Autophagy - mechanism and functions

Autofagia to proces degradacji komponentów komórki zachodzący u wszystkich eukariontów. Wyróżniamy trzy główne typy autofagii: mikroautofagię, makroautofagię i autofagię z udziałem czaperonów oraz wiele rodzajów autofagii selektywnej, polegającej na usuwaniu wybranych organelli komórki lub patogenów. Czynniki stresowe m.in. brak składników odżywczych, hipoksja, reaktywne formy tlenu są odpowiedzialne za indukcje autofagii, natomiast za regulację procesu u ssaków głównie odpowiada szlak sygnalizacyjny z udziałem kinazy mTOR (ang. mammalian target of rapamycin). W molekularny mechanizm makroautofagii zaangażowane są białka Atg zgrupowane w cztery kompleksy odpowiedzialne za inicjację procesu oraz formowanie autofagolizosomu – struktury wewnątrz której następuje degradacja składników cytoplazmatycznych. Autofagia jako proces fizjologiczny odpowiada za utrzymanie homeostazy komórki, ale także, jako II typ programowanej śmierci komórki, bierze udział w eliminacji tkanek podczas rozwoju u Drosophila melanogaster i Caenorhabditis elegans. Ponadto, zaburzenie funkcjonowania autofagii obserwuje się w przypadku chorób neurodegeneracyjnych oraz nowotworowych.

Autophagy is a process of cell degradation which takes place in all eukarionts. Mikroautophagy, makroautophagy, and autophagy with chaperons, there are three main types of autophagy. There are also many different selective types of autophagy which destroy specific cells or pathogens. Stress factors as the lack of nutrients and hypoxia are responsible for the induction of autophagy and mTOR signaling pathway is responsible for regulation of this process in mammals. Four groups of Atg proteins are involved in the molecular mechanism of makroautophagy and take part in initiation of that process and formation of autolysosome in which cytoplasmic components are destroyed. Autophagy is also a physiological process responsible for homeostasis of cells. It also takes part in the elimination of tissue for example during metamorphosis of Drosophila melanogaster and development of Caenorhabditis elegans. Disfunction of autophagy can be observed in neoplastic and neurodegenerative diseases.