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Santé - L'autophagie aide à protéger l'organisme
L'autophagie
- L'autophagie fonctionne comme mécanisme d'entretien permettant de préserver le bon fonctionnement cellulaire en recyclant les « déchets ».
- En principe, l'autophagie aide à protéger l'organisme contre des pathologies. Inversement, tout dysfonctionnement de l'autophagie peut favoriser l'évolution de la maladie.
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Le terme d'autophagie vient du grec, auto signifiant « soi-même » et phagy signifiant « manger ». Il ne s'agit pas d'un comportement létal comme dans le cas de l'apoptose, mais plutôt d'auto-cannibalisme.
S'appuyant sur la dégradation lysosomale, l'autophagie a pour rôle de nettoyer les cellules des protéines indésirables, détruisant même des organites cellulaires entiers. L'autophagie a pour but de préserver l'homéostasie de la cellule. Les composants cellulaires superflus ou les éléments présentant des dysfonctionnements à risque dans la mécanique cellulaire sont éliminés. L'autophagie fonctionne, donc, comme mécanisme d'entretien permettant de préserver le bon fonctionnement de la cellule en éliminant ou, plutôt, en recyclant les « déchets ».
Types de dégradation
Il existe trois types d'autophagie distincts, chacun étant destiné à traiter des problèmes différents, ou, en d'autres termes, à éliminer différents types de déchets.
- La pexophagie, l'autophagie sélective pour la dégradation des peroxisomes.
- La mitophagie, l'autophagie sélective pour la dégradation des mitochondries.
- La xénophagie, l'autophagie sélective pour la dégradation des bactéries et des virus intracellulaires.
En résumé, l'autophagie est une voie de recyclage favorisant le maintien de l'homéostase cellulaire.
Si l'autophagie est connue depuis plus de 40 ans, la mécanique moléculaire sous-jacente à ce processus n'a été réellement maîtrisée que récemment. Plus de 30 gènes environ associés à l'autophagie (ATG-genes) sont répertoriés à ce jour.
Processus autophagiques
La cellule possède plusieurs façons de résoudre le problème de l'élimination des déchets. Trois types ou processus d'autophagie sont connus à ce jour.
- On parle de microautophagie lorsque les lysosomes envahissent directement le cytoplasme.
- La macroautophagie sous-entend la formation d'une structure à double membrane appelée autophagosome qui transporte les protéines cytosoliques dans le lysosome en vue de leur dégradation.
- L'autophagie médiée par les protéines chaperonnes (CMA) se caractérise par sa sélectivité quant aux substrats spécifiques (protéines cytosoliques) dégradés. Seules les protéines possédant une séquence consensus de peptide sont reconnues et dégradées. Dans le cadre de ce processus, les substrats soumis à dégradation sont transférés dans le lysosome un à un. Ce processus ne dégrade que les protéines, et non pas les organites entiers.
L'autophagie s'inscrit dans le déroulement normal de la croissance et du développement des cellules et s'avère essentielle pour aider à préserver l'équilibre entre augmentation et diminution du contenu cellulaire.
Finalités de l'autophagie
À ce jour, trois objectifs principaux ou événements déclencheurs de l'autophagie ont été identifiés :
- La carence en nutriments : une diminution des taux d'acides aminés peut induire des processus autophagiques.
- L'infection : l'autophagie joue un rôle dans la destruction de certaines bactéries au sein de la cellule, et dans la détection des virus par l'intermédiaire des voies du système immunitaire inné.
- Les processus de nettoyage : les protéines et les organites sont recyclés.
Induction moléculaire de l'autophagie
L'autophagie peut être induite à la fois par des stimuli internes et des stimuli externes. L'indicateur de la quantité de nutriments mTOR possède un effet inhibiteur sur l'autophagie ; en situation de carence, mTOR est inactivé, levant l'inhibition de l'autophagie. Par conséquent, la carence en nutriments déclenche l'autophagie. Tel qu'indiqué précédemment, plus de 30 gènes ont déjà été identifiés dans les actions de la voie de signalisation mTOR, les processus moléculaires conduisant à l'autophagie dépendent donc d'un équilibre fragile entre une multitude d'acteurs moléculaires.
Rôle dans la maladie
En principe, l'autophagie aide à protéger l'organisme contre des pathologies comme le cancer, la neurodégénérescence, les infections bactériennes et virales, le vieillissement et les maladies cardiaques. Tout dysfonctionnement de l'autophagie est susceptible de contribuer au développement d'une maladie.
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