Phagosome

Définition

Un phagosome est une vacuole nutritive d'un phagocyte, aussi appelée vésicule phagocytaire. Les phagosomes sont de grands organites avec des compartiments intracellulaires d'un diamètre supérieur à 500 nm à l'intérieur des phagocytes (macrophages, granulocytes neutrophiles et cellules dendritiques).

Ils sont entourés d'une bicouche lipidique (double membrane lipidique). Voir aussi un phagolysosome.

L'action d'un phagosome :

Le phagosome formé lors de la phagocytose nécessite un processus de maturation qui implique une fusion avec des lysosomes, une diminution du pH luminal et l'activation des enzymes qui finiront par détruire les micro-organismes phagocytés.

Les phagosomes sont l'endroit où certaines particules (par exemple les bactéries ou les petits parasites eucaryotes) sont tuées et décomposées par voie enzymatique après la phagocytose et jouent donc un rôle crucial dans la défense immunitaire des eucaryotes.

Formation des phagosomes

Dès que le système immunitaire détecte un intrus dans le système, le processus de phagocytose est initié par les macrophages liant la particule étrangère à eux-mêmes. Cela se fait soit directement via des ligands microbiens qui se lient aux récepteurs des cellules de mammifères, soit via les microbes "opsonisés". Pendant l'opsonisation, les protéines de mammifères (par exemple les immunoglobulines, les facteurs du complément) se lient aux microbes afin de les identifier comme étrangers et ainsi de favoriser leur absorption ultérieure.

Pour la phagocytose, les cellules mangeuses enferment le corps étranger avec une partie de leur membrane cellulaire et attachent une vésicule appelée phagosome à l'intérieur du macrophage. Le processus de constriction et de formation de la vésicule est appelé phagocytose, un cas particulier d'endocytose (dans la cellule par rapport à l'exocytose).

⭐ Voir aussi les différences entre endosome et phagosome et les autophagosomes (vacuole autophagique).

Effets

Après sa formation, le phagosome peut être inondé d'espèces acides et réactives d'oxygène et d'azote (ROS, RNS) si la cellule réceptrice est un granulocyte polymorphonucléaire ou un macrophage activé. Dans la plupart des cas, la mort du microbe sera déclenchée après la fusion du phagosome avec les lysosomes de la cellule, qui fournissent également les enzymes nécessaires pour décomposer le contenu phagosomique. Le produit de fusion du phagosome et du lysosome est appelé phagolysosome.

Pathogènes contenant des phagosomes

L'infection par l'agent pathogène de la tuberculose Mycobacterium tuberculosis (mycobactérie) et de nombreux autres agents pathogènes "intracellulaires" en rapport avec la phagocytose ne se déroule pas comme prévu.

Mycobacterium tuberculosis a développé plusieurs mécanismes qui lui permettent de survivre dans le phagosome : il possède initialement une paroi cellulaire cireuse et riche en graisses, ce qui lui permet de se protéger contre sa destruction au sein du système immunitaire. Les enzymes contenues dans le phagosome sont incapables de briser la couche externe de la paroi cellulaire du pathogène. De plus, la couche de cire externe contient du lipoarabinomannane (LAM), un glycolipide qui, avec une protéine phosphatase, interfère avec la transduction du signal du phagosome de sorte qu'il n'effectue pas le programme complet de destruction.

De plus, la bactérie utilise plusieurs enzymes (catalase,superoxyde dismutase et autres) excrétés, qui éliminent tout danger des espèces réactives de l'oxygène et de l'azote. Enfin, la bactérie entre dans un état d'hibernation, dans lequel aucune transcription ou traduction n'a lieu, et l'organisme vit de sa propre flamme à partir de sa propre couche de graisse. En conséquence, de nombreux antibiotiques qui interfèrent autrement avec les processus cellulaires normaux deviennent inefficaces.

Le système immunitaire lie M. tuberculosis dans ce que l'on appelle les granulomes, grâce à quoi l'agent pathogène n'est pas éliminé, mais seulement encapsulé. Par conséquent, l'infection persiste tout au long de la vie et peut déclencher une épidémie de la maladie à tout moment, même après plusieurs années. Environ un tiers de la population mondiale est infectée par l'agent pathogène bactérien M. tuberculosis.

La phagocytose est nécessaire pour la dégradation et la présentation de l'antigène, l'activation de la réponse immunitaire adaptative et l'élimination des micro-organismes pathogènes.

En rapport avec "phagosome"

• autophagie

  

  L'autophagie, par opposition à l'hétérophagie, est une autodisgestion d'organites cellulaires par fusion avec les lysosomes pour former des autophagolysosomes...

• autophagosome

  

  Un autophagosome est une structure sphérique à double membrane, une vacuole. Après leur formation, les autophagosomes cèdent ces composants cytoplasmiques...

• vacuole autophagique

  

  Une vacuole autophagique est un type de vacuole dont le rôle consiste à éliminer des constituants cellulaires superflus.

• phagolysosome

  

  Un phagolysosome, ou un endolysosome, est une vacuole (corps cytoplasmique) permettant la digestion d'un phagocyte, participant à la phagocytose.