Apoptoza i piroptoza mehanizmi su stanične smrti koji se nalaze u eukariotskim organizmima. Apoptoza je uobičajeni, genetski konzervirani mehanizam samoubojstva koji koriste višećelijski organizmi, a koji je visoko reguliran i nije štetan jer ne uključuje brzu liziju stanica. Piroptoza je protuupalno programirana stanična smrt lizom stanica praćena agresivnom aktivacijom upalne kaspaze 1. To je ključna razlika između apoptoze i piroptoze.
SADRŽAJ
1. Pregled i ključne razlike
2. Što je apoptoza
3. Što je piroptoza
4. Usporedna usporedba - Apoptoza vs piroptoza
5. Sažetak
Stanična dioba i stanična smrt su visoko regulirani u višećelijskim organizmima. Apoptoza je proces u kojem se neželjene stanice podvrgavaju programiranoj staničnoj smrti. To je genetski sačuvan mehanizam samoubojstva stanica koji izvodi sama stanica (unutarćelijski). Taj je proces vrlo važan za normalan razvoj, održavanje homeostaze tkiva i funkcioniranje u višećelijskim organizmima. Tkiva će se osvježiti novim stanicama nakon što apoptozom eliminiraju neželjene, oštećene i štetne stanice. Apoptoza ne šteti susjednim tkivima ili stanicama poput nekroze. U čovjeku u razvoju ili u odraslom čovjeku značajan broj stanica umre apoptozom na sat. Na primjer, milijarde stanica u crijevima i koštanoj srži zdrave osobe umiru u roku od sat vremena. Kaže se da za prosječnu odraslu osobu dnevno umre 50 do 70 milijardi stanica.
Apoptozu karakteriziraju različiti biokemijski događaji, što dovodi do promjena u morfologiji stanica i smrti stanica. Konačna smrt stanica uslijedit će nakon niza događaja, uključujući krčenje stanica, fragmentaciju stanice, rastavljanje nuklearne ovojnice, kolaps citoskeleta, oslobađanje apoptotičnog tijela i zahvaćanje apoptotičkih tijela itd. Svi ovi događaji će upravljati proteolitičkim enzimima zvanim kaspaze. Ti se enzimi mogu podijeliti u tri glavne skupine: ubojice, proteini uništavanja i proteini propadanja.
Višećelijski organizmi imaju dva različita puta apoptoze; intrinzični (put mitohondrija) i vanjski (put receptora smrti) kao što je prikazano na slici 01. Intrinzični put pokreće se u stanici mitohondrijskim događajima koji dovode do različitih stimulisanih ne-receptora koji uzrokuju smrt stanica. Vanjski put nastaje kada se ligandi izvanstanične smrti vežu sa receptorima smrti i induciraju aktivnost kaspaze da uzrokuje staničnu smrt. Oba puta na kraju vode nepovratnu staničnu smrt.
Apoptoza je vrlo važna u uništavanju onkogenih stanica kako bi se spriječio razvoj raka.
Slika_1: Proces apoptoze
Piroptoza se odnosi na protuupalno programiranu staničnu smrt koja se također naziva i stanična smrt ovisna o kaspazi 1. Ovo je vrsta iznenadne programirane stanične smrti, potaknute patološkim podražajima poput mikrobnih infekcija, karcinoma, moždanog udara i srčanog udara. Nedavno je identificiran i razlikuje se od apoptoze zbog svojih razlika u mehanizmu, karakteristikama i ishodu. Kaspaza 1 je glavni enzim koji prepoznaje faktor smrti i aktivira upalne citokine zbog kojih se plazma membrana naglo raspada i oslobađa protuupalni sadržaj što dovodi do brze stanične smrti kao što je prikazano na slici 02.
Slika_2: Proces piroptoze
Apoptoza vs piroptoza | |
Apoptoza je uobičajeni, genetski konzervirani mehanizam samoubojstva koji koriste višećelijski organizmi,što je visoko regulirano. | Piroptoza je protuupalno programirana stanična smrt lizom stanica praćena agresivnom aktivacijom upalne kaspaze 1. |
Stanična arhitektura | |
To uzrokuje niz morfoloških i biokemijskih događaja koji vode do promjene stanične arhitekture. | Stanična arhitektura nije izmijenjena. Taj postupak uključuje proizvodnju upalnog sadržaja, ruptura plazma membrane i lizu stanica. |
vlast | |
Apoptoza je visoko programiran, neupalni proces i odvija se uredno. | Piroptoza je visoko upalni oblik programirane stanične smrti. |
Susjedne ćelije | |
Ovaj postupak nije štetan za susjedne stanice. | Susjedne stanice poremećene su piroptozom. |
Stanična liza | |
Stanice se ne liziraju. | Stanice se liziraju. |
Apoptotička tijela vs upalni sadržaj | |
Apoptotička tijela nastaju i uklanjaju se fagocitozom. | Upalni sadržaji otpuštaju se u okolinu. |
Uključivanje enzima Caspase 1 | |
U ovaj postupak nije uključena kaspaza 1. | Glavni enzim je kaspaza 1. |
Enzimi koji su uključeni u proces | |
To uključuje kaspazu 3, kaspazu 6, kaspazu 7 i kaspazu 8 | To uključuje kaspazu 1, kaspazu 4 i kaspazu 5. |
Postoje različiti procesi ćelijske smrti koji se nalaze u višećelijskim organizmima kao što su apoptoza, nekroza i piroptoza. Apoptoza je genetski konzervirani, neupalni, visoko programirani mehanizam samoubojstva stanica kataliziranih proteolitičkim enzimima, što dovodi do uredne stanične smrti praćene promjenama u staničnoj arhitekturi. Piroptoza je još jedan mehanizam programiranog samoubojstva stanica koji djeluje protuupalno i uzrokuje nagle rupture plazma membrane i staničnu lizu nakon čega slijedi aktiviranje upalomaza putem mikrobnih infekcija.
Referenca:
1.Elmore, Susan. "Apoptoza: pregled programirane ćelijske smrti." Toksikološka patologija. Američka nacionalna medicinska knjižnica, 2007. Web. 08. februara 2017
2.Alberts, Bruce. "Programirana stanična smrt (apoptoza)." Molekularna biologija stanice. 4. izdanje. Američka nacionalna medicinska knjižnica, 01. siječnja 1970. Web. 08. februara 2017.
3. "Apoptoza u raku: od patogeneze do liječenja." Časopis za eksperimentalna i klinička istraživanja raka. N.p., n.d. Mreža. 09.02.2017
4.Nature.com. Macmillan Publishers, n.d. Mreža. 09.02.2017.
5.Miao, Edward A., Jayant V. Rajan i Alan Aderem. "Smrt piroptotskih stanica izazvan kaspazom-1." Imunološki pregledi. Američka nacionalna medicinska knjižnica, rujan 2011. Web. 09.02.2017.
Ljubaznošću slike:
1. "Apop1" Tsgupta - Vlastito djelo (CC BY-SA 4.0) putem Commons Wikimedia
2. "Mehanizam piroptoze" Korisnik: Aiyaya (CC BY-SA 3.0) preko Commons Wikimedia