Vue générale du système immunitaire PDF

FACULTE DE MEDECINE IBN EL JAZZAR SOUSSE Première Année MEDECINE IMMUNOLOGIE Vue générale du système immunitaire Pr. Foued Ben Hadj Slama Année universitaire 2022 - 2023...

FACULTE DE MEDECINE IBN EL JAZZAR SOUSSE Première Année MEDECINE IMMUNOLOGIE Vue générale du système immunitaire Pr. Foued Ben Hadj Slama Année universitaire 2022 - 2023 1 Objectifs d’apprentissage : - Définir les 2 types d’immunité - Reconnaitre les caractéristiques de l’immunité innée - Indiquer les éléments constitutifs de l’immunité innée - Identifier les caractéristiques de l’immunité adaptative - Désigner les éléments constitutifs de l’immunité adaptative - Décrire les différentes étapes de la sélection clonale - Expliquer la coopération entre l’immunité innée et l’immunité adaptative - Différencier immunité humorale et immunité cellulaire - Comprendre le principe et l’utilité pratique de la séroprophylaxie - Citer les principales manifestations liées au dysfonctionnement du système immunitaire 2  Vue générale du système immunitaire 1- Introduction : L’immunologie : est la science qui étudie les moyens de défense de l’organisme Le système immunitaire est nécessaire pour la survie de notre organisme : Il protège l’organisme vis-à-vis des agresseurs étrangers, essentiellement les micro-organismes présents dans le milieu qui nous entoure : air, alimentation… (c’est l’équivalent de l’armée) Milieu contenant des micro-organismes Il protège l’organisme contre les cellules devenues dangereuses, en particulier les cellules cancéreuses (c’est l’équivalent de la police) Un globule blanc en train de tuer une cellule cancéreuse 3  La protection immunitaire est divisée en 2 activités : ▪ La reconnaissance : permet au système immunitaire de distinguer les envahisseurs étrangers des composants du soi grâce à des récepteurs spécifiques (qui agissent comme des radars) ▪ La réponse : la reconnaissance d’un pathogène conduit à une réponse effectrice qui élimine ou neutralise l’organisme étranger : anticorps, cellules phagocytaires, cellules cytotoxiques (représentent des armes) 2- Composants du système immunitaire Le système immunitaire agit en produisant une multitude de cellules et de molécules qui forment un réseau dynamique. Il comporte des organes : ▪ Organes lymphoïdes primaires où se produit la maturation des lymphocytes : thymus et moelle osseuse ▪ Organes lymphoïdes secondaires où a lieu la rencontre entre les antigènes et les lymphocytes avec production d’une réponse de défense immunitaire : rate, ganglions … 4  L’immunité comprend l’immunité innée et l’immunité adaptative qui collaborent pour protéger l’organisme. 3- Historique : L’histoire de l’immunologie est passée par 5 grandes étapes : Immunité anti-infectieuse : (immunis = dispensé de) ▪ Jenner en 1798 : Inoculation du contenu d’une pustule de vaccine (variole de la vache) à l’Homme induisant une protection contre la variole ▪ Pasteur en 1885 : vaccin contre la rage 5  Sérologie : découverte des anticorps et du complément (début du 20ème siècle) En 1895, Jules Bordet, un jeune scientifique belge à l’Institut Pasteur de Paris, démontra que le sérum du sang contenait un « facteur » capable de tuer les bactéries. Cet élément pouvait être décomposé en deux composants : un thermostable et un thermolabile. Le composant stable (identifié par la suite comme immunoglobuline) produit une immunité spécifique vis- à-vis des microorganismes. Le composant thermolabile (inactivé par la chaleur) est présent dans tous les sérums avant immunisation, il confère une immunité non spécifique, c’est le complément. La démonstration de cet effet a valu à Jules Bordet l’obtention d’un prix Nobel en 1919. Le terme « Complément » fut introduit par Paul Ehrlich à la fin des années 1890. 6  Immunochimie : détermination de la structure des immunoglobulines (1959) Immunologie cellulaire : identification des lymphocytes et distinction entre LT et LB (1971) Immunogénétique : découverte des gènes du CMH, des gènes des immunoglobulines et du TCR (années 1970 et 1980) 7 4- L’immunité innée (ou naturelle) : 4-1- Définition : C’est l’ensemble des mécanismes cellulaires et moléculaires préexistant à une infection et qui est prêt à empêcher ou éliminer cette infection 4-2- Caractéristiques : C’est une 1ère ligne de défense très efficace : empêche la plupart des infections ou permet d’éliminer l’agent infectieux dans les quelques heures qui suivent sa rencontre Reconnaissance du soi et du non soi : les éléments de reconnaissance de l’immunité innée sont capables de faire la discrimination entre le soi et les pathogènes. Ils possèdent des récepteurs capables de reconnaitre des molécules appartenant aux microorganismes et absentes chez l’Homme N’est pas spécifique d’un seul antigène : Les cellules de l’immunité innée possèdent plusieurs types de récepteurs ce qui leur permet de reconnaitre et d’intervenir sur des pathogènes différents 8  Absence de mémoire immunitaire : la réponse n’augmente pas lors d’une 2ème rencontre avec le même pathogène 4-3- Eléments de l’immunité innée : Défenses naturelles externes : avec 3 types de barrières ▪ Physique : la peau et les muqueuses constituent des barrières anatomiques efficaces contre l’entrée de la plupart des micro-organismes. L’importance de ces barrières devient évidente quand elles sont rompues ▪ Chimique : lysozyme (sécrétions externes), glandes sébacées ▪ Biologique : germes commensaux présents dans les muqueuses Facteurs solubles circulants : ▪ Une variété de molécules solubles contribue à l’immunité innée, notamment les interférons et les composants du complément ▪ Si un pathogène envahisseur rompt les barrières physiques et chimiques de l’hôte, il peut être reconnu par les acteurs de l’immunité innée (composants du complément ou récepteurs associés aux cellules) qui ont la capacité de reconnaitre des groupes de molécules (patterns) communément retrouvés à la surface des pathogènes 9  Les cellules de l’immunité innée : macrophages et monocytes, polynucléaires neutrophiles, cellules dendritiques, cellules Natural Killers, polynucléaires éosinophiles, mastocytes et polynucléaires basophiles, plaquettes Cellules du système immunitaire 10 5- L’immunité adaptative (ou acquise) : 5-1- Définition : C’est une immunité qui se développe en réponse à une infection et s’adapte pour reconnaitre et éliminer un pathogène étranger 5-2- Caractéristiques : C’est une 2ème ligne de défense : elle commence quelques jours après l’infection initiale et permet d’éliminer les pathogènes qui ont échappé à la réponse innée Reconnaissance du soi et du non soi : les éléments de reconnaissance de l’immunité adaptative sont capables de faire la discrimination entre le soi et les pathogènes Est hautement spécifique des antigènes : Les acteurs de l’immunité adaptative ne rentrent en jeu que s’il y a reconnaissance spécifique d’un antigène dans l’organisme. La spécificité permet de distinguer des différences minimes entre antigènes 11  La diversité : capacité à créer une énorme diversité dans les molécules de reconnaissance, ce qui lui permet de reconnaitre des milliards de structures différentes Etablissement d’une mémoire immunitaire : la réponse immunitaire à la seconde rencontre avec l’antigène apparait plus rapidement que la première, elle est plus forte et plus efficace pour éliminer le pathogène 5-3- Eléments de l’immunité adaptative : Les cellules : avec 2 types de cellules les lymphocytes T et les lymphocytes B ▪ Les lymphocytes T : ❖ Sont divisés en deux sous-populations : les lymphocytes T helper (CD4) et les lymphocytes T cytotoxiques (CD8) ❖ Expriment à leur surface une molécule de liaison à l’antigène très spécifique : le récepteur des cellules T (TCR) ❖ Ne peuvent reconnaitre l’antigène que lorsqu’il est lié à des protéines de la surface cellulaire appelées molécules du complexe majeur 12  d’histocompatibilité ou CMH (appelé HLA chez l’Homme) appartenant à une cellule qui présente l’antigène aux lymphocytes T Présentation de l’antigène aux lymphocytes T ▪ Les lymphocytes B : ❖ Le récepteur des cellules B est une molécule d’anticorps membranaire appelé BCR (B cell receptor) ❖ Le BCR peut reconnaitre l’antigène seul Les molécules sécrétées ▪ Les immunoglobulines sécrétées par les lymphocytes B agissent comme des missiles dirigés contre leur cible : les anticorps libérés dans le sang vont circuler jusqu’à atteindre leur cible antigénique 13  Anticorps neutralisant un virus ▪ Les cytokines sont produites en grande partie par les lymphocytes T helper (auxiliaires) afin d’agir sur les autres cellules de l’immunité. Les lymphocytes T helper dirigent ainsi les réponses immunitaires par l’intermédiaire des cytokines qu’elles sécrètent. L’IL-2 sécrétée par les LTh active les LTc et les LB et induit leur prolifération 14 5-4- La sélection clonale des lymphocytes induite par l’antigène Définition : Seuls les lymphocytes dont les récepteurs sont spécifiques d’un épitope donné à la surface d’un antigène feront l’objet d’un développement clonal (multiplication) et seront ainsi mobilisés pour une réponse immunitaire. Elle aboutit à l’amplification du nombre de lymphocytes spécifiques d’un antigène et à garder une mémoire de cet antigène. Elle est à la base du principe des vaccins. Etapes : elle se déroule en 3 étapes ▪ La reconnaissance spécifique de l’antigène : la spécificité de chaque lymphocyte est déterminée avant le contact avec l’antigène par des réarrangements au hasard des gènes des récepteurs au cours de leur maturation. Chaque lymphocyte aura ainsi un seul type de récepteur qui reconnait un seul type d’antigène. ▪ La prolifération : L’antigène qui se lie à un lymphocyte particulier induit l’activation de ce lymphocyte (activation antigénique) qui, en recevant d’autres signaux d’activation, va se diviser de façon répétitive (prolifération) en un clone de cellules de la même spécificité antigénique que la cellule parentale d’origine. Des milliers de cellules filles sont produites. Elles ont toutes les mêmes récepteurs pour l’antigène et reconnaissent le même antigène que la cellule mère. ▪ La différenciation : les cellules qui résultent de la prolifération se différencient soit en cellules effectrice soit en cellules mémoires : ✓ cellules effectrices : qui participent à l’élimination de l’antigène ✓ cellules mémoires : qui ont une durée de vie longue et induisent une réponse secondaire plus rapide et plus forte 15 La Sélection clonale des lymphocytes 16 6- Interdépendance des 2 types d’immunité : L’immunité innée et l’immunité adaptative n’opèrent pas de façon indépendante l’une de l’autre. Elles coopèrent en de très nombreux points pour produire une immunité plus efficace. Cette coopération a lieu par exemple au cours de la réponse d’un macrophage contre des bactéries : Les macrophages ingèrent des bactéries et présentent leurs antigènes aux lymphocytes T helper tout en sécrétant des cytokines afin d’activer les lymphocytes T Les lymphocytes Th sécrètent à leur tour des cytokines qui activent les lymphocytes B et les macrophages Les lymphocytes B sécrètent des anticorps qui facilitent la phagocytose Les macrophages phagocytent mieux les bactéries (opsonisation par les anticorps) et détruisent mieux les microbes ingérés (effet des cytokines des lymphocytes T) Coopération entre immunité innée et immunité adaptative 17 7- Classification pratique en immunité humorale et cellulaire : 7-1- Immunité humorale : Elle est médiée par les anticorps contenus dans les fluides corporels Elle peut être transférée d’un individu immunisé à un individu non immunisé par le sérum : séroprophylaxie Le transfert d’anticorps confère une immunité passive contrairement aux vaccins qui induisent une immunité active (après vaccination ce sont les propres lymphocytes de l’individu vacciné qui produisent les anticorps) La durée de protection des anticorps transférés est plus limitée dans le temps que pour les vaccins Les antisérums sont utilisés en thérapeutique dans différentes situations : sérums anti-venins de serpent ou de scorpion, sérums anti-toxines bactériennes (diphtérie ou tétanos), sérums contre des virus (la rage…) 18 7-2- Immunité cellulaire : Elle est due aux lymphocytes T et procure une immunité vis-à-vis de certaines maladies comme la tuberculose où les anticorps ne sont pas efficaces car ces bactéries se multiplient à l’intérieur des cellules et échappent aux anticorps Le transfert de lymphocytes T ne peut pas être appliqué en thérapeutique chez l’Homme car les lymphocytes transférés d’un individu à un autre sont rapidement détruits 8- Le dysfonctionnement du système immunitaire Il y a plusieurs manifestations d’un dysfonctionnement immunitaire : L’allergie (exemple l’asthme) : ▪ Résulte de réponses immunitaires inappropriées, souvent contre des antigènes banals (pollens de plantes, aliments). ▪ Les personnes atteintes présentent une sensibilité augmentée vis-à-vis de ces substances (hypersensibilité) 19  L’auto-immunité : ▪ Chez certains individus, le système immunitaire fonctionne mal par perte de son sens du soi et du non soi et permet une attaque immunitaire contre l’hôte ▪ L’auto-immunité est à l’origine de nombreuses maladies chroniques invalidantes (polyarthrite rhumatoïde, diabète de type 1, lupus…) Lupus Les déficits immunitaires : Lorsque l’un des composants du système immunitaire est défectueux il en résulte un déficit immunitaire dont la principale manifestation est constituée par des infections répétitives Bébé-bulle : ce nourrisson présente un déficit immunitaire profond. Il est mis dans un milieu stérile en attendant qu’il reçoive une greffe de moelle osseuse 20 21