Chapitre 10 : La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée.

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1 Chapitre 10 : La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée. Lorsqu un agent infectieux (bactérie, virus, champignon microscopique ) pénètre dans l organisme et commence à s y multiplier, on observe la mise en route très rapide (moins de 24h) d un ensemble de réactions immunitaires qui constituent l immunité innée. La réaction inflammatoire aiguë est un des mécanismes essentiels de cette immunité. Celle-ci ne nécessite pas d'apprentissage préalable. Elle est génétiquement héritée et est présente dès la naissance. Problèmes : Quelles sont les caractéristiques de la réponse inflammatoire? Comment cette réponse inflammatoire élimine-t-elle les microorganismes, source de danger pour l individu? TP 17 : les caractéristiques de la réaction inflammatoire 1. Les caractéristiques de la réaction inflammatoire aiguë (RIA) Quel que soit le facteur qui l a déclenchée, la RIA se manifeste toujours par 4 signes cliniques : une rougeur, un gonflement (= œdème), une douleur et une augmentation de température au niveau du site infecté. Les photos ci-dessus expliquent l origine de ces symptômes. En effet, lors de l infection, on observe une vasodilatation (augmentation de diamètre des vaisseaux sanguins), ainsi qu un afflux de plasma dans la zone infectée. Ces caractéristiques tissulaires expliquent la rougeur, le gonflement et la chaleur ressentis. De plus, on observe également une migration massive de cellules de l immunité (monocytes et granulocytes) depuis les vaisseaux sanguins vers le lieu de l infection. Ces cellules, ainsi que les tissus lésés, libèrent des molécules à l origine de la sensation de douleur. 1

2 2. Le déclenchement de la réaction inflammatoire A. La reconnaissance de l agent infectieux. Le déclenchement de la réaction inflammatoire repose sur un principe de reconnaissance de motifs moléculaires généraux communs aux microorganismes (PAMP) par les cellules immunitaires. Ces motifs moléculaires ont été très conservés au cours de l évolution. Les cellules immunitaires possèdent des récepteurs membranaires (récepteurs PRR) capables de reconnaitre les PAMP et de déclencher par la suite, une série de réactions. B. Les cellules sentinelles permettent la détection de l agent infectieux. Les cellules sentinelles sont des cellules immunitaires qui résident en permanence dans les tissus, même lorsque ces derniers ne sont pas lésés ou infectés. Elles expriment sur leur membrane les récepteurs de l immunité innée (récepteurs PRR) Ces récepteurs reconnaissent donc les molécules étrangères : composants de la paroi ou de la membrane des bactéries ou des champignons ; protéines virales ; molécules libérées en cas de lésion... (PAMP) Grace à ces récepteurs, les cellules sentinelles sont capables de détecter des agents infectieux ou des situations dangereuses pour l organisme. Parmi les cellules sentinelles évoquées précédemment, les cellules dendritiques jouent un rôle majeur. Elles sont présentes au niveau de la peau et des muqueuses de l appareil respiratoire, digestif ou génital. Elles possèdent de longs prolongements cytoplasmiques très mobiles. Elles repèrent les agents infectieux, les ingèrent et relâchent des signaux biochimiques (médiateurs) afin d alerter et d attirer sur les lieux de l infection les autres cellules de l immunité. D autres cellules sentinelles jouent un rôle important, ce sont les Mastocytes. Ces cellules également présentes dans les tissus, contiennent des granules qui sont très riches en médiateurs chimiques. Lors d une infection ces granules fusionnent avec la membrane et libèrent vers l extérieur leur contenu (exocytose) 2

3 C. Les rôles des médiateurs chimiques Il existe plusieurs dizaine de médiateurs chimiques contribuant à la réalisation de la réaction inflammatoire. Parmi eux : Molécules Histamine Prostaglandines Cytokines Cellules sécrétrices Mastocytes Mastocytes Mastocytes et macrophages Effets physiologiques Vasodilatation Augmentation de la perméabilité vasculaire Vasodilatation, augmentation de la perméabilité vasculaire, responsable de la douleur (par stimulation de fibres nerveuses sensibles à la douleur) et de la fièvre (par action sur des neurones hypothalamiques qui contrôlent la température corporelle) Augmentation du recrutement et de la production des cellules et des molécules de l immunité innée, fièvre facilitation du passage des globules blancs du sang vers la lésion (diapédèse) cf. exemple ci-dessous. Exemple : La libération de cytokines comme la TNF (Tumor Necrosis Factor) par les mastocytes entraîne la synthèse d une protéine : la sélectine, celle-ci est une molécule d adhésion qui permet le contrôle des mouvements cellulaires. Elle permet ainsi le passage des globules blancs vers le lieu de l infection. (cf. Photos à gauche) Ainsi, les médiateurs chimiques sont à l origine des manifestations de la réaction inflammatoire (rougeur, douleur, chaleur, gonflement) mais ils permettent aussi de recruter d autres cellules immunitaires 3

4 3. L élimination de l agent infectieux. L élimination de l agent infectieux repose sur un mécanisme particulier : la phagocytose. Ce mécanisme repose sur l ingestion par une cellule immunitaire de l agent infectieux qui sera ensuite détruit dans cette cellule. Les cellules immunitaires capables d effectuer ce mécanisme sont les macrophages et les granulocytes. On peut observer 4 étapes lors de la phagocytose : a- reconnaissance et adhérence : Lors de la phagocytose, la membrane plasmique du phagocyte se déforme et forme des pseudopodes qui entourent la particule étrangère. L adhérence du phagocyte au pathogène est rendue possible par la reconnaissance de molécules communes grâce à des récepteurs membranaires. (PAMP et récepteurs PRR) b- la particule se trouve englobée dans une vésicule intracytoplasmique, le phagosome. c- Ce dernier fusionne avec des vésicules contenant des enzymes protéolytiques (lysosome) formant alors un phagolysosome. Ces enzymes digèrent l agent infectieux. d- Les déchets de la digestion sont expulsés hors de la cellule. 4. Le contrôle de la réaction inflammatoire : le rôle des médicaments. Des substances médicamenteuses ont été mises au point afin de limiter les effets de la réaction inflammatoire. Leur action principale est de bloquer la sécrétion ou l action de certains médiateurs chimiques de l inflammation: ce sont les anti-inflammatoires que l on sépare en deux classes, les stéroïdiens (ex. la CORTISONE) et les non-stéroïdiens (AINS). L'utilisation de substances anti-inflammatoires non stéroïdiennes est très ancienne et les grecs utilisaient déjà les feuilles du saule dans lesquelles le principe actif est l acide salicylique. Cette substance fut utilisée pour la première fois en 1875 dans le traitement du rhumatisme articulaire aigu sous forme d acide acétylsalicylique plus connue sous le nom d Aspirine. D'autres molécules furent ensuite découvertes comme l IBUPROFÈNE dans les années Leur mode d'action commun repose sur l'inhibition d enzymes comme les cyclooxygénases (COX) et empêchent la synthèse des prostaglandines. Or, ces dernières augmentent la sensibilité aux stimuli douloureux et la température de référence dans l'hypothalamus, ce qui explique l'action antalgique (contre la douleur) et antipyrétique (contre la fièvre) des AINS. Elles diminuent également l œdème. Bilan : Une vidéo pour réviser : 4

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