7. N UTRITION ET CROISSANCE DES CELLULES.U TILISATION DES MÉTABOLITES 193
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
spermatozoïdes : la vésicule acrosomale, située
au-dessus du noyau, et dont le rôle dans la fécondation est capital. La libération du contenu de cet
unique lysosome géant par exocytose, permet la
lyse des enveloppes entourant l’ovule (gangue
gélatineuse, membrane vitelline), et contribue ainsi
à la rencontre et la fusion des gamètes.
3.3.3. P ATHOLOGIES LYSOSOMALES HUMAINES
De nombreuses pathologies humaines sont liées
à des dysfonctionnements des lysosomes ; ceux-ci
sont de deux types : 1) soit les hydrolases sont
libérées de façon anormale, et en abondance dans
le hyaloplasme, pouvant entraîner la mort de la
cellule, 2) soit l’équipement enzymatique de ces
organites est défectueux, pour des raisons génétiques, ce qui a des conséquences toujours graves
pour l’organisme. On connaît diverses conditions
environnementales dans lesquelles les lysosomes
sont fragilisés et conduits à libérer leur contenu
dans le hyaloplasme, avec comme conséquence des
altérations cellulaires plus ou moins graves. Il
s’agit des situations de stress cellulaire, consécutives à un état de choc : hypoxie ou hyperoxie, acidose, intoxications variées. Certains composés
chimiques sont connus pour fragiliser ou stabiliser
in vitro la membrane lysosomale. Deux exemples
de maladies lysosomales sont donnés dans l’encart
suivant.
On connaît par ailleurs plusieurs dizaines de
maladies génétiques humaines liées à l’absence ou
à la déficience d’une enzyme lysosomale. Compte
tenu du rôle de ces organites dans le renouvellement constant des constituants cellulaires, ces anomalies auront, à terme, des conséquences graves
liées à l’accumulation de composés non dégradés
au sein de la cellule. S’ils ne sont pas évacués par
les cellules, les corps résiduels formés s’hypertrophient, envahissent le hyaloplasme et perturbent
considérablement le fonctionnement normal des
cellules. Ces maladies, qui ne se manifestent donc
que progressivement au cours du développement
des individus, sont appelées maladies de surcharge. On peut citer, à titre d’exemples, la mucolipidose de type II, très rare, et les maladies de
Hurler et de Tay-Sachs (voir chapitre 9).
La première correspond à un défaut d’adressage
(voir plus loin) des enzymes lysosomales vers ces
organites, chez les fibroblastes;ceci a deux conséquences : la plupart des hydrolases sont absentes
de ces organites, mais sont sécrétées et se retrouvent dans le sang des patients ! Un syndrome de
surcharge extrême est donc observé dans les cellules affectées, sous forme de grosses inclusions
cytoplasmiques. De façon étonnante, d’autres tissus de l’organisme ne sont pas touchés par l’anomalie, ce qui témoigne de la complexité des
mécanismes qui président à l’adressage des protéines vers leurs compartiments destinataires.
Les deux autres maladies correspondent à la
déficience d’une seule activité enzymatique : une
enzyme responsable de la dégradation des glycosaminoglycanes (voir chapitre 14) dans le premier
Exemples de maladies lysosomales
non génétiques : la silicose et la goutte
Ces deux maladies sont dues à l’ingestion, par
les granulocytes ou les macrophages, de particules qui provoquent l’altération de la membrane des lysosomes secondaires, et la
libération des hydrolases qu’ils contiennent,
avec les conséquences qu’on imagine. La silicose, maladie professionnelle des mineurs qui a
tué et tue encore un grand nombre d’entre eux,
est provoquée par l’inhalation de particules
microscopiques de silice. Celles-ci sont phagocytées par les macrophages alvéolaires chargés
du nettoyage des poumons, qui les dirigent vers
leurs lysosomes. La forme en aiguille et la rigidité de ces particules minérales endommagent
la membrane lysosomale, qui est rapidement
rompue ; ceci entraîne la lyse des cellules et la
libération des hydrolases dans le milieu extracellulaire. Outre des lésions des bronches et des
poumons, la conséquence de ce phénomène est
la stimulation de la fabrication de collagène par
les fibroblastes pulmonaires ; il s’en suit une
fibrose du parenchyme pulmonaire et une perte
considérable des capacités respiratoires des
individus. L’asbestose est une pathologie voisine liée à l’inhalation de fibres d’amiante.
La goutte est une pathologie dont les causes sont
identiques. Les malades ont, à l’origine, des
troubles du métabolisme des purines, dont la
conséquence est la production de cristaux
d’urate de sodium dans le liquide synovial des
articulations. Ces cristaux sont normalement
phagocytés par les granulocytes, avec les mêmes
conséquences cellulaires que celles décrites
dans le cas de la silicose ; une réaction inflammatoire s’en suit, responsable de douloureuses
crises d’arthrite.
E NCARTB IOMÉDICAL
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
spermatozoïdes : la vésicule acrosomale, située
au-dessus du noyau, et dont le rôle dans la fécondation est capital. La libération du contenu de cet
unique lysosome géant par exocytose, permet la
lyse des enveloppes entourant l’ovule (gangue
gélatineuse, membrane vitelline), et contribue ainsi
à la rencontre et la fusion des gamètes.
3.3.3. P ATHOLOGIES LYSOSOMALES HUMAINES
De nombreuses pathologies humaines sont liées
à des dysfonctionnements des lysosomes ; ceux-ci
sont de deux types : 1) soit les hydrolases sont
libérées de façon anormale, et en abondance dans
le hyaloplasme, pouvant entraîner la mort de la
cellule, 2) soit l’équipement enzymatique de ces
organites est défectueux, pour des raisons génétiques, ce qui a des conséquences toujours graves
pour l’organisme. On connaît diverses conditions
environnementales dans lesquelles les lysosomes
sont fragilisés et conduits à libérer leur contenu
dans le hyaloplasme, avec comme conséquence des
altérations cellulaires plus ou moins graves. Il
s’agit des situations de stress cellulaire, consécutives à un état de choc : hypoxie ou hyperoxie, acidose, intoxications variées. Certains composés
chimiques sont connus pour fragiliser ou stabiliser
in vitro la membrane lysosomale. Deux exemples
de maladies lysosomales sont donnés dans l’encart
suivant.
On connaît par ailleurs plusieurs dizaines de
maladies génétiques humaines liées à l’absence ou
à la déficience d’une enzyme lysosomale. Compte
tenu du rôle de ces organites dans le renouvellement constant des constituants cellulaires, ces anomalies auront, à terme, des conséquences graves
liées à l’accumulation de composés non dégradés
au sein de la cellule. S’ils ne sont pas évacués par
les cellules, les corps résiduels formés s’hypertrophient, envahissent le hyaloplasme et perturbent
considérablement le fonctionnement normal des
cellules. Ces maladies, qui ne se manifestent donc
que progressivement au cours du développement
des individus, sont appelées maladies de surcharge. On peut citer, à titre d’exemples, la mucolipidose de type II, très rare, et les maladies de
Hurler et de Tay-Sachs (voir chapitre 9).
La première correspond à un défaut d’adressage
(voir plus loin) des enzymes lysosomales vers ces
organites, chez les fibroblastes;ceci a deux conséquences : la plupart des hydrolases sont absentes
de ces organites, mais sont sécrétées et se retrouvent dans le sang des patients ! Un syndrome de
surcharge extrême est donc observé dans les cellules affectées, sous forme de grosses inclusions
cytoplasmiques. De façon étonnante, d’autres tissus de l’organisme ne sont pas touchés par l’anomalie, ce qui témoigne de la complexité des
mécanismes qui président à l’adressage des protéines vers leurs compartiments destinataires.
Les deux autres maladies correspondent à la
déficience d’une seule activité enzymatique : une
enzyme responsable de la dégradation des glycosaminoglycanes (voir chapitre 14) dans le premier
Exemples de maladies lysosomales
non génétiques : la silicose et la goutte
Ces deux maladies sont dues à l’ingestion, par
les granulocytes ou les macrophages, de particules qui provoquent l’altération de la membrane des lysosomes secondaires, et la
libération des hydrolases qu’ils contiennent,
avec les conséquences qu’on imagine. La silicose, maladie professionnelle des mineurs qui a
tué et tue encore un grand nombre d’entre eux,
est provoquée par l’inhalation de particules
microscopiques de silice. Celles-ci sont phagocytées par les macrophages alvéolaires chargés
du nettoyage des poumons, qui les dirigent vers
leurs lysosomes. La forme en aiguille et la rigidité de ces particules minérales endommagent
la membrane lysosomale, qui est rapidement
rompue ; ceci entraîne la lyse des cellules et la
libération des hydrolases dans le milieu extracellulaire. Outre des lésions des bronches et des
poumons, la conséquence de ce phénomène est
la stimulation de la fabrication de collagène par
les fibroblastes pulmonaires ; il s’en suit une
fibrose du parenchyme pulmonaire et une perte
considérable des capacités respiratoires des
individus. L’asbestose est une pathologie voisine liée à l’inhalation de fibres d’amiante.
La goutte est une pathologie dont les causes sont
identiques. Les malades ont, à l’origine, des
troubles du métabolisme des purines, dont la
conséquence est la production de cristaux
d’urate de sodium dans le liquide synovial des
articulations. Ces cristaux sont normalement
phagocytés par les granulocytes, avec les mêmes
conséquences cellulaires que celles décrites
dans le cas de la silicose ; une réaction inflammatoire s’en suit, responsable de douloureuses
crises d’arthrite.
E NCARTB IOMÉDICAL