Phagocytose, traitement et présentation des antigènes

La phagocytose est l'internalisation médiatisée par des récepteurs de microbes et de débris cellulaires par des cellules spécialisées telles que les neutrophiles, les macrophages et les cellules dendritiques. Elle constitue à la fois un mécanisme microbicide primaire de l'immunité innée et le point d'entrée pour le traitement du matériel ingéré en peptides qui sont présentés aux lymphocytes, reliant ainsi l'ingestion innée à la reconnaissance adaptative.

Definition

La phagocytose est l'internalisation active, médiatisée par des récepteurs, de matériel particulaire de taille supérieure à environ 0,5 micromètre dans un phagosome lié à une membrane, lequel mature en un compartiment de dégradation où le matériel ingéré est éliminé, dégradé et, dans les cellules présentatrices d'antigènes, traité pour être présenté aux lymphocytes T.

Scope

Ce sujet aborde la reconnaissance et l'internalisation des particules, la maturation du phagosome et sa fusion avec les compartiments de dégradation, la machinerie microbicide des phagocytes professionnels, ainsi que le traitement des antigènes pour leur présentation sur les molécules du CMH. Il s'agit d'un document de référence sur les mécanismes, et non d'une directive clinique.

Core questions

• Quels récepteurs reconnaissent les particules directement ou par l'intermédiaire d'opsonines pour déclencher leur internalisation ?
• Comment le phagosome mature-t-il et acquiert-il sa capacité microbicide ?
• Comment l'antigène ingéré est-il traité et chargé sur les molécules du CMH de classe I et de classe II ?
• Comment l'internalisation phagocytaire par les cellules dendritiques couple-t-elle la détection innée à l'amorçage des lymphocytes T ?

Key concepts

• Récepteurs phagocytaires (Fc, complément, récepteurs éboueurs)
• Opsonisation
• Maturation du phagosome et formation du phagolysosome
• Crise respiratoire (oxydative)
• Voies du CMH de classe I et de classe II
• Présentation croisée (cross-presentation)
• Cellules présentatrices d'antigènes professionnelles
• Efférocytose des cellules apoptotiques

Mechanisms

Les phagocytes reconnaissent leurs cibles directement via des récepteurs pour des structures de surface conservées ou indirectement via des opsonines telles que les anticorps et les fragments du complément liés à la particule. Le regroupement des récepteurs (clustering) entraîne une extension membranaire dépendante de l'actine qui englobe la particule dans un phagosome. Le phagosome mature par fusion séquentielle avec les compartiments endosomaux et lysosomaux, s'acidifiant et acquérant des hydrolases et, chez les neutrophiles et les macrophages, des espèces réactives de l'oxygène et de l'azote issues de la crise respiratoire. Dans les cellules présentatrices d'antigènes, l'antigène dégradé est chargé sur le CMH de classe II pour être présenté aux lymphocytes T CD4, tandis que certaines voies permettent la présentation croisée (cross-presentation) de l'antigène internalisé sur le CMH de classe I aux lymphocytes T CD8, offrant ainsi un pont moléculaire entre l'ingestion innée et l'amorçage adaptatif.

Clinical relevance

La biologie des phagocytes éclaire la compréhension de troubles tels que la granulomatose chronique et la neutropénie, la susceptibilité aux infections pyogènes, ainsi que le rôle des cellules dendritiques dans l'initiation de l'immunité et de la tolérance. Cette entrée décrit les mécanismes à titre de référence et ne constitue pas une base pour le diagnostic ou le traitement.

Evidence & guidelines

Le contenu reflète les revues établies sur la fonction des phagocytes et le traitement des antigènes plutôt que les directives de pratique clinique.

History

L'observation par Ilya Mechnikov, à la fin du XIXe siècle, de l'engouffrement cellulaire a établi la phagocytose comme un mécanisme de défense et lui a valu une part du prix Nobel en 1908. Les travaux du XXe siècle ont défini les récepteurs et les systèmes microbicides des phagocytes, les voies de traitement des antigènes restreintes par le CMH, et la découverte par Ralph Steinman des cellules dendritiques comme principaux initiateurs des réponses adaptatives.

Key figures

• Ilya Mechnikov
• Ralph Steinman
• Peter Cresswell
• Alan Aderem

Seminal works

• aderem-1999
• blum-2013

Frequently asked questions

Comment la phagocytose relie-t-elle l'immunité innée et adaptative ?

Lorsque les cellules présentatrices d'antigènes professionnelles, en particulier les cellules dendritiques, ingèrent des microbes, elles dégradent le matériel et présentent les peptides dérivés sur les molécules du CMH aux lymphocytes T. Cela transforme un acte microbicide inné en une étape de présentation d'antigène qui initie la réponse adaptative.

Qu'est-ce que l'opsonisation ?

L'opsonisation est l'enrobage d'une particule par des molécules de l'hôte, telles que des anticorps ou des fragments du complément, qui sont reconnues par les récepteurs des phagocytes, augmentant considérablement l'efficacité de l'engouffrement.