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11.3E : Phagocytose - Biologie

11.3E : Phagocytose - Biologie


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Objectifs d'apprentissage

  1. Décrivez brièvement le rôle des éléments suivants en ce qui concerne la phagocytose :
    1. inflammation
    2. nodules lymphatiques
    3. ganglions lymphatiques
    4. rate
  2. Décrivez les étapes suivantes de la phagocytose :
    1. Activation
    2. chimiotaxie
    3. attachement (à la fois non amélioré et amélioré)
    4. ingestion
    5. destruction
  3. Expliquez ce qui se passe lorsque les phagocytes sont submergés de microbes ou qu'ils adhèrent aux cellules trop grandes pour être phagocytés.
  4. Décrivez les causes de la plupart des destructions tissulaires observées lors d'infections microbiennes.
  5. Comparez les systèmes de destruction dépendants et indépendants de l'oxygène des neutrophiles et des macrophages.
  6. Décrivez brièvement le rôle de l'autophagie dans l'élimination des microbes intracellulaires.

Les cellules phagocytaires comprennent les neutrophiles, les éosinophiles, les monocytes, les macrophages, les cellules dendritiques et les lymphocytes B. La phagocytose est la principale méthode utilisée par le corps pour éliminer les micro-organismes libres dans le sang et les fluides tissulaires. Les cellules phagocytaires du corps sont capables de rencontrer ces micro-organismes de diverses manières

Une infection ou une lésion tissulaire stimule les mastocytes, les basophiles et d'autres cellules à libérer des vasodilatateurs pour initier la réponse inflammatoire. La vasodilatation entraîne une augmentation de la perméabilité capillaire, permettant aux globules blancs phagocytaires tels que les neutrophiles, les monocytes et les éosinophiles - ainsi que d'autres leucocytes - de pénétrer dans les tissus autour du site blessé. Les leucocytes sont alors attirés par chimiotactisme vers la zone d'infection. En d'autres termes, l'inflammation permet aux phagocytes de pénétrer dans les tissus et de se rendre sur le site de l'infection. Les neutrophiles sont les premiers à apparaître et sont ensuite remplacés par les macrophages.

Les nodules lymphatiques sont des masses non encapsulées de tissu lymphoïde contenant des macrophages fixes et des populations en constante évolution de lymphocytes B et de lymphocytes T. Ils sont situés dans les voies respiratoires, le foie et le tractus gastro-intestinal et sont collectivement appelés tissu lymphoïde associé aux muqueuses ou MALT. Les exemples incluent les végétations adénoïdes et les amygdales dans les voies respiratoires et les plaques de Peyer sur l'intestin grêle. Les organismes entrant dans ces systèmes peuvent être phagocytés par des macrophages et des cellules dendritiques fixés et présentés aux lymphocytes B et aux lymphocytes T (y compris les lymphocytes T4 et T8) pour initier des réponses immunitaires adaptatives.

Le liquide tissulaire capte les microbes et pénètre ensuite dans les vaisseaux lymphatiques sous forme de lymphe. Les vaisseaux lymphatiques transportent la lymphe vers les ganglions lymphatiques régionaux (Figure (PageIndex{1})). Les ganglions lymphatiques contiennent de nombreuses fibres réticulaires qui soutiennent les macrophages et les cellules dendritiques fixes ainsi que les populations en constante évolution de lymphocytes B et de lymphocytes T circulants. Les microbes captés par les vaisseaux lymphatiques sont filtrés et phagocytés dans les ganglions lymphatiques par ces macrophages et cellules dendritiques fixés et présentés aux lymphocytes B et T circulants pour initier des réponses immunitaires adaptatives. La lymphe finit par pénétrer dans le système circulatoire au niveau du cœur pour maintenir le volume de fluide de la circulation.

Figure (PageIndex{1}): Schéma d'un ganglion lymphatique. Diagramme schématique d'un ganglion lymphatique montrant le flux de lymphe à travers les sinus lymphatiques. Image utilisée avec autorisation (domaine public ; KC Panchal).

De plus, les cellules de Langerhans (cellules dendritiques immatures) sont situées dans tout l'épithélium de la peau, les voies respiratoires et le tractus gastro-intestinal où, sous leur forme immature, elles sont attachées par de longs processus cytoplasmiques. Lors de la capture des antigènes par pinocytose et phagocytose et de leur activation par des cytokines pro-inflammatoires, les cellules dendritiques se détachent de l'épithélium, pénètrent dans les vaisseaux lymphatiques et sont transportées vers les ganglions lymphatiques régionaux. Au moment où ils pénètrent dans les ganglions lymphatiques, ils ont mûri et sont maintenant capables de présenter un antigène aux populations en constante évolution de lymphocytes T naïfs situés dans le cortex des ganglions lymphatiques.

La rate contient de nombreuses fibres réticulaires qui soutiennent les macrophages et les cellules dendritiques fixes, ainsi que des populations en constante évolution de lymphocytes B et de lymphocytes T circulants. Le sang transporte les micro-organismes jusqu'à la rate où ils sont filtrés et phagocytés par les macrophages fixés et les cellules dendritiques et présentés aux lymphocytes B et T circulants pour initier des réponses immunitaires adaptatives. Il existe également des macrophages et des cellules dendritiques spécialisés situés dans le cerveau (microglie), les poumons (macrophages alvéolaires), le foie (cellules de Kupffer), les reins (cellules mésangiales), les os (ostéoclastes) et le tractus gastro-intestinal (macrophages péritonéaux).

Les étapes impliquées dans la phagocytose

Il y a un certain nombre d'étapes distinctes impliquées dans la phagocytose :

Étape 1 : Activation du phagocyte

Les phagocytes au repos sont activés par des médiateurs inflammatoires tels que des produits bactériens (protéines bactériennes, capsules, LPS, peptidoglycane, acides teichoïques, etc.), des protéines du complément, des cytokines inflammatoires et des prostaglandines. En conséquence, les phagocytes circulants produisent des récepteurs de glycoprotéine de surface qui augmentent leur capacité à adhérer à la surface interne des parois capillaires, leur permettant de sortir du capillaire et d'être attirés vers le site d'infection.

En outre, ils produisent des récepteurs de reconnaissance de motifs endocytiques qui reconnaissent et se lient aux motifs moléculaires associés aux agents pathogènes ou PAMP - composants de molécules microbiennes courantes telles que le peptidoglycane, les acides téichoïques, les lipopolysaccharides et les glycanes riches en mannose qui ne se trouvent pas dans les cellules humaines - pour attacher le microbe au phagocyte pour ce qu'on appelle l'attachement non amélioré (discuté ci-dessous). Ils présentent également une activité métabolique et microbicide accrue en augmentant leur production d'ATP, d'enzymes lysosomales, d'oxydants létaux, etc.

Étape 2 : Chimiotaxie des phagocytes (pour les macrophages errants, les neutrophiles et les éosinophiles)

La chimiotaxie est le mouvement des phagocytes vers une concentration croissante de certains attractifs tels que les facteurs bactériens (protéines bactériennes, capsules, LPS, peptidoglycane, acides teichoïques, etc.), les protéines du complément (C5a), les chimiokines (cytokines chimiotactiques telles que l'interleukine-8 sécrétées par diverses cellules), les produits de scission de la fibrine, les kinines et les phospholipides libérés par les cellules hôtes blessées.

Film montrant la chimiotaxie par les neutrophiles. Chimiotaxie des neutrophiles. © From Intimate Strangers: Unseen Life on Earth. Créé par Mondo Média. Peter Baker, producteur exécutif. Licence d'utilisation, ASM MicrobeLibrary.

Animation You Tube résumant la phagocytose par un macrophage.

Film You Tube illustrant la chimiotaxie.

Certains microbes, comme les virus de la grippe A, Mycobacterium tuberculosis, souches invasives du sang de Neisseria gonorrhoeae, et Bordetella pertussis ont montré qu'ils bloquent la chimiotaxie.

Étape 3 : Fixation du phagocyte au microbe ou à la cellule

L'attachement des micro-organismes est nécessaire pour l'ingestion. L'attachement peut être non amélioré ou amélioré.

une. Attachement non amélioré : l'attachement non amélioré est la reconnaissance innée des modèles moléculaires associés aux agents pathogènes ou PAMP - composants de molécules courantes telles que le peptidoglycane, les acides teichoïques, les lipopolysaccharides, les mannanes et les glucanes communs dans les parois cellulaires microbiennes mais non trouvés sur les cellules humaines - au moyen de récepteurs endocytiques de reconnaissance de motifs, tels que les récepteurs charognards et les récepteurs du mannose, à la surface des phagocytes (Figure (PageIndex{2})).

Figure (PageIndex{2}): Attachement non amélioré des bactéries aux phagocytes. Des molécules de glycoprotéines connues sous le nom de récepteurs de reconnaissance de motifs se trouvent à la surface des phagocytes. Ils sont ainsi nommés parce qu'ils reconnaissent et se lient aux modèles moléculaires associés aux agents pathogènes - composants de molécules courantes telles que le peptidoglycane, les acides téichoïques, les lipopolysaccharides, les mannanes et les glucanes - que l'on trouve dans de nombreux micro-organismes.

b. Attachement amélioré : l'attachement amélioré est l'attachement de microbes aux phagocytes au moyen d'une molécule d'anticorps appelée IgG, les protéines du complément C3b et C4b produites au cours des voies du complément (Figure (PageIndex{3})), et des protéines de phase aiguë telles que comme la lectine liant le mannose (MBL) et la protéine C-réactive (CRP). Les molécules telles que les IgG, C3b et la lectine de liaison au mannose (MBL) qui favorisent une meilleure fixation sont appelées opsonines et le processus est également connu sous le nom d'opsonisation. L'attachement amélioré est beaucoup plus spécifique et efficace que l'attachement non amélioré.

Figure (PageIndex{3}): Attachement amélioré des bactéries aux phagocytes. L'une des fonctions de certaines molécules d'anticorps appelées IgG est de coller des antigènes tels que des protéines bactériennes et des polysaccharides aux phagocytes. Les "pointes" de l'anticorps, la portion Fab, ont une forme qui s'adapte aux épitopes, des portions d'un antigène de forme complémentaire. La « tige » de l'anticorps est appelée partie Fc et est capable de se lier aux récepteurs Fc des phagocytes. De plus, lorsque les voies de défense de l'organisme connues sous le nom de voies du complément sont activées, l'une des protéines de défense bénéfiques produites s'appelle C3b. C3b se lie par une extrémité aux protéines de surface bactériennes et par l'autre extrémité aux récepteurs C3b sur les phagocytes. Les IgG et C3b sont également connus sous le nom d'opsonines et le processus d'attachement amélioré est également appelé opsonisation.

c. Piégeage extracellulaire avec les TNE : En réponse à certains modèles moléculaires associés à des agents pathogènes tels que le LPS et certaines cytokines telles que l'IL-8, les neutrophiles libèrent de l'ADN et des protéines granulaires antimicrobiennes. Ces pièges extracellulaires neutrophiles (NET) se lient aux bactéries, les empêchent de se propager et les tuent avec des protéines antimicrobiennes (voir Figure (PageIndex{15}) et Figure (PageIndex{16})).

Neutrophile NETS piégeant et tuant les bactéries. En réponse à certains modèles moléculaires associés à des agents pathogènes tels que le LPS et certaines cytokines telles que l'IL-8, les neutrophiles libèrent de l'ADN et des protéines granulaires antimicrobiennes. Ces pièges extracellulaires neutrophiles (TNE) se lient aux bactéries, les empêchent de se propager et les tuent avec des protéines antimicrobiennes telles que les histones et les élastines. Une hypothèse, montrée dans cette animation, propose que les TNE soient produites par des neutrophiles vivants en réponse à des bactéries. Alternativement, les TNE peuvent être libérées à la suite de la mort cellulaire nécrotique des neutrophiles.

Certains micro-organismes sont plus résistants à l'attachement phagocytaire.

une. Les capsules peuvent résister à une fixation non améliorée en empêchant les récepteurs de reconnaissance de formes endocytaires sur les phagocytes de reconnaître les composants de la paroi cellulaire bactérienne et les glucides contenant du mannose (voir la figure (PageIndex{14})). Streptocoque. pneumonie active la voie classique du complément, mais résiste à l'opsonisation de C3b, et le complément provoque une inflammation supplémentaire dans les poumons.

c. D'autres capsules, riches en acide sialique, un composant commun de la glycoprotéine de la cellule hôte, ont une affinité pour la protéine sérique H, une protéine régulatrice du complément qui conduit à la dégradation de l'opsonine C3b par le facteur I et à la formation de la C3 convertase. (La protéine sérique H est ce qui conduit normalement à la dégradation de tout C3b qui se lie aux glycoprotéines de l'hôte afin que nous ne collions pas nos propres phagocytes à nos propres cellules avec C3b.)

ré. Certaines capsules recouvrent simplement le C3b qui se lie à la surface bactérienne et empêchent le récepteur C3b des phagocytes d'entrer en contact avec le C3b (voir Figure (PageIndex{3})). Cela se voit avec la capsule de Streptococcus pneumoniae.

e. Neisseria meningitidis a une capsule composée d'acide sialique tandis que Streptococcus pyogenes (streptocoques bêta du groupe A) a une capsule faite d'acide hyaluronique. Ces deux polysaccharides ressemblent étroitement aux glucides trouvés dans les polysaccharides des tissus humains et parce qu'ils ne sont pas reconnus comme étrangers par les lymphocytes qui réalisent les réponses immunitaires, des anticorps ne sont pas fabriqués contre ces capsules. De même, certaines bactéries sont capables de s'enrober de protéines hôtes telles que la fibronectine, la lactoferrine ou la transferrine et évitent ainsi les anticorps.

F. Une molécule de membrane externe de Neisseria gonorrhoeae appelée protéine II et la protéine M de Streptocoque pyogène permettre à ces bactéries d'être plus résistantes à l'engloutissement phagocytaire. La protéine M de S. pyogenes, par exemple, se lie au facteur H de la voie du complément et cela se traduit par la dégradation de l'opsonine C3b par le facteur I et la formation de la C3 convertase. S. pyogenes produit également une protéase qui clive la protéine du complément C5a.

g. Staphylococcus aureus produit de la protéine A pendant que Streptocoque pyogène produit la protéine G. Ces deux protéines se lient à la partie Fc des anticorps (voir Figure (PageIndex{4})) et de cette façon, les bactéries se recouvrent d'anticorps d'une manière qui n'entraîne pas d'opsonisation (voir Figure (PageIndex{5})).

Étape 4 : Ingestion du microbe ou de la cellule par le phagocyte

Après la fixation, la polymérisation puis la dépolymérisation des filaments d'actine envoient des pseudopodes pour engloutir le microbe (voir la figure (PageIndex{6})) et le placent dans une vésicule endocytaire appelée phagosome (voir la figure (PageIndex{7} )).

Au cours de ce processus, une pompe à électrons apporte des protons (H+) dans le phagosome. Cela abaisse le pH dans le phagosome à 3,5 - 4,0 de sorte que lorsqu'un lysosome fusionne avec le phagosome, le pH est correct pour que les hydrolases acides décomposent efficacement les protéines cellulaires. L'acidification libère également des défensines, de la cathélicidine et des protéines induisant la perméabilité bactérienne (BPI), des peptides et des enzymes capables de tuer les microbes, à partir d'une matrice et permettant leur activation.

Micrographies électroniques à balayage d'un macrophage avec des pseudopodes et d'un macrophage phagocytant E. coli sur un vaisseau sanguin; avec l'aimable autorisation de Dennis Kunkel's Microscopy.

Les microbes intracellulaires, tels que les virus et les bactéries qui envahissent les cellules hôtes, peuvent également être engloutis une fois qu'ils pénètrent dans le cytosol de la cellule par un processus appelé autophagie. Un compartiment lié à la membrane appelé autophagosome se développe autour du microbe et du cytosol environnant et le livre ensuite aux lysosomes pour destruction (voir la figure (PageIndex{17})). (Ce processus est également utilisé par les cellules eucaryotes pour engloutir et dégrader les composants cellulaires inutiles ou dysfonctionnels tels que les organites endommagés.)

Certains micro-organismes sont plus résistants à l'ingestion phagocytaire

une. Pathogène Yersinia, comme celui qui cause la peste, contacte les phagocytes et, au moyen d'un système de sécrétion de type III, délivre des protéines qui dépolymérisent les microfilaments d'actine nécessaires à l'engloutissement phagocytaire dans les phagocytes (voir Figure (PageIndex{8})). Un autre Yersinia la protéine dégrade C3b et C5a.

b. Certaines bactéries, comme Mycobacterium tuberculosis, Salmonella, et Listeria monocytogenes peut bloquer l'autophagie.

Blocage de la formation de phagosomes en dépolymérisant l'actine. Les molécules de certaines bactéries, via un système de sécrétion de type III, délivrent des protéines qui dépolymérisent les microfilaments d'actine du phagocyte utilisés pour l'engloutissement phagocytaire.

Étape 5 : Destruction du microbe ou de la cellule

Les phagocytes contiennent des sacs membraneux appelés lysosomes produits par l'appareil de Golgi qui contiennent diverses enzymes digestives, des produits chimiques microbicides et des radicaux oxygénés toxiques. Les lysosomes voyagent le long des microtubules à l'intérieur du phagocyte et fusionnent avec les phagosomes contenant les microbes ingérés et les microbes sont détruits (voir Figure (PageIndex{9})).

Pour visualiser une micrographie électronique d'un phagolysosome, consultez la page Web du Collège de médecine de l'Université de l'Illinois.

Animation You Tube résumant la phagocytose par un macrophage.

Certaines bactéries sont plus résistantes à la destruction phagocytaire une fois englouties.

une. Certaines bactéries, telles que Legionella pneumophilie et Mycobactérie espèces, amènent la cellule phagocytaire à les placer dans une vacuole endocytaire via une voie qui diminue leur exposition aux composés toxiques de l'oxygène.

b. Certaines bactéries, telles que Salmonelle, sont plus résistants aux formes toxiques de l'oxygène et aux défensines (peptides toxiques qui tuent les bactéries).

c. Certaines bactéries, telles que Shigella flexneri et la fièvre pourprée Rickettsia, s'échappent du phagosome dans le cytoplasme avant que le phagosome ne fusionne avec un lysosome (voir la figure (PageIndex{10})).

ré. Neisseria gonorrhoeae produit la protéine Por (protéine I) qui empêche les phagosomes de fusionner avec les lysosomes permettant aux bactéries de survivre à l'intérieur des phagocytes.

e. Certaines bactéries, comme les espèces de Salmonelle, Mycobactérie, Legionella, et Chlamydia, bloquent la machinerie de transport vésiculaire qui permet au phagosome de fusionner avec le lysosome.

F. Certaines bactéries, telles que les pathogènes Mycobactérie et Legionella pneumophilie, empêchent l'acidification du phagosome qui est nécessaire pour tuer efficacement les microbes par les enzymes lysosomales. (Normalement après la formation du phagosome, le contenu s'acidifie car les enzymes lysosomales utilisées pour tuer fonctionnent beaucoup plus efficacement à un pH acide.)

g. Les pigments caroténoïdes qui donnent Staphylococcus aureus sa couleur dorée et les streptocoques du groupe B (SGB) sa teinte orange protègent les bactéries des oxydants toxiques que les neutrophiles utilisent pour tuer les bactéries.

h. lipides de la paroi cellulaire de Mycobacterium tuberculosis, tels que le lipoarabinomannane, arrêtent la maturation des phagosomes empêchant la livraison des bactéries aux lysosomes.

je. Certaines bactéries sont capables de tuer les phagocytes. Des bactéries telles que Staphylococcus aureus et Streptocoque pyogène produisent l'exotoxine leucocidine qui endommage la membrane cytoplasmique du phagocyte. D'autre part, les bactéries telles que Shigella et Salmonelle, induisent l'apoptose des macrophages, une mort cellulaire programmée.

Si le site d'infection contient un très grand nombre de micro-organismes et que des niveaux élevés de cytokines et de chimiokines inflammatoires sont produits en réponse aux PAMP, le phagocyte videra le contenu de ses lysosomes par un processus appelé dégranulation afin de tuer les micro-organismes ou la cellule de manière extracellulaire. .

Cependant, ces contenus lysosomal libérés tuent également les cellules hôtes et les tissus environnants. La plupart des destructions tissulaires associées aux infections résultent de ce processus (voir Figure (PageIndex{11})).

Le phagocyte videra également le contenu de ses lysosomes pour la destruction extracellulaire si la cellule à laquelle le phagocyte adhère est trop grande pour être engloutie (voir Figure (PageIndex{12}) et Figure (PageIndex{13}) ).

Il existe 2 systèmes de destruction dans les neutrophiles et les macrophages : le système dépendant de l'oxygène et le système indépendant de l'oxygène.

1. Le système oxygène-dépendant : production d'espèces réactives de l'oxygène (ROS)

La membrane cytoplasmique des phagocytes contient l'enzyme oxydase qui convertit l'oxygène en anion superoxyde (O2-). Cela peut se combiner avec de l'eau au moyen de l'enzyme dismutase pour former du peroxyde d'hydrogène (H2O2) et les radicaux hydroxyle (OH).

Dans le cas des neutrophiles, mais pas des macrophages, le peroxyde d'hydrogène peut alors se combiner avec le chlorure (Cl2-) par l'action de l'enzyme myéloperoxydase (MPO) pour former de l'acide hypochloreux (HOCL) et de l'oxygène singulet.

Dans les macrophages, l'oxyde nitrique (NO) peut se combiner avec le peroxyde d'hydrogène pour former des radicaux peroxynitrite. (En plus des ROS et du NO, les macrophages sécrètent des cytokines inflammatoires telles que le TNF-alpha, l'IL-1, l'IL-8 et l'IL-12 pour favoriser une réponse inflammatoire.)

Ces composés sont très microbicides car ce sont de puissants agents oxydants qui oxydent la plupart des groupes chimiques présents dans les protéines, les enzymes, les glucides, l'ADN et les lipides. L'oxydation des lipides peut briser les membranes cytoplasmiques. Collectivement, ces radicaux libres oxydants sont appelés espèces réactives de l'oxygène (ROS).

L'oxydase agit également comme une pompe à électrons qui apporte des protons (H+) dans le phagosome. Cela abaisse le pH dans le phagosome de sorte que lorsque les lysosomes fusionnent avec le phagosome, le pH est correct pour que les hydrolases acides, comme l'élastase, décomposent efficacement les protéines cellulaires.

En plus des phagocytes utilisant ce système dépendant de l'oxygène pour tuer les microbes de manière intracellulaire, les neutrophiles libèrent également régulièrement ces agents oxydants, ainsi que des hydrolases acides, dans le but de tuer les microbes de manière extracellulaire. Cependant, ces agents finissent également par tuer les neutrophiles eux-mêmes ainsi que certaines cellules et tissus corporels environnants, comme mentionné ci-dessus.

2. Le système indépendant de l'oxygène

Certains lysosomes contiennent des défensines ), des peptides cationiques qui altèrent les membranes cytoplasmiques ; le lysozyme, une enzyme qui décompose le peptidoglycane, la lactoferrine, une protéine qui prive les bactéries du fer dont elles ont besoin ; la cathepsine G, une protéase qui endommage les membranes microbiennes ; l'élastase, une protéase qui tue de nombreux types de bactéries ; les cathélicidines, des protéines qui, lors du clivage, sont directement toxiques pour une variété de micro-organismes ; la protéine induisant la perméabilité bactéricide (BPI), protéines utilisées par les neutrophiles pour tuer certaines bactéries en endommageant leurs membranes ; collagénase ; et diverses autres enzymes digestives qui présentent une activité antimicrobienne en décomposant les protéines, l'ARN, les composés phosphatés, les lipides et les glucides.

Exercice : Réfléchir-Paire-Partager des questions

  1. Streptocoque pyogène a une capsule faite d'acide hyaluronique, un polysaccharide également présent sur les cellules humaines.

Décrivez quelle importance cela a dans la bactérie résistant à la phagocytose et pourquoi.

  1. Streptocoque pyogène produit une protéine appelée protéine G qui se lie à la portion Fc de l'IgG humaine.

Décrivez quelle importance cela a dans la bactérie résistant à la phagocytose et pourquoi.

  1. De nombreuses bactéries produisent des capsules qui recouvrent leur paroi cellulaire.

Décrivez quelle importance cela a dans la bactérie résistant à la phagocytose et pourquoi.

  1. Les personnes nées avec une maladie granulomateuse chronique ont des neutrophiles dépourvus de l'enzyme oxydase dans leur membrane cytoplasmique.

Décrivez quelle importance cela a dans la bactérie résistant à la phagocytose et pourquoi.

Sommaire

La phagocytose est la principale méthode utilisée par le corps pour éliminer les micro-organismes libres dans le sang et les fluides tissulaires. Une réponse inflammatoire à une blessure et/ou une infection permet aux phagocytes de quitter la circulation sanguine, d'entrer dans les tissus et de se rendre sur le site de l'infection ou de la blessure. Les micro-organismes pénétrant dans les nodules lymphatiques présents dans les voies respiratoires, gastro-intestinales et génito-urinaires peuvent être phagocytés par des macrophages fixes et des cellules dendritiques et présentés aux lymphocytes B et aux lymphocytes T pour initier des réponses immunitaires adaptatives. Le liquide tissulaire capte les microbes dans le tissu, pénètre dans le vaisseaux lymphatiques sous forme de lymphe, et transporte les microbes vers les ganglions lymphatiques régionaux où ils sont filtrés et phagocytés par des macrophages fixes et des cellules dendritiques et présentés aux lymphocytes B et aux lymphocytes T circulants pour initier des réponses immunitaires adaptatives.

Les cellules dendritiques situées dans tout l'épithélium de la peau, les voies respiratoires et le tractus gastro-intestinal phagocytent les microbes, pénètrent dans les vaisseaux lymphatiques et transportent les microbes vers les ganglions lymphatiques régionaux où les cellules dendritiques présentent des antigènes associés aux microbes aux populations en constante évolution de naïfs. Lymphocytes T. Le sang transporte les micro-organismes jusqu'à la rate où ils sont filtrés et phagocytés par des macrophages fixes et des cellules dendritiques et présentés aux lymphocytes B et T circulants pour initier des réponses immunitaires adaptatives. Il existe également des macrophages et des cellules dendritiques spécialisés situés dans le cerveau (microglie), les poumons (macrophages alvéolaires), le foie (cellules de Kupffer), les reins (cellules mésangiales), les os (ostéoclastes) et le tractus gastro-intestinal (macrophages péritonéaux).

  1. Les phagocytes au repos sont activés par des médiateurs inflammatoires et produisent des récepteurs de surface qui augmentent leur capacité à adhérer à la surface interne des parois capillaires, leur permettant de sortir du capillaire et de pénétrer dans les tissus, un processus appelé diapédèse.
  2. L'activation permet également aux phagocytes de produire des récepteurs de reconnaissance de motifs endocytiques qui reconnaissent et se lient aux PAMP microbiens afin de fixer le microbe au phagocyte, ainsi que de présenter une activité métabolique et microbicide accrue.
  3. Les phagocytes utilisent alors la chimiotaxie pour évoluer vers une concentration croissante de certains attractifs tels que des facteurs bactériens ou des molécules de défense.
  4. L'attachement des phagocytes aux microbes ou aux cellules peut se faire par attachement non amélioré ou attachement amélioré.
  5. L'attachement non amélioré est la reconnaissance de motifs moléculaires associés à des agents pathogènes ou PAMP par des récepteurs de reconnaissance de motifs endocytiques à la surface des phagocytes.
  6. L'attachement amélioré, ou opsonisation, est l'attachement des microbes aux phagocytes au moyen d'une molécule d'anticorps appelée IgG, les protéines du complément C3b et C4b, et des protéines de phase aiguë telles que la lectine de liaison au mannose (MBL) et la protéine C réactive (CRP) .
  7. Après la fixation, la polymérisation puis la dépolymérisation des filaments d'actine envoient des pseudopodes pour engloutir le microbe et le placer dans une vésicule endocytaire appelée phagosome.
  8. Au cours de ce processus, une pompe à électrons amène des protons (H +) dans le phagosome pour abaisser le pH dans le phagosome à un pH correct pour que les hydrolases acides décomposent efficacement les protéines cellulaires.
  9. Les phagocytes contiennent des sacs membraneux appelés lysosomes qui contiennent diverses enzymes digestives, des produits chimiques microbicides et des radicaux oxygénés toxiques. Les lysosomes fusionnent avec les phagosomes contenant les microbes ingérés et les microbes sont détruits.
  10. Si le site d'infection contient un très grand nombre de micro-organismes et que des niveaux élevés de cytokines et de chimiokines inflammatoires sont produits en réponse aux PAMP, le phagocyte videra le contenu de ses lysosomes afin de tuer les micro-organismes ou la cellule de manière extracellulaire.
  11. Le contenu lysosomal libéré lors de la destruction extracellulaire tue également les cellules et les tissus hôtes environnants. La plupart des destructions tissulaires associées aux infections résultent de la destruction extracellulaire par les phagocytes.