Autofagie

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 15 martie 2021; verificările necesită 4 modificări .

Autofagia (din altă greacă αὐτός auto-  - în sine și φαγεῖν  - „a mânca”) este un proces în care componentele interne ale unei celule sunt livrate în interiorul lizozomilor sau vacuolelor sale și sunt degradate în ele [1] . Este un mecanism natural, reglat al celulei, care analizează componentele inutile sau disfuncționale [2] . În tipul autofagic de moarte celulară, toate organelele celulare sunt digerate, lăsând doar resturi celulare, care sunt absorbite de macrofage .

Tipuri și mecanisme de autofagie

Trei tipuri de autofagie sunt acum recunoscute: microautofagie, macroautofagie și autofagie însoțitoare.

Microautofagie

În microautofagie , macromoleculele și resturile membranei celulare sunt pur și simplu preluate de lizozom . În acest fel, celula poate digera proteinele atunci când există o lipsă de energie sau de material de construcție (de exemplu, în timpul înfometării). Dar procesele de microautofagie au loc și în condiții normale și sunt în general nediscriminatori. Uneori, organelele sunt digerate și în timpul microautofagiei ; Astfel, microautofagia peroxizomilor și microautofagia parțială a nucleelor ​​au fost descrise la drojdii , în care celula rămâne viabilă [3] .

Macroautofagie

În macroautofagie, o regiune a citoplasmei (conținând adesea unele organite) este înconjurată de un compartiment membranar similar cu cisterna reticulului endoplasmatic. Ca urmare, această zonă este separată de restul citoplasmei prin două membrane. Astfel de organele cu membrană dublă care înconjoară organelele îndepărtate și citoplasma se numesc autofagozomi . Autofagozomii se combină cu lizozomi pentru a forma autofagolizozomi , în care sunt digerate organelele și restul conținutului autofagozomilor . Aparent, macroautofagia este, de asemenea, neselectivă, deși adesea se subliniază că, cu ajutorul acesteia, celula poate scăpa de organele „expirate” (mitocondrii, ribozomi etc.).

Autofagie de însoțitor

Al treilea tip de autofagie este însoțitorul. Cu această metodă, are loc transportul direcționat al proteinelor parțial denaturate din citoplasmă prin membrana lizozomului în cavitatea acesteia, unde sunt digerate. Acest tip de autofagie, descris doar la mamifere, este indus de stres (de exemplu, postul sau exercițiile fizice). Apare cu participarea proteinelor însoțitoare citoplasmatice din familia hsp-70, a proteinelor auxiliare și a LAMP-2 , care servește ca receptor de membrană pentru complexul de chaperonă și proteina care urmează să fie transportată în lizozom.

Reglarea autofagiei

Autofagia însoțește activitatea vitală a oricărei celule normale în condiții normale.

Principalii stimuli pentru a îmbunătăți procesele de autofagie în celule pot fi:

Pe lângă înfometare, autofagia poate fi indusă de stresul oxidativ sau toxic. Mecanismele genetice care reglează autofagia sunt în prezent studiate în detaliu în drojdie . Astfel, formarea autofagozomilor necesită activitatea a numeroase proteine ​​din familia Atg (proteine ​​legate de autofagozomi). Omologuri acestor proteine ​​au fost găsite la mamifere (inclusiv la oameni) și la plante.

Importanța autofagiei în procesele normale și patologice

Autofagia este una dintre modalitățile de a elimina celulele de organele inutile, precum și corpul de celulele inutile. Autofagia este deosebit de importantă în procesul de embriogeneză , în timpul așa-numitei morți celulare auto-programate. Această variantă de autofagie este acum denumită mai frecvent apoptoză independentă de caspază . Dacă aceste procese sunt încălcate și celulele distruse nu sunt îndepărtate, atunci embrionul devine cel mai adesea neviabil.

Uneori, datorită autofagiei, celula poate suplini lipsa de nutrienți și energie și poate reveni la viața normală. Dimpotrivă, în cazul intensificării proceselor de autofagie, celulele sunt distruse, iar în multe cazuri locul lor este ocupat de țesut conjunctiv . Astfel de tulburări sunt unul dintre motivele dezvoltării insuficienței cardiace . Tulburările în procesul de autofagie pot duce la procese inflamatorii dacă părți din celulele moarte nu sunt îndepărtate.

Tulburările de autofagie joacă un rol deosebit de mare (deși nu este pe deplin înțeles) în dezvoltarea miopatiilor și a bolilor neurodegenerative . Astfel, în boala Alzheimer, în procesele neuronilor din zonele afectate ale creierului, se observă o acumulare de autofagozomi imaturi, care nu sunt transportați în corpul celular și nu se contopesc cu lizozomii. Huntingtina mutantă și alfa-sinucleina  , proteine ​​a căror acumulare în neuroni provoacă boala Huntington și, respectiv, boala Parkinson ,  sunt preluate și digerate în timpul autofagiei însoțitoare, iar activarea acestui proces împiedică formarea agregatelor lor în neuroni [4] .

Istoria cercetării

În 2016, la Stockholm, pentru descoperirea și studiul mecanismelor autofagiei, omul de știință japonez Yoshinori Ohsumi a fost distins cu Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină [5] .

Note

  1. ↑ Farrugia G, Balzan R. Stresul oxidativ și moartea celulară programată la drojdie (Front Oncol.). - 2012. - Vol. 2 , numărul. 64 . — doi : 10.3389/fonc.2012.00064 .
  2. ↑ Klionsky DJ. „Autofagia revăzută: o conversație cu Christian de Duve” (Front Oncol.). - 2008. - August. — S. 740–3 . - doi : 10.4161/auto.6398 .
  3. ↑ Takahiro Shintani și Daniel J. Klionsky Autophagy in Health and Disease: A Double-Edged Sword/Science, 2004, vol. 306, nr. 5698, pp. 990-995
  4. ↑ Huang J, Klionsky DJ Autophagy and human disease. ciclul celulei. 2007 august 1;6(15):1837-1849
  5. ↑ Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină 2016 . Fundația Nobel (3 octombrie 2016). Preluat la 4 octombrie 2016. Arhivat din original la 11 august 2018.

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
 Tipuri de moarte celulară
neprogramabileNecroză
Programabil
 organele de celule eucariote
sistem endomembranar
citoschelet
Endosimbioți
Alte organite interne
Organele externe