Verschil tussen apoptose en pyroptose

Belangrijkste 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 multicellulaire organismen, dat sterk gereguleerd en niet schadelijk is omdat het geen snelle cellysis inhoudt. 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.

INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is apoptose
3. Wat is Pyroptose
4. Vergelijking zij aan zij - Apoptose versus Pyroptose
5. Samenvatting

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 zelfmoordmechanisme dat door de cel zelf wordt uitgevoerd (intracellulair). Dit proces is zeer cruciaal voor normale ontwikkeling, onderhoud van de homeostase van het weefsel en functie in meercellige organismen. Weefsels zullen vernieuwd worden met nieuwe cellen zodra ze ongewenste, beschadigde en schadelijke cellen elimineren door apoptose. Apoptose beschadigt geen naburige weefsels of cellen zoals necrose. Bij een zich ontwikkelende of een volwassen mens sterft een opmerkelijk aantal cellen per uur door apoptose. Bijvoorbeeld, binnen een uur sterven miljarden cellen in de darm en het beenmerg van een gezond persoon. 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 celmorfologiewijzigingen en celdood. De ultieme celdood zal een reeks van gebeurtenissen volgen, waaronder celkrimp, celfragmentatie, demontage van nucleaire enveloppen, instorting van cytoskelet, apoptotische afgifte van lichaam en verzakking van apoptotische lichamen, enz. Al deze gebeurtenissen zullen worden beheerst door de proteolytische enzymen die caspases worden genoemd. Deze enzymen kunnen worden onderverdeeld in drie hoofdgroepen: killer-eiwitten, vernietigingseiwitten en verzwelgende eiwitten.

Meercellige organismen hebben twee verschillende apoptose-routes; intrinsieke (mitochondriale route) en extrinsieke (dood receptor pathway) zoals weergegeven in figuur 01. De intrinsieke route wordt geïnitieerd in de cel door mitochondriale gebeurtenissen die leiden tot diverse niet-receptor gemedieerde stimuli om celdood te veroorzaken. Extrinsieke route treedt op wanneer de extracellulaire doodliganden binden aan doodreceptoren en de caspase-activiteit induceren om celdood te veroorzaken. Beide routes leiden uiteindelijk 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?

Pyroptose verwijst naar een pro-inflammatoire geprogrammeerde celdood, ook bekend als caspase 1 - afhankelijke celdood. Dit is een soort van geprogrammeerde celdood, aangedreven door pathologische stimuli zoals microbiële infecties, kankers, beroertes en hartaanvallen. Het is recent 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 ontstekingscytokinen activeert, waardoor het plasmamembraan plotseling scheurt en pro-inflammatoire inhoud vrijkomt die leidt tot snelle celdood zoals weergegeven in figuur 02.

Figuur 2: Pyroptoseproces

Wat is het verschil tussen apoptose en pyroptose?

Apoptose versus Pyroptose
Apoptose is een algemeen, genetisch geconserveerd zelfmoordmechanisme dat wordt gebruikt door multicellulaire organismen,die 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 veranderd. Dit proces omvat de productie van ontstekingsinhoud, scheuring van plasmamembraan en cellysis.
Autoriteit
Apoptose is een zeer geprogrammeerd, niet-inflammatoir proces en gebeurt op een ordentelijke manier.	Pyroptose is een zeer inflammatoire vorm van geprogrammeerde celdood.
Naburige cellen
Dit proces is niet schadelijk voor de naburige cellen.	Buurcellen worden verstoord door de pyroptose.
Cell Lysis
Cellen worden niet gelyseerd.	Cellen worden gelyseerd.
Apoptotische lichamen versus Ontstekingsinhoud
Apoptotische lichamen worden gevormd en verwijderd door fagocytose.	Ontstekingsinhoud wordt vrijgegeven aan de omgeving.
Betrokkenheid van de Enzyme Caspase 1
Dit proces is niet betrokken caspase 1.	Hoofdenzym is caspase 1.
Enzymen die betrokken zijn bij het proces
Dit omvat caspase 3, caspase 6, caspase 7 en caspase 8	Dit omvat caspase 1, caspase 4 en caspase 5.

Samenvatting - Apoptose versus Pyroptose

Er zijn verschillende celdoodprocessen gevonden in multicellulaire organismen zoals apoptose, necrose en pyroptose. Apoptose is een genetisch geconserveerd, niet-inflammatoir, hooggeprogrammeerd zelfmoordmechanisme van cellen dat wordt gekatalyseerd door proteolytische enzymen, wat leidt tot een nette celdood gevolgd door veranderingen in de celarchitectuur. Pyroptose is een ander geprogrammeerd zelfmoordmechanisme voor cellen dat pro-inflammatoir is en de plotselinge breuk van het plasmamembraan en de cellysis veroorzaakt, gevolgd door activering van inflammasomen door microbiële infecties.

Referentie:
1.Elmore, Susan. "Apoptose: een overzicht van geprogrammeerde celdood." Toxicologische pathologie. Amerikaanse National Library of Medicine, 2007. Web. 08 feb. 2017
2.Alberts, Bruce. "Geprogrammeerde celdood (apoptose)." Molecular Biology of the Cell. 4e editie. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1970. Web. 08 feb. 2017.
3. "Apoptose bij kanker: van pathogenese tot behandeling." Journal of Experimental & Clinical Cancer Research. N.p., n.d. Web. 09 feb. 2017
4.Nature.com. Macmillan Publishers, n.d. Web. 09 feb. 2017.
5.Miao, Edward A., Jayant V. Rajan en Alan Aderem. "Door Caspase-1 geïnduceerde pyroptotische celdood." Immunologische beoordelingen. Amerikaanse National Library of Medicine, september 2011. Web. 09 feb. 2017.

Afbeelding met dank aan:
1. "Apop1" door Tsgupta - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Pyroptosis-mechanisme" door gebruiker: Aiyaya (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia