Autofágia

Az autofágia ( más görög αὐτός  önmaga és φαγεῖν – „enni”) szóból  egy olyan folyamat, amelyben a sejt belső komponensei a lizoszómáiba vagy vakuóláiba kerülnek, és azokban lebomlanak [1] . Ez a sejt természetes, szabályozott mechanizmusa, amely elemzi a szükségtelen vagy nem működő komponenseket [2] . Az autofág típusú sejthalál során minden sejtorganellum megemésztődik, csak a sejttörmelék marad, amelyet a makrofágok abszorbeálnak .

Az autofágia típusai és mechanizmusai

Jelenleg az autofágia három típusát ismerik: mikroautofágiát, makroautofágiát és chaperone autofágiát.

Mikroautofágia

A mikroautofágiában a makromolekulákat és a sejtmembrán törmeléket egyszerűen felveszi a lizoszóma . Ily módon a sejt meg tudja emészteni a fehérjéket energia- vagy építőanyaghiány esetén (például éhezéskor). De a mikroautofágia folyamatai normál körülmények között is előfordulnak, és általában válogatás nélküliek. Néha a mikroautofágia során az organellumokat is megemésztik ; Így élesztőben leírták a peroxiszómák mikroautofágiáját és a sejtmagok részleges mikroautofágiáját , amelyben a sejt életképes marad [3] .

Makroautofágia

Makroautofágiában a citoplazma egy régióját (amely gyakran tartalmaz néhány organellumát) az endoplazmatikus retikulum ciszternájához hasonló membránrekesz veszi körül. Ennek eredményeként ezt a területet két membrán választja el a citoplazma többi részétől. Az ilyen, az eltávolított organellumokat és a citoplazmát körülvevő kettős membrán organellumokat autofagoszómáknak nevezzük . Az autofagoszómák a lizoszómákkal egyesülve autofagolizoszómákat alkotnak , amelyekben az organellumok és az autofagoszómák többi tartalma megemésztődik. Nyilván a makroautofágia sem szelektív, bár gyakran hangsúlyozzák, hogy segítségével a sejt megszabadulhat a „lejárt” organellumoktól (mitokondriumok, riboszómák stb.).

Chaperone autofágia

Az autofágia harmadik típusa a chaperone. Ezzel a módszerrel a részlegesen denaturált fehérjék irányított transzportja a citoplazmából a lizoszóma membránon keresztül annak üregébe történik, ahol megemésztik. Az autofágia ezen típusát, amelyet csak emlősökben írnak le, stressz (pl. koplalás vagy testmozgás) váltja ki. A hsp-70 családba tartozó citoplazmatikus chaperon fehérjék, a segédfehérjék és a LAMP-2 részvételével fordul elő , amely membránreceptorként szolgál a chaperon és a lizoszómába szállítandó fehérje komplexének.

Az autofágia szabályozása

Az autofágia normális körülmények között kíséri bármely normális sejt létfontosságú tevékenységét.

A sejtekben az autofágia folyamatok fokozásának fő ingerei a következők lehetnek:

• táplálkozási hiányosságok
• sérült organellumok jelenléte a citoplazmában
• részlegesen denaturált fehérjék és aggregátumaik jelenléte a citoplazmában

Az autofágiát az éhezés mellett oxidatív vagy toxikus stressz is kiválthatja. Az autofágiát szabályozó genetikai mechanizmusokat jelenleg élesztőben részletesen tanulmányozzák. Így az autofagoszómák kialakulásához az Atg családba tartozó számos fehérje (autofagoszómákkal rokon fehérjék) aktivitása szükséges. E fehérjék homológjait emlősökben (beleértve az embert is) és növényekben találták.

Az autofágia jelentősége a normál és patológiás folyamatokban

Az autofágia az egyik módja annak, hogy megszabadítsuk a sejteket a felesleges organellumoktól, valamint a testet a szükségtelen sejtektől. Az autofágia különösen fontos az embriogenezis folyamatában , az úgynevezett önprogramozott sejthalál során. Az autofágia ezen változatát ma már gyakrabban kaszpáz - független apoptózisnak nevezik . Ha ezeket a folyamatokat megsértik, és az elpusztult sejteket nem távolítják el, akkor az embrió leggyakrabban életképtelenné válik.

Néha az autofágiának köszönhetően a sejt pótolni tudja a tápanyag- és energiahiányt, és visszatérhet a normális életbe. Éppen ellenkezőleg, az autofágia folyamatok felerősödése esetén a sejtek elpusztulnak, helyüket sok esetben kötőszövet foglalja el . Az ilyen rendellenességek a szívelégtelenség kialakulásának egyik oka . Az autofágia folyamatában fellépő zavarok gyulladásos folyamatokhoz vezethetnek, ha az elhalt sejtek egy részét nem távolítják el.

Az autofágia rendellenességek különösen nagy (bár nem teljesen ismert) szerepet játszanak a myopathiák és a neurodegeneratív betegségek kialakulásában . Így az Alzheimer-kórban az agy érintett területein a neuronok folyamataiban éretlen autofagoszómák felhalmozódása figyelhető meg, amelyek nem szállítódnak a sejttestbe, és nem egyesülnek a lizoszómákkal. A mutáns huntingtin és alfa-synuclein  , azok a fehérjék, amelyeknek az idegsejtekben való felhalmozódása Huntington -kórt, illetve Parkinson-kórt okoz ,  a chaperon autofágia során felveszik és megemésztik, és ennek a folyamatnak az aktiválása megakadályozza aggregátumaik kialakulását az idegsejtekben [4] .

Kutatástörténet

2016 - ban Stockholmban az autofágia mechanizmusainak felfedezéséért és tanulmányozásáért Yoshinori Ohsumi japán tudóst élettani és orvosi Nobel-díjjal tüntették ki [ 5] .

Jegyzetek

1. ↑ Farrugia G, Balzan R. Oxidatív stressz és programozott sejthalál élesztőben (Front Oncol.). - 2012. - 2. évf. , szám. 64 . — doi : 10.3389/fonc.2012.00064 .
2. ↑ Klionsky DJ. „Az autofágia újralátogatása: beszélgetés Christian de Duve-val” (Front Oncol.). - 2008. - augusztus. — S. 740–3 . - doi : 10.4161/auto.6398 .
3. ↑ Takahiro Shintani és Daniel J. Klionsky Autofágia in Health and Disease: A Double-Edged Sword/Science, 2004, 2. évf. 306. sz. 5698, pp. 990-995
4. ↑ Huang J, Klionsky DJ Az autofágia és az emberi betegségek. sejtciklus. 2007. augusztus 1.;6(15):1837-1849
5. ↑ Az élettani és orvosi Nobel-díj 2016 . Nobel Alapítvány (2016. október 3.). Letöltve: 2016. október 4. Az eredetiből archiválva : 2018. augusztus 11.. (határozatlan)

Linkek

• Előadás az autofágiáról és a fehérje degradációról
• Pihenés, apoptózis vagy autofágia: hogyan dönt a sejt

Szótárak és enciklopédiák	Nagy dán Nagy katalán Nagy norvég Nagy Szovjet (1 kiadás)