Étapes et fonctions de la phagocytose

Qu'est-ce que la phagocytose?

La phagocytose est le processus dans lequel les cellules «capturent» différentes substances et molécules du milieu qui les entourent grâce à la formation d'invaginations de la membrane plasmique, qui forme des vésicules intracellulaires appelées endosomes. La phagocytose, ainsi que la pinocytose et l'endocytose médiée par les récepteurs, s'ajoutent aux trois types d'endocytose

La pinocytose a à voir avec l'ingestion liquide et les petites molécules, tandis que l'endocytose médiée par les récepteurs implique l'union de molécules spécifiques à des protéines recevant la membrane. La phagocytose est considérée comme une forme de nourriture, car elle est liée à l'ingestion de grandes molécules, d'autres cellules ou «restes» d'autres cellules.

Phagocytose d'une bactérie (Source: Grahamcolm à l'anglais Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)] via Wikimedia Commons)

Dans les organismes multicellulaires tels que les plantes, les animaux et les champignons, toutes les cellules n'ont pas la capacité de phagocytes des éléments externes, ce qui signifie qu'il existe des cellules spécialisées à cet effet, qui sont appelées "cellules phagocytaires".

Les cellules phagocytaires sont distribuées par tous les tissus corporels et exercent différentes fonctions. Les macrophages sont un bon exemple de cellules phagocytaires appartenant au système immunitaire, dont la fonction est de nous défendre des micro-organismes qui entrent dans notre corps.

Phagocytose / photo récupérée de fagositosis77.Blogspot.com

Le processus de phagocytose n'aurait pas de sens dans les cellules eucaryotes sans l'existence d'un Ornaul intracellulaire.

La phagocytose est également connue sous le nom de "hétérophagie" (ingestion de composés extracellulaires), car il diffère de "l'autophagie", qui est le processus normal qui se déroule dans les lysosomes de pratiquement toutes les cellules eucaryotes.

Étapes de la phagocytose

Une fois que le macrophage engloutit un virus (1-3), il le divise en morceaux avec des lysosomes (4.5) qui sont ensuite libérés de la cellule comme déchets (6). Photo récupérée de: Askabiologist.à son.Édu.

Dans les organismes Eucaryot supérieurs, les principales cellules phagocytaires dérivent d'un précurseur commun qui a son origine dans la moelle osseuse. Ces cellules sont connues sous le nom de «globules blancs» et sont des leucocytes polymorphonucléaires (neutrophiles), des monocytes et des macrophages.

Le processus de phagocytose peut être analysé comme une série d'étapes ou de stades séquentiels, qui consistent en (1) la reconnaissance du matériau qui est le phagocyte, (2) dans la formation de phagosome, qui est une sorte de vésicule biliaire intracellulaire, et (3 ) Dans la formation du phagolisosoma, un événement qui se termine par la "digestion".

Peut vous servir: cellule de la vésicule biliaire: caractéristiques, types et fonctions

Étape de reconnaissance

La phagocytose n'est pas un processus simple. Parmi beaucoup d'autres choses, cela implique la reconnaissance de signaux spécifiques et l'union des particules ou des organismes à des récepteurs spécifiques situés sur la face extérieure de la membrane plasmique des cellules phagocytaires.

Ce processus initial peut être considéré comme une sorte de «neutralisation», en particulier en ce qui concerne la phagocytose médiée par certaines cellules du système immunitaire, qui sont responsables de l'élimination des cellules invasives.

Ainsi, la surface de la membrane plasmique des cellules phagocytaires (ou des organismes unicellulaires que le phagocytane) est équipée d'une batterie de récepteurs capables de reconnaître des molécules spécifiques (ligands) qui se trouvent à la surface des cellules envasives ou ils sont typiques des particules alimentaires.

Ces récepteurs, qui sont généralement des protéines membranaires complètes avec des extensions extracellulaires, se lient à leurs ligands, qui déclenche une série d'événements de signalisation internes qui envoient un message qui se traduit par «il y a de la nourriture à l'extérieur».

Étape de formation du fagosoma

Processus de phagocytose

Une fois que la cellule qui phagocytte une particule alimentaire ou une autre cellule «étrangère» reçoit le message envoyé de la surface, dans la membrane plasmique, il y a une invagination, ce qui signifie que la cellule «engloutit» le matériau à être des phagocytes qui l'entourent de la sienne membrane.

À ce stade, il est observé comment la membrane s'étend sur l'autre cellule et cette extension est parfois connue sous le nom de "pseudopode". Lorsque les extrêmes du pseudopode sont rassemblés en enfermant l'élément étranger, une «vésicule biliaire» interne est formée.

Étape de formation de fagolisosomes et de digestion

Le phage. Ceux-ci ont la capacité de fusionner avec d'autres organites intracellulaires: les lysosomes.

Comparaison entre la phagocytose et l'exocytose. Source: Bioestudiant19, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

La fusion entre les phagosomes et les lysosomes entraîne des phagolisosomes, qui correspondent à des organites composés où la "digestion" ou la "désintégration" des composés phagocytés (qu'il s'agisse de cellules entières, de parties ou d'autres molécules extracellulaires).

Peut vous servir: chromatine: types, caractéristiques, structure, fonctions

Étant donné que les lysosomes sont les organites en charge de la dégradation de matériaux intracellulaires pauvres ou déchets, ceux-ci sont équipés de différentes enzymes hydrolytiques et protéolytiques qui leur donnent la capacité de se désintégrer (en fragments plus petits) les particules contenues dans les phagosomes avec lesquels ils fusionnent (en fragments plus petits), les particules contenues dans les phagosomes avec lesque.

Le matériau résultant de cette dégradation phagolisomique peut être définitivement éliminé en tant que déchets des cellules phagocytaires ou peut être utilisé comme un «bloc de construction» pour la synthèse de nouveaux composés intracellulaires.

Les fonctions

La phagocytose a de nombreuses fonctions importantes dans les organismes eucaryotes. Dans les protozoaires et d'autres êtres unicellulaires, par exemple, ce processus est essentiel pour la nutrition, car la plupart des aliments sont ingérés de cette manière.

Phagocytose dans une amibe

Dans de nombreux organismes multicellulaires, en revanche, la phagocytose est essentielle pour une défense spécifique et non spécifique, c'est-à-dire pour l'immunité innée et l'immunité adaptative.

Il a des fonctions primaires dans la «destruction» des micro-organismes d'invasion pathogènes tels que les bactéries, les parasites, etc., Et il est également impliqué dans la restauration des conditions normales dans les sites où l'infection ou l'inflammation s'est produite, c'est-à-dire qu'il est important pour la réparation des plaies.

Toujours dans le contexte immunitaire, la phagocytose est essentielle pour les processus de présentation des antigènes et l'activation des lymphocytes spécifiques du système immunitaire (cellules B et cellules T), qui participent à la défense du corps contre des agents étranges ou étrangers.

La phagocytose est également impliquée dans l'élimination et le "recyclage" des cellules du corps qui traversent des événements apoptotiques, afin que leurs composants puissent être réutilisés ou visés à la formation de nouvelles molécules ou organites intracellulaires.

En tant que fait curieux, les macrophages du corps humain sont responsables de l'ingestion quotidienne de plus de 100 millions des érythrocytes qui portent ou qu'ils fonctionnent incorrectement dans la circulation sanguine.

Il peut vous servir: cellules cromafin: caractéristiques, histologie, fonctions

Cellules du système immunitaire qui effectuent une phagocytose

Schéma de phagocytose simplifié. Source: phagocytosis_in_three_steps.PNG: Graham Colm Talk.Grahamcolm à.Wikipediaderivative Work: Retama, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Les cellules du système immunitaire effectuées par la phagocytose peuvent également utiliser de nombreux mécanismes pour détruire les agents pathogènes, tels que:

Radicaux d'oxygène

Ce sont des molécules hautement réactives qui réagissent avec les protéines, les lipides et autres molécules biologiques. Pendant le stress physiologique, la quantité de radicaux d'oxygène dans une cellule peut augmenter considérablement, provoquant un stress oxydatif, qui peut détruire les structures cellulaires.

L'oxyde nitrique

Il s'agit d'une substance réactive, similaire aux radicaux d'oxygène, qui réagit avec le superoxyde pour créer d'autres molécules qui endommagent plusieurs molécules biologiques.

Protéines antimicrobiennes

Ce sont des protéines qui endommagent ou tuent spécifiquement les bactéries. Des exemples de protéines antimicrobiennes comprennent des protéases, qui tuent plusieurs bactéries détruisant les protéines essentielles, et la douceur, qui attaque les parois cellulaires des bactéries gram positives.

Peptides antimicrobiens

Les peptides antimicrobiens sont similaires aux protéines antimicrobiennes dans lesquelles ils attaquent et tuent les bactéries. Certains peptides antimicrobiens, tels que les défenses, attaquent les membranes des cellules bactériennes.

Protéines syndicales

Les protéines syndicales sont souvent des acteurs importants du système immunitaire inné parce que les protéines ou les ions qui auraient autrement été bénéfiques pour les bactéries ou la réplication virale sont liés de manière compétitive.

Les références

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, k., Johnson, un., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, P. (2004). Biologie cellulaire essentielle. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Brown, E. (Année mille neuf cents quatre-vingts-quinze). Phagocytose. Bioessays, 17(2), 109-117.
3. Garrett, W. S., & Mellman, je. (2001). Études de l'endocytose. Dans Cellules dendritiques (Deuxièmement, pp. 213-cp1). Presse universitaire.
4. Lodish, H., Berk, un., Kaiser, C. POUR., Krieger, m., Bretscher, un., Ploegh, H.,... Martin, K. (2003). Biologie des cellules moléculaires (5e Ed.). Freeman, W. H. & Entreprise.
5. Platt, n., & Fineran, P. (2015). Mesurer l'activité phagoclytique des cellules. Méthodes en biologie cellulaire, 126, 287-304.
6. Rosales, C., & Uribe-Querol, et. (2017). Phagocytose: un processus fondamental de l'immunité. Biomed Research International, 1-18.
7. Sbarra, un. J., & Karnovskyi, m. L. (1959). La base biochimique de la phagocytose. Journal of Biological Chemistry, 2. 3. 4(6), 1355-1362.
8. Salomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). La biologie (5e Ed.). Philadelphie, Pennsylvanie: Saunders College Publishing.
9. Stuart, L. M., & Ezekowitz, R. POUR. B. (2005). Phagocytose: complexité élégante. Immunité, 22(5), 539-550.