Belangrijk verschil - Autofagie versus apoptose
Celdood is een natuurlijk fenomeen dat in alle levende cellen voorkomt. Het is een soort afweermechanisme en wordt gemedieerd door immuunreacties. Celdood kan hoofdzakelijk in twee verschillende vormen plaatsvinden: geprogrammeerde celdood of celdood als gevolg van schadelijke componenten zoals straling, infectieuze agentia of verschillende chemicaliën. Geprogrammeerde celdood is een resulterende verwonding van cellulaire componenten zoals cellulaire organellen, cellulaire eiwitten en andere cellulaire biomoleculen. Dit is een onomkeerbaar proces. De cellen verliezen hun structurele en functionele eigenschappen bij geprogrammeerde celdood en kunnen niet worden teruggevonden. Autofagie en Apoptose zijn twee methoden voor geprogrammeerde celdood. Beide processen zijn belangrijk bij de ontwikkeling en de normale fysiologie. Autofagie is het celdoodproces dat wordt gemedieerd door lysosomen, ook wel lysosomale afbraak genoemd. Apoptose is de geprogrammeerde celdood die plaatsvindt wanneer de cellen zelfmoord plegen door een intracellulair doodprogramma te activeren. Dit is het belangrijkste verschil tussen autofagie en apoptose.
Wat is autofagie?
Autofagie is een katabool mechanisme waarbij cellen de disfunctionele en onnodige cellulaire componenten afbreken door een lysosoom-gemedieerde actie. Tijdens autofagie worden de af te breken organellen omgeven door een dubbel membraan, waardoor een structuur wordt gevormd die het autofagosoom wordt genoemd. Het autofagosoom fuseert vervolgens met de lysosomen in het cytoplasma en vormt het autolysosoom. Vervolgens worden de afgebroken organellen die in het autolysosoom zijn gevangen, afgebroken door de activiteit van lysosomale hydrolasen. Dit type autofagie staat bekend als macrofagie.
Er zijn twee andere soorten autofagie: micro-autofagie en door chaperonne gemedieerde autofagie. Bij micro-autofagie wordt geen autofagosoom gevormd. In plaats daarvan wordt het autolysosoom direct gevormd. In chaperonne-gemedieerde autofagie worden gerichte eiwitten onderworpen aan afbraak via chaperonne-eiwitten. Dit is een specifiek type autofagie.
Figuur 01: Autofagie
Autofagie wordt gereguleerd door een signaalroute die wordt gemedieerd door tyrosinekinase en wordt grotendeels aangedreven door omstandigheden met een tekort aan voedingsstoffen en hypoxie.
Autofagie wordt momenteel veel bestudeerd vanwege zijn rol in de gezondheid en fysiologie van kanker, hartziekten en auto-immuunziekten.
Wat is apoptose?
Apoptose is geprogrammeerde celdood. Een cel ondergaat apoptose zonder enige schade aan andere cellen of andere cellulaire componenten te veroorzaken. Tijdens apoptose begint de cel te krimpen en te condenseren, wat wordt gevolgd door de degeneratie van het cytoskelet. Dit resulteert in de demontage van de kern en nucleair DNA wordt afgebroken bij blootstelling. In de meeste apoptotische routes wordt het celmembraan vernietigd en wordt de cel gefragmenteerd. Vervolgens identificeren fagocytische cellen zoals macrofagen gefragmenteerde celdelen en verwijderen ze uit de weefsels.
Figuur 02: Apoptose
De apoptotische intracellulaire machinerie wordt gemedieerd door een cascade van eiwit-gemedieerde reacties. Dit apoptotische mechanisme is afhankelijk van een speciale familie van proteasen, enzymen die eiwitten afbreken. Deze eiwitten worden Caspases genoemd. Caspasen hebben een karakteristiek cysteïne-aminozuur op hun actieve plaats. Caspasen hebben ook een karakteristieke splitsingsplaats die bestaat uit het aminozuur aspartaat. Procaspases zijn de voorlopers van caspases en de procaspases worden geactiveerd door de splitsing op aspartaatplaatsen. Geactiveerde caspasen kunnen vervolgens andere eiwitten in het cytoplasma en in de kern splitsen en afbreken, wat resulteert in cellulaire apoptose. Er zijn twee hoofdtypen apoptotische caspases: initiatorcaspases en effectorcaspases. Initiator caspases zijn betrokken bij het starten van de cascade van reacties. Effectorcaspases zijn betrokken bij de demontage van de cel en de voltooiing van de apoptotische route.
Wat zijn de overeenkomsten tussen autofagie en apoptose?
- Beide resulteren in geprogrammeerde celdood.
- Beide zijn natuurlijke fenomenen.
- Beide processen veroorzaken geen schade aan andere cellen of celcomponenten.
- Beide zijn belangrijk bij de ontwikkeling en de normale fysiologie.
- Beide zijn belangrijk voor het begrijpen van de cellulaire basis van verschillende pathologische aandoeningen, waaronder kanker en aandoeningen die verband houden met het immuunsysteem.
Wat is het verschil tussen autofagie en apoptose?
Autofagie versus apoptose |
|
| Autofagie is het celdoodproces dat wordt gemedieerd door lysosomen. | Apoptose is geprogrammeerde celdood gemedieerd door proteasen die bekend staan als Caspases. |
| Subtypen | |
| Macrofagie, Microfagie en Chaperon-gemedieerde autofagie zijn vormen van autofagie. | Apoptose heeft geen subtypes. |
| Actie | |
| Autofagie vindt plaats via lysosoomafbraak door lysosomale hydrolasen. | Apoptose vindt plaats via proteasen die bekend staan als Caspases, waaronder de initiator Caspases, en effector Caspases breken de eiwitten af. |
| Speciale kenmerken | |
| Autofagieproces vormt autofagosoom-, autolysoom- of chaperonne-gebonden complexen tijdens het proces. | De cellen beginnen te condenseren en krimpen, gevolgd door vernietiging die wordt gekatalyseerd door Caspases in apoptose. |
| Regelgeving | |
| Regulering van autofagie vindt plaats via een signaalroute die wordt gemedieerd door tyrosinekinase. | Veel verschillende eiwitten zijn betrokken bij de regulatie van apoptose. |
Samenvatting – Autofagie versus apoptose
Er zijn veel uitdagingen bij het begrijpen van de onderstreepte mechanismen van zowel autofagie als apoptose, met name de regulerende mechanismen. Autofagie betrokken bij lysosomale afbraak, terwijl apoptose geprogrammeerde celdood is die wordt gemedieerd door proteasen. Dit is het verschil tussen autofagie en apoptose. Beide nemen deel aan celdood en beschermen andere cellen en organen tegen oxidatieve stress veroorzaakt door beschadigde cellen.
Download de PDF-versie van Autophagy vs Apoptosis
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienota. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen autofagie en apoptose
