Heading

Autofagie, ook wel autofagocytose genoemd, is de afbraak van versleten, abnormale of slecht functionerende celbestanddelen die plaatsvindt in organellen die lysosomen worden genoemd. Autofagie heeft huishoudelijke functies, maakt de afbraak en recycling van cellulaire materialen mogelijk, en helpt de energiebehoefte in perioden van stress in evenwicht te houden. De term autofagie werd in 1963 geïntroduceerd door de Belgische cytoloog en biochemicus Christian René de Duve, wiens werk ook het eerste bewijs leverde voor de betrokkenheid van lysosomen bij het autofagische proces.

Er zijn drie soorten autofagie bekend: macro-autofagie, micro-autofagie, en chaperonne-gemedieerde autofagie. Cellen vertrouwen voornamelijk op macro-autofagie, waarbij versleten of beschadigd celmateriaal in cytosolische gebieden (de met vloeistof gevulde gebieden rond organellen) van cellen wordt opgeslokt door een autofagosoom (blaasjes met dubbele membranen die hun inhoud afgeven aan lysosomen, waar het materiaal wordt afgebroken). Bij micro-autofagie worden celbestanddelen direct opgeslokt via invaginaties van het lysosomale membraan. Chaperongemedieerde autofagie is een selectief proces, waarbij een eiwit dat bekend staat als hsc70 chaperon eiwitsubstraten herkent en zich bindt aan eiwitsubstraten die een bepaald aminozuurmotief bevatten. Het beoogde substraat wordt naar het lysosoom getransporteerd, waar het via een receptorgemedieerd proces over het membraan wordt getransporteerd.

Meerdere genen coderen voor de verschillende onderdelen van de autofagie-machinerie die nodig zijn voor de sekwestratie, het transport, de afbraak en de recycling van cellulaire materialen. Enzymen die gecodeerd worden door verschillende autofagiegenen conjugeren (verbinden zich), waardoor de enzymactiviteit wordt versterkt, met name tijdens de vorming van het autofagosoom. Een aantal niet-specifieke cellulaire routes zijn ook van cruciaal belang voor autofagie, met inbegrip van verschillende secretoire en endocytische (opslok-) routes. Bovendien blijkt het cytoskelet meerdere functies te vervullen in autofagie, met als belangrijkste de rol van microtubuli in het vergemakkelijken van autofagosoom transport in zoogdiercellen.

Naast de huishoudelijke functies en de stress-respons functies, draagt autofagie ook bij aan immuniteit, door cellen te helpen verdedigen tegen ziekte-veroorzakende organismen en deel te nemen aan antigeen presentatie. Autofagie is ook betrokken bij geprogrammeerde celdood, helpt apoptotische cellen te elimineren tijdens de embryonale ontwikkeling en helpt doodsprocessen in apoptose-defecte cellen. Autofagie kan ook beschermen tegen celdood door cellen van voedingsstoffen te voorzien tijdens perioden van verhongering. Bij kanker blijkt autofagie zowel tumorprogressie te voorkomen als, onder bepaalde omstandigheden, te bevorderen. De abnormale ophoping van autofagische blaasjes wordt in verband gebracht met meerdere neurodegeneratieve aandoeningen, waaronder de ziekte van Parkinson en amyotrofische laterale sclerose, en met myopathie (een aandoening van het skeletspierweefsel).