autofagi

Autofagi är en cellulär process där cellen bryter ned och återvinner cytoplasman genom lysosomal nedbrytning. Den vanligaste formen är macroautofagi, ofta kallad autofagi, medan microautofagi och chaperone-medierad autofagi också förekommer. Vid macroautofagi bildas ett dubbellagerat membran som omsluter cytoplasmatisk material till en autofagosom, vilken fuserar med lysosomen och bryter ned innehållet.

Processen inleds av ULK1-komplexet under stress eller näringsbrist, följt av nucleation via PI3K-III-Beclin-1-komplexet. Expansionen kräver ATG-proteiner och LC3/ATG8, som hjälper bildandet av autofagosomen. Efter fusion med lysosomen bildas autolysosomet där nedbrytningen sker och näringsrika produkter återvinns.

Autofagi regleras av näringstillstånd. mTORC1 hämmar autofagi när energi och byggstenar finns, medan AMPK och andra signalvägar kan stimulera processen. Markörer som LC3-II och p62/SQSTM1 används i forskning för att bedöma autofagi, tillsammans med mikroskopisk visualisering av autophagosomer.

Funktioner inkluderar rensning av skadade organeller (mitofagi), proteinaggregat och lipider (lipofagi), samt bidrag till utveckling, immunförsvar och cellöverlevnad under stress.

Sjukdomar där autofagi är inblandad inkluderar cancer, neurodegenerativa sjukdomar och infektioner. Farmakologisk reglering av autofagi är aktivt forskningsområde; mTOR-hämmare som rapamycin kan inducera processen, medan lysosomhämmande medel som klorokin hämmar den. Effekterna är kontextberoende.