ENDOCYTOSE MÉDIÉE PAR LES RÉCEPTEURS: PROCESSUS ET FONCTIONS - LA BIOLOGIE - 2025

L' endocytose médiée par les récepteurs est un phénomène cellulaire comprenant des molécules spécifiques contrôlées à l'intérieur de l'entrée cellulaire. La matière à ingérer est progressivement entourée par une petite partie de la membrane plasmique jusqu'à ce que toute la substance ait été recouverte. Ensuite, cette vésicule est détachée à l'intérieur de la cellule.

Les récepteurs qui participent à ce processus sont situés sur la surface cellulaire dans des régions appelées «dépressions recouvertes de clathrine».

Source: Alejandro Porto

Ce type d'endocytose donne à la cellule un mécanisme de discrimination entre les substances qui entrent. De plus, il augmente l'efficacité du processus, par rapport à l'endocytose non discriminatoire.

Le concept opposé de l'endocytose est l'exocytose et comprend la libération de molécules dans l'environnement externe des cellules.

Qu'est-ce que l'endocytose?

Les cellules eucaryotes ont la capacité de capturer des molécules de l'environnement extracellulaire et de les inclure à l'intérieur grâce à un processus appelé endocytose. Le terme est attribué au chercheur Christian deDuve. Il a été suggéré en 1963 et comprenait l'ingestion d'une large gamme de molécules.

Le phénomène se produit de la manière suivante: la molécule ou le matériau à introduire est entouré d'une partie de la membrane cytoplasmique qui est ensuite invaginée. Ainsi, une vésicule est formée qui contient la molécule.

Classification

Selon le type de matériel qui entre, le processus d'endocytose est classé en phagocytose et pinocytose.

Le premier, la phagocytose, consiste à ingérer des particules solides. Cela inclut de grosses particules telles que des bactéries, d'autres cellules intactes ou des débris d'autres cellules. En revanche, le terme pinocytose utilisé pour décrire l'ingestion de liquides.

Qu'est-ce que l'endocytose médiée par les récepteurs?

L'endocytose médiée par les récepteurs est un phénomène cellulaire caractérisé par l'entrée de molécules dans la cellule de manière sélective et contrôlée. Les molécules à entrer sont spécifiques.

Comme le nom du procédé l'indique, la molécule à saisir est reconnue par une série de récepteurs situés à la surface de la cellule. Cependant, ces récepteurs ne sont pas trouvés au hasard à travers la membrane. En revanche, sa localisation physique est très spécifique dans les régions appelées «dépressions tapissées de clathrine».

Les dépressions forment une invagination à partir de la membrane, conduisant à la formation de vésicules recouvertes de clathrine qui contiennent les récepteurs et leurs macromolécules liées respectives. La macromolécule qui se lie au récepteur est appelée ligand.

Après la formation des petites vésicules de clathrine, ces dernières fusionnent avec des structures appelées endosomes précoces. Dans cette étape, le contenu de l'intérieur de la vésicule de clathrine est distribué dans différentes régions. L'un d'eux est les lysosomes, ou ils peuvent être recyclés dans la membrane plasmique.

Caractéristiques

Les processus traditionnels de pinocytose et de phagocytose sont de type non discriminant. Autrement dit, les vésicules emprisonneront toute molécule - solide ou liquide - qui se trouve dans l'espace extracellulaire et sont transportées vers la cellule.

L'endocytose médiée par les récepteurs fournit à la cellule un mécanisme très sélectif qui lui permet de discriminer et d'augmenter l'efficacité de l'internalisation des particules dans l'environnement cellulaire.

Comme nous le verrons plus loin, le procédé permet la prise de molécules très importantes comme le cholestérol, la vitamine B12 et le fer. Ces deux dernières molécules sont utilisées pour la synthèse de l'hémoglobine et d'autres molécules.

Malheureusement, la présence de récepteurs qui interviennent dans l'endocytose a été exploitée par une série de particules virales pour pénétrer dans la cellule - par exemple le virus de la grippe et le VIH.

Processus

Pour comprendre comment se produit le processus d'endocytose médiée par les récepteurs, l'absorption de cholestérol par les cellules de mammifères a été utilisée.

Le cholestérol est une molécule de type lipidique avec de multiples fonctions, telles que la modification de la fluidité des membranes cellulaires et en tant que précurseur des hormones stéroïdes liées à la fonction sexuelle des organismes.

Modèle d'endocytose à médiation par les récepteurs: cholestérol chez les mammifères

Le cholestérol est une molécule hautement insoluble dans l'eau. Pour cette raison, son transport se produit dans la circulation sanguine sous forme de particules de lipoprotéines. Parmi les plus courantes, nous trouvons la lipoprotéine de basse densité, généralement abrégée en LDL - acronique de son acronyme en anglais lipoprotéine de basse densité.

Grâce à des études menées en laboratoire, il a été possible de conclure que l'entrée de la molécule LDL dans la cellule se fait par liaison à un récepteur spécifique à la surface cellulaire situé dans des dépressions enduites de clathrine.

L'intérieur des endosomes avec LDL est acide, ce qui permet la dissociation de la molécule LDL et de son récepteur.

Après avoir été séparés, le destin des récepteurs est d'être recyclé dans la membrane plasmatique, alors que le LDL continue son transport maintenant dans les lysosomes. À l'intérieur, le LDL est hydrolysé par des enzymes spécifiques, générant du cholestarol.

Enfin, le cholestérol est libéré et la cellule peut le prendre et l'utiliser dans diverses tâches là où il est nécessaire, comme les membranes.

Que se passe-t-il lorsque le système échoue?

Il existe une maladie héréditaire appelée hypercholestérolémie familiale. L'un des symptômes de cette pathologie est un taux de cholestérol élevé. Ce trouble résulte d'une incapacité à introduire la molécule LDL à partir de fluides extracellulaires dans les cellules. Les patients présentent de petites mutations dans les récepteurs.

Après la découverte de la maladie, il a été possible d'identifier que dans les cellules saines il y avait un récepteur responsable de la médiation de l'entrée du LDL, qui s'accumule dans des dépressions cellulaires spécifiques.

Dans certains cas, les patients ont pu reconnaître le LDL, mais ses récepteurs n'ont pas été trouvés dans les dépressions tapissées. Ce fait a conduit à la reconnaissance de l'importance des dépressions tapissées dans le processus d'endocytose.

Endocytose indépendante de la clathrine

Les cellules ont également des voies qui permettent de réaliser une endocytose sans implication de la clathrine. Parmi ces voies, se distinguent les molécules liées aux membranes et aux fluides endocytaires malgré l'absence de clathrine.

Les molécules qui entrent de cette manière pénètrent à l'aide de petites invaginations appelées cavéoles situées dans la membrane plasmique.

Références

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