Autophagie
Autophagie non canonique
CASM : hétérophagie
- Vue d'ensemble du système endomembranaire
- Autophagie
- Système UPS (Système UPS (Ubiquitine-protéasome))
- Fusion et fission membranaire
- Transport membranaire
- Moteurs moléculaires
- Voies de signalisation
Les voies hétérophagiques, i.e. phagocytose, endocytose, macropinocytose et entose, ont des liens avec la CASM et les lysosomes.
Les cellules ingèrent le matériel extracellulaire par divers processus d'engloutissement importants.
- Ces voies hétérophages varient en ce qui concerne leurs cargos cibles, leurs destins associés et leurs mécanismes moléculaires sous-jacents.
- Elles partagent également des caractéristiques communes, y compris les liens avec la CASM et les lysosomes.
(Figure : vetopsy.fr d'après Lystad et Simonsen)
Phagocytose associée à LC3 (LAP)
La phagocytose est un processus cellulaire d'ingestion et d'élimination de grosses particules inertes ou vivantes qui aboutit à une grosse vésicule, i.e. de taille supérieure à 250 nm, appelée phagosome.
La phagocytose est étudiée dans des chapitres spéciaux.
1. Les phagosomes sont ciblés par une autophagie non canonique, dans un processus qu'ils ont appelé LAP ou LC3-associated phagocytosis (LC3-associated phagocytosis at a glance 2019).
- Les phagosomes peuvent être lipidés avec diverses protéines ATG8 et que la LAP est conservée de façon évolutive (Beyond autophagy: LC3-associated phagocytosis and endocytosis 2022).
- Lors de l'infection, le LAP semble représenter une réponse importante de l'hôte à l'infection, facilitant la destruction et la clairance efficaces des agents pathogènes et dirigeant les réponses pro-inflammatoires (LC3-Associated Phagocytosis in Bacterial Infection 2022).
(Figure : vetopsy.fr d'après Yuan et coll)
3. Les mécanismes moléculaires exacts en aval sous-tendant la façon dont le LAP orchestre ces fonctions restent à comprendre.
Endocytose associée à LC3 (LANDO)
L'autophagie non canonique cible des endosomes spécialisés impliqués dans l'absorption de la bêta-amyloïde (Aβ), par un processus appelé LANDO ou LC3-associated endocytosis (Noncanonical function of an autophagy protein prevents spontaneous Alzheimer’s disease 2020).
L'endocytose est étudiée dans des chapitres spéciaux.
1. Dans la maladie d'Alzheimer, la CASM régule en partie la dégradation de l'Aβ, mais surtout le recyclage des récepteurs impliqués dans son internalisation, i.e. TLR4, CD36 et TREM2 (Beyond autophagy: LC3-associated phagocytosis and endocytosis 2022).
(Figure : vetopsy.fr d'après Peña-Martinez et coll)
2. La CASM peut également être impliquée dans l'endocytose et la signalisation du récepteur tyrosine kinase c-Met, suggérant que d'autres cargaisons endocytaires peuvent exploiter cette voie LANDO (Beta 1-integrin–c-Met cooperation reveals an inside-in survival signalling on autophagy-related endomembranes 2016).
Macropinocytose associée à LC3 (LAM)
Les macropinosomes peuvent être ciblés par la CASM, à la fois dans les types de cellules immunitaires et non immunes, dans un processus appelé LAM (LC3-associated macropinocytosis).
La macropinocytose est étudiée dans un chapitre spécial.
1. Les protéines ATG8/LC3 deviennent transitoirement conjuguées aux macropinosomes unimembranaires, dépendant de la machine de conjugaison ATG8, mais indépendantes du complexe ULK en amont (Macropinocytosis and autophagy crosstalk in nutrient scavenging 2018).
2. Les résultats fonctionnels de la LAM sont encore obscurs (Restructuring of the plasma membrane upon damage by LC3-associated macropinocytosis 2021).
(Figure : vetopsy.fr d'après Sønder et coll)
Entose
L'entose est une forme de cannibalisme des cellules épithéliales répandue dans les cancers humains, i.e. la vacuole entotique est une vacuole composée d'une seule membrane contenant une autre cellule dite entotique (Cancer cell cannibalism: Multiple triggers emerge for entosis 2018).
(Figure : vetopsy.fr d'après Mlynarczuk-Bialyn et coll)
1. La cellule engloutie peut demeurer en état de viabilité à l'intérieur de son hôte pendant plusieurs heures, offrant ainsi diverses possibilités d'évolution (Entosis: From Cell Biology to Clinical Cancer Pathology 2020).
a. En fin de compte, cette vacuole mûrit et fusionne avec les lysosomes des cellules hôtes, acidifiant et digérant ainsi la cellule interne dans un acte de cannibalisme cellulaire (Autophagy machinery mediates macroendocytic processing and entotic cell death by targeting single membranes 2012).
b. Ainsi, l'entose représente une forme de mort cellulaire non apoptotique associée à la compétition cellulaire au sein des tumeurs, dictée par la déformabilité mécanique contrôlée par RhoA et l’actomyosine, qui peut (Competition between human cells by entosis 2014) :
- éliminer les cellules intériorisées ayant des propriétés aberrantes, i.e. cellules loser,
- fournir une source de nutriments pour soutenir les cellules winner des cellules hôtes.
2. La cellule hôte ATG8/LC3 est temporairement lipidée à la vacuole entotique au début de sa maturation (Amino acids and mechanistic target of rapamycin regulate the fate of live engulfed cells 2021).
- La voie non canonique de l'autophagie est pilotée par la CASM.
- L'inhibition du recrutement d'ATG8/LC3, via l'ATG5 ou ATG7, mais indépendamment du FIP200, affecte l'entocytose.
Remarque : les protéines ATG8/LC3 se localisent aussi sur les ostéoclastes et se lipident à la bordure pour une dégradation osseuse efficace (Autophagy proteins regulate the secretory component of osteoclastic bone resorption 2012).
Autres facteurs activant la CASM
Biologie cellulaire et moléculaireConstituants de la celluleSystème endomembranaireRéticulum endoplasmiqueAppareil de GolgiEndosomesLysosomesPeroxysomesAutophagieMacroautophagieMicroautophagieAutophagie chaperonnes (CMA)Autophagie non canoniqueProtéines ATGSystème UPS (Ubiquitine-Protéasome)Transport membranaireTrafic vésiculaireFusion/fission membranaireEndocytoseVoie sécrétoireMoteurs moléculairesVoies de signalisation