Système immunitaire

Le mot «immunité» vient du latin immunitas.


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Définitions :

  • ensemble de cellules et d'organes qui travaillent ensemble pour défendre l'organisme contre les infections. (source : femmesensante)
  • ensemble des cellules et organes qui produisent les anticorps et autres cellules servant à se défendre contre les substances étrangères... (source : herve-termat.hautetfort)
  • ensemble biochimique qui protège le corps des infections et autres substances étrangères provoquant des maladies. (source : psoriasisinfo)
Un lymphocyte, principale composante du dispositif immunitaire humain

Le mot «immunité» vient du latin immunitas («exempté de charge»).

Le dispositif immunitaire d'un organisme est un ensemble coordonné d'éléments qui détermine si des molécules occupent ou non l'espace extracellulaire qui leur est dévolu. Il agit ainsi comme un mécanisme de défense qui discrimine le «soi» du «non-soi», et qui cherche à détruire les pathogènes, tels que les virus, les bactéries, les parasites, les cellules cancéreuses, certaines particules ou molécules «étrangères» (dont certains poisons).

Il est responsable du phénomène de rejet de greffe[1].

On dénombre plusieurs variantes de dispositifs immunitaires parmi les espèces animales, et quelquefois plusieurs dispositifs immunitaires participent au sein d'un même organisme (le cerveau humain, par exemple, possède son propre dispositif immunitaire, différent de celui du reste du corps). De nombreuses espèces, dont les mammifères, utilisent la variante décrite ci-après. Les principaux agents du dispositif immunitaire sont les cellules immunitaires nommées leucocytes (ou globules blancs) produites par des cellules souches, au sein de la mœlle osseuse.

Il existe deux types de mécanismes de défense :

  1. Les mécanismes de défense non-spécifique ou innée ou naturelle, comme la protection de la peau et les muqueuses, l'acidité gastrique, les cellules phagocytaires ou les larmes ;
  2. Les mécanismes de défense spécifique, comme l'action dirigée des lymphocytes et la production d'anticorps spécifiques.

On nomme réponse immunitaire l'activation des mécanismes du dispositif immunitaire face à une agression ou à une dysfonction de l'organisme. La totalité de ces dispositifs (y compris chez l'homme lors de la vaccination) permet la résilience immunitaire : notion qui recouvre la somme des mécanismes efficaces de défense d'un organisme vis-à-vis d'un agent pathogène (du grec pathos : malheur).

L'organisme se défend contre les dysfonctions de ses cellules et les agressions, c'est-à-dire des processus qui ont pour conséquence de détruire des êtres vivants. Ces agressions peuvent revêtir différentes formes :

  1. Les agressions dites physico-chimiques :
    • Mécaniques : frottements, chocs, chutes, etc.
    • Facteurs climatiques : altitude, changement brusque de température, rayonnements, sécheresse, poussières, etc.
    • Agression par des agents chimiques : acides, bases, etc.
  2. Les agressions par d'autres êtres vivants :
    Un organisme forme en effet pour un autre organisme un lieu parfait pour ses propres cellules et aussi pour un certain nombre de micro-organismes qui pourraient y proliférer, il s'agit alors d'une infection. Les agresseurs dans ce cas peuvent être :

Mécanismes de défense non-spécifique

  • La peau (ou tissu externe) est le premier, le plus grand et principal élément du dispositif de défense : il prévient l'entrée de la majorité des corps étranger. Les personnes qui perdent trop de peau, par brûlure par exemple, succombent à des infections. Pour éviter cela, elles sont positionnées dans des chambres hospitalières maintenues aussi stériles que envisageable.
  • Les muqueuses (ou tissus continus) qui recouvrent les voies oropharingiennes et digestives, les voies respiratoires et urogénitales forment aussi une barrière physique. Les cellules particulièrement étroitement superposées sont imperméables à la majorité des agents infectieux. En surface de certaines muqueuses, un film de mucus animé par les battements de cils vibratiles sert à fixer, enrober puis évacuer vers l'extérieur la majorité des particules ou êtres vivants intrus.
  • Les cellules possèdent enfin divers dispositifs «passifs» de défense chimiques et biochimiques (enzymes, acides gras, acide lactique, flore intestinale, pH du corps... ).
  • Il existe aussi des barrières naturelles qui isolent tous nos organes de l'environnement pour nous protéger des microbes pathogènes (bactéries, virus, champignons microscopiques ou moisissures).

Les leucocytes phagocytaires (qui capturent puis digèrent les microbes) sont à :

Le dispositif du complément est un ensemble de protéines faisant partie de l'immunité non spécifique et agissant par une cascade protéolytique.

La pièce maîtresse de ce dispositif est la protéine C3b. Elle permet :

  • d'opsoniser les bactéries et permettre ainsi la fixation des macrophages à leurs surfaces ;
  • de recruter le CAM («complexe d'attaque de la membrane des bactéries»).

On arrive à la protéine C3b du complément de 3 façons différentes :

  1. par la voie dite classique : la cascade est déclenchée par la liaison de l'anticorps (lié à l'antigène) à la première protéine du complément C1 ;
  2. par la liaison d'une protéine spécifique à un sucre se trouvant à la surface de la bactérie ;
  3. par la liaison du facteur B à une C3b déjà insérée dans la membrane bactérienne. C'est la voie alternative.

Les 4 signes de l'inflammation sont : rougeur, chaleur, douleur et œdème.

    • La chaleur et la rougeur sont dues à la vasodilatation (augmentation) des capillaires et au ralentissement de la circulation du sang
    • La douleur est due à la pression des fibres nerveuses
    • L'œdème dû à l'exsudation du plasma
  1. La réaction inflammatoire :
    • réaction vasculaire
    • réaction cellulaire
  2. Les phagocytes et lymphocytes T cytotoxiques :
    • les leucocytes phagocytaires
    • les lymphocytes T cytotoxiques
  3. Les protéines antimicrobiennes (défense humorale).

Les globules blancs passent l'essentiel de leur temps hors du dispositif circulatoire, et patrouillent dans le liquide interstitiel des cellules où se déroulent la majorité des luttes contre les agents pathogènes. Certains macrophages résident en permanence dans les organes (poumons, foie) ou dans le dispositif lymphatique.

Le dispositif lymphatique comprend divers organes (thymus, mœlle osseuse, rate, amygdales, appendice et ganglions lymphatiques) qui jouent un rôle important dans le dispositif immunitaire.

Les capillaires lymphatiques drainent une partie du liquide interstitiel qui baigne les tissus. Le liquide, alors nommé lymphe, finit par retourner dans la circulation sanguine via le canal thoracique. Sur son parcours, la lymphe traverse de nombreux ganglions lymphatiques dans lesquels tout agent pathogène rencontre des globules blancs.

Mécanismes de défense spécifique

  1. Spécificité
  2. Reconnaissance du soi et du non-soi :
    • Le soi d'un individu est défini par des récepteurs du Complexe majeur d'histocompatibilité (CMH, appelé HLA chez l'Homme) présents sur la membrane de ses cellules, associés aux fragments peptidiques qu'ils présentent.
      Article détaillé : Soi (biologie) .
    • Le non-soi d'un individu est défini par des récepteurs cellulaires ou toute autre molécule différente du soi et ainsi reconnus comme étrangers par notre organisme. Le non-soi déclenche une réaction immunitaire. La reconnaissance du non-soi se calque sur celle du soi, y compris au sein des liquides circulant extracellulaires, lymphatiques, veineux, artériels mais également des différents mucus, cf. supra. Les immunoglobulines portées par les membranes des globules blancs et les immunoglobulines dissoutes se fixent sur les molécules présentes dans ces différents liquides. En l'absence de molécule HLA, et si cette molécule est inconnue, le dispositif immunitaire la reconnaît comme du non-soi et déclenche une cascade de réaction conçue pour la détruire... Une des limites d'efficacité et de sensibilité du dispositif immunitaire repose par conséquent sur la spécificité de la distinction entre le soi et le non-soi. A titre d'exemple, les lymphocytes et les plasmocytes ne pénètrent pas dans certains tissus comme ceux du cerveau ou de la thyroïde, ils ne les reconnaissent par conséquent pas comme du soi. Qu'une inflammation s'y installe, ou que ces cellules entrent à leur contact, et ils les identifieront comme du non-soi, puis ils sécrèteront des anticorps qui s'y fixeront pour les détruire et qui initieront ainsi une réaction dite auto-immune qui ira en s'augmentant.

De même que, si les molécules présentes à la surface des agents pathogènes ou des cellules cancéreuses proviennent du soi ou en sont suffisamment proches, le dispositif immunitaire les considèrera comme du soi et ne déclenchera pas de réaction immunitaire. Le problème est identique pour les muqueuses où la frontière entre le soi et le non-soi est particulièrement ténue. Des molécules généralement bien tolérées peuvent par conséquent y devenir allergisantes lorsqu'elle s pénètrent dans des espaces d'où elles devaient être absentes.

Dispositif immunitaire humoral

Le dispositif immunitaire humoral agit contre les bactéries et les virus dans les liquides du corps humain (tels que le sang en secrétant des substances susceptibles d'aider à la destruction des agents pathogènes- historiquement le sang et la lymphe étaient appelés les humeurs du corps). Ses principaux moyens d'action sont les immunoglobulines, aussi nommées anticorps, produites par les plasmocytes qui sont "l'évolution" des lymphocytes B (B car les lymphocytes B ont été découverts chez l'oiseau dans la "Bourse de Fabricius" ; ensuite le "B" fut conservé car Bone marrow, la mœlle osseuse en anglais correspond au lieu de maturation de ces cellules) suite a la reconnaissance par certain de leur récepteur membranaire d'interleukine (molécule chimique donnant la possibilité le clonage des LB et leur différentiation) m produite par les lymphocytes T4.

Notons l'existence d'une maladie impliquant le dispositif immunitaire adaptatif. Il s'agit du Bare Lymphocytes Syndrome (BLS). Les patients souffrant de cette maladie ne peuvent présenter d'antigène à la surface des cellules présentatrices d'antigène et il ne peut par conséquent pas y avoir production d'anticorps. Cette maladie a surtout permis des avancées en biologie moléculaire en donnant la possibilité l'identification par complémentation d'un facteur de transcription essentiel, le transactivateur de classe II (CIITA).

Dispositif immunitaire cellulaire

Le dispositif immunitaire cellulaire s'occupe des cellules infectées par des virus, bactéries, et les cellules cancéreuses. L'action s'effectue via les cellules T, aussi nommées lymphocytes T (T parce que ces cellules mûrissent dans le thymus après leur naissance dans la mœlle osseuse). On peut distinguer deux grandes familles de Lymphocytes T :

  • les lymphocytes T cytotoxiques (TC) reconnaissent les cellules infectées en utilisant des récepteurs pour tester la surface des autres cellules. Si elles reconnaissent une cellule infectée, elles peuvent la détruire mais aussi le virus qu'elle contient.
  • les lymphocytes T Helper (TH) qui interagissent avec les macrophages (qui ingèrent les substances dangereuses) et produisent aussi des cytokines (interleukine) induisant la prolifération des Lymphocytes B et T.

Aux lymphocytes T s'ajoutent aussi les cellules dites «NK» pour Natural Killers. Ces cellules sont impliquées dans une réponse à mi-chemin entre spécifique et non spécifique, selon les situations. Elles jouent surtout un rôle en début de grossesse, le fœtus devant se protéger contre elles pour pouvoir survivre dans le ventre de sa mère.

Conception intégrative de l'immunité

Quoiqu'une analyse de l'immunité en favorise la compréhension, dans la réalité il existe une synergie des différentes composantes de son dispositif. Car, la vie perpétue des échanges incessants avec son environnement. En rejetant ses déchets dans le monde qui l'entoure et en s'appropriant ses informations, son énergie et sa matière, elle s'efforce de subsister, ou alors de croître et de se reproduire. Le non-soi devient alors du soi et le soi du non-soi. Chez les organismes complexes, ces frontières sont quelquefois complexes à préciser. Ainsi les aliments appartiennent au non-soi et , grâce à la mastication ainsi qu'aux autres processus de la digestion ils se transforment en partie en soi, sauf pour les déchets qui sont éliminés avec les excréments. Les molécules libérées constituants un excellent milieu de développement pour certaines autres formes de vie, le dispositif immunitaire digestif est particulièrement efficaces et il semble que plus de 70% des anticorps de l'organisme y soient synthétisés. D'ailleurs, au cours des conjonctivites et des rhinopharyngites, les sucs digestifs de l'estomac coupent les virus et les microbes en petits morceaux qui, en dehors des repas, sont présentés aux globules blancs du dispositif digestif pour qu'ils synthétisent les anticorps appropriés. Qu'une des étapes de ce processus soit perturbée et l'immunité tarde à se mettre en place. Ainsi, en 2004, Liuzzi et al. ont démontré que le pancréas et l'intestin grêle étaient les organes de l'homéostasie du zinc. Or, cet oligoélément joue un rôle essentiel dans la digestion des aliments, des microbes, des virus, etc. De même l'immunité diminue lors des carences en vitamine D, et l'équilibre entre l'inflammation et la cicatrisation repose sur le ratio des apports en acides gras saturé/acides gras insaturés, etc. De plus, au cours de l'allergie, la présence de certaines molécules dans des territoires où elles ne devraient pas être déclenche des réactions pathologiques.

Les maladies du dispositif immunitaire

Le dispositif immunitaire peut poser des problèmes soit en excès soit en défaut :

En effet si le dispositif immunitaire s'attaque aux cellules de l'organisme qui ne sont pas pathologiques (par mauvaise reconnaissance), il va alors se créer une maladie auto-immune qui va se caractériser par une inflammation continue de certains tissus ou par la nécrose complète de certains tissus (par exemple le diabète de type I).

S'il y a un défaut du dispositif immunitaire, dans ce cas les pathogènes ou les cancers pourront se développer plus facilement.

  1. Les receveurs de greffon subissent un traitement préalable immunosuppresseur pour augmenter les chances de succès.

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 21/11/2009.
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