Разлика между апоптоза и пироптоза

Ключова разлика - апоптоза срещу пироптоза
 

Апоптозата и пироптозата са механизми на клетъчна смърт, открити в еукариотните организми. Апоптозата е често срещан, генетично запазен суициден механизъм, използван от многоклетъчните организми, който е силно регулиран и не е вреден, тъй като не включва бърз клетъчен лизис. Пироптозата е възпалително програмирана клетъчна смърт чрез клетъчен лизис, последвана от агресивно активиране на възпалителна каспаза 1. Това е ключовата разлика между апоптоза и пироптоза.

СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е апоптоза
3. Какво е пироптоза
4. Паралелно сравнение - апоптоза срещу пироптоза
5. Резюме

Какво е апоптоза?

Клетъчното делене и клетъчната смърт са силно регулирани в многоклетъчните организми. Апоптозата е процес, при който нежеланите клетки са подложени на програмирана клетъчна смърт. Това е генетично запазен механизъм за самоубийство на клетките, изпълнен от самата клетка (вътреклетъчна). Този процес е много важен за нормалното развитие, поддържането на тъканната хомеостаза и функционирането в многоклетъчните организми. Тъканите ще се освежат с нови клетки, след като елиминират нежеланите, повредени и вредни клетки чрез апоптоза. Апоптозата не уврежда съседните тъкани или клетки като некроза. При развиващ се или възрастен човек, забележителен брой клетки умират на час от апоптоза. Например милиарди клетки в червата и костния мозък на здрав човек умират в рамките на един час. Говори се, че за средно възрастен човек умират 50 до 70 милиарда клетки на ден.

Апоптозата се характеризира с различни биохимични събития, водещи до клетъчна морфология и клетъчна смърт. Крайната клетъчна смърт ще последва серия от събития, включително свиване на клетките, фрагментация на клетките, разглобяване на ядрената обвивка, срив на цитоскелет, освобождаване на апоптотично тяло и поглъщане на апоптотични тела и др. Всички тези събития ще се управляват от протеолитичните ензими, наречени каспази. Тези ензими могат да бъдат разделени на три основни групи: убийствени протеини, протеини за унищожаване и протеини за обхващане.

Многоклетъчните организми имат два различни пътя на апоптоза; вътрешен (митохондриален път) и външен (път на рецептор на смърт), както е показано на фигура 01. Вътрешният път се инициира в клетката от митохондриални събития, които водят до различни стимулирани от нерецепторите стимули, които причиняват клетъчна смърт. Външният път възниква, когато извънклетъчните смъртни лиганди се свързват със смъртните рецептори и индуцират каспазната активност, за да причинят клетъчна смърт. И двата пътя в крайна сметка водят до необратимата клетъчна смърт.

Апоптозата е много важна при унищожаването на онкогенните клетки, за да се предотврати развитието на рак.

Фигура_1: Процес на апоптоза

Какво е пироптоза?

Пироптозата се отнася до възпалително програмирана клетъчна смърт, известна също като клетъчна смърт, зависима от каспаза 1. Това е вид внезапна програмирана клетъчна смърт, водена от патологични стимули като микробни инфекции, ракови заболявания, инсулти и инфаркти. Той е идентифициран наскоро и се отличава от апоптоза поради различията си в механизма, характеристиките и резултата. Каспаза 1 е основният ензим, който разпознава смъртния фактор и активира възпалителните цитокини, причинявайки плазмената мембрана да се разруши внезапно и да освободи възпалително съдържание, водещо до бърза клетъчна смърт, както е показано на фигура 02.

Фигура_2: Процес на пироптоза

Каква е разликата между апоптоза и пироптоза?

Апоптоза срещу пироптоза
Апоптозата е често срещан, генетично запазен самоубийствен механизъм, използван от многоклетъчните организми,което е силно регламентирано.	Пироптозата е възпалително програмирана клетъчна смърт чрез клетъчен лизис, последвана от агресивно активиране на възпалителна каспаза 1.
Клетъчна архитектура
Това причинява серия от морфологични и биохимични събития, водещи до промяна на клетъчната архитектура.	Клетъчната архитектура не се променя. Този процес включва производството на възпалително съдържание, разкъсване на плазмената мембрана и лизис на клетките.
Власт
Апоптозата е силно програмиран, невъзпалителен процес и се случва по подреден начин.	Пироптозата е силно възпалителна форма на програмирана клетъчна смърт.
Съседни клетки
Този процес не е вреден за съседните клетки.	Съседните клетки се нарушават от пироптозата.
Клетъчен лизис
Клетките не се лизират.	Клетките се лизират.
Апоптотични тела срещу възпалително съдържание
Апоптотичните тела се образуват и отстраняват чрез фагоцитоза.	Възпалителното съдържание се отделя в околните.
Участие на ензимната каспаза 1
Този процес не включва каспаза 1.	Основен ензим е каспаза 1.
Ензими, участващи в процеса
Това включва каспаза 3, каспаза 6, каспаза 7 и каспаза 8	Това включва каспаза 1, каспаза 4 и каспаза 5.

Обобщение - Апоптоза срещу пироптоза

Съществуват различни процеси на клетъчна смърт при многоклетъчни организми като апоптоза, некроза и пироптоза. Апоптозата е генетично запазен, невъзпалителен, силно програмиран механизъм на клетъчно самоубийство, катализиран от протеолитични ензими, водещ до чиста клетъчна смърт, последвана от промени в клетъчната архитектура. Пироптозата е друг програмиран механизъм за самоубийство на клетките, който е провъзпалителен и причинява внезапното разкъсване на плазмената мембрана и клетъчния лизис, последвано от активиране на възпалими чрез микробни инфекции.

справка:
1.Elmore, Сюзън. "Апоптоза: преглед на програмирана клетъчна смърт." Токсикологична патология. Национална медицинска библиотека на САЩ, 2007. Web. 08 февруари 2017г
2.Албертс, Брус. „Програмирана клетъчна смърт (апоптоза).“ Молекулярна биология на клетката. 4-то издание. Национална медицинска библиотека на САЩ, 01 януари 1970 г. Уеб. 08 февруари 2017г.
3. "Апоптоза при рак: от патогенеза до лечение." Journal of Experimental & Clinical Cancer Research. N.p., n.d. Web. 09 февруари 2017г
4.Nature.com. Macmillan Publishers, n.d. Web. 09 февруари 2017г.
5.Miao, Edward A., Jayant V. Rajan и Alan Aderem. „Смъртта на пироптотични клетки, предизвикана от Caspase-1.“ Имунологични прегледи. Национална медицинска библиотека на САЩ, септември 2011 г. 09 февруари 2017г.

С любезност на изображенията:
1. “Apop1” от Цгупта - Собствена работа (CC BY-SA 4.0) през Wikimedia на Commons
2. “Пироптозен механизъм” от Потребител: Aiyaya (CC BY-SA 3.0) през Wikimedia на Commons