Dit betreft caspase 3, caspase 6, caspase 7 en caspase 8 | Dit betreft caspase 1, caspase 4 en caspase 5. |
Samenvatting – Apoptose vs Pyroptose
Er zijn verschillende celdoodprocessen gevonden in meercellige organismen, zoals apoptose, necrose en pyroptose. Apoptose is een genetisch geconserveerd, niet-inflammatoir, sterk geprogrammeerd celzelfmoordmechanisme dat wordt gekatalyseerd door proteolytische enzymen, wat leidt tot nette celdood gevolgd door veranderingen in de celarchitectuur. Pyroptose is een ander geprogrammeerd celzelfmoordmechanisme dat pro-inflammatoir is en de plotselinge breuk van het plasmamembraan en cellysis veroorzaakt, gevolgd door activering van inflammasomen door microbiële infecties.
