Autofagija

(A) Dijagram autofagija;
(B) Elektronska mikrografija autofagnih struktura u masnim tijelima larve voćne mušice;
(C) Fluorescentno obilježeni autofagosomi u ćelijama jetre gladnih miševa

Autofagija ili autofagocitoza (from the grč. auto- = sam + phagein = jesti), je prirodni destruktivni mehanizam koji, u reguliranomu procesu, razgrađuje nepotrebne ili disfunkcionalne ćelijske komponente.

Autofagija omogućava urednu degradaciju i recikliranje mobilnih komponenti.^[1] Tokom ovog procesa, ciljani citoplazmatski sastojci se izoliraju od ostatka ćelije unutar dvomembranske vezikule, poznate kao autofagosom. Autophagosom se zatim spaja s lizosomom i sadržaj se zatim degradira i reciklira.^[2] Tri različite forme autofagije su uobičajeno opisane: makroautofagija, mikroautofagija i šaperonom posredovana autofagija.^[3] U kontekstu bolesti, autofagija se vidi kao adaptacijski odgovor na stres, promovirajući opstanak, dok se u drugim slučajevima čini da promovira smrt ćelija i morbiditet. U ekstremnom slučaju gladi, razlaganje ćelijskih komponenti promovira ćelijski opstanak održavanjem razine ćelijske energije.^[2] Ime "autofagija je uveo belgijski biohemičar Christian de Duve, 1963.^[4]

Autofagija je visoko konzervirani proces katabolizma u eukariotskim ćelijama, u citoplazmi, uključujući i višak organela ili oštećenih ili nenormalnih. Ovaj proces igra bitnu ulogu u adaptaciji na gladovanje i promjene u okolišnim uvjetima, u ćelijskom remodeliranju tokom razvoja i akumulaciji promjena, u organelama hipergeneriranih reaktivnih vrsta kisika (ROS) i u ćelijama u starenju.^[1]

Funkcije

Autofagija je povezana sa proliferacijom, diferencijacijom, imunim odgovorom protiv patogena, rakom, apoptozom, a i nedavno je predložena kao sredstvo za čuvanje ćelijske energije, masnih kiselina i aminokiselina, dozvoljavajući njihov opstanak u nepovoljnim uvjetima. Manjkavi mehanizmi autofagije izazivaju različite neurodegenerativne bolesti.

Molekulski mehanizmi

Geni kvasaca, koji su uključeni u autofagiju nazivaju se Atg (1-16), a većina od njih imaju svoj ortologni gen u ćelijama biljaka, sisara i protista. Autophagosomi u kvasac imaju promjer od 300 do 900 nm, dok u ćelijama sisara i više (1000-1500 nm). Tokom biogeneze, ove vezikule su regulirane u dva sistema pod nazivom UBL (ubikvitinu slični sistemi). Prvi sistem kombinira Atg5 sa Atg12, formirajući kompleks Atg5-Atg12. Drugi konjugira fosfatidiletanolamin Atg8, a ova modifikacija omogućuje pridruživanje citosolnih proteina kao što je Atg8, membranama autofagosoma, dok su degradirani, što je odličan marker Atg8 autofagosoma. Fosfolipidaciju Atg8 redovno prati Western blot poliakrilamidni gel pomoću 6M ureje dopune, u kojoj mogu biti potpuno diferencirani proteini citosolne membrane.

Također pogledajte

• Apoptoza
• Autoliza
• Fagocitoza
• Nekroza

Reference

1. Kobayashi S (2015). "Choose Delicately and Reuse Adequately: The Newly Revealed Process of Autophagy". Biological & Pharmaceutical Bulletin. 38 (8): 1098–103. doi:10.1248/bpb.b15-00096. PMID 26235572.
2. Patel AS, Lin L, Geyer A; et al. (2012). Eickelberg, Oliver (ured.). "Autophagy in idiopathic pulmonary fibrosis". PLoS ONE. 7 (7): e41394. doi:10.1371/journal.pone.0041394. PMC 3399849. PMID 22815997.
3. Peracchio C, Alabiso O, Valente G, Isidoro C; Alabiso; Valente; Isidoro (septembar 2012). "Involvement of autophagy in ovarian cancer: a working hypothesis". J Ovarian Res. 5 (1): 22. doi:10.1186/1757-2215-5-22. PMC 3506510. PMID 22974323.
4. Klionsky, DJ (2008). "Autophagy revisited: A conversation with Christian de Duve". Autophagy. 4 (6): 740–3. doi:10.4161/auto.6398. PMID 18567941.

Vanjski linkovi