Verschil tussen autofagie en apoptose
Share
Belangrijkste verschil - Autofagie versus apoptose
Autofagie en apoptose zijn zelfdegradatieprocessen die van nature in de cel voorkomen en die het functioneren van multicellulaire organismen tijdens hun leven in evenwicht houden. Autophagy helpt de cel om te overleven onder stressvolle omstandigheden zoals een tekort aan voedingsstoffen. Apoptose veroorzaakt celdood vanwege een fysiologisch of pathologisch proces. De grootste verschil tussen autofagie en apoptose is dat apoptose is een vooraf gedefinieerde cel zelfmoord, waarbij de cel zichzelf actief vernietigt, een soepel functioneren in het lichaam handhaaft terwijl autofagie een zelfafbrekend proces is van zijn eigen componenten, waarbij de bronnen van energie in balans blijven tijdens de ontwikkeling.
Dit artikel legt uit,
1. Wat is Autophagy
- Definitie, kenmerken, proces
2. Wat is apoptose
- Definitie, kenmerken, proces
3. Wat is het verschil tussen autofagie en apoptose
Wat is Autophagy
Autofagie is een fundamenteel katabolisch mechanisme waarbij de cel disfunctionele of onnodige cellulaire componenten degradeert. Dit mechanisme wordt aangedreven door lysosomen. Autofagie bevordert de overleving van de cel tijdens stressvolle omstandigheden door het handhaven van cellulaire energieniveaus. Autofagosomen worden gevormd door de fusie van disfunctionele organellen met de lysosomen. De vorming van autofagosoom wordt geïnduceerd door een klasse 3 fosfoinositide-3-kinase, Atg 6 samen met de ubiquitine of ubiquitine-achtige eiwitten. Autophagosome wordt door het cytosol gesmokkeld om te fuseren met lysosomen en vormt een autolysosoom. Een autolysosoom is een dubbel-membraanstructuur, waarbij de afbraak van het onnodige organel plaatsvindt door de hydrolytische enzymen die de lysosomen bevatten.
Autophagy recycleert beschadigde eiwitten, aggregaten en organellen in de cel, ruimt de cel op en verstrekt bouwstenen om de uitgeputte cellulaire componenten te vervangen. Het biedt bescherming tegen de stress die ook wordt veroorzaakt door voedende deprivatie. Autofagie is pro-overleving, waardoor de cel stress kan ondergaan. Daarentegen laat apoptose de cel doodgaan. Soms bevordert autofagie de celdood door actieve organellen in de cel te vernietigen, zoals mitochondria, waar de cel niet langer kan overleven. Zowel autofagie als apoptose zijn direct met elkaar verbonden. Autofagie kan apoptose regelen en apoptose kan autofagie regelen, de overmatige autofagie laat de cel doodgaan. Het mechanisme van autofagie wordt getoond in Figuur 1.
Figuur 1: Autophagy
Wat is apoptose
Apoptose is een Geprogrammeerde celdood (PCD), wat leidt tot karakteristieke veranderingen in de cel en uiteindelijk tot de dood. Het is een regulier en gecontroleerd mechanisme voor de groei en ontwikkeling van een organisme. Het wordt ook cellulaire zelfmoord genoemd omdat de cel zelf deelneemt aan de dood. Apoptose maakt het handhaven van de balans van celvermenigvuldiging mogelijk. De specifieke proteasen, caspases genaamd, zijn betrokken bij de regulatie van het gehele proces van apoptose.
Apoptose vindt plaats door duidelijk gedefinieerde, consequente morfologische veranderingen. Het celmembraan blebs, de cel krimpt door te drogen, de kern wordt gefragmenteerd, chromatine condenseert en uiteindelijk wordt chromosomaal DNA gefragmenteerd. Condensatie van chromatine in de kern is een kenmerk van apoptose. Vandaar dat apoptose de kern, celmembraan, cytoplasma en mitochondriën beïnvloedt. Er worden kleine membraangebonden blaasjes gevormd, apoptotische lichamen, die de celinhoud bevatten. Tijdens apoptose wordt de cellulaire inhoud niet vrijgegeven in de extracellulaire omgeving. De twee mechanismen van autofagie en apoptose worden getoond in Figuur 2.
Figuur 2: Autofagie en apoptose
Verschil tussen autofagie en apoptose
namen
autofagie: Autofagie heet zelf eten.
apoptosis: Apoptose wordt celzelfmoord genoemd.
Definitie
autofagie: Autophagy is een zelfafbrekend proces van zijn eigen componenten, waarbij de bronnen van energie tijdens de ontwikkeling in balans worden gehouden.
apoptosis: Apoptose is een vooraf gedefinieerde cel zelfmoord, waarbij de cel zichzelf actief vernietigt en een soepel functioneren in het lichaam handhaaft.
Rol
autofagie: Autophagy brengt de energiebronnen in de cel in evenwicht, afhankelijk van de cellulaire vereisten.
apoptosis: Apoptose balanceert het aantal cellen in een multicellulair organisme.
Oorzaken
autofagie: Autofagie wordt veroorzaakt door cellulaire stress zoals uithongeren.
apoptosis: Apoptose wordt veroorzaakt door intracellulaire programma's.
lysosomen
autofagie: Lysosomen zijn gefuseerd met autofagosomen en vormen autolysosomen. Hydrolytische enzymen in lysosomen zijn betrokken bij de afbraak.
apoptosis: De inhoud in lysosomen is niet betrokken bij het proces van apoptose.
mitochondriën
autofagie: Mitochondria lekken niet tijdens autofagie.
apoptosis: Mitochondria worden lek tijdens apoptose.
Overleving
autofagie: Met autofagie kan de cel stress overleven.
apoptosis: Apoptose staat de cel niet toe om te overleven.
Eindproduct
autofagie: De eindproducten kunnen worden gebruikt als bouwstenen tijdens de regeneratie van de losgekomen organellen. Het gegenereerde afval wordt geëlimineerd door exocytose.
apoptosis: De eindproducten van de apoptose worden vernietigd door de fagocyten.
Overmatig voorkomen
autofagie: Overmatige autofagie leidt tot celdood.
apoptosis: Overmatige apoptose leidt tot atrofie.
remmers
autofagie: De 3-Methyladenine is een remmer van autofagie.
apoptosis: Z-VAD-FMK is een van de goed gedefinieerde apoptose modulator, die het proces remt.
Conclusie
Autofagie en apoptose zijn twee zelfafbrekende mechanismen die worden aangetroffen in cellen van de multicellulaire organismen. Autophagy is betrokken bij de vernietiging van disfunctionele organellen in de cel, die reageren op omgevingsstress zoals verhongering. Vandaar dat autofagie de balans van cellulaire energiebronnen behoudt. Met autofagie kan de cel echter in moeilijke omstandigheden overleven. Daarentegen laat apoptose de cel doodgaan, waarbij het celaantal in het organisme tijdens de ontwikkeling ervan wordt gehandhaafd. Het is nodig voor het soepel functioneren van het organisme. Infecties zoals pathologische stimuli induceren ook apoptose. Het belangrijkste verschil tussen autofagie en apoptose is dus hun invloed op de cel.
Referentie:
1. Eskelinen, Eeva-Liisa. "Macroautophagy in Mammalian Cells." Madame Curie Bioscience Database [internet]. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1970. Web. 2 april 2017.
2. Gump, Jacob M. en Andrew Thorburn. "Autofagie en apoptose - wat is de connectie?" Trends in celbiologie. Amerikaanse National Library of Medicine, juli 2011. Web. 2 april 2017.
3. Alberts, Bruce. "Geprogrammeerde celdood (apoptose)." Molecular Biology of the Cell. 4e editie. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1970. Web. 2 april 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. "Autophagy diagram PLoS Biology" door Juhasz G, Neufeld TP. Originele afbeeldingen door Ryan Scott (B) en Dr. Noboru Mizushima (C). - Autophagy: veertig jaar zoeken naar een ontbrekende membraanbron. PLoS Biol 4 (2): e36. doi: 10.1371 / journal.pbio.0040036 (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia
2. "Paraptosis" door Jhayes21 - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
