Verschil tussen autofagie en fagocytose
Share
Belangrijkste verschil - Autofagie versus fagocytose
Autofagie en fagocytose zijn twee morfologisch vergelijkbare processen die zich in de cel voordoen. Autofagie wordt zelf eten genoemd, waarbij de ongewenste bestanddelen van de cel worden opgeruimd. Tijdens autofagie wordt autofagosoom gefuseerd met lysosoom door autolysososm te vormen. Fagocytose is een mechanisme van endocytose dat voornamelijk voorkomt in fagocyten zoals macrofagen en neutrofielen. Tijdens fagocytose wordt fagosoom gevormd rond de vreemde substantie. De grootste verschil tussen autofagie en fagocytose is dat autofagie treedt op wanneer lysosomen worden gefuseerd met autofagosomen om de disfunctionele structuren van de cel die in autophagosomes wordt genomen te verteren terwijl fagocytose treedt op wanneer een vreemde substantie wordt ingesloten door de cel en een vacuole vormt die fagosoom wordt genoemd en de vreemde substantie omringt om deze van het cytoplasma te scheiden.
Dit artikel kijkt naar,
1. Wat is Autophagy
- Definitie, kenmerken, proces
2. Wat is fagocytose
- Definitie, kenmerken, proces
3. Wat is het verschil tussen autofagie en fagocytose
Wat is Autophagy
Autofagie is een fundamenteel katabolisch mechanisme, waarbij de cel disfunctionele of onnodige cellulaire componenten afbreekt. De afbraak vindt plaats door de hydrolytische enzymen die zich in de lysosomen bevinden. Autophagy onderhoudt energiebronnen in de cel door de beschadigde eiwitten, aggregaten en organellen in de cel te recyclen. De eindproducten van de afbraak kunnen worden gebruikt als bouwstenen voor de vervanging van de uitgeputte cellulaire componenten. Daardoor bevordert autofagie de overleving van de cel tijdens stress door het balanceren van de cellulaire energieniveaus. Hiermee kunnen ook ongewenste componenten uit de cel worden gewist. Vandaar dat autofagie pro-overleving is en in staat is cellulaire stress te ondergaan, zoals onttrekking van voedingsstoffen. Maar autofagie laat de cel doodgaan door actieve organellen erin te vernietigen, zoals mitochondriën.
Autofagie wordt geïnitieerd met de vorming van fagofoor die de ongewenste component in het cytoplasma omringt. Phagophore is een dubbele membraanstructuur. Autofagosomen worden gevormd door de fusie van fagofoor met lysosoom. De vorming van autofagosoom wordt geïnduceerd door een klasse 3 fosfoinositide-3-kinase, Atg 6 en met de ubiquitine of ubiquitine-achtige eiwitten. Autophagosome wordt verhandeld door het cytosol om te fuseren met lysosomen, waardoor autolysosoom ontstaat. Een autolysosoom is een dubbel-membraanstructuur waarbij de afbraak van de ongewenste componenten optreedt. Autofagie en de regulatie ervan door een reeks autofagie-gerelateerde eiwitten (Atgs) wordt weergegeven in Figuur 1.
Figuur 1: Autophagy
Wat is fagocytose
Fagocytose is een van de twee mechanismen bij endocytose waarbij de cel vreemde stoffen in de cel opneemt. Cellen in de meercellige organismen nemen grote vaste deeltjes op, zoals celafval, verouderde cellen, kleine minerale deeltjes, stof, verschillende colloïden en bacteriën. In de cellen van het immuunsysteem speelt fagocytose een vitale rol bij de verdediging van het organisme door de binnengevallen ziekteverwekkers in het lichaam te vernietigen. De cellen van het immuunsysteem zoals weefselmacrofagen, neutrofielen en monocyten worden professionele fagocyten genoemd. Fagocytose komt ook voor in Langerhans-cellen in de huid, Kupffer-cellen in de lever, het gepigmenteerde epitheel van het oog en de microglia in de hersenen. Amoebe-achtige protisten nemen voedingsstoffen in de cel door fagocytose. Daarom wordt fagocytose bij eencellige organismen de celetende cel genoemd.
Fagocytose is een getriggerd proces, dat plaatsvindt via verschillende receptoren zoals immunoglobuline G, mannose (MR), β-glucan en complement (CR1, CR3). Het deeltje dat moet worden opgenomen, wordt omgeven door pseudopodia en vervolgens afgeknepen in een blaasje dat fagosoom wordt genoemd. Phagosome is gefuseerd met lysosoom en vormt het fagolysosoom. Het afvalmateriaal gevormd door de digestie wordt verdreven door exocytose. In fagocyten is het gefagocytiseerde deeltje soms groot als de cel. In deze situatie moeten cellen een grote vesikels vormen. Fagocytose van een bacterie is weergegeven in Figuur 2. Wanneer een immuunsysteemcel betrokken is bij de fagocytose van bacteriën, worden de bacteriën antigenen genoemd.
Figuur 2: fagocytose
Verschil tussen autofagie en fagocytose
Mechanisme
autofagie: Tijdens autofagie worden ongewenste componenten in de cel overspoeld door fagoforen.
fagocytose: Tijdens fagocytose worden grote vreemde vaste stoffen door de cel opgenomen.
namen
autofagie: Autofagie heet zelf eten.
fagocytose: Fagocytose wordt celetende cellen in eencellige organismen genoemd.
Initiële Vesicle
autofagie: Phagophore in de cel initieert het proces door te fuseren met ongewenste componenten.
fagocytose: Plasmamembraan vormt fagosomen die het vreemde deeltje omringen, dat door de cel moet worden opgeslokt.
Membranen van de initiële vesikel
autofagie: Phagophore is omgeven door twee membranen van de lipidedubbellaag.
fagocytose: Phagosome is een structuur met enkelvoudige membranen.
Aanwezigheid
autofagie: Autofagie wordt gevonden in bijna alle cellen in het lichaam van een meercellig organisme.
fagocytose: Fagocytose wordt voornamelijk gevonden in de cellen van het immuunsysteem.
Digesting Vesicle
autofagie: Het verterende blaasje van autofagie is autolysosoom.
fagocytose: Het verterende vesikel van fagocytose is fagolysosoom.
apoptosis
autofagie: Autofagie leidt soms tot apoptose door het vernietigen van actieve organellen zoals mitochondriën.
fagocytose: Fagocytose leidt niet tot apoptose.
Eindproducten
autofagie: De eindproducten van autofagie worden gebruikt als bouwstenen tijdens de vorming van nieuwe organellen.
fagocytose: Gedigereerde producten van voedseldeeltjes worden geabsorbeerd en het afval wordt geëlimineerd door exocytose.
Functie
autofagie: Autofagie is betrokken bij het overleven van de cel tijdens de hongerdood.
fagocytose: Fagocytose is betrokken bij de celverdediging van vreemde stoffen.
Geïnitieerd door
autofagie: Autofagie wordt geïnduceerd door een klasse 3 fosfoinositide-3-kinase, Atg 6 en met de ubiquitine of ubiquitine-achtige eiwitten.
fagocytose: Fagocytose wordt veroorzaakt door verschillende receptoren zoals immunoglobuline G, mannose (MR), β-glucan en complement (CR1, CR3).
Conclusie
Autofagie en fagocytose zijn spijsverteringsprocessen die plaatsvinden in de cel door fusie met lysososmesen. Autophagy is het zelfetende proces dat betrokken is bij het opruimen van cellen door de afbraak van ongewenste componenten zoals organellen. Vandaar dat autofagie de cel toestaat om te overleven tijdens de hongerdood door de cellulaire energiebronnen in balans te brengen. Fagocytose is betrokken bij de afbraak van vreemde vaste deeltjes, die door de cel worden overspoeld. De overspoelde deeltjes kunnen voedseldeeltjes of antigenen zoals bacteriën zijn. Daarom is fagocytose betrokken bij de cellulaire afweermechanismen door de vreemde stoffen zoals bacteriën en celresten te vernietigen. Het belangrijkste verschil tussen autofagie en pahgocytose is echter dat de stoffen die worden overspoeld door elk van de twee processen.
Referentie:
1. Eskelinen, Eeva-Liisa. "Macroautophagy in Mammalian Cells." Madame Curie Bioscience Database [internet]. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1970. Web. 3 april 2017.
2. Cooper, Geoffrey M. "Lysosomes." The Cell: A Molecular Approach. 2e editie. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1970. Web. 3 april 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. "Macroautophagie" Par eb billard - IUT Clermont-Ferrand (Domaine public) via Commons Wikimedia
2. "Fagocytose" door Becky Boone (CC BY-SA 2.0) via Flickr
