Apoptoosi ja pyroptoosi ovat solukuoleman mekanismeja, joita löytyy eukaryoottisista organismeista. Apoptoosi on monisoluisten organismien käyttämä yleinen, geneettisesti konservoitunut itsemurhamekanismi, joka on erittäin säädelty eikä ole haitallista, koska siihen ei liity nopeaa solujen hajotusta. Pyroptosis on tulehduksellinen ohjelmoitu solukuolema soluhajotuksella, jota seuraa aggressiivinen aktivointi tulehduksellisesta kaspaasista 1. Tämä on avainero apoptoosin ja pyrotoosin välillä.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on apoptoosi
3. Mikä on pyroptosis
4. Vertailu rinnakkain - apoptoosi vs. pyrotoosi
5. Yhteenveto
Solunjako ja solukuolema ovat monisoluisissa organismeissa erittäin säänneltyjä. Apoptoosi on prosessi, jossa ei-toivotut solut joutuvat ohjelmoituun solukuolemaan. Se on geneettisesti konservoitunut solujen itsemurhamekanismi, jonka toteuttaa itse solu (solunsisäinen). Tämä prosessi on erittäin tärkeä normaalille kehitykselle, kudoksen homeostaasin ylläpitämiselle ja toiminnalle monisoluisissa organismeissa. Kudokset päivittyvät uusilla soluilla, kun ne poistavat ei-toivotut, vaurioituneet ja haitalliset solut apoptoosilla. Apoptoosi ei vahingoita vierekkäisiä kudoksia tai soluja, kuten nekroosia. Kehittyvässä tai aikuisessa ihmisessä huomattava määrä soluja kuolee tunnissa apoptoosin vaikutuksesta. Esimerkiksi miljardit terveen ihmisen suoliston ja luuytimen solut kuolevat tunnin sisällä. Sanotaan, että keskimäärin aikuinen kuolee 50–70 miljardia solua päivässä.
Apoptoosille on ominaista erilaiset biokemialliset tapahtumat, jotka johtavat solumorfologisiin muutoksiin ja solukuolemaan. Lopullinen solukuolema seuraa sarjaa tapahtumia, mukaan lukien solujen kutistuminen, solujen sirpaloituminen, ydinkuoren purkaminen, sytoskeleton romahtaminen, apoptoottisen ruumiin vapautuminen ja apoptoottisten kappaleiden imeytyminen jne. Kaikkia näitä tapahtumia säätelevät proteolyyttiset entsyymit, joita kutsutaan kaspaaseiksi. Nämä entsyymit voidaan jakaa kolmeen pääryhmään: tappajaproteiinit, tuhoamisproteiinit ja imeytymisproteiinit.
Monisoluisilla organismeilla on kaksi erillistä apoptoosireittiä; luontainen (mitokondriaalinen reitti) ja ulkopuolinen (kuolemanreseptorireitti), kuten kuvassa 01 esitetään. Luonnollisen reitin aloittavat solun sisällä mitokondriaaliset tapahtumat, jotka johtavat monenlaisiin ei-reseptorivälitteisiin ärsykkeisiin aiheuttamaan solukuolemaa. Ulkoista reittiä tapahtuu, kun solunulkoiset kuoleman ligandit sitoutuvat kuoleman reseptoreihin ja indusoivat kaspaasi-aktiivisuuden aiheuttamaan solukuoleman. Molemmat reitit johtavat lopulta peruuttamattomaan solukuolemaan.
Apoptoosi on erittäin tärkeä onkogeenisten solujen tuhoamisessa syövän kehityksen estämiseksi.
Kuvio_1: Apoptoosiprosessi
Pyrotoosilla tarkoitetaan tulehduksellista ohjelmoitua solukuolemaa, joka tunnetaan myös nimellä kaspaasi 1 - riippuvainen solukuolema. Tämä on sellainen äkillinen ohjelmoitu solukuolema, jonka taustalla ovat patologiset ärsykkeet, kuten mikrobi-infektiot, syövät, aivohalvaukset ja sydänkohtaukset. Se on tunnistettu äskettäin, ja se eroaa apoptoosista johtuen eroista mekanismissa, ominaisuuksissa ja lopputuloksessa. Kaspaasi 1 on tärkein entsyymi, joka tunnistaa kuoleman tekijän ja aktivoi tulehdukselliset sytokiinit, aiheuttaen plasmamembraanin repeytymisen yhtäkkiä ja vapauttaen tulehduksellisiä sisältöjä, mikä johtaa nopeaseen solukuolemaan, kuten kuvassa 02 esitetään.
Kuva_2: Pyrotoosiprosessi
Apoptoosi vs. pyroptosis | |
Apoptoosi on yleinen, geneettisesti konservoitunut itsemurhamekanismi, jota monisoluiset organismit käyttävät,joka on erittäin säännelty. | Pyroptosis on tulehduksellinen ohjelmoitu solukuolema soluhajotuksella, jota seuraa aggressiivinen aktivointi tulehduksellisesta kaspaasista 1. |
Soluarkkitehtuuri | |
Tämä aiheuttaa sarjan morfologisia ja biokemiallisia tapahtumia, jotka johtavat soluarkkitehtuurin muutoksiin. | Solun arkkitehtuuria ei muuteta. Tähän prosessiin sisältyy tulehduksellisen sisällön tuottaminen, plasmakalvon repeämä ja solujen hajoaminen. |
auktoriteetti | |
Apoptoosi on erittäin ohjelmoitu, ei-tulehduksellinen prosessi ja tapahtuu asianmukaisella tavalla. | Pyroptosis on erittäin tulehduksellinen muoto ohjelmoidusta solukuolemasta. |
Naapurisolut | |
Tämä prosessi ei ole haitallinen naapurisoluille. | Naapurisoluja häiritsee pyrotoosi. |
Solujen hajoaminen | |
Soluja ei hajoa. | Solut hajoavat. |
Apoptoottiset elimet vs. tulehduksellinen sisältö | |
Apoptoottiset elimet muodostetaan ja poistetaan fagosytoosilla. | Tulehduksellinen sisältö vapautuu ympäristöön. |
Entsyymikaspaasin osallistuminen 1 | |
Kaspaasi 1 ei ole mukana tässä prosessissa. | Pääentsyymi on kaspaasi 1. |
Prosessiin osallistuvat entsyymit | |
Tämä koskee kaspaasi 3, kaspaasi 6, kaspaasi 7 ja kaspaasi 8 | Tähän sisältyy kaspaasi 1, kaspaasi 4 ja kaspaasi 5. |
Monisoluisissa organismeissa on erilaisia solukuolemaprosesseja, kuten apoptoosi, nekroosi ja pyrotoosi. Apoptoosi on geneettisesti konservoitunut, ei-tulehduksellinen, erittäin ohjelmoitu solujen itsemurhamekanismi, jota katalysoivat proteolyyttiset entsyymit, mikä johtaa siistiseen solukuolemaan, jota seuraa muutokset soluarkkitehtuurissa. Pyroptosis on toinen ohjelmoitu solujen itsemurhamekanismi, joka on tulehduksellinen ja aiheuttaa plasmamembraanin äkillisen repeämän ja solujen hajoamisen, jota seuraa tulehdusten aktivoituminen mikrobi-infektioiden kautta.
Viite:
1.Enmore, Susan. "Apoptoosi: Katsaus ohjelmoituun solukuolemaan." Toksikologinen patologia. Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen kirjasto, 2007. Web. 8. helmikuuta 2017
2.Alberts, Bruce. “Ohjelmoitu solukuolema (apoptoosi).” Solun molekyylibiologia. 4. painos. Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen kirjasto, 1. tammikuuta 1970. Web. 8. helmikuuta 2017.
3. "Syövän apoptoosi: patogeneesistä hoitoon." Journal of Experimental & Clinical syöpätutkimus. N.p., n.d. Web. 9. helmikuuta 2017
4.Nature.com. Macmillan Publishers, n.d. Web. 9. helmikuuta 2017.
5.Miao, Edward A., Jayant V. Rajan ja Alan Aderem. "Kaspaasi-1 aiheutti pyroptoottisen solukuoleman." Immunologiset katsaukset. Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen kirjasto, syyskuu 2011. Verkko. 9. helmikuuta 2017.
Kuvan kohteliaisuus:
1. Tsgupta “Apop1” - Oma työ (CC BY-SA 4.0) Commons Wikimedian kautta
2. Käyttäjän ”pyrotoosimekanismi”: Aiyaya (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta