L'autofagia e la fagocitosi sono due processi morfologicamente simili che si verificano all'interno della cellula. L'autofagia si chiama auto-alimentazione, eliminando i componenti indesiderati della cellula. Durante l'autofagia, l'autofagosoma viene fuso con il lisosoma formando autolisososmo. La fagocitosi è un meccanismo di endocitosi che si verifica principalmente nei fagociti come macrofagi e neutrofili. Durante la fagocitosi, si forma un fagosoma che circonda la sostanza estranea. Il differenza principale tra autofagia e fagocitosi è quello l'autofagia si verifica quando i lisosomi vengono fusi con autofagosomi per digerire le strutture disfunzionali della cellula prese in autofagosomi mentre la fagocitosi si verifica quando una sostanza estranea viene inghiottita dalla cellula, formando un vacuolo chiamato fagosoma, che circonda la sostanza estranea per separarla dal citoplasma.
Questo articolo guarda,
1. Cos'è l'autofagia
- Definizione, caratteristiche, processo
2. Cos'è la fagocitosi
- Definizione, caratteristiche, processo
3. Qual è la differenza tra autofagia e fagocitosi
L'autofagia è un meccanismo catabolico fondamentale, in cui la cellula degrada componenti cellulari disfunzionali o non necessari. Il degrado è causato dagli enzimi idrolitici contenuti nei lisosomi. L'autofagia mantiene le fonti energetiche nella cellula riciclando le proteine danneggiate, gli aggregati e gli organelli nella cellula. I prodotti finali della degradazione possono essere utilizzati come elementi costitutivi per la sostituzione dei componenti cellulari esauriti. In tal modo, l'autofagia promuove la sopravvivenza della cellula durante lo stress bilanciando i livelli di energia cellulare. Consente anche la rimozione di componenti indesiderati dalla cella. Quindi, l'autofagia è favorevole alla sopravvivenza e capace di sopportare lo stress cellulare come la privazione di nutrienti. Ma l'autofagia lascia morire la cellula distruggendo organelli attivi come i mitocondri.
L'autofagia viene iniziata con la formazione del fagoforo che circonda il componente indesiderato nel citoplasma. Il fagoforo è una struttura a doppia membrana. Gli autofagosomi sono formati dalla fusione del fagoforo con il lisosoma. La formazione di autofagosoma è indotta da una classe 3 fosfoinositide-3-chinasi, Atg 6 e con le proteine ubiquitina o ubiquitina-simili. L'autofagosoma viene trafficato attraverso il citosol per fondersi con i lisosomi, formando autososoma. Un autolisosoma è una struttura a doppia membrana in cui si verifica la degradazione dei componenti indesiderati. L'autofagia e la sua regolazione da una serie di proteine correlate all'autofagia (Atgs) sono mostrate in Figura 1.
Figura 1: autofagia
La fagocitosi è uno dei due meccanismi in endocitosi in cui la cellula assume sostanze estranee nella cellula. Le cellule degli organismi multicellulari ingeriscono grandi particelle solide come detriti cellulari, cellule invecchiate, piccole particelle minerali, polvere, vari colloidi e batteri. Nelle cellule del sistema immunitario, la fagocitosi svolge un ruolo vitale nella difesa dell'organismo distruggendo i patogeni invasi nel corpo. Le cellule del sistema immunitario come i macrofagi dei tessuti, i neutrofili ei monociti sono chiamati fagociti professionali. La fagocitosi si verifica anche nelle cellule di Langerhans nella pelle, nelle cellule di Kupffer nel fegato, nell'epitelio pigmentato dell'occhio e nella microglia nel cervello. I protisti come l'ameba assumono nutrienti nella cellula tramite la fagocitosi. Pertanto, negli organismi unicellulari, la fagocitosi viene chiamata cell-eating.
La fagocitosi è un processo innescato, che avviene attraverso vari recettori come l'immunoglobulina G, mannosio (MR), β-glucano e complemento (CR1, CR3). La particella che deve essere raggiunta è circondata da pseudopodi e quindi pizzicata in una vescicola chiamata fagosoma. Il fagosoma è fuso con il lisosoma, formando il fagolososoma. Il materiale di scarto formato dalla digestione viene espulso da esocitosi. Nei fagociti, la particella fagocitata è talvolta grande come la cellula. In questa situazione, le cellule devono formare grandi vescicole. La fagocitosi di un batterio è mostrata in figura 2. Quando una cellula del sistema immunitario è coinvolta nella fagocitosi dei batteri, i batteri sono chiamati antigeni.
Figura 2: fagocitosi
L'autofagia: Durante l'autofagia, componenti indesiderati all'interno della cellula vengono inghiottiti dai fagofori.
fagocitosi: Durante la fagocitosi, le grandi sostanze solide estranee vengono assorbite dalla cellula.
L'autofagia: L'autofagia si chiama auto-mangiare.
fagocitosi: La fagocitosi è chiamata cellula-mangiare in organismi monocellulari.
L'autofagia: Il fagoforo nella cellula avvia il processo fondendosi con componenti indesiderati.
fagocitosi: La membrana plasmatica forma fagosomi che circondano la particella estranea, che deve essere inghiottita dalla cellula.
L'autofagia: Il fagoforo è circondato da due membrane del doppio strato lipidico.
fagocitosi: Il fagosoma è una struttura a membrana singola.
L'autofagia: L'autofagia si trova in quasi tutte le cellule del corpo di un organismo multicellulare.
fagocitosi: La fagocitosi si trova principalmente nelle cellule del sistema immunitario.
L'autofagia: La vescicola digestiva dell'autofagia è autososoma.
fagocitosi: La vescicola di digestione della fagocitosi è il fagolisosoma.
L'autofagia: L'autofagia a volte conduce all'apoptosi distruggendo gli organelli attivi come i mitocondri.
fagocitosi: La fagocitosi non porta all'apoptosi.
L'autofagia: I prodotti finali di autofagia vengono utilizzati come elementi costitutivi durante la formazione di nuovi organelli.
fagocitosi: I prodotti digeriti delle particelle di cibo vengono assorbiti e gli scarti vengono eliminati mediante esocitosi.
L'autofagia: L'autofagia è coinvolta nella sopravvivenza della cellula durante la fame.
fagocitosi: La fagocitosi è coinvolta nella difesa cellulare da sostanze estranee.
L'autofagia: L'autofagia è indotta da una classe 3 fosfoinositide-3-chinasi, Atg 6 e con le proteine ubiquitina o ubiquitina-simile.
fagocitosi: La fagocitosi è innescata da vari recettori come l'immunoglobulina G, mannosio (MR), β-glucano e complemento (CR1, CR3).
L'autofagia e la fagocitosi sono processi digestivi che si verificano all'interno della cellula fondendosi con i lisososemi. L'autofagia è il processo di auto-consumo coinvolto nella rimozione delle cellule dalla degradazione di componenti indesiderati come gli organelli. Quindi, l'autofagia consente alla cellula di sopravvivere durante la fame bilanciando le fonti di energia cellulare. La fagocitosi è coinvolta nella degradazione delle particelle solide estranee, che sono inglobate dalla cellula. Le particelle inglobate possono essere particelle alimentari o antigeni come i batteri. Pertanto, la fagocitosi è coinvolta nei meccanismi di difesa cellulare distruggendo le sostanze estranee come batteri e detriti cellulari. Tuttavia, la principale differenza tra autophagy e pahgocytosis sono le sostanze che vengono inghiottite da ciascuno dei due processi.
Riferimento:
1. Eskelinen, Eeva-Liisa. "Macroautofagia in cellule di mammiferi." Madame Curie Bioscience Database [Internet]. U.S. National Library of Medicine, 01 gennaio 1970. Web. 03 aprile 2017.
2. Cooper, Geoffrey M. "Lisosomi". La cellula: un approccio molecolare. 2a edizione. U.S. National Library of Medicine, 01 gennaio 1970. Web. 03 aprile 2017.
Cortesia dell'immagine:
1. "Macroautophagie" Par eb billard - IUT Clermont-Ferrand (pubblico di Domaine) via Commons Wikimedia
2. "Fagocitosi" di Becky Boone (CC BY-SA 2.0) via Flickr