Le système immunitaire

Le corps humain fait ,tous les jours, face à des millions de microorganismes, bactéries, virus, ou autre. S'il ne disposait d'aucune défense, ces microorganismes auraient vite colonisé et parasité l'organisme, rendant sa survie impossible.

Des millions d'années d'évolution ont permis d'élaborer un système complexe d'autodéfense et de protection. En premier lieu, la peau elle même est un barrage à la prolifération bactérienne, son acidité l'inhibant. Il s'agit d'une défense non spécifique. Il en est de même pour les muqueuses, les sécrétions lacrymales, le mucus...Tous représentent une barrière physique non spécifique. Or cette barrière a ses limites: la peau peut -être ébréchée et permettre ainsi l'introduction de microorganismes. C'est à ce niveau qu'intervient le système immunitaire, mélangeant astucieusement défenses non spécifiques et défenses spécifiques.

I - Défenses non spécifiques:

Il repose sur le pouvoir destructeur de cellules spécialisées dans le "nettoyage", en l'occurrence les phagocytes et cellules tueuses, ainsi que bien d'autres systèmes que nous allons développer.

A - Les phagocytes

Ils regroupent un ensemble de cellules ayant le pouvoir de phagocyter (du grec phagein=manger) des agents pathogènes. Leur représentant principal est le macrophage, cellule se trouvant dans la majorité des organes et dans le liquide interstitiel, à la recherche de débris cellulaires ou d'agents pathogènes à phagocyter. Le phagocyte dispose de prolongements cytoplasmiques que l'on pourrait comparer à les lianes, ou des bras, lui permettant de saisir une particule. Celle-ci a autant plus de chances d'être saisie qu'elle dispose sur la membrane de protéines du complément, phénomène appelé opsonisation. Ensuite,celle-ci est progressivement ramenée contre la paroi, qui s'invagine, et crée une vacuole ou la particule est "ingérée". Cette vacuole fusionne alors avec un lysosome (=vacuole contenant des enzymes de lyse). A ce niveau, le processus de destruction du microorganisme est assez complexe:

Fig.1: macrophage

• L'explosion respiratoire: il s'agit d'une activité de lyse consistant à utiliser les radicaux libres cellulaires, via l'oxygénation, contre la particule.
• Il est fabriqué également par la cellule, des substances aux propriétés antibiotiques (les lysozymes), provoquant la destruction de la paroi bactérienne, ainsi que la lactoferrine, qui inhibe leur réplication.
• Les neutrophiles disposent d'une action encore plus étendue, car ils ont la capacité de produire une substance semblable à l'hypochlorite dans une action de destruction kamikaze. (ils se détruisent en même temps que la particule à lyser)

B - Les lymphocytes _T

    Il s'agit d'un groupe cellulaire distinct, de grand lymphocytes granuleux. Leur nom, lymphocytes _T, (T= Tueur) vient du fait que ces cellules ont la capacité de tuer de manière non spécifique, une cellule tumorale ou infectée. Contrairement aux lymphocytes habituels, qui eux réagissent à un agent pathogène spécifique, les L_T ont la capacité d'attaquer n'importe quelle cellule. Leur mécanisme de différenciation est toujours inconnu. Ils font donc partie du système de défenses non spécifique.

C - La réaction inflammatoire

    Troisième point de défense non spécifique, la réaction inflammatoire, est un mécanisme complexe se déclenchant dès qu'une lésion est détectée: elle empêche ainsi la prolifération d'agents pathogènes, élimine les débris cellulaires et amorce les étapes de reconstruction des tissus.

Une lésion provoque une libération de médiateurs chimiques (histamines, complément...) par le tissu lésé. Celles-ci provoquent une vasodilatation, améliorant la circulation, une augmentation de la perméabilité capillaire et un phénomène appelé chimiotactisme (c'est à dire, une attraction des monocytes et lymphocytes sur le lieu). Cliniquement, cette réaction inflammatoire provoque une rougeur, une chaleur locale, une tuméfaction et une douleur liée à l'hyperpression locale. Localement, il se produit un exsudat, produit de l'hyperperméabilité membranaire et des déchets des cellules mortes, c'est le pus.

Cette réaction inflammatoire permet l'envahissement du siège par de nombreux phagocytes, puis, quelques heures après, une augmentation des neutrophiles (le temps de la "fabrication"). Enfin, quand le siège est débarrassé des agents pathogènes, les macrophages le nettoie des débris,permettant ainsi une réparation tissulaire rapide.

D - Le complément et l'interféron

Le système du complément:

Il s'agit d'un système d'une vingtaine de protéines, pourtant mal connu, mais participant d'une manière très active au système de défense. En effet, ces facteurs se trouvent à l'état inactifs, naturellement dans le sang. Lors de la rencontre avec un agent pathogène, le facteur C3, se fixe à sa membrane plasmique, provoquant alors une réaction en chaîne des autres protéines. C'est la fixation du complément. Celui permet la fixation du complexe d'attaque membranaire. Ce complexe creuse un "trou" au sein de la membrane bactérienne, provoquant alors une fuite des solutés selon leurs gradients , aboutissant finalement à la lyse. De plus, la fixation du complément favorise le phénomène d'opsonisation.

L'interféron

Les virus ne possédant pas les machineries nécessaires à leur survie, ils assurent celle-ci en parasitant la machinerie cellulaire. Une cellule infectée, bien qu'impuissante face à sa propre infection, peut contribuer à la défense des autres cellules n'ayant pas été touchées en fabriquant une protéine: l'interféron. En atteignant d'autres cellules, celle-ci stimule la production du TIP (translation inhibitory protein), qui inhibe la réplication virale. De plus, les interférons activent les macrophages

II - Les défenses spécifiques:

Il s'agit de la réaction immunitaire, et comporte trois grands aspects:

• la spécificité: la réponse immunitaire est spécifique à un antigène donné qu'il reconnaît et cible son attaque sur celui-ci.
• Elle est systémique, c'est à dire qu'elle touche tout l'organisme sans se limiter au foyer infectieux
• Elle mémorise les agents infectieux précédemment rencontrés afin d'élaborer une réponse ciblée et rapide à l'agent pathogène (principe du vaccin).

le système immunitaire se caractérise par deux familles lymphocytaires, les lymphocytes _B et les lymphocytes _T, ainsi que les macrophages.

Les lymphocytes ne possèdent sur leur membrane qu'un seul type de récepteur, qui ne réagit qu'avec un seul type d'antigène. Les macrophages, eux, jouent un rôle d'auxiliaire dans la lutte, et montrent ainsi l'étroite collaboration entre système spécifique et non spécifique.

A - les antigènes

Aussi appelés Ag, ils s'agit de substances ayant la capacité de provoquer une réaction immunitaire.  Un antigène a la capacité de stimuler la prolifération des lymphocytes T et B spécifiques, et de réagir avec ceux-ci et leurs anticorps libérés à cette occasion. C'est immunogénécité et la réactivité. Les antigènes possèdent sur leur surface des combinaisons moléculaires spécifiques, les déterminants antigéniques. C'est eux qui sont reconnus par le système et permettent aux L_T et L_B de s'y lier par complémentarité de structure.

C'est ce déterminant antigénique qui déterminera la valence de l'antigène, c'est à dire le nombre de déterminants qui seront reconnus par le système, et qui induiront cette réponse. C'est cette propriété qui est utilisée dans l'industrie de fabrication de prothèses: celles-ci sont réalisées dans des matières ne proposant pas ou peu de déterminants antigéniques et ne sont pas ainsi rejetés pas l'organisme.

B - la stimulation antigénique:

Un lymphocyte est, rappelons le, spécifique à un antigène donné. La rencontre entre le lymphocyte et son antigène a lieu dans le système lymphatique, bien souvent la rate ou un ganglion. Le lymphocyte dispose sur sa surface membranaire de récepteurs spécifiques à l'antigènes. Ceux-ci s'y fixent et provoquent leur regroupement sur une petite partie de la membrane cellulaire. Ce phénomène, appelé capping, permet ensuite l'endocytose des complexes formés et déclenche le processus de sélection clonale.

La quasi totalité des molécules (macro-) étrangères peuvent jouer le rôle d'antigène: acides nucléiques, protéines...

C - La sélection clonale

Suite au phénomène de capping, le L_B voit sa croissance stimulée par une mitose rapide, formant ainsi une véritable armée de lymphocytes spécifiques à l'antigène. La plupart des clones se transforment en plasmocytes, qui sont les cellules effectrices de la réaction humorale. Ils élaborent une machinerie interne complexe afin de produire une quantité phénoménale d'anticorps, au rythme de 2000/seconde et par plasmocyte, jusqu'à sa mort (durée de vie d'une centaine d'heures). Les anticorps libérés circulent alors librement dans le sang ou la lymphe, afin de se fixer au premier antigène libre venu, formant ainsi un complexe anticorps antigène.

Fig.2 plasmocyte. Remarquez la place du noyau et des réticulums, indispensables à la production en masse des anticorps

Une partie minime des clones va se transformer, et devenir des cellules mémoires, à durée de vie prolongée, capables de provoquer une réaction humorale quasi immédiate s'il rencontre à nouveau l'anticorps à l'avenir.

D - La mémoire immunitaire

Lors d'une première rencontre antigène/lymphocyte, la prolifération lymphocytaire prend trois à six jours: c'est la réaction immunitaire primaire, dont la concentration plasmatique d'anticorps atteint son pic au dixième jour.

Par la suite, une seconde exposition provoque une réaction immunitaire secondaire, beaucoup plus rapide, de l'ordre de quelques heures. La concentration en anticorps reste, elle aussi, élevée beaucoup plus longtemps, de l'ordre de plusieurs mois. Les cellules mémoires conservent leurs capacités réactive durant toute la vie du sujet.

Moyens Mnémotechniques pour retenir ces cours?

Retour à l'accueil