Le système immunitaire..définition..structure..mécanismes de réaction ..et plus

Le système immunitaire :

définition :

Le système immunitaire¹ 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 ». Ce qui est reconnu comme non-soi est détruit, comme les pathogènes :virus, bactéries, parasites, certaines particules ou molécules « étrangères » (dont certainspoisons). Il est responsable du phénomène de rejet de greffe².

On dénombre plusieurs variantes de systèmes immunitaires parmi les espèces animales, et parfois plusieurs systèmes immunitaires collaborent au sein d'un même organisme.....

De nombreuses espèces, dont les mammifères, utilisent la variante décrite ci-après. Les principaux effecteurs du système immunitaire sont les cellules immunitaires appeléesleucocytes (ou globules blancs) produites par des cellules souches, au sein de la moelle osseuse rouge.

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 appelle réponse immunitaire l'activation des mécanismes du système immunitaire face à la reconnaissance de « non-soi », agressive ou pas, face à une agression ou à une dysfonction de l'organisme. L'ensemble de ces systèmes (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 : souffrance).

la structure du système immunitaire :

Le système immunitaire est constitué de cellules et d’organes qui travaillent ensemble pour réagir contre les infections, les cellules anormales et les envahisseurs étrangers ainsi que les tissus greffés. Les cellules du système immunitaire circulent dans le sang ou le système lymphatique.

• Les végétations adénoïdes sont en réalité une petite masse unique de tissu lymphatique situées à l’arrière du nez. Elles contiennent des lymphocytes.
• Les amygdales sont de petites masses de tissu lymphatique situées dans la gorge. Elles contiennent des lymphocytes.
• Le thymus est une petite glande située au centre du thorax, derrière le sternum. C’est là que les cellules T (lymphocytes T) mûrissent et se multiplient.
• La rate est un organe situé dans la partie supérieure gauche de l’abdomen, près de l’estomac. Elle fabrique les lymphocytes, emmagasine les cellules sanguines, filtre le sang et détruit les vieilles cellules sanguines.
• Les ganglions lymphatiques sont de petites masses de tissu lymphatique en forme de haricot longeant les vaisseaux lymphatiques (tubes dans lesquels la lymphe circule dans le corps). Ils sont répartis dans tout le corps. Plusieurs ganglions lymphatiques sont regroupés dans le cou, les aisselles, l’abdomen et les aines. Ils emmagasinent les lymphocytes et filtrent la lymphe pour en éliminer les bactéries et les substances étrangères (y compris les cellules cancéreuses).
• D’autres tissus lymphatiques sont logés dans d’autres parties du corps, dont l’appendice et l’intestin grêle (plaques de Peyer). Ils agissent comme des ganglions lymphatiques.
• La moelle osseuse est le tissu mou et spongieux situé au centre de certains os. C’est dans la moelle osseuse que les cellules sanguines immatures se développent en cellules sanguines matures. Ces cellules comprennent les globules blancs (GB), qui aident à combattre les infections.

la réaction :

Le soi et le non-soi : les protéines membranaires

la reconnaissance d'un agent infectieux comme étranger suppose que le système immunitaire :

• reconnaisse certaines structures qui lui sont spécifiques et qui constituent le soi,
• les distingue de structures qui ne lui appartiennent pas et qui constituent le non-soi.

les protéines membranaires

Parmi les protéines synthétisées par l'organisme, certaines sont ancrées dans la membrane cytoplasmique des cellules : ce sont les protéines membranaires.

Toute cellule possède un ensemble de protéines membranaires intervenant dans les communications inter-cellulaires.

Ces molécules de surface assurent une double fonction :

• une fonction de reconnaissance : elles peuvent reconnaître un ligand spécifique (molécule de la matrice extracellulaire, molécule membranaire d'une autre cellule ou médiateur soluble).
• une fonction effectrice : permettre l'adhésion des cellules et/ou délivrer à la cellule reconnue des signaux qui seront captés par des enzymes membranaires ou cytosoliques et transmis au noyau pour activer ou inhiber l'expression de certains gènes.

Pour assurer ces fonctions de communication, la cellule règle l'expression de ses molécules de surface en fonction des signaux qu'elle reçoit, pour devenir plus sensible ou temporairement réfractaire au signal.

Les protéines membranaires ont été découvertes par l'étude de la fixation d'anticorps produits en immunisant la souris contre des leucocytes humains :

On obtient divers anticorps reconnaissant la même protéine membranaire. Ces anticorps sont regroupés en classes de différenciation et les antigènes reconnus sont désignés par le préfixe CD.

L'emploi de ces anticorps permet de distinguer différentes catégories de lymphocytes.

Le soi : des protéines membranaires

Certaines protéines membranaires constituent le soi.

Pour les réactions immunitaires, les protéines membranaires les plus importantes sont les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité ou molécules du CMH(anciennement HLA pour human leucocytes antigens).

Les molécules du CMH sont codées par 2 groupes de gènes :

• les gènes de classe I sont les gènes A,B,C
• les gènes de classe II sont les gènes DP, DQ et DR

Ces molécules forment une "niche" au sein de laquelle les peptides (P) sont accrochés

Les gènes codant ces molécules sont extrêmement polymorphes, c'est à dire qu'il existe un très grand nombre d'allèles pour chacun de ces gènes.

Ces gènes sont codominants, chacun d'eux s'exprime sous la forme d'une protéine membranaire.

• les molécules de classe I sont présentes sur toutes les cellules nucléées de l'organisme.
• les molécules de classe II sont présentes sur certaines cellules nucléées.

À la surface des cellules exprimant à la fois les molécules CMH de classe I et II, on trouve 12 molécules CMH différentes, (6 gènes paternels + 6 gènes maternels).

Le nombre des combinaisons possibles est très grand et la probabilité de retrouver la même combinaison chez deux individus pris au hasard est extrêmement improbable : les molécules du CMH expriment bien le "soi" c'est à dire l'individu.

Les molécules de classe I ou II ont la propriété de s'associer à des peptides provenant de la dégradation des protéines intracellulaires (les protéines cytosoliques)

Les molécules de classe II ont la propriété de pouvoir s'associer à des peptides provenant de la dégradation des protéines extracellulaires endocytées.

Les réactions du système immunitaire

On distingue deux types de réactions immunitaires : l’immunité innée et l’immunité acquise.

L’immunité innée, dans laquelle les cellules phagocytaires interviennent, est la première réponse déclenchée.

Les réactions de l’immunité acquise se mettent en place lorsque la réaction de l’immunité innée n’est pas suffisante pour contrer le micro-organisme infectieux. Ces réactions reposent sur la reconnaissance d’un antigène (Ag) donné, par les trois grands types de lymphocytes : B, T8 et T4, qui disposent de récepteurs membranaires spécifiques de l’antigène.
Les lymphocytes B (LB) reconnaissent un antigène porté par le micro-organisme pathogène libre dans le milieu intérieur.
Les lymphocytes T (LT) reconnaissent un antigène ou un fragment de cet antigène situé à la surface des cellules infectées par l’agent pathogène.
Cette reconnaissance spécifique entraîne la différenciation lymphocytaire qui est stimulée par les interleukines sécrétées par les LT4.

• L’élimination d’un micro-organisme pathogène libre dans le milieu intérieur

  
  

Les LB spécifiques d’un antigène se différencient en plasmocytes qui produisent et libèrent des anticorps spécifiques de l’antigène reconnu.
Les anticorps (Ac) sont des protéines circulant dans le milieu intérieur et appartenant à la famille des immunoglobulines : elles sont formées d’une partie variable, composé de deux sites spécifiques à un antigène donné, et d’une partie constante permettant leur fixation aux cellules phagocytaires de l’immunité innée. La fixation spécifique des anticorps à l’antigène forme des complexes immuns, qui facilitent l’élimination du micro-organisme pathogène par phagocytose.

• L’élimination des cellules infectées

  
  

Les LT8 spécifiques d’un antigène se transforment en LT cytotoxiques qui se fixent, grâce à leurs récepteurs spécifiques, à l’antigène sur la membrane des cellules infectées. Cette fixation provoque l’exocytose, par le lymphocyte, de la perforine, une protéine qui forme un pore dans la membrane de la cellule, entraînant l’entrée d’eau, sels et d’enzymes : la cellule infectée éclate.

L’attaque du système immunitaire par le VIH

Le VIH, virus de l’immunodéficience humaine, peut être transmis d’une personne contaminée à un autre individu lors de rapports sexuels non protégés, par voie sanguine ou encore d’une mère à son enfant au cours de la grossesse et de l’allaitement. Trois étapes se distinguent dans l’infection en fonction des réponses du système immunitaire :

• phase de primo-infection

  
  

Cette phase est caractérisée par des signes mineurs d’infection virale. Elle dure quelques semaines. Une fois dans l’organisme, le VIH pénètre dans les lymphocytes T4 et les macrophages, après fixation à un récepteur spécifique de ces cellules, la protéine CD4. Le rétrovirus, détourne le mécanisme de synthèse des protéines pour se multiplier. De nouveaux virus sont produits, sortent des LT4 infectés par bourgeonnement et se propagent dans l’organisme.

• phase asymptomatique

  
  

A ce stade aucun symptôme n’est visible. Par contre, on décèle dans le sang, la présence d’anticorps anti-VIH : l’individu est séropositif pour le VIH. Cette phase peut durer une dizaine d’années au cours desquelles les anticorps neutralisent le virus qui circule dans le sang en formant des complexes immuns et les LT cytotoxiques provoquent la lyse des LT4 et des macrophages infectés par le VIH. Les résidus de ces réactions sont éliminés par phagocytose. Le virus continue de se multiplier et la quantité de lymphocytes, bien que ceux-ci se renouvellent, diminue petit à petit.

• phase symptomatique ou de sida déclaré

  
  

Le syndrome de l’immunodéficience acquise ou sida se caractérise par l’apparition de nombreuses maladies dites opportunistes car le système immunitaire ne peut plus faire face aux divers agents pathogènes de l’environnement : le malade est immunodéficient.