La phagocytose est le processus par lequel les cellules «capturent» différentes substances et molécules de l'environnement qui les entoure grâce à la formation d'invaginations de la membrane plasmique, qui forment des vésicules intracellulaires appelées endosomes. La phagocytose, associée à la pinocytose et à l'endocytose médiée par les récepteurs, s'ajoutent aux trois types d'endocytose
La pinocytose concerne l'ingestion de fluides et de petites molécules, tandis que l'endocytose médiée par les récepteurs implique la liaison de molécules spécifiques aux protéines des récepteurs membranaires. La phagocytose est considérée comme une forme de nourriture, car elle est liée à l'ingestion de grosses molécules, d'autres cellules ou de "restes" d'autres cellules.
Dans les organismes multicellulaires tels que les plantes, les animaux et les champignons, toutes les cellules n'ont pas la capacité d'engloutir des éléments externes, ce qui signifie qu'il existe des cellules spécialisées à cet effet, appelées "cellules phagocytaires".
Les cellules phagocytaires sont réparties dans tous les tissus corporels et remplissent différentes fonctions. Les macrophages sont un bon exemple de cellules phagocytaires appartenant au système immunitaire, dont la fonction est de se défendre contre les micro-organismes qui pénètrent dans notre corps.
Le processus de phagocytose n'aurait pas de sens dans les cellules eucaryotes sans l'existence d'un type d'organite intracellulaire appelé lysosome, car c'est là où les nutriments du matériel que les cellules phagocytaires sont «traités» ou «digérés».
La phagocytose est également appelée «hétérophagie» (ingestion de composés extracellulaires), car elle diffère de «l'autophagie», qui est le processus normal qui se déroule dans les lysosomes de pratiquement toutes les cellules eucaryotes..
Dans les organismes eucaryotes supérieurs, les principales cellules phagocytaires sont dérivées d'un précurseur commun provenant de la moelle osseuse. Ces cellules sont appelées «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 d'étapes séquentielles, qui consistent en (1) la reconnaissance du matériel phagocyté, (2) dans la formation du phagosome, qui est une sorte de vésicule intracellulaire, et ( 3) dans la formation du phagolysosome, événement qui se termine par la "digestion".
La phagocytose n'est pas un processus simple. Entre autres choses, elle implique la reconnaissance de signaux spécifiques et la liaison de particules ou d'organismes à des récepteurs spécifiques situés à l'extérieur de la membrane plasmique des cellules phagocytaires..
Ce processus initial peut être considéré comme une sorte de «neutralisation», notamment lorsqu'il s'agit de phagocytose médiée par certaines cellules du système immunitaire, responsables de l'élimination des cellules envahissantes..
Ainsi, la surface de la membrane plasmique des cellules phagocytaires (ou d'organismes unicellulaires phagocytaires) est dotée d'une batterie de récepteurs capables de reconnaître des molécules spécifiques (ligands) trouvées à la surface des cellules envahissantes ou typiques de particules alimentaires.
Ces récepteurs, qui sont généralement des protéines membranaires intégrales avec des extensions extracellulaires, se lient à leurs ligands, déclenchant une série d'événements de signalisation internes qui envoient un message qui se traduit par «il y a de la nourriture à l'extérieur»..
Une fois que la cellule qui engloutit une particule alimentaire ou une autre cellule «étrangère» reçoit le message envoyé depuis la surface, une invagination se produit dans la membrane plasmique, ce qui signifie que la cellule «engloutit» le matériau à phagocyter, l'entourant du sien. membrane..
A ce stade, on observe comment la membrane se propage sur l'autre cellule et cette extension est parfois appelée «pseudopode». Lorsque les extrémités du pseudopode se rejoignent, enfermant l'élément étranger, une «vésicule» interne appelée phagosome se forme.
Les phagosomes contenant les éléments phagocytés sont des vésicules intracellulaires recouvertes d'une membrane. Ceux-ci ont la capacité de fusionner avec d'autres organites intracellulaires: les lysosomes.
La fusion entre phagosomes et lysosomes donne naissance à des phagolysosomes, qui correspondent aux organites composés où a lieu la "digestion" ou la "désintégration" des composés phagocytés (qu'il s'agisse de cellules entières, de parties de celles-ci ou d'autres molécules extracellulaires).
Les lysosomes étant les organites responsables de la dégradation du matériel intracellulaire déficient ou résiduel, ils sont dotés de différentes enzymes hydrolytiques et protéolytiques qui leur donnent la capacité de désintégrer (en fragments plus petits) les particules contenues dans les phagosomes avec lesquels ils fusionnent..
Le matériel résultant de cette dégradation phagolysosomale peut être définitivement éliminé en tant que déchet des cellules phagocytaires ou il peut être utilisé comme «bloc de construction» pour la synthèse de nouveaux composés intracellulaires..
La phagocytose a de nombreuses fonctions importantes dans les organismes eucaryotes. Chez les protozoaires et autres êtres unicellulaires, par exemple, ce processus est essentiel pour la nutrition, car la plupart des aliments sont ingérés de cette manière.
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 essentielles dans la "destruction" des microorganismes pathogènes envahissants tels que les bactéries, les parasites, etc., et est également impliqué dans le rétablissement des conditions normales dans les sites où l'infection ou l'inflammation s'est produite, c'est-à-dire qu'il est important pour le réparation des plaies.
Toujours dans le contexte immunologique, la phagocytose est essentielle pour les processus de présentation de l'antigène et d'activation de lymphocytes spécifiques du système immunitaire (cellules B et cellules T), qui participent à la défense de l'organisme contre les agents étrangers ou étrangers..
La phagocytose est également impliquée dans l'élimination et le «recyclage» des cellules du corps qui subissent des événements apoptotiques, afin que leurs composants puissent être réutilisés ou orientés vers la formation de nouvelles molécules intracellulaires ou organites..
Curieusement, les macrophages du corps humain sont responsables de l'ingestion quotidienne de plus de 100 millions d'érythrocytes qui s'usent ou fonctionnent mal dans la circulation sanguine..
Les cellules du système immunitaire qui effectuent la phagocytose peuvent également utiliser de nombreux mécanismes pour détruire les agents pathogènes, tels que:
Ce sont des molécules hautement réactives qui réagissent avec les protéines, les lipides et d'autres molécules biologiques. Lors d'un stress physiologique, la quantité de radicaux oxygène dans une cellule peut augmenter considérablement, provoquant un stress oxydatif, qui peut détruire les structures cellulaires.
C'est une substance réactive, similaire aux radicaux oxygène, qui réagit avec le superoxyde pour créer d'autres molécules qui endommagent diverses molécules biologiques.
Ce sont des protéines qui endommagent ou tuent spécifiquement les bactéries. Des exemples de protéines antimicrobiennes comprennent les protéases, qui tuent diverses bactéries en détruisant les protéines essentielles, et le lysozyme, qui attaque les parois cellulaires des bactéries à Gram positif..
Les peptides antimicrobiens sont similaires aux protéines antimicrobiennes en ce sens qu'ils attaquent et tuent les bactéries. Certains peptides antimicrobiens, tels que les défensines, attaquent les membranes cellulaires bactériennes.
Les protéines de liaison sont souvent des acteurs importants du système immunitaire inné car elles se lient de manière compétitive à des protéines ou à des ions qui auraient autrement été bénéfiques pour les bactéries ou la réplication virale..
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