Le système immunitaire

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« La connaissance de la marche naturelle de la maladie constitue plus de la moitié de la médecine » Pr. Trousseau

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Le système de défense du corps, est essentiel à la vie parce qu’il va :

1. Identifier les intrus, organiser la défense anti-microbienne et anti-virale.
2. La coopération de ses différents intervenants va identifier les protéines étrangères (sa mauvaise gestion va provoquer les allergies /intolérances alimentaires).
3. Il se charge en outre de repérer dans les tissus les cellules lésées et vieillissantes et s’en débarrasser, il va régénérer les cellules souches (effet cytotrophique).

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Il est au centre de (presque) toutes les pathologies ! Dès le début, les théories se sont affrontées (Louis Pasteur / Antoine Bechamp) :

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Les grandes dates de l’immunologie :

1796     Jenner                         la vaccination anti-variolique (immunité croisée)

1884     Metchnikoff                  la phagocytose

1885     Pasteur                        le vaccin anti-rabique

1890     Behring                        les anticorps

1898     Bordet                          le complément

1902     Richet et Portier           l’anaphylaxie

1917      Derelle                          les bactériophages

1957     Isaacs                           l’interféron

1958     Dausset                         les groupes leucocytaires

1977     Zinkernagel                   le système HLA (le « moi » et le « non-moi »)

1996     Matzinger                      le « modèle du danger » (utile dans l’immunothérapie et les greffes)

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Il y a quarante ans, lorsque les jeunes étudiants quittaient la faculté de médecine, leur diplôme en poche, l’enseignement de l’immunologie se résumait à l’exposé de la structure en « Y » des anticorps, à connaître l’existence des lymphocytes B et T et quelques affections liées à un défaut de la « reconnaissance du soi ».

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Progressivement, l’immunologie a gagné du terrain, au point d’intervenir à présent dans la presque totalité des affections médicales, intéressant les phénomènes allergiques, infectieux, vasculaires, rhumatismaux et tumoraux. Ces vingt dernières années sont apparus les anti-corps monoclonaux, des automates d’analyses de plus en plus précis, et des méthodes statistiques et informatiques sophistiquées. Ces progrès techniques, alliés aux travaux universitaires récents, permettent une meilleure connaissance des mécanismes d’induction immunitaire et autorisent les praticiens curieux à se pencher sur les troubles dynamiques des phases sérique et cellulaire du sang.

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Comment ça fonctionne ?

Notre système de défense contre les intrus est divisé en deux ‘lignes de front’ :

1. la première se trouve à l’extérieur du corps (la peau et les muqueuses) et empêche les micro-organismes de pénétrer.
2. la deuxième ligne se situe à l’intérieur du corps et tente de neutraliser et de détruire le plus rapidement possible les microbes qui ont réussi à passer la première ligne. Une autre tâche des défenses internes ou du système immunitaire est de reconnaître le micro-organisme lors d’une prochaine attaque, ce qui rend l’activation des systèmes de défense plus rapide (immunisation).

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Défenses externes :

Nos défenses externes doivent empêcher les micro-organismes de pénétrer dans les tissus.

• la peau est dotée de plusieurs couches. Les couches externes sont constituées de cellules mortes cornées. Les microbes ne sont pas capables de traverser cette barrière. La peau reste souple grâce au sébum qui est en partie décomposée en acides gras par des bactéries commensales.  Les muqueuses de la bouche, la gorge, les voies respiratoires, les intestins, etc. sont plus minces, mais dotées d’une fine couche de mucus, produite en continu par des cellules qui les bordent. Ce mucus, dans laquelle viennent se coller des particules étrangères (poussière, microbe) forme une barrière empêchant le passage vers les tissus profonds. Ces particules sont éliminées de différentes façons. Dans les voies respiratoires elles sont éliminées par les cils vibratils qui « brossent » littéralement les glaires vers l’extérieur, par-dessus le bord de l’épiglotte, pour être évacuées vers l’estomac via l’oesophage. Les microbes qui rentrent par la nourriture, ou les boissons sont éliminés par l’estomac grâce à l’acidité de celui-ci. Celles qui résistent sont éliminées dans les intestins avec les restes de nourritures par les bactéries commensales qui vivent dans le gros intestin, et par les enzymes digestifs. Les bactéries qui auraient pénétré le canal urinaire externe seront emportées par l’urine qui est évacuée vivement grâce aux muscles de la vessie qui se contractent durant la miction.

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Défenses internes ou système immunitaire :

Le système immunitaire reposent sur une série de cellules de défenses (globules blancs ou leucocytes) qui ont chacune une tâche bien définie. On les retrouve partout dans le corps et elles se déplacent par le sang et le réseau.

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Défenses non spécifiques …

Confrontées à des matières ou organismes nocifs, les globules blancs polynucléaires réagiront avec un système de défense non spécifique présent dès la naissance chez chaque personne. Dans le système de défense non spécifique contre des infections d’ordre bactériennes en majorité, les phagocytes (ou cellules mangeuses) jouent un rôle central. Parmi les globules blancs, ce type de cellules est le plus répandu. On les retrouve dans les tissus, par ex. dans les os et le foie, mais également dans les vaisseaux sanguins et lymphatiques. On les retrouve souvent dans le rôle de nettoyeur, mais en cas d’infection ils seront mobilisés pour neutraliser les intrus. Leur tactique est de se regrouper à cet endroit précis et d’y secréter des matières qui attireront et activeront des nouvelles cellules. Ces cellules sont attirées par des matériaux étrangers (par ex. des bactéries) et par des signaux chimiques qui apparaissent par activation du complément. Elles se regroupent à l’endroit où sévit l’infection, encerclent les bactéries et l’emportent vers l’intérieur de leur corps cellulaire où les bactéries seront finalement détruites par des substances chimiques et des enzymes puissants. Ainsi, la bactérie n’a aucune chance de se multiplier et de se disperser, ce qui évite une infection sévère. C’est la phagocytose.

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Il existe deux sortes de phagocytes : les macrophages et les granulocytes.

—> Les macrophages (= grandes cellules mangeuses) assimilent surtout des substances organiques mortes, mais peuvent également neutraliser des bactéries et les détruire si elles y sont encouragées par le système immunitaire. Ce sont eux qui repèrent les intrus et donnent l’alerte. Le corps envoie alors les globules blanc polynucléaires qui vont être aidés par des enzymes pro-inflammatoire sécrétées par le foie (hyper Alpha 1 et 2 au niveau du sérum). Ces mécanismes suffisent à guérir les inflammations banales (ex. des panaris vite guéris).

—> Les granulocytes sont les ‘para-commandos’ de notre ligne de défense contre les infections. Elles sont quotidiennement fabriquées dans la moelle osseuse (+ 100 milliard/jour). Environ 10 % d’entre elles circule par le sang à travers tout notre corps et arrivent en premier à l’endroit ou sévit l’infection en tant que premières cellules de défenses. Les granulocytes ne vivent que quelques heures (6 – 10 heures) ; elles tuent les microbes mais succombent souvent à leur propres armes. Les restes de leurs armes chimiques peuvent endommager les cellules saines des tissus voisins. On nomme ce mélange de bactéries mortes, de granulocytes et de débris cellulaires le « pus ».

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Les 5 principales familles de globules blancs et leurs significations

Les leucocytes sont tous nucléés. Ils jouent un rôle capital dans la lutte de l’organisme contre les maladies ( notamment les infections).
–> Les polynucléaires neutrophiles : il s’agit du groupe le plus important des leucocytes. Normalement, chez l’adulte, ils représentent entre 50 et 70 % des globules blancs. Fonction = phagocyter des bactéries
–> Les lymphocytes : ils constituent environ 30 % des globules blancs, à l’état normal. Fonction = défense de l’organisme par l’attaque directe de cellules ou par l’entremise d’anticorps. Parmi tous les lymphocytes, on en distingue deux grands types : les lymphocytes B et les lymphocytes T.

1. Les lymphocytes B sécrètent les anticorps. Ces cellules représentent 5 à 10 % des lymphocytes totaux (200 à 400/mm3).
2. Les lymphocytes T sont répartis en deux grands groupes :

– Les LTCD4 (ou lymphocytes T4) agissent comme chef d’orchestre de la réponse immunitaire.
– Les LTCD8 (ou lymphocytes T8) interviennent dans la réponse immunitaire cellulaire.

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> Les polynucléaires éosinophiles : ils représentent en temps normal moins de 4 à 5 % des leucocytes. Ils peuvent être en plus grand nombre en cas de présence de vers parasites, comme les plathelminthes (ténias, douves et schistosité ) mais les nemathelminthes (oxyures et ankylostomes) sont gros pour êtes phagocytés. Rôle complexe dans les allergies et l’asthme.
> Les polynucléaires basophiles sont présents à l’état normal en très faible proportion (moins de 2 %). Rôle = libération de l’histamine et d’autres médiateurs chimiques associés à la réaction inflammatoire ; contient de l’hépatite, un anticoagulant.
> Les monocytes : défense de l’organisme par l’attaque directe de cellules ou par l’entremise d’anticorps. ils représentent entre 2 et 6 % des globules blancs. Ils peuvent être augmentés dans certaines infections, comme la mononucléose infectieuse, certaines parasitoses, certaines leucémies etc.

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Toutes les cellules du corps sont identifiées par le système HLA (Human Leucocyte Antigen), en français : « Complexe majeur d’Histo-compatibilité ». Dès qu’une cellule malade apparaît, un certain nombre de systèmes de défense entre en jeu :

Lorsque les défenses macrophagiques ne suffit pas, le SRE (Système Réticulo-Endothélial) fait appel aux anti-corps et aux lymphocytes tueurs (dont les LT4 qui sont attaqués lors de SIDA).

Les Lymphocytes B sécrètent des anti-corps (hyper Gamma au niveau du sérum) qui vont paralyser les intrus et les LT4 vont pouvoir attaquer en faisant exploser les cellules étrangères à l’aide des enzymes du système complémentaire ((hyper Bêta au niveau du sérum).

NB. Il existe plus de 25 types de lymphocytes différents, (tueurs = T4, anti-tumeur = NK, alarme = T3, contrôle des greffes = T8, B sécrétant les AC ….)

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Les protéines du sérum se divisent en 5 groupes, selon leurs tailles :

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— Les Alpha 1 et 2 sont des enzymes pro-inflammatoires (première ligne de défenses) – inflammation aiguës récentes

— Les Bêta (complément) et Gamma globulines (anticorps) concernent les inflammations chroniques

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Interleukines et interférons sont les hormones de l’inflammation.

Des peptides appelées interleukines sont les hormones du système immunitaire. Elles ont la même structure que les endorphines (hormones du cerveau). Liées donc aux troubles de l’humeur (dépression nerveuse = immuno-dépression !) …

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… Structure de l’interféron Bêta :

L’activation du complément

C’est le « système de complément » qui va faire exploser les intus ou la cellule infectée (Marieb p. 893). Les insuffisants hépatiques (déficit en C4, 20% de la population) auront des récidives infectieuses fréquentes. On appelle « complément » un ensemble de 9 protéines présentes dans le sang et qui, après activation, réagiront suivant un certain ordre, un peu comme une réaction en chaîne. En effet, à chaque fois un petit partie de chaque protéine est détachée et cette partie, activée à son tour, entraine la réaction. On parle d’activation. L’activation du complément peut se mettre en marche grâce à des fragments de parois bactériennes, tant qu’il n’y a pas encore d’anticorps spécifiques. On appelle cela la « route alternative ». Mais l’activation la plus puissante se fait par un complexe formé par la réaction d’un antigène avec son anticorps spécifique.

L’effet de la réaction en chaîne est triple : les petits fragments détachés provoquent une « phase de réaction aiguë » qui dilate les vaisseaux sanguins locaux (vasodilatation). Ainsi plus de liquide suinte dans les tissus avec des matières solubles (par ex. des anticorps et des nouveaux facteurs du complément) et les phagocytes peuvent plus facilement s’échapper à travers les mailles des vaisseaux capillaires. Sur place, les mêmes fragments attirent également des phagocytes.

En cas d’activation persistante du complément, les granulocytes sortiront des réserves situées dans la moelle osseuse pour circuler dans le sang (entrainant une leucocytose, c.à.d. une augmentation importante du nombre de globules blancs circulants). Résultat : les tissus apparaîtront gonflés, chauds, rouges et endoloris à cause de l’afflux de liquide et de phagocytes. C’est la réaction inflammatoire, un phénomène désagréable, mais fort efficace dans le mécanisme de défense. Les plus grands fragments des quatre premières protéines forment un complexe qui lie l’antigène aux phagocytes. Lors d’une réaction antigène-anticorps le porteur de l’antigène (le microbe) sera attaché sur plusieurs endroits au phagocyte et ne pourra plus s’échapper.

Et enfin, les composants 5 à 9 formeront un enzyme puissant (phospholipase) qui perceront réellement des trous dans les parois cellulaires des microbes, ce qui les rendront très vulnérables aux attaques chimiques .

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En résumé :

Voici les quatre principaux systèmes de défense du corps (inné/acquis – cellulaire/sérique) qui coopèrent :

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Dynamique des phénomènes d’une infection :

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Pathologies :

• Si le système immunitaire est bas, on va avoir des infections à répétition ou des allergies
• Si le système immunitaire est trop fort on va avoir une maladie auto-immune
• Si le système immunitaire s’effondre, on risque un cancer (les tissus anormaux ne sont plus contrôlés)

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Les maladies auto-immunes se déclarent suite à une inflammation chronique. Exemple : Hépatite B ou C : le virus mère penètre dans la cellule hépatique où il crée des virus filles qui s’extirpent de la cellule pour aller en coliniser d’autres. Les macrophages lancent l’alerte (première ligne du Système Réticulo-Endothélial) ce qui va induire la fabrication d’anti-corps qui va bloquer les virus dès leur sortie de la cellule. Le système immunitaire va fabriquer des anti-corps anti-virus et mais aussi des anti-corps anti-cellule hépathique, ce qui risque – après des années d’évolution – de détruire le foie (cirrhose hépatique).

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Dans le cas des cancers, le système immunitaire est trop faible, il ne contrôle plus les tissus qui se révoltent  : multiplication de cellules de certains tissus au dépend de son hôte. Ce qui est malade c’est le système immunitaire qui n’arrive pas à s’oppposer efficacement au développement de la tumeur qui met en place une néo-vascularisation : une tumeur sécrète des produits qui vont créer des vaisseaux pour se nourrir. C’est un éco-système péri-tumoral 

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Vous voulez approfondir les différentes étapes des concepts immunologiques : https://www.youtube.com/watch?v=W-GPDDVGF4Y