La vésicule cellulaire C'est un véhicule de communication intracellulaire et extracellulaire, dans lequel sont conditionnées les molécules synthétisées dans la cellule, telles que les neurotransmetteurs, les hormones, les protéines, les lipides et les acides nucléiques. Ces molécules sont appelées cargo. La nature chimique de la charge dépend du type de vésicule biliaire et de sa fonction.
La morphologie générale d'une vésicule consiste en une bicouche lipidique, qui forme un sac fermé, et dont la lumière est aqueuse. La taille des vésicules peut varier. Par exemple, dans les cellules acineuses du pancréas, il varie de 200 à 1200 nm, tandis que dans les neurones, il varie de 30 à 50 nm.
Chez les eucaryotes, différents processus cellulaires se produisent dans des organites spécifiques. Cependant, il est nécessaire d'échanger des molécules entre les organites, ou d'envoyer des molécules dans l'espace extracellulaire. Pour cette raison, un système est nécessaire pour permettre à la cargaison d'être transportée vers sa destination correcte. Cette fonction est remplie par les vésicules.
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Il existe différents types de transport vésiculaire avec leurs caractéristiques respectives. Cependant, il existe des généralités telles que la germination, qui est dirigée par une couche ou recouverte de protéines, telles que la clathrine; et la spécificité de liaison, qui dépend des protéines transmembranaires, ou SNARE.
Le transport vésiculaire comprend l'exocytose et l'endocytose, le transport entre les organites et la libération de vésicules extracellulaires. Dans tous les cas, il s'agit de la formation continue de pousses, ainsi que du clivage et de la fusion des vésicules de transport..
L'exocytose consiste en la fusion d'une vésicule avec la membrane plasmique pour libérer le contenu vésiculaire. Il existe trois modes d'exocytose: 1) fusion par effondrement complet; 2) embrasser et courir; et 3) exocytose composée.
L'endocytose consiste en la récupération de la membrane plasmique, ce qui empêche l'inflammation cellulaire. Il existe différents mécanismes d'endocytose.
Dans le transport vésiculaire entre les organites, les protéines nouvellement synthétisées trouvées dans la lumière du réticulum endoplasmique sont transportées vers l'appareil de Golgi. A partir de cet organite, les vésicules partent vers le système endomembranaire et la membrane plasmique..
Les vésicules extracellulaires, trouvées chez les procaryotes et les eucaryotes, sont responsables du transport des molécules d'une cellule à une autre.
Ils servent à introduire des molécules dans la cellule ou à recycler les composants de la membrane. Ces vésicules peuvent ou non être recouvertes d'une couche de protéines. Les protéines qui tapissent la surface de la vésicule biliaire sont la clathrine et la cavéoline..
Les vésicules endocytaires recouvertes de clathrine sont responsables de l'internalisation d'agents pathogènes, tels que les virus de la grippe entre autres, les protéines membranaires et les récepteurs et ligands extracellulaires. Les vésicules recouvertes de cavéoline facilitent l'entrée de virus, de champignons, de bactéries et de prions.
Grâce à un stimulus, les cellules sécrétoires (neurones ou autres cellules) libèrent leur contenu par exocytocis.
La fusion membranaire pendant l'exocytose se produit en deux étapes: 1) liaison de la vésicule exocytaire à l'accepteur membranaire; et 2) fusion des bicouches lipidiques. Les protéines Rab, GTPases et SNARE, entre autres, participent à ces étapes..
Les vésicules revêtues de COPII sont transportées du réticulum endoplasmique à l'appareil de Golgi. Le transport de l'appareil de Golgi à la vacuole implique deux voies: ALP (phosphatase alcaline) vers la vacuole; endosomes via la voie carboxypeptidase Y et S (CPY et CPS).
Les vésicules de la voie de sécrétion ont une grande variété de fonctions, parmi lesquelles la sécrétion des substances suivantes: insuline des cellules pancréatiques, neuropeptides et neurotransmetteurs, hormones et substances impliquées dans la réponse immunitaire.
L'une des fonctions les plus connues est la libération de protéines sécrétoires par le pancréas. Par exemple, le chymotrypsinogène, un zymogène, est libéré par fusion de vésicules à la membrane, à la suite d'une stimulation hormonale..
Les vésicules extracellulaires (EV) sont de deux types: les exosomes et les ectosomes. Les deux se différencient par leur composition, qui détermine leur fonction. Les exosomes possèdent la tétraspanine, l'intégrine, le protéoglycane et l'ICAMI. Les ectosomes possèdent des récepteurs, des glycoprotéines, des métalloprotéines et des acides nucléiques.
Les fonctions des VE comprennent le maintien de l'homéostasie cellulaire, la régulation de la fonction cellulaire et la communication intercellulaire. Cette dernière fonction nécessite le transport de protéines, d'ARN (ARNm, miARN, ARN non codant) et de séquences d'ADN..
La fusion des EV à la membrane de la cellule cible peut affecter la régulation de l'expression génique par des facteurs de transcription, des protéines de signalisation et de nombreuses enzymes. Les VE libérés par les cellules souches jouent un rôle important dans la réparation des organes et la protection contre les maladies.
Le fonctionnement physiologique normal des cellules dépend, entre plusieurs facteurs, du transport des vésicules et de leur fusion. Par exemple, le diabète de type 2 est caractérisé par des défauts de sécrétion d'insuline et de translocation médiée par des transporteurs de glucose..
Les véhicules électriques jouent un rôle important dans de nombreuses maladies. Dans le cancer, les VE augmentent la résistance aux médicaments chimiothérapeutiques, médiée par miARN,
Les VE ont un effet critique sur la neurodégénérescence. Dans la maladie d'Alzheimer et la sclérose en plaques, l'effet dégénératif dépend de multiples molécules, telles que les miARN, les gangliosides et les protéines..
Dans les cellules cardiaques, les exosomes et les ectosomes permettent la communication entre les cellules et affectent également le développement de la plaque athéroclérotique dans les vaisseaux en induisant une inflammation, une prolifération, une thrombose et une réponse vasoactive..
Dans les processus d'allergie et d'inflammation, les miARN des VE régulent ces processus par des effets paracrines.
Une attention particulière a été portée aux VE des protozoaires. En effet, les véhicules électriques jouent un rôle important entre l'interaction parasite et hôte..
Certains des parasites dont l'EV a été étudié sont Trypanosoma brucei, Trypanosoma cruzi, Leishmania spp., Plasmodium spp., et Toxoplasme spp.
Des véhicules électriques ont également été observés chez des bactéries Gram positives et négatives, notamment Corynebacterium et les Moraxellacées. Dans la muqueuse des voies respiratoires, les vésicules de la membrane externe (OMV) se lient aux domaines lipidiques des cellules épithéliales alvéolaires. À partir de là, les OMV modulent la réponse inflammatoire.
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