Les acteurs de l'immunité

Les acteurs de l'immunité

L'immunité désignait initialement la résistance d'un organisme vis-à-vis d'un agentinfectieux. Cette définition s'est ensuite élargie à l'ensemble des réactions tendant à éliminerdes substances étrangères (im-munus : im, particule latine marquant la négation ; munus :charge, impôt, immunitas : dispense ou exemption de charge). L'immunité peut donc êtredéfinie comme l'ensemble des mécanismes biologiques permettant à un organisme dereconnaître et de rejeter ce qui lui est étranger, le "non soi", ou ce qui est altéré de ses propresconstituants, tout en reconnaissant et en tolérant ce qui lui appartient en propre, le "soi".

L'Ante-immunité désigne des éléments qui entrent en jeu dans la défense de l'organisme avant la mise en place des mécanismes d'immunité innée ou adaptative. C'est une sorte de défense "passive" dans le sens où elle ne traque pas les antigènes pour les détruire. Ce sont des barrières qui évitent simplement l'entrée de pathogènes dans l'organisme. 

Si nous comparons tout ca avec une attaque de château fort, l'ante immunité est ce qui retarde l'entrée des troupes ennemies : les murailles, les douves, et tout un tas de choses qui pique, ébouillante, écrase sans que les soldats de défense n'aient encore eu à bouger le petit doigt.

Barrières physiques

La peau est une importante barrière physique. Les cellules épithéliales de la peau et des muqueuses sont liées ensemble et fixées sur une lame basale. C'est la couche cornée qui rend la peau imperméable (mais pas infranchissable : des échanges d'eau sont réalisés entre le derme et l'épiderme par capillarité). Certains mouvements servent également de barrière physique : le battement des paupières renouvelle le léger film liquide à la surface de l'oeil et évacue tout pathogène potentiel. Enfin, les mouvements de cils sur certaines muqueuses et en association avec du mucus sont une très bonne barrière : le mucus piège les particules étrangères en les engluant et les mouvements ciliaires évacuent le tout.

Barrières chimiques

La peau est recouverte d'un mélange composé entre autres d'acides gras, de sébum et de peptides antibactériens. Le pH à la surface de la peau est maintenu acide (entre 4 et 5). Toutes ces conditions sont néfastes à la survie de nombreuses bactéries. Les barrières chimiques se retrouvent à plusieurs endroits dans l'organisme : c'est par exemple le cas dans l'estomac où le pH est exceptionnellement acide (1,5 en période non-digestive !). Les enzymes fréquemment retrouvées dans l'ante-immunité sont des lysozymes et des pepsines.

Barrières microbiologiques

On aurait tort de croire que les interfaces avec le milieu extérieur sont des zones stériles ; de nombreuses bactéries résidentes (constitutives de la flore normale) y sont installées et se montrent très utiles : - compétition : des bactéries non pathogènes (non dangeureuses) occupent l'espace, ce qui empêche l'installation de bactéries qui pourraient être nuisibles. Dans le cas ou les bactéries résidentes n'offrent aucun autre avantage que d'occuper la place, on qualifie cette relation de commensaliste. - parfois, cette occupation nous offre un avantage supplémentaire. La flore normale peut en effet synthétiser des substances anti-bactériennes, ou mettre en place un milieu acide. En plus d'occuper l'espace, elles offrent un autre avantage en mettent en place ce milieu non favorable à la prolifération d'autres espèces bactériennes. Le maintient de cette microflore est indispensable pour se protéger d'une multitude d'infections. Présente sur la peau et les muqueuses, elle exige cependant certaines conditions. Ainsi le pH de la peau doit-il être maintenu dans des conditions physiologiques (gare aux aggressions, comme les desinfections fréquentes à l'alcool etc...). Parfois, l'emploi d'antibiotiques à spectre large peut détruire une partie de cette flore et permettre ainsi la prolifération de bactéries pathogènes (c'est le cas surtout pour les flores intestinales, vaginales, etc.)

Immunité innée

Rappel :

L'immunité innée est le système de défense de base. Non spécifiques, les défenseurs ne font pas de différence entre les différents pathogènes. S'ils reconnaissent un élément comme faisant partie du "non-soi" (un corps étranger), ils cherchent à le détruire sans se poser plus de questions. Pas de quartier une fois les barrières de l'ante-immunité passées !  En patrouille dans l'organisme, les troupes agissent avec une grande rapidité puisque le mécanisme de défense est très "grossier" et automatique. Mais il ne faut pas s'y tromper : la plupart du temps, l'immunité innée suffit à se débarraser des pathogènes. En revanche ses agents n'ont pas de vocation à évoluer :  ils n'ont ni mémoire ni apprentissage. Et si jamais l'infection se poursuit, une évolution vers une défense plus spécifique est requise. Certaines cellules de l'immunité innée sont alors chargées de réveiller les snipers de l'immunité adaptative : ce sont les cellules présentatrices de l'antigène (CPA).

Principales cellules mises en jeu:

	Macrophage - L'éboueur multi-usages
Macrophage signifie en grec "Gros mangeur" (makros=gros et phagein= manger).  Monocytes et macrophages sont attirés sur les lieux de l'infection par des signaux inflammatoires. C'est ce qu'on appelle le chimiotactisme : les macrophages sont sensibles à certains stimulis qui fonctionnent comme des appels à l'aide : - histamine libérée par des mastocytes ou basophiles. - cytokines libérées par des macrophages déjà présents. - substances libérées par des cellules en difficulté (nécrose, apoptose). Les macrophages sont des phagocytes professionnels. Ils reconnaissent les antigènes de manière non spécifique. Cette reconnaissance s'effectue grâce aux PAMPs : ce sont des molécules stéréotypées que l'on retrouve chez de nombreux pathogènes. Si un élément qui présente un PAMP pénètre dans un tissu, le macrophage passe à l'attaque. Il 'attrape' le pathogène et l'ingurgite. Digérés, les déchets sont rejetés à l'exterieur de la cellule. ►La première fonction du macrophage est donc d'être un éboueur : tout ce qui présente un PAMP est avalé. En période calme il récupère aussi des déchets divers de l'organisme (restes de cellules mortes, etc...) Après avoir englouti un antigène, certains fragments sont présentés à la surface du macrophage. Cette présentation permet d'activer la réponse immunitaire adaptative. ►Le macrophage est donc également une cellule présentatrice d'antigène (CPA). Il active par là les lymphocytes T CD4+. ►Le macrophage activé peut synthétiser une molécule antimicrobienne apellée défensine. Ils travaillent aussi avec les agents de l'immunité adaptative par le phénomène d'opsonisation. Des anticorps (immunité adaptative) reconnaissent le pathogène et le recouvrent en le neutralisant, ce qui attire le macrophage, un peu comme ces vieilles tortures Sioux consistant à recouvrir le corps de miel pour attirer guêpes et fourmis. Ici, le pathogène marqué va attiré le macrophage qui le consomera. Parfois, un pathogène n'est visible et avalé par un macrophage qu'après une opsonisation.

	Mastocyte - la bombe inflammatoire
Les mastocytes sont également des cellules présentes dans les tissus. Ils ont, comme les macrophages, des précurseurs présents dans le sang eux-même issus de cellules de la moelle osseuse.    Ils sont remplis de granules contenant de l'histamine et d'autres agents actifs. L'histamine est relachée lors de réactions d'hypersensibilité et provoque, entre autres, des inflammations. Le rôle d'une inflammation est de faciliter l'arrivée de la défense en améliorant le débit sanguin à cet endroit : c'est pour cela que c'est souvent plus rouge et chaud à ce niveau. Le terme inflammation vient d'ailleurs du latin inflammare qui signifie "mettre le feu" ! Dès qu'il rencontre un allergène, le mastocyte dégranule tout très rapidement (c'est le phénomène d'exocytose). Ce sont des espèces de petites bombes qui, lorsqu'elles "explosent", déclenchent des réactions en cascade !

	Granulocytes - un trio explosif -
Les granulocytes ont longtemps été appelés polynucléaires à cause de l'aspect de leur noyau : selon les vues, on peut en effet avoir l'impression qu'il y a plusieurs noyaux alors qu'en réalité il y a plusieurs lobes. - Les Basophiles sont les moins nombreux des granulocytes. Leur fonction est un peu obscure, on sait néanmoins qu'ils jouent un rôle dans les mécanismes inflammatoires et la diapédèse: passage du sang vers les tissus - Les Neutrophiles font partie des cellules phagocytaires qui, comme les macrophages, peuvent activer des réactions bactéricides. Les neutrophiles peuvent aussi déverser des granules et créer une inflammation locale. Ils sont plus nombreux que les macrophages mais ont une durée de vie moins longue. - Les Eosinophiles sont surtout impliqués lors de la défense contre les parasites. Au lieu de les phagocyter, ils se fixent dessus et déversent le contenu de leurs granules. Les substances libérées sont toxiques pour le parasite et l'organisme hôte, ce qui peut causer des inflammations. Les granulocytes sont impliqués dans la plupart des réactions allergiques : ils se déclenchent alors abusivement à la rencontre de certaines substances et peuvent provoquer ainsi des inflammations plus ou moins importantes.

	Cellule dendritique - Vigile professionel
Le nom de ces cellules vient de leur aspect souvent ramifié, ce qui rapelle les dendrites (prolongements cellulaires) des neurones. Les cellules dendritiques peuvent exister sous deux stades : mature ou immature. ► Les cellules dendritiques sont dites immatures dans les tissus dits "périphériques", comme la peau, où elles capturent et avalent les antigènes  (bactéries ou virus) par phagocytose. Mais la cellule dendritique est en réalité un agent double très important, car elle ne se contente pas d'ingurgiter les éléments étrangers. Elle en garde préciseusement quelques fragments et migre dans les tissus lymphoïdes. ► Là, elle est dite "mature" et elle présente aux lymphocytes T auxiliaires les fragments d'antigènes colportés. En faisant ça, la cellule dendritique alarme les équipes de l'immunité adaptative : une fois informées, elles se préparent à attaquer de manière très spécifique les intrus. (Pour plus de précisions, voire l'article sur le déroulement des réactions immunitaires). Les lymphocytes T auxiliaires qui sont activés par le cellules dendritiques sont encore naïfs, ils n'ont encore jamais rencontré d'antigènes. Les cellules dendritiques sont donc impliquées dans les réactios immunitaires primaires (primaire = première rencontre). Mais le rôle des cellules dendritiques ne s'arrète pas là : en plus d'être des espions efficaces, ce sont aussi des professeurs impitoyables. Vous vous en doutez, il est important que les cellules immunitaires ne réagissent pas contre nos propres cellules, c'est-à dire qu'elles soient capable de reconnaitre le "soi" et le "non-soi". Vers la fin du processus d'éducation des lymphocytes, des cellules dendritiques présentent des molécules de la catégorie du soi : les lymphocytes qui les attaquent sont alors potentiellement dangereux pour l'organisme puisqu'ils s'attaquent à ses propres cellules ! Pas d'hésitation, les lymphocytes qui ont réagit sont avalés et détruits par les cellules dendritiques. C'est ce qu'on apelle la séléction négative, puisque seuls ceux qui ne réagissent pas sont sauvés.

	Cellule NK - Tueuse sans pitié
Les cellules NK (de l'anglais Natural Killer) sont apellées les cellules tueuses naturelles. Dans l'organisme, pas de pitié : toutes les cellules travaillent pour le maintient de la collectivité et si par malheur l'une d'elle se détraque (infection par un virus, transformation vers une cellule cancéreuse...) elle devient une menace pour toutes les autres et doit être éliminée. Parfois, les cellules abimées par un virus prennent toutes seules la décision de s'autodétruire, mais toutes ne le font pas. Les cellules NK sont là pour veiller que rien d'anormal ne se produise ! Mais le processus n'est pas aussi évident qu'il n'y parait : alors que les autres cellules de l'immunité réagissent contre des marqueurs inhabituels, qui trahissent un corps étranger, comme nous l'avons vu jusqu'à présent, les cellules NK sont aggressives de nature ! Lachées dans l'organisme, elles auraient envie de détruire chaque cellule sur leurs passage. Ici, c'est la présence d'un marqueur, présent habituellement sur chaque cellule de l'organisme qui va calmer la cellule NK. Celles qui peuvent présenter des papiers en règle peuvent souffler, la NK ne leur fera rien. Une cellule cancéreuse ou infectée par un virus peut au contraire s'inquiéter, car elle change de comportement et certains de ses marqueurs de surface peuvent être changés. Si la cellule NK les inspecte et que rien ne la calme, pas de quartier : fixée à la cellule anormale, elle déverse à sa surface des molécules qui la perforent et tout le contenu de la cellule se vide au dehors... Les cellules NK ne sont pas efficaces à 100%, mais nous aurions beaucoup plus de cancers et d'infection virales sans ces sentinelles zellées ! Pour plus de précisions, la cellule NK va en général lyser toute cellule qui ne présente pas de CMH de classe I, qui devrait normalement figurer chez toute cellule de l'organisme. Elle repère aussi des protéines libérées par les cellules en stress, qui sont infectées par exemple. Si les cellules tumorales ou infectées sont repérées par des anticorps, ceux-ci vont se fixer à la surface de la cellule en difficulté. Une NK qui passe par là ne manquera pas ce phénomène et vient en général achever le travail.

Principale molécules mises en jeu :

	Protéine du complément - petite main efficace
• Lieu d'action : Sang et tissus • Fonctions : Lyse des pathogènes - déclenchement de l'inflammation - opsonisation • Précurseur dans le sang : aucun • Origine : synthétisées principalement par le foie
Le premier rôle que l'on a reconnu à ces protéines était de compléter l'action des anticorps, d'où leur nom.  Il en existe une trentaines, pouvant avoir plusieurs rôles, mais leur but est toujours de presser le déroulement de la défense immunitaire. ► Inactives tant qu'elles n'ont rencontré aucun pathogène, elles peuvent se fixer sur celui-ci dès qu'il est en vu, attaquer leur membrane et la faire éclater : c'est leur fonction de lysedes pathogènes. ► Elles accentuent aussi le processus d'inflammation en stimulant les cellules qui déversent de l'histamine (comme les mastocytes par exemple). ► Enfin, elles ont un rôle d'opsonisation. Derrière ce nom bizarre se cache en fait un processus simple : en se collant aux pathogènes, les protéines du complément les rendent plus atractifs et les macrophages sont attirés pour les engloutir. C'est, en quelque sort, lanutellisation du pathogène : un morceau de pain est toujours plus attirant avec du Nutella dessus ! Pour le macropahge c'est pareil ; il sera plus efficace si les pathogènes sont recouverts de protéines du complément. Ces protéines sont classées dans l'immunité innée car elles sont non spécifiques, mais tout comme  les cellules dendritiques elles peuvent travailler avec les agents de l'immunité acquise.

Immunité acquise

Rappel:

L'immunité acquise -ou adaptative- désigne les agents qui reconnaissent et luttent de manière spécifique. Ils ne sont activés que si l'infection est importante, ou si l'immunité innée peine à s'en sortir. Les cellules et molécules mises en jeu vont reconnaitre les pathogènes et lutter de manière ciblée, contrairement aux agents de l'immunité innée qui luttent contre tout ce qui est "étranger". Etant donné qu'il faut fabriquer de nouvelles armes à chaque fois, l'immunité adaptative est plus longue à mettre en place lors de sa première rencontre avec un pathogène ; en revanche, son gros avantage est qu'elle possède une mémoire. Gardant en archive les rencontre avec chaque ennemi, si celui-ci a le malheur de remontrer son nez la riposte sera rapide et importante ! C'est sur cette mémoire que repose le principe du vaccin.

Principales cellules mises en jeu :

	Lymphocyte T - Spécialiste des cellules anormales
Les lymphocytes T s'apellent ainsi car ils migrent dans le Thymus pour terminer leur maturation  (T pour thymus). Le thymus est une glande située au dessus du coeur. Les Lymphocytes T portent à leur surface des détecteurs (plus de 100 000, tous identiques) qui leur permettent de reconnaître un pathogène précis (en réalité, ils ne reconnaissent pas le pathogène en entier, mais des marqueurs particuliers qu'il porte, que l'on apelle des épitopes -il peut en porter plusieurs différents. Pour que le pathogène soit reconnu, il fait que le détecteur du Lymphocyte s'accorde parfaitement avec la forme d'un épitope, comme deux pièces de puzzle). Pour autant, la chance de rencontrer deux Lymphocytes identique est très faible : les gènes qui déterminent la forme du détecteur s'assemblent au hasard, donnant une infinie possibilité d'arrangements ! Il existe deux types de Lymphocytes T : Les Lymphocytes T "cytotoxiques" et les Lymphocytes T "auxiliaires". ► Les premiers, cytotoxiques, s'attaquent à des cellules. C'est pour celà qu'ils font partie de ce que l'on apelle l'immunité à médiation cellulaire. Ne prenez pas peur de tous ces noms ! Retenez simplement que ces types de Lymphocytes protègent l'organisme contre les cellules infectées, les cellules cancéreuses et sont responsables des rejets de greffes (cellules étrangères !). En inspectant les cellules du corps, s'ils rencontrent une cellule présentant des morceaux suspects à sa surface et qu'ils peuvent les reconnaitre, ils sont activés (pour les phénomènes d'activation des lymphocytes, voir l'article sur l'entrainement des lymphocytes). Ils peuvent ensuite détruire la cellule suspecte. ► Les Lymphocytes T auxiliaires ne portent pas très bien leur nom, car ils ont un rôle central dans l'activation des deux autres lymphocytes (B et T-cytotoxiques). Vous vous rapellez des cellules présentatrices d'antigènes ? Ce sont des cellules qui, après avoir avalé un antigène, présentent des restes à leur surface. Si les Lymphocytes auxiliaires croisent une cellule présentatrice (cellule dendritique, macrophage) et qu'ils reconnaissent les fragments qu'elles portent,  ils activent les lymphocytes T-cytotoxiques et B en leur envoyant des messagers : les cytokines. Il n'intervient donc pas de manière directe dans la bataille contre les antigènes, mais il accélère et renforcent les préparatifs. Comme les Lymphocytes T font partie de l'immunité adaptative, ils participent à la fonction de mémoire : systématiquement, dès qu'un lymphocyte reconnait un antigène, il va se multiplier en un grand nombre de clones (c'est la phase de multiplication clonale). Une partie des clones sont des soldats actifs, ils partent faire leur travail. Mais quelques clones sont gardés en tant que mémoire : ils vivent longtemps et seront très vite efficaces pour se multiplier si le pathogène venait à réaparaitre. Comme nous l'avons vu, les Lymphocytes T ne sont activés que par des bouts d'antigènes (contrairement aux lymphocytes B qui peuvent reconnaître des antigènes intacts)

	Lymphocyte B - Usine à Anticorps
L'origine du nom de ces lymphocytes peut paraitre un peu originale : découverts chez les oiseaux, on s'est rendu compte qu'ils étaient fabriqués dans un organe apellé Bourse de Fabricius (d'où B pour bourse). Or cette bourse n'existe que chez les oiseaux ! Chez les autres vertébrés, les lymphocytes achèvent leur maturation en restant dans la moelle osseuse (du coup ca marche aussi, puisqu'en anglais on dit bone marrow). Rapellons nous que les Lymphocytes B portent à leur surface des détecteurs (plus de 100 000, tous identiques et qui ressemblent à des anticorps, accrochés à la cellule) qui leur permettent de reconnaitre un pathogène précis (en réalité, ils ne reconnaissent pas le pathogène en entier, mais des marqueurs particuliers qu'il porte, que l'on apelle des épitopes -il peut en porter plusieurs différents. Pour que le pathogène soit reconnu, il fait que le détecteur du Lymphocyte s'accorde parfaitement avec la forme d'un épitope, comme deux pièces de puzzle). Pour autant, la chance de rencontrer deux Lymphocytes identiques est très faible : les gènes qui déterminent la forme du détecteur s'assemblent au hasard, donnant une infinie possibilité d'arrangements ! Lorsqu'un lymphocyte B reconnait un antigène, il entre en multiplication clonale : il prolifère en formant des clones de cellules toutes identiques, et portant les récepteurs leur permettant d'entrer en lutte avec le pathogène en question. Un partie de ces clones évolue en plasmocytes : elles perdent leurs "anticorps accrochés" qui ont servi à la reconnaissance. Car le but des plasmocytes est la fabrication intensive desanticorps : c'est grosso modo les mêmes détecteurs que ceux qui étaient accrochés au Lymphocyte avant, sauf que ceux ci sont libres dans le sang et la lymphe ! Un plasmocyte vit entre 4 et 5 jours, et produit environ 2000 anticorps par secondes !Les Lymphocytes B sont pour cela impliqués dans la réaction de type humorale. Ce terme vient du fait que les anticorps sont relachés dans le sang et la lymphe, autrefois apellés humeurs. Comme les Lymphocytes B font partie de l'immunité adaptative, ils participent à la fonction de mémoire : systématiquement, dès qu'un lymphocyte reconnait un antigène, il va se multiplier en un grand nombre de clones (c'est la phase de multiplication clonale). Une partie des clones vont évoluer en plasmocytes, ils secrètent des anticorps. Mais quelques clones sont gardés en tant que mémoire : ils vivent longtemps et seront très vite efficaces pour se multiplier si le pathogène venait à réaparaitre. Comme nous l'avons vu, les Lymphocytes B sont activés soit par la rencontre d'un pathogène spécifique, soit par un lymphocyte T auxiliaire activé (leur présence est parfois totalement nécessaire).

Molécules mises en jeu :

	Anticorps - Missiles à tête chercheuse
Les anticorps sont aussi apellés Immunoglobulines (Ig). Les anticorps ont une forme typique en Y, et ressemblent aux détecteurs portés par les Lymphocytes B, il leur manque simplement une zone d'attache à la membrane cellulaire. Ils sont formés de deux chaînes lourdes et deux chaînes légères. Les extrémités du Y sont des parties dites variables : ce sont elles qui vont s'assembler aux épitopes du pathogènes à la facon d'un puzzle. Le reste est une partie dite "constante" : elle ne varient pas ou peu d'un antigène à l'autre. Chacune des "pattes" du Y peut se fixer sur un épitope : chaque anticorps peut donc s'accrocher à deux antigènes et il se forme de véritables amas d'anticorps et d'antigènes, avec un certain nombre de conséquences : ► Les antigènes se retrouvent dans l'incapacité d'infecter une cellule, ils ne peuvent plus se déplacer, etc... Si les particules antigéniques sont solubles, les antigènes s'y accrochent et les font coaguler en les agglutinant. ► Comme les protéines du complément, les antigènes ont un rôle d'opsonisation (nutellisation des pathogènes) en attirant les macrophages. Ils jouent aussi le rôle de sentinelles, ou de chien de garde tenace : une fois accrochés ils ne lachent plus ! Si une cellule immunitaire passant par là appercoit un antigène accroché à quelque chose, cela va tout de suite sembler louche... C'est raté pour le pathogène qui essayait de se cacher ! ► Si les protéines du complément appercoivent des anticorps fixés sur une cellule étrangère, ils vont venir s'y fixer et attaquer la membrane ! la cellule se remplit d'eau et finit par eclater. Il existe 5 classes d'anticorps (ou immunoglobulines) : IgM est constitué de cinq anticorps accrochés ensemble, IgA est formé de deux anticorps assemblés. Les autres, IgG, IgE et IgD sont sous forme d'anticorps uniques. Leurs fonctions et durées de vie sont variables. source :http://axiomcafe.fr/les-acteurs-de-limmunite