Endosome

Définition

Un endosome est une vésicule issue de l'endocytose d'une région d'une membrane cellulaire, la membrane plasmique. Les endosomes sont des organelles de cellules animales et fongiques délimitées par une seule membrane de clathrine. Ensuite, elle est médiée par un récepteur dans le domaine extracellulaire au site où commence l'invagination.

Endosomes et lysosomes en endocytose :

Une cellule avec des endosomes et lysosomes, et des organites recouverts appelés acanthosomes. Les acanthosomes et les endosomes fusionnent pour provoquer une dégradation lysosomale.

La majeure partie du matériel des endosomes est transférée aux lysosomes pour dégradation. Un endosome qui se lie à un lysosome est un endolysosome, pouvant devenir un phagosome sous la forme d'un phagolysosome.

Explications

Les endosomes sont principalement des organites de tri intracellulaires. Ils régulent le trafic de protéines et de lipides parmi d'autres compartiments subcellulaires de la voie sécrétoire et endocytaire, en particulier l'appareil de Golgi membranaire plasmique, le réseau trans-Golgi (TGN) et les vacuoles-lysosomes.

Il existe 3 types d'endosomes, selon leur emplacement et leur fonction :

1. endosome précoce,
2. endosome tardif,
3. endosome de recyclage.

Processus

Lorsque l'endocytose intervient, le matériel "ingéré" est inclus dans une dépression endocytaire (ces dépressions occupent généralement environ deux pour cent de la membrane plasmique). Cet englobage est appelé vésicule endocyte et sera bientôt fusionné avec l'endosome précoce, qui a un pH égal à 6, car dans sa membrane, il possède une pompe à protons ATPase qui transporte des ions hydrogènes H⁺ du cytosol vers l'intérieur de l'endosome. il est situé à la périphérie de la cellule.

Une fois dans l'endosome précoce, le matériau endocité peut suivre deux voies :

• Se recycler au moyen du recyclage des vésicules (fragments de l'endosome précoce), à l'aide d'une membrane endomère, et retourner au même domaine membranaire ou à un autre processus appelé transcytose.
• Suivre le chemin de l'endosome tardif pour être dégradé.

Schéma d'endocytose avec endosomes, lysosomes et appareil de Golgi :

Schéma du processus d'endocytose mettant en jeu les endosomes, lysosomes et l'appareil de Golgi.

Si la seconde voie est suivie, l'endosome précoce, ou des fragments de celui-ci, les endosomes dits de migration, rejoindront l'endosome tardif près de l'appareil de Golgi, plus central et légèrement plus acide que l'endosome primitif. Ce dernier lui permettra de faciliter la fonction des enzymes hydrolytiques qu'il reçoit de l'appareil de Golgi, formant ainsi finalement les lysosomes, organites spécialisés dans la dégradation.

Rôles

L'endosome est un corps vésiculaire, présent dans la cellule, chargé de participer à l'endocytose, ou mécanisme cellulaire qui permet le transit à travers la membrane des macromolécules et des corpuscules, dont les dimensions ne permettent pas l'entrée dans les mécanismes du transport membranaire. L'intérieur du compartiment endosomal est maintenu acide (pH 5–6) grâce à la pompe à protons alimentée par l'ATP, présente dans la membrane endosomale qui transfère les protons du cytosol à la lumière. Ce compartiment sert de centre de tri pour la voie endocytaire tournée vers l'intérieur, tout comme le complexe trans- Golgi via la voie sécrétoire dirigée vers l'extérieur.

L'environnement acide joue un rôle clé dans le tri, entraînant le désengagement de nombreux récepteurs de leurs bagages moléculaires. Certains d'entre eux vont sortir pour bourgeonner comme dans le cas des récepteurs LDL (lipoprotéines de basse densité); d'autres finiront dans les lysosomes pour être dégradés; d'autres encore vont subir un processus de transcription. Les protéines suivront le devenir des récepteurs restants liés, d'autres finiront par se dégrader dans les lysosomes, qui est alors le destin de la plus grande partie du contenu endosomal. Reste à savoir comment les protéines des endosomes passent dans les lysosomes. On suppose que la transition survient grâce au transport des vésicules ou peut-être que les endosomes eux-mêmes se transforment progressivement en lysosomes.

⭐ Les récepteurs jouent un rôle clé dans de nombreux processus cellulaires. Par exemple, l'endocytose médiée par des récepteurs permet aux cellules d'ingérer des molécules telles que des protéines qui sont nécessaires au fonctionnement normal des cellules.

Le pH

L'endosome cortical (ou précoce) est une vésicule de 0,4–0,7 μm, située dans le cytoplasme sous la membrane plasmique, avec un pH interne de 6,0–6,2. L'endosome avec le temps devient tardif, avec un pH < 4,8–5,5.

Par rapport à un pH cytoplasmique (d'environ 7,0), le pH endosomal et lysosomal est maintenu dans une plage de 6,2 à 4,8, en raison de l'activité des pompes à protons dépendantes de l'ATP présentes dans la membrane des endosomes et des lysosomes.

Endosome précoce

Les endosomes précoces sont des organites qui reçoivent des macromolécules et des solutés de l'environnement extracellulaire. La fonction principale des endosomes précoces est de trier ces cargaisons dans les compartiments de recyclage et de dégradation de la cellule.

Endosome tardif

Les endosomes tardifs sont pléiomorphes avec des régions cisternales, tubulaires et multivésiculaires. Ils se trouvent dans les régions juxtanucléaires et concentrés au centre organisateur des microtubules. Ils constituent un poste de tri important dans la voie endocytaire. Le recyclage vers la membrane plasmique et vers l'appareil de Golgi intervient dans les endosomes tardifs.

Endosome de recyclage

L'endosome de recyclage est un organite de la voie endocytaire où les membranes plasmiques (protéines et lipides) internalisées par endocytose sont traitées de nouveau à la surface cellulaire pour être réutilisées. Le trafic membranaire à travers l'endosome de recyclage est crucial pour plusieurs processus cellulaires clés, notamment la cytokinèse et la migration cellulaire.

Différence entre endosome et phagosome

L'endosome est une vacuole endocytaire à travers laquelle les molécules internalisées au cours de l'endocytose passent en route vers les lysosomes, tandis que le phagosome est une vacuole liée à la membrane dans une cellule contenant des matières étrangères capturées par phagocytose.

Les endosomes sont des vésicules associées au corps de Golgi à l'intérieur de la cellule, tandis que les phagosomes sont des particules englouties par la cellule et enfermées dans la membrane.

De plus, les phagosomes sont suffisamment gros pour dégrader des bactéries, ou des cellules entières, qui ont généralement un diamètre > 0,5 µm. Cela signifie qu'un phagosome est plus grand de plusieurs ordres de grandeur qu'un endosome, qui se mesure en quelques dizaines de nanomètres.

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