le phagolysosome c'est un compartiment cellulaire qui résulte de la fusion d'un phagosome avec un lysosome, en l'absence d'autophagie; bien que le phagosome puisse également fusionner avec un endosome, avant la fusion avec le lysosome.
Le phagosome est un compartiment entouré d'une seule membrane, qui se forme à la suite d'une phagocytose. Le phagosome nouvellement formé subit un processus appelé maturation, qui implique sa fusion avec des lysosomes. Ce phénomène produit un phagolysosome mature, dont l'intérieur est acide et hautement hydrolytique..
Les cellules spécialisées dans la phagocytose, comme les macrophages et les neutrophiles, détruisent les agents pathogènes entrés dans la cellule et sécrètent des cytokines pro-inflammatoires. Ces exemples soulignent l'importance des phagolysosomes.
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Les phagolysosomes sont caractérisés par ce qui suit:
- Ils ont un pH acide (environ pH 5). Semblable aux lysosomes et aux endosomes, le pH est régulé par le complexe de pompe à protons ATPase-V. Le pH acide crée un environnement inhospitalier pour les agents pathogènes, favorise la dismutation du superoxyde et est le pH optimal pour les enzymes hydrolytiques.
Le pH dans les phagolysosomes a été déterminé par différentes méthodes. L'un d'eux consiste à utiliser des colorants comme l'acridine orange, dont la fluorescence dépend du pH..
- Activité hydrolytique élevée des enzymes qui dégradent les protéines (cathepsines), les lipides et les sucres (bêta-galactosidase). Par exemple, dans les macrophages, le lysozyme aide à dégrader le squelette peptidoglycane des bactéries..
Une méthode de détection de l'activité enzymatique consiste à marquer les particules, qui seront phagocytées, avec un substrat qui modifie leurs propriétés fluorescentes après la catalyse. Cette méthode est utilisée pour mesurer les radicaux libres d'oxygène (ROS).
- Explosion de l'activité superoxyde. La NADPH oxydase participe à la formation de radicaux superoxyde (Odeux• -), qui sont transformés en peroxyde d'hydrogène (HdeuxOU ALORSdeux) par la superoxyde dismutase.
De plus, le superoxyde se combine avec l'oxyde nitrique et forme du peroxynitrite, qui a une activité antimicrobienne..
Les cellules de mammifères possèdent un grand nombre de types de cellules qui effectuent la phagocytose. Ce processus commence par l'interaction du ligand à la surface du récepteur. Le ligand peut être une bactérie ou une cellule apoptotique. Le récepteur lié au ligand est internalisé sous la forme d'une vésicule, appelée phagosome.
L'internalisation nécessite l'activation des kinases et l'altération du métabolisme des phospholipides, entre autres événements. Cependant, le phagosome ne dégrade pas le ligand. La dotation en activité lytique du phagosome dépend de son interaction avec les lysosomes.
Des preuves expérimentales indiquent que les phagosomes nouvellement formés, appelés phagosomes précoces, interagissent préférentiellement avec les endosomes. Les phagosomes expriment des signaux qui déclenchent et guident leur fusion avec des éléments de la voie endocytaire.
La preuve en est que les phagosomes précoces contiennent des composants de la membrane plasmique et des protéines typiques des endosomes, tels que les récepteurs de la transferrine (TfR), EEA1, Rab5, Rab 7.
La fusion des phagosomes précoces avec les lysomes peut être vérifiée par leur composition protéique. Dans ce cas, les phagolysomes possèdent les protéines LAMP et la cathepsine D.
La régulation de la maturation des phagosomes est complexe et dépend des protéines d'échange nucléotidique de la guanine (GEF), des protéines qui hydrolysent le GTP (GAP), entre autres effecteurs..
Les phagocytes, ou cellules qui pratiquent la phagocytose, sont classés comme phagocytes à compétence phagocytaire faible (non professionnelle), moyenne (para-professionnelle) et élevée (professionnelle). Les neutrophiles et les macrophages sont des phagocytes professionnels du système immunitaire.
Ces phagocytes sont responsables du piégeage et de la destruction des cellules hôtes apoptotiques, des particules contaminantes et des organismes à potentiel pathogène..
Les neutrophiles et les macrophages tuent les microbes phagocytés. La mort des microbes est réalisée par une séquence d'étapes, qui sont les suivantes:
- Activation d'enzymes protéolytiques, telles que l'élastase. Cette dernière enzyme est une sérine protéase, impliquée dans la mort de nombreux types de bactéries. Une autre protéine impliquée est la cathepsine G.
- Activation du système phagocyte oxydase, qui est une enzyme multimérique présente dans la membrane du phagolysosome. La phagocyte oxydase est induite et activée par des stimuli, tels que les signaux IFN-gamma et TLR. Cette enzyme réduit les ROS en utilisant le NADPH comme substrat donneur d'électrons..
- Les macrophages produisent de l'oxyde nitrique par l'oxyde nitrique synthase inductible. Cette enzyme catalyse la conversion de l'arginine en citrulline et en oxyde nitrique, qui réagit avec le superoxyde pour former du peroxynitrile, un poison puissant qui tue les microbes..
Il existe un intérêt croissant pour l'étude des maladies génétiques liées aux défauts de la phagocytose. En plus de cet intérêt, des inquiétudes ont été soulevées concernant la résistance aux antibiotiques chez les bactéries, qui ont des moyens de prévenir la mort dans les phagocytes..
Par conséquent, l'étude du système immunitaire et de son interaction avec les microbes pathogènes permettra le développement de nouvelles stratégies antimicrobiennes..
La maladie granulomateuse chronique (CGD) est due à une immunodéficience qui fait que les patients souffrent fréquemment d'infections causées par des bactéries et des champignons. Les microbes les plus courants sont Staphylococcus aureus, et espèces des genres Aspergillus, Klebsiella Oui Salmonella.
Les patients atteints de CGD présentent une affection inflammatoire, caractérisée par la présence de granulomes, de colite, d'arthrite non infectieuse, d'ostéomyélite et d'accès péri-rectal, entre autres symptômes..
L'inflammation est causée par une déficience de la défense autophagique contre les microbes. Par conséquent, IL-1beta est libérée et la régulation des lymphocytes T est médiocre..
La CGD survient à la suite d'une carence en enzyme NADPH oxydase dans les leucocytes. La NADPH oxydase a cinq composants (gp91, p22, p47, p67 et p40). La mutation la plus courante est dans le gène CYBB, qui code pour la gp91.
Une mutation moins fréquente se produit dans le gène NCF1, qui code pour p47, et la mutation la plus rare se produit dans le gène NCF2, qui code pour p67..
La maladie est généralement traitée avec des antibiotiques et des antifongiques. Le traitement contre les bactéries à Gram négatif comprend une combinaison de ceftazidime et de carbapène. Alors que les champignons sont traités avec des triazoles oraux, tels que l'itraconazole et le posaconazole.
Pendant les périodes sans infection, l'utilisation de triméthopine-sulfaméthoxazole en association avec un antifongique tel que l'itraconazole est recommandée..
Vieira, O.V., Botelho, R.J. Grinstein, S. 2002. Maturation des phagosomes: vieillir gracieusement. Journal de biochimie, 366: 689-704.
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