LYSOSOMES

Rôle physiopathologique

Chez de nombreux micro-organismes unicellulaires et invertébrés primitifs, le rôle des lysosomes est avant tout nutritif. L'hétérophagie sert à la capture et à la digestion des aliments exogènes, l'autophagie à l'utilisation contrôlée des constituants cellulaires propres en cas de pénurie alimentaire. Cette fonction a perdu de l'importance chez les animaux supérieurs, où elle n'intervient que pour quelques nutriments particuliers, tel le cholestérol. En revanche, la digestion lysosomiale y est adaptée à de multiples fonctions spécialisées. Ainsi, selon le type cellulaire impliqué, le mécanisme hétérophagique sert à la défense contre les envahisseurs étrangers, au nettoyage des alvéoles pulmonaires, à la réabsorption rénale, au remaniement osseux, au catabolisme des protéines plasmatiques, à la régulation d'effets hormonaux, à la synthèse d'hormones thyroïdiennes et à bien d'autres processus physiologiques. L'autophagie joue un rôle très général dans les multiples phénomènes autolytiques qui interviennent dans le renouvellement (turnover) des constituants cellulaires, ainsi que dans l'adaptation, la différenciation et le développement.

Les lysosomes sont fréquemment impliqués dans la genèse d'affections pathologiques. Les hydrolases qu'ils hébergent peuvent léser le cytoplasme, si elles sont libérées à l'intérieur de la cellule, ou endommager les structures extracellulaires, si elles sont déversées à l'extérieur. Par ailleurs, la surcharge des lysosomes par des matériaux non digérés et la dilatation qui en résulte peuvent compromettre le fonctionnement cellulaire normal. Grâce à l'élucidation de ces mécanismes, nombre de maladies se sont révélées comme des manifestations d'une pathologie digestive cellulaire :

– Décharge intracellulaire du contenu lysosomial (les structures cellulaires sont endommagées et souvent la cellule meurt) : silicose, inflammations, intoxications par des drogues lysosomotropes, des agents membranolytiques, des lysines bactériennes.

– Décharge extracellulaire du contenu lysosomial (les structures conjonctives extracellulaires sont endommagées) : arthrite rhumatoïde et autres affections auto-immunitaires, intoxications par excès de vitamine A, hypersécrétion d'hormone parathyroïdienne.

– Surcharge (la cellule est étouffée par ses lysosomes hypertrophiés) : thésaurismoses génétiques, néphrose, athérome, cystinose, intoxications par des macromolécules indigestes (dextranne, PVP) ou par des drogues lysosomotropes (chloroquine, gentamicine), accumulation de lipofuscine (sénescence).

Les causes de ces anomalies sont diverses : génétiques, infectieuses, toxiques, endocriniennes, nutritionnelles ou auto-immunitaires. À leur tour, ces notions inspirent de nouvelles méthodes de prévention et de traitement. Elles sont exploitées aussi par une chimiothérapie plus sélective des affections cancéreuses.