Le système immunitaire : Les bases fondamentales

Le  système immunitaire : Bases fondamentales 

Définition du système immunitaire :
Le système immunitaire d'un organisme est un système biologique constitué d'un ensemble coordonné d'éléments de reconnaissance et de défense qui discrimine le « soi » du « non-soi ». Il est hérité à la naissance, mais autonome, adaptatif et doué d'une grande plasticité, il évolue ensuite au gré des contacts qu'il a avec des microbes ou substances environnementales étrangères au corps...

Les organes du système immunitaire :

Invisible à nos yeux, il assure pourtant la garde, de jour comme de nuit. que ce soit pour guérir une otite ou un cancer, le système immunitaire est essentiel.

Le système immunitaire est fait d’un système d’interactions complexes mettant en oeuvre de nombreux organes, cellules et substances différentes. La majorité des cellules ne se trouvent pas dans le sang, mais plutôt dans un ensemble d’organes appelés organes lymphoïdes.

Les organes lymphoïdes primaires : 

La moelle osseuse et le thymus. Ces organes produisent les cellules immunitaires (les lymphocytes).

La moelle osseuse :

La moelle osseuse  est localisée dans les os plats et dans les épiphyses. Elle est constituée d'un réseau de fibrilles vascularisé par des sinus sanguins. Elle contient des cellules adipeuses et du tissu hématopoïétique (moelle rouge) dans lequel se trouvent les cellules souches hématopoïétiques totipotentes lesquelles se différencient en précurseurs "déterminés", à l'origine de

toutes les cellules sanguines : hématies, plaquettes, monocytes, macrophages, lymphocytes pro-T, lymphocytes pro-B,

Le thymus :

 Le thymus est un organe lympho-épithélial constitué de deux lobes séparés par une cloison et entourés d'une capsule. Chaque lobe thymique est divisé en lobules par des travées conjonctives. L'irrigation est assurée par des vaisseaux provenant des artères thoraciques.

Chaque lobule comprend deux zones : une zone périphérique, le cortex, peuplé de  "thymocytes corticaux" qui sont produits par la multiplication des pro-thymocytes qui ont quittés la moelle osseuse ; une zone médullaire qui contient, en densité plus faible, des lymphocytes T immatures différenciés.

Les organes lymphoïdes secondaires:

Les organes lymphoïdes secondaires sont des lieux de concentration des lymphocytes, au niveau desquels s’effectue l’activation de la réponse immunitaire adaptative, autrement dit l’activation des lymphocytes qui se différencieront en cellules effectrices et cellules mémoires. Parmi eux on compte les ganglions lymphatiques, la rate et , les amygdales et les plaques de Peyer  (MALT : mucosal associated lymphoïd tissue) . 

les ganglions lymphatiques :

Les ganglions lymphatiques sont des organes lymphoïdes secondaires dispersés le long des

vaisseaux lymphatiques. Ils ont une double fonction : l'élimination des micro-organismes pathogènes par la phagocytose des macrophages et le développement des réponses immunitaires spécifiques..

La rate :

- La rate est un organe lymphoïde secondaire placé en dérivation sur la circulation sanguine. La pulpe rouge est à la fois un site de destruction des hématies sénescentes et un réservoir d’hématies injectables par contraction de la rate. La pulpe blanche est constituée de manchons lymphoïdes périartériolaires : la couche périartériolaire d'un manchon est riche en lymphocytes T, et la zone périphérique est riche en lymphocytes B qui sont organisés en follicules (comme dans les ganglions). - La rate est le lieu principal de capture des Ag injectés dans la circulation sanguine : la pulpe rouge est un filtre à Ag et la pulpe blanche est l'organe de réponse.

Le tissu lymphoïde annexé aux muqueuses :

- Le tissu lymphoïde annexé aux muqueuses constitue à lui seul un système : le système immunitaire commun aux muqueuses encore dénommé MALT (mucosal associated lymphoïd tissue).

- Ce système assure la protection de muqueuses exposées aux risques de l'environnement : muqueuse

oculaire, respiratoire, digestive, urogénitale, etc.

La rapidité d’action des défenses immunitaires est extrêmement importante. Celle-ci repose entre autres sur l’efficacité de la communication entre les divers acteurs en jeu. Le système cardiovasculaire est la seule voie de passage qui relie les organes lymphoïdes.

Bien qu’on ne puisse encore en expliquer tous les mécanismes, on sait aujourd’hui qu’il existe d’importantes interactions entre le système immunitaire, le système nerveux et le système endocrinien. Certaines sécrétions des cellules immunitaires sont comparables à des hormones sécrétées par les glandes endocrines, et les organes lymphoïdes possèdent des récepteurs pour des messages nerveux et hormonaux.

Les types des réponses immunitaire :

La réponse immunitaire innée (ou naturelle) qui est immédiate

La réponse immunitaire adaptative (ou spécifique) qui est tardive

Immunité innée ou naturelle :

- L’immunité naturelle (IN) est polyvalente et existe avant tout contact avec l'agent infectieux: sa mise en oeuvre est donc immédiate. 

- Quelque soit l'agent infectieux rencontré (virus, bactéries, toxines, champignons ou parasites), le mode d'action est le même : la phagocytose, initiée et entretenue par la réaction inflammatoire.

- Elle intervient avec une spécificité limitée et sans "mémoire". 

- L'immunité inné est indispensable à l'activation de l'immunité spécifique en lui présentant les Ag ; en retour, les produits de l'immunité spécifique cellulaire et humorale améliorent les performances de l'immunité inné .

Comment ce fait la réponse de l'immunité innée ? :

Les barrières naturelles constituent le premier pas des réponses immunes. une fois les micro organismes pathogènes dépassent ces barrières, l'immunité inné est déclenchée par une réaction inflammatoire qui résultent de la libération de médiateurs de l’inflammation (dont les cytokines), notamment par les mastocytes et les macrophages MΦ, et ultérieurement par les PNN. Dès lors, des mécanismes innés tels que la phagocytose, la microbicide (dépendante et indépendante de l’O2), la cytotoxicité cellulaire des cellules NK (ADCC) et l’activation du complément (lyse cellulaire, booster la phagocytose, activer les mastocytes) se mettent en marche.

Ces réponses naturelles suffisent à éliminer les agents infectieux dans plus de 99% des cas. Si les

pathogènes résistent aux réponses immunitaires naturelles, l’activité CPA permet le

déclenchement de l’immunité adaptative.

L’immunité spécifique ou adaptative :

L’immunité spécifique (IS), dite acquise ou adaptative, est caractérisée par une grande diversité et la "mémoire". Deux types de réponses la caractérisent : la réponse humorale (par les lymphocytes B) et la réponse à médiation cellulaire (inflammatoire par les MΦ ou cytotoxique par les TC). 

La réaction immunitaire spécifique nécessite la participation de deux groupes de cellules : les cellules présentatrices et les lymphocytes ; les premières captent l'Antigène et le présentent aux secondes. Il existe trois classes de cellules effectrices de l’immunité spécifique : les TC (CD8+) dont le TCR reconnaît l’Ag associé à une molécule de CMH-I à la surface d’une cellule infectée par un virus ; les TH1 et les TH2, tous deux exprimant le co-récepteur CD4, reconnaissent l’Ag  associé à une molécule de CMH-II à la surface des CPA, la troisième classe est formée par les lymphocytes B. Les TH1 activent les macrophages MΦ et les TC, mais ils peuvent activer aussi les B pour produire des anticorps opsonisants (IgG1 et IgG3 chez l’Homme). Les TH2 induisent l’activation des cellules B afin qu’elles produisent les autres types d’Ac neutralisants.

Comparaison entre l'immunité inné et adaptative ou acquise :

Les cellules de le réponse d'immunité  inné : 

1- Les phagocytes : 

Les phagocytes ou cellules phagocytaires sont les éboueurs de l’organisme, capables d’endocyter des bactéries et des cellules mortes .

Les cellules phagocytaires sont : 

a) Le macrophage : 

Le macrophage est la cellule phagocytaire par excellence qui provient de la différenciation des monocytes. Il joue également le rôle de cellule présentatrice d’antigène, mais de manière beaucoup plus occasionnelle que les cellules dendritiques, il présente donc les molécules de classe 2 du CMH

Fonction des macrophages

Les macrophages possèdent trois fonctions principales :

- phagocytose (ingestion de bactéries, levures, débris cellulaires...). La vésicule intracellulaire formée est appelée phagosome, qui sera dirigé vers le lysosome pour sa dégradation complète ;

- activité de sécrétion (cytokines...) ;

- coopération cellulaire (c'est une cellule présentatrice d'antigènes, relation avec les lymphocytes).

Ce sont donc des acteurs de l’immunité innée, puis qu’ils phagocytent des éléments non spécifiques. Ils sont attirés vers le lieu d’une inflammation par chimiotactisme.

b) Le monocyte :

Le monocyte est une cellule sanguine immature de la famille des leucocytes, qui provient de la moelle osseuse. Cette cellule se différencie une fois dans les tissus où elles résideront, et sera ainsi à l’origine des macrophages et des cellules dendritiques.

c) La cellule dendritique (CD)

La cellule dendritique est une cellule immunitaire présentant des expansions cytoplasmiques appelées des dendrites, et présente dans l’ensemble des tissus de l’organisme, plus spécifiquement au niveau de l’épiderme et au niveau du thymus. Elle a deux origines, soit myéloïde en dérivant du monocyte, soit lymphoïde.

Rôle de la cellule dendritique :

- Elle joue le rôle de cellule phagocytaire et de cellules présentatrice d’antigène, lui permettant d’activer les lymphocytes (B et T) présents au niveau des organes lymphoïdes secondaires

- Un rôle principal dans l’activation de la réponse immunitaire adaptative

- Au niveau du thymus elle joue un rôle essentiel dans le maintient de la tolérance au soi, dans la sélection négative des lymphocytes T

Les cellules dendritiques présentent pratiquement tous les PRR membranaires (= PRR endocytique), et les récepteurs membranaires CD4, B7 et les molécules de classe 1 et 2 du CMH

Les polynucléaires ou granulocytes :

Les polynucléaires ou granulocytes sont des leucocytes ayant pour origine la moelle osseuse. Attention leur appellation « polynucléaire » est a due à une erreur historique, en effet ces cellules ne sont pas polynucléées mais présentent des noyaux polylobés. On en distingue trois types : les neutrophiles, les basophiles et les acidophiles, qui portent leur qualificatif de la propriété de leur cytoplasme et qui présentent des rôles distinct.

2 - Cellule NK ( Natural Killer )

Avec les lymphocytes T et B, les lymphocytes NK, "natural killer" en anglais, désignent la troisième population de lymphocytes véhiculée dans le sang. Les cellules NK sont des cellules de l'immunité innée, c'est-à-dire qu'elles ne possèdent pas de récepteurs spécifiques à un antigène. Pourtant, ce type de lymphocytes joue un rôle particulièrement important dans la réponse immunitaire. En effet, les lymphocytes NK peuvent détruire des cellules infectées ou cancéreuses de manière spontanée. C'est la raison pour laquelle ces cellules ont un rôle anti-tumoral accru.

3 - Le mastocyte : 

Le mastocyte est une variété de leucocytes jouant un rôle primordiale dans les allergies. Il est habituellement situé au niveau des tissus conjonctifs, des poumons, des ganglions lymphatiques, de la rate et bien évidemment de la moelle osseuse où il est produit.

4 - Les cellules résidents :

En effet les cellules résidentes ont un rôle dans la réponse immunitaire innée, dans le sens où ce sont des cellules nucléées qui expriment donc les molécules de classe 1 du CMH, ainsi que des cytokines de type interférons. Ces cellules expriment également les récepteurs TLR (PRR membranaires).

Les cellules de la réponse immunitaire adaptative

Les lymphocytes sont les cellules majeures de la réponse immunitaire adaptative qui font partis des leucocytes. Ils sont principalement de deux types :

Les lymphocytes B (LB) ou cellule B, dont la lettre « B » provient de la « Bourse de Fabrice » qui est un organe d’oiseaux dans lequel les LB arrivent à maturité. Chez l’Homme, les lymphocytes B arrivent à maturité dans la moelle osseuse. Ils sont caractérisés par la présence d’un BCR qui leurs permettent de reconnaître des fragments antigéniques.

Les lymphocytes T (LT) ou cellule T, dont la lettre « T » provient du « Thymus », organe humain dans lequel les LT arrivent à maturité. Ils sont caractérisés par la présence d’un TCR qui leurs permettent de reconnaître des fragments antigéniques.

Les références de cours :

http://www.cours-pharmacie.com/immunologie

http://sante-medecine.commentcamarche.net/faq/20675-lymphocyte-nk-definition

http://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C3%A8me_immunitaire

Le  système immunitaire : bases fondamentale  Pr.Ali Ouarour

Bases d'immunologie : Marc Bailly-Bechet - Master épidémiologie,Univ , Yaoundé