Autofagi

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 15. marts 2021; checks kræver 4 redigeringer .

Autofagi (fra andet græsk αὐτός auto-  sig selv og φαγεῖν  - "at spise") er en proces, hvor de indre komponenter i en celle afgives inde i dens lysosomer eller vakuoler og nedbrydes i dem [1] . Det er en naturlig, reguleret mekanisme i cellen, der analyserer unødvendige eller dysfunktionelle komponenter [2] . I den autofagiske type celledød fordøjes alle celleorganeller og efterlader kun celleaffald, som absorberes af makrofager .

Typer og mekanismer af autofagi

Tre typer autofagi er nu anerkendt: mikroautofagi, makroautofagi og chaperoneautofagi.

Mikroautofagi

I mikroautofagi bliver makromolekyler og cellemembranrester simpelthen optaget af lysosomet . På den måde kan cellen fordøje proteiner, når der mangler energi eller byggemateriale (for eksempel ved sult). Men processerne med mikroautofagi forekommer også under normale forhold og er generelt vilkårlige. Nogle gange fordøjes organeller også under mikroautofagi ; Således er mikroautofagi af peroxisomer og delvis mikroautofagi af kerner blevet beskrevet i gær , hvor cellen forbliver levedygtig [3] .

Makroautofagi

I makroautofagi er en region af cytoplasmaet (ofte indeholdende nogle organeller) omgivet af et membranrum svarende til cisternen i det endoplasmatiske reticulum. Som et resultat er dette område adskilt fra resten af ​​cytoplasmaet af to membraner. Sådanne dobbeltmembranorganeller, der omgiver de fjernede organeller og cytoplasma, kaldes autofagosomer . Autophagosomes kombineres med lysosomer for at danne autophagolysosomes , hvor organellerne og resten af ​​indholdet af autophagosomerne fordøjes. Tilsyneladende er makroautofagi også ikke-selektiv, selvom det ofte understreges, at cellen ved hjælp af den kan slippe af med "udløbne" organeller (mitokondrier, ribosomer osv.).

Chaperone autophagy

Den tredje type autofagi er chaperone. Med denne metode sker den rettede transport af delvist denaturerede proteiner fra cytoplasmaet gennem lysosommembranen ind i dens hulrum, hvor de fordøjes. Denne type autofagi, der kun beskrives hos pattedyr, er induceret af stress (f.eks. faste eller motion). Det sker med deltagelse af cytoplasmatiske chaperonproteiner af hsp-70-familien, hjælpeproteiner og LAMP-2 , som tjener som en membranreceptor for komplekset af chaperonen og proteinet, der skal transporteres ind i lysosomet.

Regulering af autofagi

Autofagi ledsager den vitale aktivitet af enhver normal celle under normale forhold.

De vigtigste stimuli til at forbedre autofagi processer i celler kan være:

Ud over sult kan autofagi fremkaldes af oxidativt eller giftigt stress. De genetiske mekanismer, der regulerer autofagi, studeres i øjeblikket i detaljer i gær . Dannelsen af ​​autophagosomer kræver således aktiviteten af ​​adskillige proteiner fra Atg-familien (autophagosom-relaterede proteiner). Homologer af disse proteiner er blevet fundet i pattedyr (inklusive mennesker) og planter.

Betydningen af ​​autofagi i normale og patologiske processer

Autofagi er en af ​​måderne at befri celler for unødvendige organeller, såvel som kroppen fra unødvendige celler. Autofagi er især vigtig i processen med embryogenese , under den såkaldte selvprogrammerede celledød. Denne variant af autofagi er nu mere almindeligt omtalt som caspase -uafhængig apoptose . Hvis disse processer overtrædes, og de ødelagte celler ikke fjernes, bliver embryoet oftest ulevedygtigt.

Nogle gange, takket være autofagi, kan cellen kompensere for manglen på næringsstoffer og energi og vende tilbage til det normale liv. Tværtimod, i tilfælde af intensivering af autofagiprocesser ødelægges celler, og i mange tilfælde er deres plads optaget af bindevæv . Sådanne lidelser er en af ​​årsagerne til udviklingen af ​​hjertesvigt . Forstyrrelser i autofagiprocessen kan føre til inflammatoriske processer, hvis dele af døde celler ikke fjernes.

Autofagi lidelser spiller en særlig stor (men ikke fuldt ud forstået) rolle i udviklingen af ​​myopatier og neurodegenerative sygdomme . Således observeres i Alzheimers sygdom, i processerne af neuroner i de berørte områder af hjernen, en ophobning af umodne autophagosomer, som ikke transporteres til cellekroppen og ikke smelter sammen med lysosomer. Mutant huntingtin og alfa-synuclein  , proteiner, hvis ophobning i neuroner forårsager henholdsvis Huntingtons sygdom og Parkinsons sygdom ,  optages og fordøjes under chaperone autofagi, og aktivering af denne proces forhindrer dannelsen af ​​deres aggregater i neuroner [4] .

Forskningshistorie

I 2016 blev den japanske videnskabsmand Yoshinori Ohsumi tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medicin i 2016 for opdagelsen og undersøgelsen af ​​autofagi-mekanismerne [5] .

Noter

  1. ↑ Farrugia G, Balzan R. Oxidativ stress og programmeret celledød i gær (Front Oncol.). - 2012. - Vol. 2 , udgave. 64 . — doi : 10.3389/fonc.2012.00064 .
  2. ↑ Klionsky DJ. "Autophagy revisited: a conversation with Christian de Duve" (Front Oncol.). - 2008. - August. — S. 740–3 . - doi : 10.4161/auto.6398 .
  3. ↑ Takahiro Shintani og Daniel J. Klionsky Autophagy in Health and Disease: A Double-Edged Sword/Science, 2004, Vol. 306, nr. 5698, s. 990-995
  4. ↑ Huang J, Klionsky DJ Autophagy and human disease. cellecyklus. 2007 Aug 1;6(15):1837-1849
  5. ↑ Nobelprisen i fysiologi eller medicin 2016 . Nobelfonden (3. oktober 2016). Hentet 4. oktober 2016. Arkiveret fra originalen 11. august 2018.

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
 Typer af celledød
ikke-programmerbarNekrose
Programmerbar
  eukaryote celleorganeller _
endomembransystem
cytoskelet
Endosymbionter
Andre indre organeller
Eksterne organeller