Immunologie

Le système immunitaire

Le système immunitaire est un système impliquant une communication entre organes ou entre cellules grâce notamment aux interleukines. Dans son fonctionnement normal, il permet la protection de l’ensemble de l’organisme contre des éléments pathogènes ou plus globalement du « non soi ».

Qu’est ce que le « soi » et le « non soi » ?

Le soi correspond à l’ensemble des molécules résultant de l’expression des gènes d’un individu. Le non soi, quant à lui, correspond à l’ensemble des molécules dont la synthèse ne résulte pas de l’information génétique propre à l’organisme. Elles sont reconnues comme étrangères par le système immunitaire.

L’immunité fait intervenir deux types de défenses :

A) La défense non spécifique ou dite innée 

La défense innée est efficace sur l’ensemble des éléments reconnus comme faisant partie du non soi. Ce type d’immunité fait appel à différents acteurs qui sont pour la majorité présents et efficaces dès la naissance. Il s’agit principalement de l’épiderme, qui est un tissu imperméable, compact, formé de cellules d’adhérence et d’un cytosquelette, dont le rôle est de lier celles-ci. Il en est de même pour les muqueuses. En plus de cette barrière cuténao-muqueuse, d’autres structures limitent la pénétration des éléments du « non soi » comme le système pileux, les mucus, ou encore la salive.
L’immunité non spécifique fait également intervenir différents processus, comme la réaction immunitaire, qui permettent de protéger l’organisme contre toute agression. La réaction inflammatoire correspond à l’ensemble des phénomènes réactionnels déclenchés, dans un organisme vivant, après l’agression d’un agent pathogène. Cet événement se déroule dans les tissus conjonctifs. Cependant, quels que soient son siège et la nature de l’agent pathogène, le déroulement d’une réaction inflammatoire suit les mêmes étapes. En revanche, l’intensité et la durée de celle-ci peuvent être variables selon la nature de l’agent pathogène et selon l’hôte. Les trois étapes sont : la réaction vasculaire, la réaction cellulaire, et enfin la phase de réparation et cicatrisation. Elle se traduit par quatre critères qui sont : rougeur, chaleur, gonflement et douleur, et comporte trois événements : une congestion active, un œdème inflammatoire et une diapédèse.

  •  La phase vasculaire :

Cette étape comprend le phénomène de la congestion active ainsi que la formation d’un œdème inflammatoire. La congestion active correspond à une vasodilatation artériolaire. Les capillaires deviennent plus perméable (suit d’un changement de l’adhérence cellule-cellule sous l’effet de médiateurs chimiques tels que l’histamine) laissant le plasma quitter la circulation plus facilement. La congestion active est déclenchée grâce à des médiateurs chimiques et a pour critères observables la rougeur ainsi que la chaleur. Cette vasodilatation ainsi que la sortie de plasma ont pour conséquence le gonflement des tissus et donc la formation d’un œdème inflammatoire. Le second résultat observable de ce phénomène est la douleur. En effet, à la fois le gonflement et la libération des médiateurs d’inflammation provoquent une sensation de douleur. Ainsi, les cellules de l’immunité présentes dans le sang peuvent passer dans les tissus conjonctifs. Enfin, le ralentissement de la circulation sanguine permettant l’étape suivante, la diapédèse de cellules immunitaires .

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  •  La phase cellulaire :

Cette phase regroupe la diapédèse ainsi que la phagocytose. La diapédèse correspond à la migration des éléments sanguins, en particulier certains leucocytes, pour se rendre sur les lieux où se déroule une réaction d’inflammation. Elle est favorisée par un ralentissement de la circulation sanguine. Le ralentissement de la circulation sanguine va alors favoriser un afflux leucocytaire plus important dans la zone d’inflammation .

Le déroulement de la diapédèse s’effectue en quatre étapes :

1°) La circulation : il s’agit de la création d’une liaison faible entre les cellules endothéliales du côté vasculaire et les leucocytes. Cette liaison fait intervenir les sélectines tel que E- et P-sélectine et les motifs glucidiques qui jouent le rôle de ligands comme sialyl LewisX.

2°) Le roulement : la faible interaction créée à l’étape précédente associée à la circulation sanguine lente provoque un roulement des leucocytes à la surface des cellules endothéliales.

3°) L’arrêt : au niveau de la zone d’inflammation, les cellules endothéliales sont activées par des médiateurs d’inflammation et produisent ainsi des chimiokines, localisées à la surface des cellules endothéliales. Elles ont pour effet de stimuler des récepteurs sur la surface du leucocyte, ce qui induit l’immobilisation des leucocytes roulants.

4°) La diapédèse : l’arrêt, à l’étape précédente, favorise la traversée des leucocytes de l’endothélium vers le tissu conjonctif. Pour que cela soit possible, les chimiokines activent, par l’intermédiaire d’un signal intracellulaire, les integrines (= molécules d’adhérences) présentes à la surface des leucocytes. Les intégrines alors activées se fixent sur les ICAM (intercellular adhesion molecule).
Cet événement provoque l’immobilisation total du leucocyte. Ainsi, celui-ci a la possibilité de se déformer et passer entre les cellules endothéliales afin de se rendre au niveau de la zone d’inflammation.

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Cette phase fait également intervenir la phagocytose. Ce processus se déroule en 4 étapes majeures :

1°) Pénétration de micro-organismes (principalement des bactéries et des moisissures) dans l’organisme. Ces micro-organismes libèrent des substances: des antigènes. Un antigène est une substance est étrangère à l’organisme qui stimule la production d’anticorps. Les antigènes incluent des toxines, des bactéries, des cellules sanguines étrangères et les cellules d’organes transplantés.

2°) La réponse immunitaire innée se met en place, les macrophages ou autres cellules phagocytaires (cellule dendritique, monocyte… ) se dirigent vers les micro-organismes aperçus comme des éléments étrangers et forment autour des pseudopodes

3°) L’antigène est inclus dans une vésicule (phénomène d’endocytose) et forme un phagosome. Les lysosomes cellulaires riches en enzymes lytiques fusionnent avec le phagosome et forment un phagolysosome

4°) Les micro-organismes du « non soi », et en particulier leur protéines sont digérées et réduites en multiples petits bouts. Ceux-ci sont ensuite présentés à la surface du macrophage dans un complexe protéique appelée CMHII (chez l’homme aussi appelé AHL).

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Ceci déclenche la réponses immunitaire adapté (spécifiquement ciblé contre les micro-organismes qui ont envahi le corps). Cette réponse prend environ 3 jours avant d’être efficace. Une fois les éléments étrangers éliminés, nous arrivons à la dernière étape de la réaction inflammatoire : la phase de réparation et cicatrisation, où l’on assiste à une élimination de tous les débris et à une régénération des tissus, comme par exemple dans le cas d’une blessure.

Pour des explications vidéos :
https://www.reseau-canope.fr/corpus/video/la-reaction-inflammatoire-45.html

Cette réaction favorise donc la mise en place de la réaction immunitaire spécifique : les macrophages et autres cellules intervenant dans la réaction d’inflammation communiquent avec les cellules de l’immunité spécifique par contacts directs ou par échanges moléculaires.

B) La défense spécifique ou dite acquise 

L’immunité adaptative (également désignée d’immunité acquise) est le composant spécifique de notre défense immunitaire. Celle-ci implique une reconnaissance spécifique de l’élément du « non soi » concerné.
La réponse immunitaire adaptative est initiée par la réponse immunitaire innée : c’est l’ensemble de la présentation des composants de micro-organismes par la cellule dendritique ainsi que la production de médiateurs inflammatoires que servent de point de départ. Cette défense se déroule en trois étapes :

  • La phase d’induction, activation et sélection : 

Elle correspond à l’acquisition de l’immunocompétence, comme expliqué précédemment, pour permettre la reconnaissance spécifique des antigènes.

  •  La phase d’amplification et de différenciation :

Elle correspond à la reconnaissance des antigènes par des lymphocytes. Le déterminant antagonique présenté par les cellules présentatrices d’antigènes, le plus souvent la cellule dendritique, sera reconnu par les différents clônes de lymphocytes ayant un récepteur spécifique à l’antigène. L’établissement de ces liaisons non covalentes entre cellules par l’intermédiaire de récepteurs est renforcé par des co-récepteurs provoquant une libération massive de différentes cytokines.
Ces échanges moléculaires conduisent à une multiplication des clônes de lymphocytes ayant reconnu spécifiquement l’antigène (=amplification de la réponse immunitaire) et leur différenciation. Les lymphocytes B se différencient soit en lymphocytes mémoires, soit en plasmocytes. Les lymphocytes T, quant à eux, se différencient soit, pour les TCD4, en lymphocytes T mémoire ou en lymphocytes T auxiliaires soit, pour les T CD8, en lymphocytes cytotoxique.

  • La phase effectrice :

La neutralisation des éléments du « non soi » est réalisée par les cellules effectrices de l’immunité : les plasmocytes et les lymphocytes T cytotoxiques.
Les plasmocytes sont des cellules volumineuses riches en réticulum endoplasmique granuleux : lieu de synthèse des protéines. Il y est fabriqué des immunoglobulines ou anticorps spécifiques au déterminant antigénique. Ces anticorps sont ensuite libérés massivement et s’associent aux antigènes présents dans l’humeur. Ensemble, ils forment un complexe dit immun qui regroupe et immobilise les antigènes. Ce complexe est par la suite phagocyté. Il s’agit de l’immunité à médiation humorale.
Les lymphocytes T cytotoxiques agissent sur des antigènes présentés par des cellules à leur surface dans le contexte de CMH type I : le plus souvent ce sont des protéines virales présentées par les cellules infectées. En cas d’un greffe d’organe les lymphocytes T cytotoxique reconnait les cellules « non-soi » et ceci est à la base de rejette de greffe. Parfois ils  reconnait les cellules cancéreuses qui sont « du soi » mais ont des anomalies à la foi dans la quantité et la composition des protéines. Une fois fixée à la cellule reconnue, ils libèrent des protéines appelées perforine et granzyme, capables de transpercer la membrane plasmique de la cellule et déclenchée sa mort. Le processus décrit correspond à l’immunité à médiation cellulaire.

Pour des explications vidéos :
https://www.reseau-canope.fr/corpus/video/l-immunite-adaptative-43.html