Les lysosomes sont des organites qui digèrent et éliminent les protéines, l'ADN, l'ARN, les hydrates de carbone et les lipides indésirables dans la cellule. L'intérieur du lysosome est acide et contient de nombreuses enzymes qui décomposent les molécules. On l'appelle le centre de recyclage de la cellule, mais cela ne signifie pas seulement jouer un rôle passif dans la cellule. En plus de détruire les molécules indésirables, et même d'autres organites, sa fonction de recyclage est au centre d'un processus appelé autophagie, dans lequel la cellule se digère. L'autophagie est déclenchée lorsque la cellule est soumise à un stress et constitue un moyen par lequel une cellule subit une sénescence ou un arrêt de croissance pour conserver son énergie. Les lysosomes sont tous des composants essentiels des macrophages, qui défendent le corps contre les pathogènes.
Contenu acide
Le lysosome est une poche membranaire qui pompe les protons, ou ions d'hydrogène, en son centre, provoquant son intérieur avoir un pH acide de 5. Il contient 50 types différents d'enzymes, appelées hydrolases, qui cassent les liaisons chimiques qui maintiennent les molécules ensemble. Les enzymes lysosomales sont uniques en ce sens qu'elles ne fonctionnent que dans un pH acide, par opposition au pH 7,2 relativement neutre du cytoplasme. Ceci est une garantie pour la cellule, dans le cas où la poche de lysosome se casse et les enzymes sont libérées.
Centres de recyclage
Les lysosomes se forment à partir de petites poches appelées vésicules - le "bureau de poste" qui envoie des pochettes dans toute la cellule. La poche de lysosome fusionne ensuite avec les endosomes, qui sont des poches pincées à partir de la membrane de la surface cellulaire. La nouvelle poche résultant de cette fusion devient le lysosome mature. Les lysosomes digèrent tout ce qui est à l'intérieur d'eux, qui peuvent être des particules englouties dans l'environnement externe de la cellule ou des organites qui sont à l'intérieur de la cellule. Les morceaux qui résultent de la digestion des molécules peuvent ensuite être recyclés pour fabriquer de nouvelles protéines, de l'ADN, des sucres et des graisses, ou encore être décomposés. Les cellules immunitaires, telles que les macrophages, qui engloutissent les particules étrangères et les agents pathogènes, ont de nombreux lysosomes.
Autophagie et sénescence
Quand les cellules sont stressées à cause d'un déséquilibre chimique, comme trop de dangereux radicaux oxygénés produit par les réactions chimiques au jour le jour dans la cellule, il subit une forme d'arrêt de croissance appelée sénescence. Les radicaux oxygénés sont des molécules instables qui rompent les liaisons chimiques dans d'autres molécules et peuvent provoquer des mutations. La sénescence est un processus dans lequel la cellule cesse de croître et devient dormante. Une partie de ce qui se passe dans la sénescence est un processus appelé autophagie, ou auto-manger, au cours de laquelle la cellule commence à digérer ses propres organites. Les lysosomes sont les organites principaux qui effectuent l'autophagie.
La maladie de Tay-Sachs
Il y a 30 maladies humaines différentes qui résultent de mutations de gènes qui codent pour des enzymes dans un lysosome - elles sont appelées lysosomales maladies de stockage. Une telle maladie est la maladie de Tay-Sach, qui provoque un retard mental et d'autres problèmes nerveux. Cette maladie est causée par une mutation dans un gène qui est responsable de la digestion d'une molécule de graisse qui se trouve dans les cellules du cerveau. Les lysosomes chez les patients de Tay-Sach sont obstrués par cette molécule de graisse, appelée ganglioside GM2, qui les fait gonfler et perturber la fonction de la cellule cérébrale.
