Les lysosomes sont des organites cellulaires responsables d'un nombre considérable de fonctions digestives. A raison de plusieurs centaines par cellule, ils se présentent sous la forme de vésicules membraneuses contenant un stock d'enzymes hydrolytiques diverses, impliquées dans des processus de digestion de constituants intra et extracellulaires ou celle de micro-organismes préalablement phagocytés (
Alberts et coll., 1986)
. La barrière de perméabilité représentée par la membrane lysosomale est suffisante pour empêcher ces enzymes de s'échapper dans la cellule et y provoquer des altérations du cytoplasme.
Par la diversité de leurs interventions, les lysosomes sont à même d'entrer en contact avec de nombreux
contaminants de l'environnement, métaux et xénobiotiques organiques. L'accumulation de telles substances
dans les cellules et leur prise en charge par les lysosomes peut s'accompagner de dégradations de la structure
de ces organites, notamment de la membrane qui perd alors ses caractéristiques d'étanchéité (Fig. 2 et 3).
L'évaluation de ce type de perturbation subcellulaire s'est donc révélée être un indice extrêmement sensible
de la condition de la cellule. La déstabilisation de la membrane des lysosomes est liée de manière quantitative
au degré de stress résultant des dégradations du cytoplasme par les enzymes lysosomales aussi bien qu'au
degré d'altérations pathologiques générales qui en résultent.
La détermination de l'état de la membrane
lysosomale
(
Regoli, 1992) consiste à perméabiliser cette membrane en l'exposant à une solution
acide. La destruction totale de la membrane par l'acide est d'autant plus rapide que celle-ci était déjà altérée
par l'action de polluants dans le milieu marin. C'est ce temps de labilisation qui est mesuré et qui s'avère très
court chez des organismes exposés à des contaminants métalliques et organiques (trois à dix minutes
seulement sont nécessaires pour labiliser complètement les membranes lysosomales d'individus contaminés,
contre trente à quarante minutes pour des individus témoins).
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Fig. 2 : coupe transversale d'hépato-pancréas de moule (Mytilus galloprovincialis) photographiée en microscopie photonique, mettant en évidence les lysosomes grâce à une coloration violette spécifique aux sels de diazonium. La photo montre l'aspect des lysosomes trois minutes après le début de la perméabilisation des
membranes par la solution acide. |
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Fig. 3 : photographie de microscopie photonique montrant l'aspect des lysosomes de la même coupe, quarante minutes après le début de la perméabilisation des membranes par la solution acide. Les lysosomes
apparaissent plus larges car leur membrane est totalement désagrégée et laisse s'échapper le contenu enzymatique des organites, coloré en violet. |
REFERENCES
ALBERTS B., BRAY D., LEWIS J., RAFF M., ROBERTS K., WATSON D. J. (1986). Biologie moléculaire de la cellule (trad.), Paris, Flammarion, 1146 p.
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REGOLI F. (1992). Lysosomal response as a sensitive stress index in biomonitoring heavy metal pollution.
Mar. Ecol. Prog. Ser., 84 : 63-69.
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