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Cours de physiologie cellulaire Les lysosomes Présenté par Dr TAIBI Faiza INTRODUCTION En 1955, le biochimiste belge De Duve identifia dans les cellules des organites caractérisés par un équipements enzymatique spécialisé dans la dégradation de différents constituants normaux de la cellule. Ce sont les lysosomes Morphologie et structure Les lysosomes sont tjrs limités par une membrane de 75A° La structure, le nombre, la taille, le contenu diffèrent d’une cellule à l’autre et même à l’intérieur d’une même cellule, selon son état physiologique Les lysosomes se classent en deux types Isolés: lysosomes primaires Iiés: lysosomes secondaires 1. Lysosomes primaires ou purs: Ce sont des vésicules qui ne renferment que des enzymes lytiques, limitées par une membrane imperméable qui protège la cellule 2. Les lysosomes secondaires: Vacuoles volumineuses avec un contenu hétérogène selon la nature des substances à digérer et le stade de la digestion a/ Phagosomes: lysosome primaire + vacuole phagocytaire (invagination) b/ Corpuscules résiduels: proviennent des phagosomes et contenant des résidus non digestibles c/ cytosomes/vacuoles autophagiques: une zone lysée s’entoure d’une membrane formant une vacuole dans laquelle se déverse des enzymes lysosomiques Rôles physiologiques 1. Voie autophagique endocytose Substance exogène Phagosome Fusion avc lyso Iaire Lyso IIaire Corps résiduels Décharge des enzymes Les substances digérées passent à travers la membrane des lysosomes dans le phagosome peuvent être réutilisées Rejetés par exocytose Corps résiduels conservé Milieu extracellulaire déchets Substances exogènes Membrane plasmique Capture des substances par endocytose Vacuoles/vésicules d’endocytose Digestion des substances exogènes Rejet des substances par exocytose Corps résiduel Lysosome secondaire Produit de la digestion Lysosomes primaires Hydrolases lysosomales Figure 1. Principales étapes de l’hétérophagie Activité hétérophagique des cellules folliculeuses de la thyroïde: production d’hormone thyroïdienne à partir de la thyroglobuline Lumière du follicule Thyroglobuline iodée colloïde Iodation Sécrétion de thyroglobuline Lysosome primaire Tri-iodothyronine et tetraiodothyronine Endocytose Gouttelettes de colloïde Digestion Lysosome secondaire Rejet des hormones thyroïdiennes Figure 2. Production d’hormones thyroïdiennes à partir de la thyroglobuline La voie autophagique C’est la digestion intracellulaire de substrats endogènes, elle se fait dans les lysosomes secondaires appelés vacuoles autophagiques Cette vacuole peut se former par: Repliement d’une lame du REL Invagination d’un lysosome Hydrolases lysosomales Particules de Réticulum endoplasmique glycogène VACUOLES AUTOPHAGIQUES CORPS RESIDUELS A Mitochondries B Lysosome Lysosomes primaires Dictyosome Produit de sécrétion Grain de sécrétion Formation de vacuoles autophagiques C Biogénèse des lysosomes primaires: Les lysosomes se forment: A partir de l’Appareil de Golgi: les hydrolases lysosomales sont synthétisés par les ribosomes du RE, transitent par les dictyosomes. Les lysosomes primaires sont des grains de sécrétion golgiens A partir du réticulum endoplasmique lisse: une portion de réticulum endoplasmique lisse située au voisinage de la face de formation des dictyosomes et appelée « GERL » bourgeonne des vésicules qui forment les lysosomes primaires. Biogénèse des lysosomees primaires: Lysosomes primaires Hydrolases lysosomales Lysosomes primaires GERL ............ .... . ..... ............ dictyosome Réticulum endoplasmique rugueux Biogénèse des lysosomes primaires Grains de sécrétion Lysosomes et pathologie: Certaines particules drainées dans la cellule, sont digérées par les granulocytes ou les macrophages Elles sont généralement digérées, elles provoquent donc la lyse des lysosomes IIaires et donc des granulocytes La goutte maladies La silicoce Certaines autres maladies proviennent d’un système enzymatique lysosomale Surchargé, donc incapable de digérer toutes les substances enfermées. C’est la maladie de la surcharge Cristaux d’urate Membrane de la vacuole D A Interaction cristal d’urate-membrane de la vacuole digestive Phagocytose d’un cristal d’urate de sodium Lysosomes primaires ou granules spécifiques Vacuole de phagocytose E Rupture de la membrane de la vacuole digestive B Cristal empoisonné dans une vacuole Libération des hydrolases C F Décharge des hydrolases lysosomales Lyse du granulocyte Membrane plasmique lysée Destruction des granulocytes par les cristaux d’urate de sodium dans la maladie de la goutte
