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Immunologie - Ts2

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Terminale

Introduction

L'organisme évolue dans un milieu peuplé par une infinité de corps étrangers inertes ou vivants susceptibles de l'envahir et de déséquilibré son milieu intérieur. Pour préserver son intégrité et la rétablir quand elle est perturbée, il se développe un ensemble de réactions de défense qui constituent la réponse immunitaire. Ces réactions de défense résultent de l'activité des leucocytes (cellules immunitaires) capables de reconnaitre les substances étrangères ou molécules du "non soi" ou antigènes.

I. La Notion d'immunité

L'immunité constitue l'ensemble des facteurs et des processus qui protègent l'organisme contre les micro-organismes et les substances antigéniques étrangères ou anormales, et qui prennent place notamment au niveau du système immunitaire.

I.1. La Notion d'intégrité

L'organisme humain subit en permanence de multiples agressions qui tendent à perturber sa construction et son fonctionnement.

I.1.1. Les facteurs d'agression

a) Les blessures et brulures : elles entrainent une perte plus ou moins importante de sang qui perturbe la stabilité du milieu intérieur et constitue également une porte d'entrée pour les microbes.

b) Les agents pathogènes : ce sont les microbes qui déclenchent une maladie infectieuse et de nombreux troubles plus ou moins grave. Parmi les agences pathogènes on distingue :

$-\ \ $ Les bactéries : microorganismes unicellulaires de quelques micromètres de taille. Leur action pathogène s'effectue d'une part par leur pouvoir de multiplication et d'autre part par la sécrétion de poisons puissants : les toxines.

De nombreuses maladies sont dues aux bactéries (diphtéries, tétanos, tuberculose, lèpre, méningites, choléra...)

$-\ \ $ Les virus : ce ne sont pas véritables cellules, mais des parasites endocellulaires obligatoires. Leur taille est de quelques dixièmes de micromètres. Ils sont capables de nombreuses infections telles que la grippe épathique, le polio, la rage, la rougeole, l'oreillon, le sida...)

$-\ \ $ Les champignons microscopiques dont les levures qui vivent sur la peau notamment sur le cuir chevelu et fait tomber les cheveux, ou alors à l'intérieur de la peau provoquant des mycoses, et les candidats qui s'attaquent au muqueuse de la bouche, du vagin ou des voies respiratoires et digestives.

$-\ \ $ Les protozoaires qui sont des animaux unicellulaires. Exemple : plasmodium du paludisme, l'amibe (dysenterie...).

I.1.2. Les moyens de défenses de l'organisme

L'organisme trouve dans l'intérieur des moyens de défenses adaptés à chaque type d'agresseur.

a) La coagulation du sang par les plaquettes sanguines qui permettent de colmater les lésions des vaisseaux et l'arrêt des hémorragies puis la cicatrisation est assurée par régénération des tissus qui forment la peau.

b) Les barrières naturelles : les animaux et l'Homme possèdent des barrières et des substances naturelles qui empêchent les infections par les micro-organismes.

$-\ \ $ La peau et les sécrétions contenant du mucus agissent comme des barrières physiques ou anatomiques.

$-\ \ $ Il existe également des barrières chimiques et biochimiques : des enzymes (les enzymes protéolytiques) présentes dans les sucs digestifs ont le pouvoir de détruire certains des organismes envahisseurs, la sueur qui a un pH acide arrête le développement de certaines bactéries ; les larmes, la salive, le mucus nasal contiennent des substances bactéricides.

$-\ \ $ Les bactéries non pathogènes qui vivent dans le tube digestif et empêchent le développement d'autre microbes pathogènes constituent des barrières écologiques.

I.1.3. L'intégrité

Ces barrières naturelles peuvent être cependant franchies soit accidentellement, soit naturellement au niveau des voies respiratoires et digestives, auxquels cas l'intégrité de l'organisme est manqué.

L'intégrité est donc la propriété de conserver intacte les différentes parties de l'organisme que ce soit sur le plan organisation ou fonctionnel.

I.2. L'immunité

Lorsque par l'intermédiaire des cavités naturelles, d'une piqûre ou d'une plaie, des microbes virulents entrent en contact avec les tissus de l'organisme. Ils endommagent ces tissus, s'y multiplient en tendant à envahir l'organisme, de plus ils y sécrètent des toxines : ce processus constitue l'infection.

Si grâce à son système immunitaire, l'organisme parvient à neutraliser les microbes, on dit que l'organisme possède une immunité.

L'immunité est donc le pouvoir que possède l'organisme à résister contre les agents infectieux grâce à des réactions inhibitrices. Cette immunité est naturelle ou acquise.

I.2.1. Immunité naturelle

L'organisme réagit contre une agression par ses moyens de défense qui lui confère un état de résistance appelé immunité naturelle qui est caractéristique de l'espèce. Elle est donc innée et génétique. Elle se produit sans exposition préalable à la substance, l'organisme et le tissu étranger. Elle est non spécifique de l'antigène.

I.2.2. Immunité acquise

Un bébé guéri de la coqueluche ne la contractera plus jamais : on dit alors qu'il a acquis une immunité contre le germe de cette maladie.

On appelle immunité acquise l'état de résistance de l'organisme qui est dirigé contre un antigène déterminé , qu'il soit virulent ou atténué et qui est consécutif au contact de ce dernier : c'est une immunité spécifique.

L'immunité spécifique acquise se développe lentement et elle est durable. Sa durée varie avec l'identité de l'antigène agresseur. Par exemple sa durée est très longue avec les germes de la coqueluche, mais elle est très brève avec les staphylocoques.

L'immunité acquise fait intervenir des réactions immunitaires spécifiques.

Remarque : Notion d'antigène

On appelle antigène toute molécule ou cellule susceptible d'être reconnue comme étrangère par les cellules immunitaires et de déclencher une réaction immunitaire au sein de l'organisme hôte qui la ressent comme un agresseur.

I.2.3. La reconnaissance du "soi" et du "non soi"

a) Notion de "soi"

Le soi est l'ensemble des organes, tissus, cellules et molécule issus de la programmation génétique de la cellule œuf : en effet toutes les cellules d'un même organisme sauf les cellules sans noyaux (les hématies) sont marquées au niveau de leurs membranes par un ensemble de protéines qui leurs sont spécifiques et qui constituent les marqueurs de l'identité biologique de l'individu ou marqueurs de soi.

Ces marqueurs constituent le CMH (complexe majeur d'histocompatibilité), appelé système HLA (human leukocyte antigens) chez l'Homme. Ils sont regroupés en deux classes :

$-\ \ $ Les molécules HLA de classe I qui sont portées par toutes les cellules de l'organisme possédant un noyau. Ces molécules déterminent la tolérance ou le rejet par le système immunitaire de tissus transplantées à l'organisme : ce sont des antigènes de transplantation.

$-\ \ $ Les molécules HLA de classe II, elles sont localisées à la surface de certaines cellules immunitaires comme les lymphocytes et les macrophages.

Remarque

les hématies anucléées ne portent pas de marqueurs HLA, mais ils portent d'autres protéines membranaires qui déterminent les groupes sanguins : ce sont les agglutinogènes des hématies. Ce sont des glycoprotéines dont la partie terminale diffère d'un individu à un autre.

Elles constituent les marqueurs spécifiques du groupe sanguin. Seuls les agglutinogènes portant les marqueurs A et B déclenchent une réaction d'agglutination. Ainsi on leur donne le nom d'antigène A et d'antigène B.

b) Notion de "non soi"

Le non soi est l'ensemble des molécules étrangères à l'organisme et qui lorsqu'elles y sont présentes déclenchent des réactions immunitaires qui les neutralisent ou les détruisent. Il s'agit :

$-\ \ $ des agents infectieux : virus, bactéries, protozoaires, champignons etc...

$-\ \ $ des greffes de tissus ou d'organes (cas d'allogreffes c'est-à-dire des greffes entre des individus de même espèce,

$-\ \ $ des molécules du soi modifiées : les cellules mortes ou altérées, les cellules vieilles, les cellules anormales sont reconnues comme non soi et constituent la cible du système immunitaire.

Les molécules du non soi constituent ce qu'on appelle les antigènes qui comporte des motifs appelés épitotes ou déterminants antigéniques qui peuvent être reconnus par les anticorps et les lymphocytes spécifiques. On distingue les antigènes particulaires (microbes...), les antigènes solubles (toxines) et les allergènes.

II. La Réponse immunitaire

La reconnaissance par l'organisme des antigènes du non soi et du soi modifiés déclenche des réactions immunitaires qu'on peut classer en deux catégories :

$-\ \ $ Une réponse no spécifique qui est indépendante de la nature de l'antigène.

$-\ \ $ Une réponse spécifique qui est dirigée contre un antigène bien déterminé.

II.1. La réponse non spécifique

Elle se déroule dans les tissus. Le mécanisme de la réponse non spécifique fait appel à des facteurs cellulaires et à des facteurs humoraux.

II.1.1. Les facteurs cellulaires

a) La réaction inflammatoire :

C'est une réaction physiologique de l'organisme aux lésions des tissus ou aux infections.

Lorsque des microbes franchissent les barrières naturelles par suite d'une blessure, il se produit localement une réaction inflammatoire qui résulte de l'action de diverses substances dont les unes sont produites par les tissus lésés et les autres sécrétées par les cellules immunitaires. L'inflammation se manifeste par différents symptômes :

$-\ \ $ Rougeur et chaleur dues à un flux sanguin accru qui dilate les vaisseaux sanguin

$-\ \ $ Gonflement et augmentation de la sensibilité liés à l'augmentation de liquides dans les tissus locaux qui provoquent une tension de la peau.

$-\ \ $ Le phénomène s'accompagne d'une douleur locale plus ou moins importante due à l'excitation de certaines terminaisons nerveuses.

Dans la zone enflammée, il y a accumulation de cellules spécialisées, parmi lesquelles on compte les leucocytes sanguins, les macrophages et les lymphocytes. Les leucocytes sanguins détruisent les tissus lésés et alertent les macrophages ; ces derniers ingèrent et digèrent les substances étrangères et les tissus morts.

b) La phagocytose :

Elle est assurées par des cellules spécialisées ou phagocytes (granulocytes, neutrophiles, monocytes et macrophages).

La phagocytose est la propriété qu'ont les phagocytes de reconnaitre, d'ingérer et de digérer les éléments étrangers. La phagocytose comporte différentes phases : l'adhésion, l'ingestion et la digestion.

A l'issu de ces trois phases trois cas peuvent se présenter :

$-\ \ $ 1er cas : destruction des bactéries et libération des débris par exocytose, d'où une guérison rapide.

$-\ \ $ 2ème cas : résistance des bactéries qui peuvent se multiplier ultérieurement d'où un état stationnaire de l'infection.

$-\ \ $ 3ème cas : le phagocyte meure et déverse les bactéries qui se sont multipliées dans le sang. C'est la septicémie ou infection généralisée.

II.1.2. Les facteurs humoraux

a) Le système du complément

C'est un ensemble de protéines enzymatiques circulant dans le milieu intérieur et qui peuvent être activées par la pénétration des microbes en vue d'assurer la lyse d'une cellule étrangère ou d'une cellule infectée (cytolyse) ou alors en vue de faciliter la phagocytose des bactéries par opsonisation ou d'activer certaines cellules immunitaires.

b) Les interférons

Une cellule infectées par un virus sécrète des protéines, les interférons qui se fixent sur les récepteurs membranaires des cellules voisines lesquelles sensibilisées, produisent dans le cytoplasme des protéines antivirales qui en cas d'une nouvelle infection virale s'oppose à la multiplication des virus.

On distingue trois types d'interférons : l'interféron alpha $(\alpha)$, produit par certains globules blancs, les monocytes, l'interféron bêta $(\beta)$, synthétisé par des cellules de la peau, les fibroblastes, et l'interféron gamma, élaboré par les lymphocytes T.

II.2. La réponse spécifique

II.2.1. Cellules responsables de réponse spécifique

Les cellules responsables des réactions immunitaires sont les globules blancs ou leucocytes. On distingue les leucocytes circulant dans le sang et dans la lymphe (granulocytes, lymphocytes, monocytes), et les leucocytes tissulaires (macrophages).

a) Origines et maturation

Chez le fœtus les cellules du système immunitaire naissent dans le foie. A partir de la naissance, de même que chez l'adulte elles naissent dans la moelle osseuse rouge des os à partir des cellules souches indifférenciées qui se renouvellent en permanence par des mitoses successives. Les cellules se différencient et acquièrent leur immunocompétence, c'est-à-dire la capacité de réagir avec un antigène, dans les organes lymphoïdes centraux :

$-\ \ $ Le thymus : organe situé à la base du cou et en avant de la trachée artère. C'est le milieu de différenciation et de maturation des lymphocytes T provenant de la moelle osseuse

$-\ \ $ La moelle osseuse : organes localisé dans la cavité des os. C'est le lieu de maturation des granulocytes, des monocytes et des lymphocytes $B.$

Ensuite les lymphocytes B et T parviennent par l'intermédiaire du sang dans la lymphe interstitielle qui baigne toutes les cellules. Puis ils gagnent les organes lymphoïdes périphériques (zones spécialisées de la rate et les ganglions lymphatiques). C'est là que s'accumulent et prolifèrent les lymphocytes. C'est également le lieu de contact avec les antigènes, contact qui aboutira à la réponse immunitaire spécifique.

b) Acquisition de l'immunocompétence

L'immunocompétence est la propriété de distinguer le non soi. Elle est acquise lors de la maturation des lymphocytes dans les organes lymphoïdes centraux.

Pendant la maturation les lymphocytes développent à leur surface des récepteurs membranaires spécifiques capables de reconnaitre un déterminant antigénique donné. Les récepteurs membranaires différent selon les lymphocytes.

$\centerdot\ \ $ les récepteurs de lymphocytes $B$ :

Ce sont des anticorps membranaires qui sont de grosses molécules de nature protéique appelés immunoglobuline (Ig) capable de se combiner spécifiquement à l'antigène qui a conduit à leur synthèse. Ils reconnaissent directement l'antigène.

$-\ \ $ Structure des anticorps

Les molécules d'anticorps sont en forme d'Y et sont constitués de $4$ chaines polypeptidiques semblables deux à deux dont $2$ chaines lourdes et chaines légères réunis par des ponts disulfures. Caque type de chaine présente une partie constante caractéristique de chaque classe de Ig et une partie variable caractéristique de chaque anticorps. Une molécule d'anticorps présente trois régions fonctionnelles :

$\ast\ \ $ Deux sites de fixation spécifiques des déterminants antigéniques. Ils se trouvent sur les extrémités des bras d'Y et reconnaissent l'antigène.

$\ast\ \ $ Un site de fixation sur la membrane de la cellule (macrophage ou lymphocyte) situé à l'extrémité du pied d'Y.

$\ast\ \ $ Un site de fixation du complément situé sur la partie constante d'une chaine lourde.

$-\ \ $ Diversité des anticorps

Suivant la configuration de leur molécule, on distingue 5 classes d'immunoglobulines chez l'homme : les IgG (Gamma), les IgM (Mocromolécule), IgA (Alpha), les IgE (Epsillone), les IgD (Delta).

$\centerdot\ \ $ Les récepteurs lymphocytes $T$

Ce sont également des protéines fixés sur la membrane des lymphocytes T. Leur structure moléculaire comporte deux chaines peptidiques.

Chaque chaine comporte une région constante enchâssée dans la membrane plasmique et une région variable tournée vers l'extérieur.

Les récepteurs T ne reconnaissent l'antigène que lorsqu'il est associé à une molécule du système HLA. C'est pour cette raison que les lymphocytes T réagissent seulement lorsqu'ils sont en contact avec une cellule de l'organisme qui leur présente le soi modifié. C'est le cas des cellules présentatrices comme les macrophages qui portent le soi modifié, d'une cellule de l'organisme infectée par un virus ou cellule cancéreuse.

c) Sélection des clones immunocompétents

Un clone est un ensemble de cellules provenant d'une cellule unique. Lors d'une maturation es futures lymphocytes subissent une sélection dans la moelle (lymphocytes B) et dans le thymus (Lymphocytes T).

$-\ \ $ Dans la moelle osseuse les lymphocytes B qui portent des anticorps qui ne se lient pas aux antigènes du soit sont sélectionnés et les autres éliminés

$-\ \ $ Dans le thymus il y a une double sélection : pour la première les lymphocytes T portant des récepteurs T reconnaissant les molécules HLA du soi sont sélectionnés, les autres éliminés ; et pour la deuxième sélection les lymphocytes portant les récepteurs T reconnaissant les protéines non soi sont sélectionnés, les autres éliminés.

Ainsi les lymphocytes B et T immunocompétents sont sélectionnés et migrent dans les organes lymphoïdes périphériques ou alors circulent dans le sang et dans la lymphe.

II.2.2. Mécanisme de la réponse spécifique

Il comporte 3 phases successives : la phase d'induction, la phase d'amplification et enfin la phase effectrice. Il nécessite une coopération entre les cellules immunitaires.

a) La phase d'induction

La réponse immunitaire spécifique débute par la reconnaissance de l'antigène par les lymphocytes qui a lieu au niveau des organes lymphoïdes périphériques. Cette reconnaissance aboutit à la sélection de clones de lymphocytes qui on des récepteurs spécifiques :

$-\ \ $ Les lymphocytes B sont sélectionnés directement par les antigènes libres ou exposés à la surface des cellules étrangères.

$-\ \ $ Les lymphocytes T sont sélectionnés au contact des cellules présentatrices de l'antigène, ce sont les macrophages.

Les lymphocytes B et T sélectionnés sont activés par la présence de l'antigène.

b) La phase d'amplification

Elle comporte une étape de multiplication par mitoses successives des lymphocytes activés et une étape de différenciation au cours de laquelle certains lymphocytes activés se transforment en cellules effectrices dont :

$-\ \ $ les LB qui évoluent et deviennent des lymphocytes à cytoplasme riche en ergastoplasme et qui sécrètent des anticorps circulant dans le sang et la lymphe.

$-\ \ $ les LT4 activés qui deviennent des lymphocytes T auxiliaires (LTa) qui secrètent des messagers chimiques appelés interleukines ou lymphokines qui assurent la coopération entre les cellules immunitaires et contribuent à la multiplication et à la différenciation des différents lymphocytes.

c) La phase effectrice

Elle comporte deux types de réponse : une réponse à médiation humorale et une réponse à médiation cellulaire.

$-\ \ $ La réponse à médiation humorale : elle est assurée par les plasmocytes spécifiques de l'antigène d'où une liaison anticorps-antigène formant les "complexes immun" qui neutralisent l'antigène mais ne le détruisent pas. Donc la réponse humorale doit être complétée par la phagocytose des "complexes immun" et l'activation du complément. La réponse à médiation humorale intervient contre les antigènes solubles (toxines) et contre la plus part des bactéries.

$-\ \ $ La réponse à médiation cellulaire : elle est assurée par les lymphocytes cytotoxiques (LTc) et s'exercent sur les cellules infectée par les virus ou les bactéries endocellulaires, ainsi que sur les cellules cancéreuses ou greffes. Elle aboutit à la lyse des cellules cibles qui est provoquée par les lymphocytes cytotoxiques. Outre les LTc, il existe d'autres cellules tueuses capables de lyse cellulaire, ce sont cellules K (Killer) et les cellules NK (Naturel Killer) qui sont les interleukines sécrétés par les lymphocytes T auxiliaires. Enfin lorsque l'antigène est neutralisé, interviennent les lymphocytes T suppresseurs (LTs) qui arrêtent les réponses humorales et cellulaires.

II.2.3. Mise en mémoire de la réponse spécifique

Lors d'un 1er contact avec un antigène l'organisme régit par une réponse immunitaire spécifique appelée réponse primaire qui est lente. Au cours de la réponse primaire, lors de la phase d'amplification certains lymphocytes B et T deviennent des lymphocytes mémoires capables de répondre immédiatement lors d'un second contact avec l'antigène et cette réponse immunitaire appelée réponse secondaire est plus rapide, plus intense et plus efficace. La mise en mémoire confère donc à l'organisme une immunité spécifique durable.

Auteur:

Mamadou Ba

Commentaires

AHMADOU KANDJI (non vérifié)

jeu, 08/29/2019 - 18:12

Permalien

Félicitations

Vraiment Monsieur Ba vous êtes un bon prof chevronné. Macha aalla. J’aimerai aussi avoir vos cours de génétique en Ts2. Merci d’avance. Mon e-mail: akandji002@gmail.com

Email:

akandji002@gmail.com