L'endocytose est un mécanisme qui permet de maintenir l'homéostasie de la cellule et de l'organisme. Ce phénomène contribue au passage des particules du milieu extracellulaire au milieu intracellulaire chez les cellules eucaryotes. Mais, si les petites molécules (comme O2) sont transportées par diffusion, ou grâce à des protéines spécifiques ou des canaux (aquaporine pour le passage de l'eau), les grosses molécules devront être littéralement englobées par la membrane plasmique afin de se retrouver dans le cytoplasme.

L'endocytose permet la transmission de signaux neuronaux et métaboliques, l'absorption de nutriments par la cellule et dans le cas de cellules spécialisées d'assurer la défense de l'organisme contre des agents extérieurs

Description du mécanisme de l’endocytose

Différentes particules composantes de la matrice extracellulaires telles que les cytokines, les hormones, des protéines diverses doivent pénétrer dans la cellule pour assurer son métabolisme. Ces éléments sont appelés liguants et le mécanisme de pénétration requiert des récepteurs membranaires insérés dans la membrane plasmique. L'incorporation dans la cellule fait suite à une invagination de cette membrane qui se referme en formant une vésicule intracytoplasmique appelé endosome.

La pinocytose permet à la cellule de faire pénétrer des petites particules dans le cytoplasme© Jacek FH, Wikimedia Commons, Domaine public
La pinocytose permet à la cellule de faire pénétrer des petites particules dans le cytoplasme© Jacek FH, Wikimedia Commons, Domaine public

Quels sont les différents types d’endocytose ?

On distingue différentes voies d'endocytose: la pinocytose (ingestion de liquide), la phagocytose quand ce sont des grosses particules qui sont ingérées (macrophages) et l'endocytose à récepteurs.

Deux types majeurs de cellules utilisent la phagocytose. Il s'agit des macrophages et des neutrophiles, cellules spécialisées dans la défense immunitaire. Ce phénomène a pour rôle la destruction des débris, des cellules mortes, des bactéries et virus. Suite à une reconnaissance de l'élément grâce aux récepteurs de surface présents sur la cellule, la membrane plasmique envoie des pseudopodes (sortes de prolongements) qui englobent l'élément étranger, puis elle s'invagine et forme ainsi une vésicule interne. Cette vésicule se détache ensuite de la membrane plasmique pour formant un phagosome. Les enzymes digestives qui s'y trouvent (par fusion avec les lysosomes présentes dans le cytoplasme) permettent de détruire l'élément étranger. Les débris seront ensuite expulsés de la cellule par un phénomène inverse appelé exocytose.

Au cours de la pinocytose, la membrane s'invagine autour des solutés dissous dans le milieu extracellulaire pour former une petite vésicule qui sera transportée dans le cytoplasme pour les libérer dans le cytoplasme. C'est un phénomène non spécifique.

Certaines protéines comme les lipoprotéines (cholestérol LDL) nécessitent, pour entrer dans la cellule, des fosses situées à la surface de la membrane plasmique contenant des récepteurs spécifiques. Du coté intracellulaire, on note la présence d'une couche de protéine (clathrine) qui forme une sorte de coque. Il y aura la formation d'une vésicule avec la protéine de recouvrement qui va fusionner avec un endosome. La mutation de ces LDL-récepteurs est largement associée à l'apparition de l’hypercholestérolémie familiale.