CHIMIOTAXIE: BACTÉRIENNE, CHEZ LES NEUTROPHILES, DANS L'INFLAMMATION - LA BIOLOGIE - 2025

La chimiotaxie est un mécanisme par lequel les cellules se déplacent en réponse à un stimulus chimique. Le stimulus peut être n'importe quelle substance diffusible, qui est détectée par des récepteurs à la surface de la cellule. Il existe deux principaux types de chimiotaxie: positive et négative.

La chimiotaxie positive est dans laquelle le mouvement est dirigé vers la source du stimulus où la concentration est la plus élevée. Pour sa part, la chimiotaxie négative est dans laquelle le mouvement se produit dans la direction opposée au stimulus chimique. Dans les organismes multicellulaires, la chimiotaxie est vitale pour le développement et le fonctionnement normal du corps.

Dans la chimiotaxie, les bactéries et autres organismes unicellulaires ou multicellulaires dirigent leurs mouvements en réponse à certains produits chimiques dans leur environnement (stimuli).

C'est un mécanisme important du système immunitaire pour attirer les lymphocytes T vers les endroits où il y a infection. Ce processus peut être modifié pendant les métastases.

Chimiotaxie bactérienne

Les bactéries peuvent se déplacer à travers une variété de mécanismes, le plus courant étant le mouvement de leurs flagelles. Ce mouvement est médié par la chimiotaxie qui sert à les rapprocher des substances favorables (chimio-attractifs) et à les éloigner des substances toxiques (chimio-répulsifs).

Les bactéries, comme Escherichia coli, ont plusieurs flagelles qui peuvent tourner de deux manières:

- À droite. Dans ce cas, chaque flagelle "pagaie" dans une direction différente, provoquant le retournement des bactéries.

- Vers la gauche. Dans ce cas, les flagelles sont alignés dans une seule direction, ce qui fait nager les bactéries en ligne droite.

Généralement, le mouvement d'une bactérie résulte de l'alternance de ces deux phases de rotation. La chimiotaxie cible les bactéries en régulant la fréquence et la durée de chacune.

Cette modulation du sens du mouvement est le résultat de changements très précis du sens de rotation des flagelles. Mécaniquement, donc, l'essence de la chimiotaxie bactérienne est de contrôler la direction de la rotation flagellaire.

Chimiotaxie des neutrophiles

Les neutrophiles sont un type de cellules du système immunitaire qui sont essentielles à la défense contre les infections. Dans le corps, les neutrophiles migrent vers des endroits où il y a une infection ou une lésion tissulaire.

La migration de ces cellules est médiée par la chimiotaxie, qui agit comme force d'attraction pour déterminer la direction dans laquelle les neutrophiles se déplacent. Ce processus est activé par la libération de protéines spécialisées du système immunitaire, appelées interleukines, aux sites où il y a des lésions tissulaires.

Parmi les nombreux neutrophiles qui circulent à l'extérieur de la moelle osseuse, la moitié se trouvent dans les tissus et l'autre dans les vaisseaux sanguins. Parmi ceux trouvés dans les vaisseaux sanguins, la moitié se trouvent dans le flux principal de sang circulant rapidement dans tout le corps.

Le reste des neutrophiles sanguins se déplacent lentement, avec leur mouvement amiboïde caractéristique, le long des parois internes des vaisseaux sanguins. Lors de la réception d'un signal chimiotactique, les neutrophiles pénètrent rapidement dans les tissus pour remplir leur fonction de défense.

Action protéique

La chimiotaxie des neutrophiles est médiée par des protéines insérées dans la membrane plasmique, qui fonctionnent comme des récepteurs pour certaines molécules du système immunitaire. La liaison des récepteurs à leurs molécules cibles entraîne la migration des neutrophiles vers les sites d'infection.

Pendant la chimiotaxie, les cellules se déplacent en réponse à des signaux chimiques. L'action des neutrophiles n'est qu'un exemple de la façon dont le corps utilise la chimiotaxie pour répondre à une infection.

Chimiotaxie et inflammation

Pendant l'inflammation, les globules blancs (leucocytes) adhèrent aux cellules à l'intérieur des vaisseaux sanguins, d'où ils migrent à travers la couche de cellules endothéliales et se déplacent entre les tissus jusqu'à la source de l'inflammation, où ils agiront comme défense de l'hôte.

La chimiotaxie des leucocytes est considérée comme essentielle pour la migration du sang vers les tissus où il y a inflammation. Cette réponse inflammatoire est provoquée par un agent infectieux ou une substance allergique.

L'inflammation augmente le flux sanguin et la perméabilité des vaisseaux sanguins, provoquant l'échappement des cellules et des protéines du sang vers les tissus. En raison de cette réponse, les neutrophiles sont les premiers répondeurs à l'inflammation (en plus des cellules déjà présentes dans les tissus, comme les macrophages et les mastocytes).

Chimiotaxie et phagocytose

Lors d'une infection, les signaux chimiques attirent les phagocytes vers les endroits où l'agent pathogène a envahi le corps. Ces produits chimiques peuvent provenir de bactéries ou d'autres phagocytes déjà présents. Les phagocytes sont stimulés par ces molécules chimio-attractives et se déplacent par chimiotaxie.

Les phagocytes sont une classe de cellules qui comprend les macrophages, les neutrophiles et les éosinophiles, capables d'ingérer (engloutir) et de détruire les micro-organismes responsables de l'induction de la réponse inflammatoire.

Les neutrophiles sont les premiers à s'accumuler autour des agents envahisseurs et à initier le processus de phagocytose. Ensuite, les macrophages locaux - également appelés phagocytes professionnels - et le reste des phagocytes du sang migrent dans les tissus et déclenchent la phagocytose.

Les facteurs qui interfèrent

Surtout, certaines espèces de bactéries et leurs produits peuvent interférer avec le processus de chimiotaxie, inhibant la capacité des phagocytes à se déplacer vers le site de l'infection.

Par exemple, la streptolysine streptococcique supprime la chimiotaxie des neutrophiles, même à de très faibles concentrations. En outre, les cellules de Mycobacterium tuberculosis sont connues pour inhiber la migration des leucocytes.

Chimiotaxie en immunologie

La chimiotaxie est un processus fondamental pour le système immunitaire car elle coordonne la direction des mouvements des cellules importantes dans la défense de l'organisme. Grâce à ce mécanisme, les neutrophiles peuvent se rendre dans des endroits où il y a une infection ou une blessure.

Parallèlement à la réponse inflammatoire, la chimiotaxie est essentielle pour la migration d'autres phagocytes nécessaires pour éliminer les toxines, les agents pathogènes et les débris cellulaires. Cela fait partie de la défense immunitaire innée.

Références

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