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La phagocytose, une fonction cellulaire commune à tous les animaux

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Objectif
  • Comprendre les étapes de la phagocytose.
  • Comprendre le rôle de la phagocytose.
Points clés
  • La phagocytose appartient à la réponse immunitaire innée, c’est le premier processus immunitaire mis en place pour détruire un pathogène.
  • Les différentes étapes de la phagocytose sont l’attraction du phagocyte, l’adhésion du pathogène, l’ingestion du pathogène par endocytose, la formation d’un phagolysosome, et la présentation de fragments protéiques.
  • Une fois le pathogène digéré par le phagocyte, celui-ci présente aux lymphocytes les déterminants antigéniques nécessaire à la mise en œuvre de la réponse immunitaire adaptative face à ce même pathogène.
Pour bien comprendre
  • La réponse immunitaire innée.
1. Les différentes étapes de la phagocytose

Lors de la mise en œuvre de la réponse immunitaire, les cellules phagocytaires circulantes traversent l’endothélium du capillaire, c’est-à-dire la paroi du vaisseau sanguin, et s’activent en macrophages tissulaires. Ces derniers expriment à leur surface des récepteurs membranaires, qui ont été conservés au cours de l’évolution, capables de reconnaître des motifs répétés communs aux micro-organismes pathogènes.

Lors de cette reconnaissance, l’agent infectieux se fixe soit directement au récepteur, soit se combine d’abord à un intermédiaire : l’opsonine, une molécule soluble. Ce phénomène se nomme opsonisation. Une fois le pathogène identifié, la phagocytose débute.

a. Étape 1 : Attraction du phagocyte

Après avoir reconnu le pathogène, les cellules immunitaires tissulaires émettent des cytokines. Ces protéines ont pour but d’attirer, grâce au chimiotactisme, les cellules phagocytaires circulant dans le sang qui vont se transformer en macrophages tissulaires sur le lieu de l’infection.

Définition : Le chimiotactisme, ou chimiotaxie, est la capacité de certaines cellules circulantes de se déplacer sous l’effet de molécules qui les attirent ou les repoussent.
b. Étape 2 : Adhésion du micro-organisme pathogène à la surface du phagocyte

Le pathogène se fixe à la surface de la cellule immunitaire tissulaire par l’intermédiaire de molécules solubles ou de récepteurs membranaires. Cette fixation conduit à l’invagination de la membrane plasmique du macrophage, qui pourra alors englober le micro-organisme.

Définition : L’invagination est la déformation d’un tissu organique poussant l’un de ses segments vers l’intérieur de l’organisme qu’il entoure, formant ainsi un creux.
c. Étape 3 : Ingestion du micro-organisme par endocytose

La membrane plasmique du macrophage se déforme, créant des pseudopodes qui se referment autour du micro-organisme, ce qui conduit à son internalisation. C’est ce qu’on appelle l’endocytose.

Définition : L’endocytose consiste en l’absorption d’un élément de plus ou moins grande taille par une cellule eucaryote, grâce à l’invagination de la membrane cytoplasmique de celle-ci.
La phagocytose est un type d’endocytose.
d. Étape 4 : Formation d'un phagolysosome

Le micro-organisme se retrouve enfermé dans une vésicule intracytoplasmique : le phagosome. Le phagosome s’entoure d’un autre type de vésicule présent dans le cytoplasme du phagocyte contenant des enzymes digestives : les lysosomes. Ces derniers fusionnent avec le phagosome pour former un phagolysosome dans lequel le micro-organisme pathogène va pouvoir être digéré.

Définition : Un phagolysosome est une vésicule, c’est-à-dire un vacuole, contenue dans le cytoplasme d’une cellule immunitaire. Le phagolysosome est le résultat de la fusion entre un phagosome et des lysosomes.
e. Étape 5 : Digestion du micro-organisme

Les fragments issus de la digestion du micro-organisme vont être rejetés hors de la cellule par exocytose. Cependant, certains fragments protéiques du pathogène vont être exposés sur la membrane du phagocyte afin de permettre l’activation de la réponse immunitaire adaptative.

2. La phagocytose : processus initiateur de la réponse immunitaire adaptative

Les cellules dendritiques et les macrophages, qui réalisent la phagocytose, jouent un rôle central dans l’initiation de la réponse immunitaire adaptative. Elles présentent, à leur surface, des récepteurs leur permettant l’“internalisation” de l’agent infectieux. On les surnomme les sentinelles du système immunitaire.

Au lieu de détruire totalement les micro-organismes ingérés, ces sentinelles vont en garder des fragments protéiques et les transporter jusque dans les organes lymphoïdes. C’est là que se trouvent les lymphocytes, acteurs de la réponse immune adaptative. Ces fragments de l’agent infectieux, ou déterminants antigéniques, sont alors présentés aux lymphocytes qui vont subir une sélection clonale : seuls ceux capables de reconnaître spécifiquement le micro-organisme présentés se multiplient. Leur spécificité vis-à-vis de l’antigène reconnu s’affine.

Par ce processus, l’organisme peut se défendre efficacement, y compris contre les micro-organismes qui ont développé des stratégies pour échapper à la phagocytose.


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