Phagocytose
C'est une forme particulière d'endocytose par récepteur interposé qui concerne des particules et de grands complexes macromoléculaires (voir figure 15). Deux récepteurs sont impliqués : l'un, FcR, qui fixe la fraction Fc des immunoglobulines (anticorps) et l'autre, CR1, qui fixe le C3b, composant de la cascade du complément. Par l'intermédiaire des immunoglobulines et/ou de C3b, les monocytes, macrophages et granulocytes peuvent adsorber les particules étrangères telles que des bactéries. Les très nombreuses immunoglobulines et/ou les C3b, fixés à la fois à la surface de la particule et aux récepteurs portés par le phagocyte, déclenchent un mouvement phagocytique par lequel la membrane plasmique englobe graduellement la particule étrangère. Ceci implique .
pour plus de détail sur une bactérie enrobée par un macrophage.
Une fois à l'intérieur de la cellule, le phagosome fusionne avec les lysosomes primaires qui permettront par leurs enzymes hydrolytiques de détruire la particule étrangère. Le processus est accompagné par la production d'espèces oxygénées réactives (radicaux libres d'oxygène tels que O- 2, acide hypochlorique OCI- - H+ et peroxyde d'hydrogène H2O2) due à un complexe enzymatique, la NADPH : O2 oxydoréductase. Ces espèces oxygénées se lient aux lipides et aux protéines, causant ainsi leur dénaturation (voir figure 15 et figure 16).
Lorsque les particules étrangères sont spécifiquement recouvertes d'immunoglobulines (phénomène d'opsonisation), leur ingestion et leur destruction sont beaucoup plus efficaces que lorsque le complément (C3b) seul s'y fixe. C'est une de raisons pour lesquelles la vaccination, qui augmente le taux d'immunoglobulines spécifiques, nous protège d'une infection bactérienne.
Remarque :
Cependant, même en l'absence d'immunoglubolines spécifiques, les bactéries sont reconnues comme étrangères car leur surface riche en lipopolysaccharides induit l'activation du complément et la fixation d'un de ses composants C3b (voie alternative d'activation du complément). C3b sera reconnu par CR1 (ou Mac–1), qui permettra au phagocyte d'enrober la bactérie.
Pour en savoir plus, consultez les documents suivants : « phagocytosis GTPases Niedergang » [pdf] (244 Ko), « phagocytosis cytoskeleton Caron » [pdf] (331 Ko).
Complément : Excursion : Mechnikov et les phagocytes
Ilya Ilyich Mechnikov découvrit le phénomène de phagocytose dans un laboratoire privé à Messine (Sicile, Italie) en poursuivant son travail d'embryologie comparative. Il observait chez des larves d'étoile de mer (Echinodermes) les cellules mobiles, impliquées selon lui dans la défense de l'organisme contre les agents pathogènes. Pour tester son hypothèse, il introduisit des morceaux d'épines prélevés sur un oranger (tangérine) qui avait servi d'arbre de Noël à ses enfants. Le lendemain, il observa que les épines étaient entourées de cellules mobiles. Cela lui rappela que, lors de l'inflammation induite par une infection, chez les animaux à circulation fermée, les globules blancs quittent les vaisseaux. Il postula que ces leucocytes extravasés sont l'équivalent des cellules mobiles chez l'échinoderme et servent donc à détruire les bactéries introduites par l'infection.
En regagnant Odessa (Ukraine, Russie), où il avait son laboratoire, il s'arrêta à Vienne, chez son collègue zoologiste Claus, qui lui suggéra de donner aux cellules mobiles le nom de phagocytes (du Grec « phagos » : manger). A Odessa, vers 1883, Mechnikov présenta son premier article sur la phagocytose. Il quitta la Russie en 1888 pour gagner l'Institut Pasteur à Paris (France). Mechnikov partagea le prix Nobel de Physiologie et Médecine avec Paul Ehrlich, en 1908, pour leurs travaux sur l'immunité.