Az eukariota sejtek két legfőbb lebontó rendszere a ubiquitin-proteaszóma rendszer (UPS) és az autofágia. Fontos momentum, hogy csak az autofágia képes az organellumok eliminációjára, amely szükséges a sejtekben zajló normális turn-over-ük fenntartásához.

Az autofágia sejttani mechanizmusát tekintve viszonylag egyszerű folyamat. A citoplazma egyes komponenseit egy ún. izoláló membrán különíti el (szegregálja). Korábban úgy gondolták, hogy az izoláló membrán az endoplazmás retikulum, vagy a Golgi-készülék membránjaiból fűződik le, differenciálódik. A mai általános felfogás szerint egy „praeautophagosomal structure”- (PAS-)ból keletkezik (ezt a lépést nucleation-nak nevezzük). Az izoláló membrán nyúlik, meggörbül (ez az ún. elongatio folyamta), majd záródik (completition) és így kialakul az ún. autofagoszóma, amely szegregálja a citoplazma egyes részeit. A szegregációról általában úgy tartják, hogy véletlenszerű, de vannak leírások, amelyek pl. organellum-specifikus autofágiáról számolnak be. Az autofagoszóma ezután összeolvad primer lizoszómával és létrejön az ún. autolizoszóma. Több kutató eredményei támasztják alá azt az elképzelést, hogy az autofagoszómáknak előbb endoszómákkal kell egyesülniük és csak ezután lesznek képesek a lizoszómákkal való fúzióra. Az endoszóma-autofagoszóma komplexet „amfiszómának” nevezzük. A kialakult autolizoszómákban a lizoszómális hidrolázok az elkülönített citoplazma komponenseket lebontják, majd ezek monomerjei, építőkövei kikerülnek az organellumból a citoplazmába és újrahasznosulnak a sejt szintetikus folyamataiban.

8. ábra. A makroautofágia folyamatábrája

Az eddig ismertetett folyamat az ún. „makroautofágia”. Emellett az autofágiának két további típusát ismerjük, a mikro- és a chaperon-közvetített autofágiát. A mikroautofágia mechanizmusának az az alapja, hogy a citoplazma komponensei, elsősorban a lebontandó fehérjéi közvetlenül kapcsolódnak a lizoszóma membránjához. Ez a membránterület kis invaginatiok útján keletkező vesiculumok kerül be a lizoszóma belsejébe. Ilyen módon ún. autofág típusú multivesicularis testek (multivesicular bodies, MVB) alakulnak ki a sejtben.

A chaperon közvetített autofágia során egy chaperon fehérje képez komplexet a degradálandó molekulával, amely a lizoszómák membránjában található receptor-szerű fehérje (LAMP-2A) segítségével jut be a lizoszómába.

9. ábra. Az autofágia típusai