LES LYSOSOMES ET ENDOSOMES

Structure

Les lysosomes sont des petites vésicules sphériques de  250 Å à 500 Å de diamètre, limitées par une membrane d'une épaisseur d'environ 75 Å.

Leur membrane est dérivée des saccules  de l'appareil de Golgi et elle est constituée de:

- protéines (50 à 60%), dont des enzymes (ADPase, ATPase) et des transporteurs d'ions,

- lipides (phospholipides, cholestérol),

- oligosaccharides, qui correspondent à la présence de glycoprotéines. Ces oligosaccharides contribuent à  isoler les constituants membranaires du lysosome contre l'action lytique éventuelle des hydrolases qu'il contient.

La structure interne des lysosomes est extrêmement irrégulière et présente une très grande variabilité.

Fonction

Les lysosomes représentent le site majeur de la dégradation intracellulaire de molécules d'origine endogène et exogène.

- dégradation de molécules endogènes (= autophagie) : fragments de membranes, mitochondries, grains de sécrétion
- dégradation de molécules exogènes (= endocytose) : les molécules sont de natures très variées , hormones, facteurs de croissance, lipoprotéines, virus, etc. Le cas extrême de l'endocytose est représenté par la phagocytose. Dans ce cas ce sont des éléments plus volumineux comme les bactéries, les protozoaires pathogènes qui accèdent aux lysosomes. La phagocytose est une des particularités des cellules présentatrices d'antigènes (macrophages, cellules dendritiques).

Contenu des lysosomes

Le contenu des lysosomes est biochimiquement et morphologiquement hétérogène. Il est formé:
- d'hydrolases acides (une quarantaine: protéases, nucléases, glycosidases, lipases, phosphatases) dont l'activité optimale s'exerce à pH 5. Le pH est maintenu par une ATPase à protons (membranaire).
- des produits de dégradation parvenant aux lysosomes  soit par autophagie soit par endocytose.

Tri et ciblage des hydrolases lysosomales

Nécessité de deux signaux:
1er signal de tri : acquisition d'un ou plusieurs groupements mannose 6 phosphate (M6P) par les hydrolases.
Les hydrolases lysosomales sont des protéines N-glycosylées qui acquièrent ce groupement au niveau des compartiments golgiens cis et médian.
2ème signal de tri: liaison du M6P à son récepteur (M6P-R)
La capacité de liaison n'est acquise que dans le trans Golgi.
Les hydrolases sont ensuite dirigées vers le compartiment post-golgien. Lors de la formation du lysosome dans ce compartiment le pH devient acide, ce qui conduit à la dissociation des hydrolases de leur récepteur (M6P-R). Les hydrolases restent dans la lumière du lysosome alors que les récepteurs sont recyclés par formation de vésicules à partir du lysosome.

PATHOLOGIES LIEES AUX LYSOSOMES