PHAGOCYTOSE

C'est au zoologiste Élie Metchnikoff, venu de Russie en 1886 pour travailler à l'Institut Pasteur et Prix Nobel de médecine en 1908, que l'on doit la première description des cellules capables d'incorporer dans leur cytoplasme des particules inertes et de les digérer. Il devait les baptiser phagocytes (de phagein, manger et kytos, cellule) et attribuer à leur activité – la phagocytose – un rôle capital dans les processus de défense contre les agressions microbiennes. La démonstration, qui est restée célèbre, eut lieu en 1882 lors de son séjour dans le laboratoire de biologie marine de Messine : Metchnikoff observait au microscope les réactions de la puce de mer (ou daphnie) à l'introduction de bactéries dans son milieu environnant. Visualisant un processus typique de phagocytose, il en conclut que les phagocytes qui sont présents chez tous les organismes vivants ont pour mission essentielle d'assurer leur défense contre les agents infectieux.

Cette théorie phagocytaire de l' immunité fut à l'origine très controversée par les défenseurs de la théorie humorale, et notamment par Von Behring, Prix Nobel de médecine en 1901 pour ses travaux sur la diphtérie. Les découvertes ultérieures montrèrent que les phagocytes étaient aussi indispensables à la survie que les anticorps, et que ces deux protagonistes cellulaires et humoraux du système immunitaire étaient en fait intimement associés dans les processus de résistance de l'hôte envers les divers agents pathogènes.

Chez les Mammifères, la fonction de phagocytose est partagée par deux variétés de cellules appartenant à la famille des leucocytes (ou globules blancs) : les polynucléaires neutrophiles et les monocytes- macrophages, longtemps désignés sous le nom de cellules du système réticulo-endothélial, et aujourd'hui regroupés en phagocytes mononucléés, terme qui permet de les différencier des autres phagocytes (ou polynucléaires) et de préciser qu'ils dérivent des monocytes.

La phagocytose est aujourd'hui considérée comme un cas particulier d'une fonction d'internalisation des substances que possèdent très généralement les cellules. Lorsque les objets ingérés ont un diamètre supérieur à 100 nm, on qualifie le phénomène de capture endocytose, si elles ont moins de 100 nm, on parle de pinocytose.

Les modalités de l'internalisation

Le caractère spectaculaire des processus de phagocytose et la facilité de leur obtention (par exemple en mettant en présence des globules blancs et une suspension d'amidon) ont favorisé son observation au microscope photonique.

L'usage du microscope électronique, en revanche, a bien montré la généralité des phénomènes d'internalisation endocytose et pinocytose chez la quasi-totalité des cellules eucaryotes. La pinocytose permet l'internalisation de molécules dissoutes dans le milieu environnant. Ce prélèvement de liquide extracellulaire est peu spécifique, saturable et dépend de la concentration de la molécule. Il résulte de l'invagination de la membrane plasmique autour de la gouttelette de liquide et de la constitution secondaire d'une vésicule de pinocytose (de 0,1 μm de diamètre environ), ce qui permet le transport dans la cellule de tous les ions et de toutes les molécules présentes dans la gouttelette.

Dans le cas de l'endocytose par récepteurs, le processus d'internalisation cellulaire est au contraire très spécifique. Il met en jeu des protéines membranaires qui possèdent chacune un site de fixation capable d'interagir avec une autre protéine ou un autre ligand particulier. Le récepteur peut fixer cette substance avec une haute affinité, c'est-à-dire même si la concentration de la substance dans le milieu environnant est très faible, et même si d'autres molécules qu'il ne reconnaît pas sont présentes en grande concentration. Là encore,[...]