CHAPITRE 5.3 : LES ACTEURS DE L IMMUNITÉ

Transcription

1 CHAPITRE 5.3 : LES ACTEURS DE L IMMUNITÉ Les mécanismes de reconnaissance et d élimination des molécules du non soi font intervenir un système diffus d organes, de tissus, de cellules et de molécules qui constituent le système immunitaire. 1. Les organes et les tissus de l immunité Le système lymphoïde est composé d organes lymphoïdes primaires ou centraux et d organes et de tissus lymphoïdes secondaires ou périphériques. Le tissu lymphoïde est un tissu hématopoïétique spécialisé dans l hébergement, la différenciation et la prolifération des lymphocytes. Figure 1 : les principaux organes lymphoïdes C. LARCHER 5.3- Acteurs immunité Page 1 / 9

2 1.1. Organes lymphoïdes centraux ou primaires Les organes lymphoïdes centraux sont responsables de la production et de la maturation des lymphocytes (prolifération et différenciation) indépendamment de tout stimulation de l antigène. Les lymphocytes T et B acquièrent leur immunocompétence dans les organes centraux. Une cellule immunocompétente possède à sa surface membranaire des récepteurs fonctionnels capable de distinguer le soi du non soi : elle tolère le soi et rejette le non soi. Les lymphocytes B possèdent principalement à leur surface des immunoglobulines membranaires ou BCR (Récepteurs des cellules B), des molécules de CMH I et de CMH II (cf. chapitre 5.4). Les lymphocytes T possèdent principalement à leur surface des récepteurs des cellules T (TCR), des molécules de CMH I et des molécules CD (clusters de différenciation) : - CD4 pour les lymphocytes CD4 ou T4 ou Th ou T helper - CD8 pour les lymphocytes CD8 ou T8 ou Tc ou T cytotoxiques La moelle osseuse La moelle osseuse occupe l espace libre à l intérieur des os. La moelle osseuse est un organe hématopoïétique où toutes les lignées sanguines sont produites : la lignée myéloïde donne naissance aux hématies, aux granulocytes, aux monocytes et aux thrombocytes la lignée lymphoïde donne naissance aux cellules NK et aux lymphocytes pré-t, aux lymphocytes pré-b et lymphocytes B La moelle osseuse produit à partir de cellules souches des cellules lymphoïdes : des lymphocytes pré-b qui se différencient en lymphocytes B (B pour bone). des lymphocytes pré-t qui vont gagner le thymus pour se différencier en lymphocytes T (T pour thymus) Le thymus Le thymus est un organe blanchâtre volumineux situé dans la partie supérieure du thorax. Il est constitué de deux lobes accolés et enveloppés dans une capsule. Sa taille augmente jusqu à la puberté et diminue progressivement chez l adulte, sans disparaître totalement (40 g à la puberté puis 20 g). Le thymus est le siège de la maturation des lymphocytes T (prolifération et différenciation) à partir des cellules pré-t produites par la moelle osseuse. MOELLE OSSEUSE Cellule souche hématopoïétique Lymphocytes B Lymphocytes pré-b Lymphocytes pré-t Lymphocytes B Lymphocytes T THYMUS CIRCULATION SANGUINE Figure 2 : schéma simplifié des relations existant entre les organes lymphoïdes centraux à l origine de la maturation des lymphocytes B et T C. LARCHER 5.3- Acteurs immunité Page 2 / 9

3 1.2. Organes lymphoïdes périphériques ou secondaires Les organes lymphoïdes périphériques sont des organes où a lieu la réponse immunitaire : ils ont pour fonction de favoriser la rencontre et la reconnaissance entre les antigènes et les cellules immunitaires. Les organes et les tissus périphériques sont colonisés par les lymphocytes immunocompétents produits dans les organes centraux. Leur organisation permet les interactions de l antigène avec les cellules de l immunité. Les organes lymphoïdes secondaires assurent une partie du renouvellement des lymphocytes au cours des divisions cellulaires qui sont déclenchées par la reconnaissance de l antigène et ont pour but d amplifier la réponse immunitaire une fois qu elle a débutée Les ganglions lymphatiques Voir chapitre 4 : les lymphes. Figure 3 : structure en coupe d un ganglion lymphatique Les ganglions lymphatiques sont des petites structures sphériques qui se développent aux nœuds de convergence des vaisseaux lymphatiques. Il en existe 500 à 1000 de quelques millimètres à plusieurs centimètres de diamètre. Ils sont colonisés par trois types de cellules : les lymphocytes B en périphérie (zone corticale dans des follicules lymphoïdes) les lymphocytes T dans la zone précorticale les macrophages et les plasmocytes dans la zone médullaire Les ganglions lymphatiques sont de véritables filtres disposés sur la circulation lymphatique. La lymphe y entre par plusieurs vaisseaux afférents et en ressort par un seul, le vaisseau efférent d où une circulation ralentie favorable à la rencontre des cellules et des molécules. La lymphe y est donc débarrassée des substances étrangères grâce aux cellules immunitaires qui les reconnaissent, les neutralisent et les éliminent. C. LARCHER 5.3- Acteurs immunité Page 3 / 9

4 La rate Figure 4 : structure en coupe de la rate à différentes échelles de détail (PALS : periarteriolar lymphoid sheath ; gaine lymphoïde périartériolaire) La rate est l organe lymphoïde le plus volumineux (12 cm de long et d environ 200 g). Elle situe à gauche de l abdomen sous le diaphragme. Elle est formée d une capsule et d un parenchyme qui est constitué de deux tissus : la pulpe rouge : riche en sang et en cellules (hématies, granulocytes, lymphocytes, plasmocytes, macrophages) la pulpe blanche : tissu lymphoïde parsemé dans la pulpe rouge riche en lymphocytes (B et T) L organisation de la rate est similaire à celle d un ganglion lymphatique, excepté que l antigène y est amené par le sang et non par la lymphe. La rate est un véritable filtre de la circulation sanguine. La pulpe blanche assure la rétention des substances étrangères et la pulpe rouge retient les hématies sénescentes ou altérées pour les détruire Formations associées aux muqueuses (MALT) Une partie du tissu lymphoïde est associée aux muqueuses de l organisme (MALT : Mucosa- Associated Lymphoïd Tissue). Une sous-partie est associée à la muqueuse du tube digestif (GALT : Gut-Associated Lymphoïd Tissue) : amygdales (situé dans la cavité buccale), appendice, plaques de Peyer (au niveau de l iléon). Les MALT contiennent des lymphocytes Th et B. Les lymphocytes B différenciés en plasmocytes produisent des immunoglobulines de classe A. C. LARCHER 5.3- Acteurs immunité Page 4 / 9

5 2. Les cellules de l immunité : les immunocytes Le système lymphoïde est constitué de lymphocytes, de macrophages et de cellules spécialisées dans la présentation des antigènes, localisés dans les organes et les tissus lymphoïdes Les cellules de l immunité non spécifique Les macrophages («monocytes tissulaires»), les granulocytes neutrophiles et ces cellules NK, sont des cellules impliquées dans l immunité naturelle. Certaines d entre elles sont douées de la capacité à phagocyter des particules. On distingue les cellules phagocytaires : Circulantes : granulocytes neutrophiles Tissulaires : macrophages La phagocytose est le processus d ingestion et de destruction des micro-organismes par les phagocytes. Elle se déroule en 4 étapes (voir figure 5) : Le chimiotactisme : attraction chimique des phagocytes vers un endroit précis. Les substances chimiotactiques sont des molécules libérées par des cellules tissulaires lésées, des constituants leucocytaires, des protéines activées du complément (anaphylatoxines). L adhésion : fixation d un phagocyte (membrane plasmique) sur un microorganisme entraînant une phagocytose rapide. L ingestion : les pseudopodes (prolongement cellulaire du phagocyte) englobent le microorganisme et forment une vésicule phagocytaire (phagosome). La digestion des particules phagocytées par les lysosomes : la vésicule phagocytaire (phagosome) se détache de la membrane plasmique et se trouve dans le cytoplasme en contact avec des lysosomes. Ils fusionnent pour donner des phagolysosomes. Le lysozyme contenu dans le phagolysosome dégrade les particules avec l aide d enzymes protéolytiques (substances bactéricides, virucides et fongicides). Figure 5 : déroulement de la phagocytose 2.2. Les cellules de l immunité spécifique Les cellules présentatrices de l Ag Les cellules présentatrices de l antigène sont capables d exposer à leur surface des fragments d antigènes exogènes sur des molécules de CMH II. Elles peuvent ainsi coopérer avec certaines cellules auxiliaires de la réponse immunitaire = les lymphocytes T h (helpers). Ces dernières possèdent à leur surface des récepteurs capables de reconnaître les antigènes montrés par les molécules de CMH II : les TCR couplés à une molécule de CD4. On distingue deux types de cellules présentatrices de l antigène (ou CPA) : Les macrophages Les lymphocytes B C. LARCHER 5.3- Acteurs immunité Page 5 / 9

6 Figure 6 : cellules présentatrices de l antigène Les cellules auxiliaires : les lymphocytes Th Les lymphocytes T helper (Th) ou auxiliaires (Ta) possèdent à leur surface des récepteurs des cellules T (ou TCR) et une population de marqueur cellulaire particulier : la molécule CD 4 (CD : classe de différenciation). Les lymphocytes Th (T4) reconnaissent les antigènes exogènes présentés par des molécules de CMH II. Ils ont un rôle central dans la réaction immunitaire spécifique : Ils sont recrutés par les macrophages ou les lymphocytes B, cellules présentatrices de l antigène Ils sont capables d activer les cellules effectrices de la réponse immunitaire : o les lymphocytes B qui se différencient en plasmocytes sécréteurs d anticorps. o les lymphocytes Tc qui s activent pour reconnaître et détruire des cellules au soi modifié (CMH I modifié) Les cellules effectrices a. De la réponse à médiation humorale : les lymphocytes B Les lymphocytes B possèdent à leur surface des marqueurs cellulaires tels que des molécules de CMH I et de CMH II et des immunoglobulines membranaires de classes M et D (= BCR = récepteurs des cellules B). Ils sont activés et se différencient en plasmocytes sécréteurs d anticorps grâce à leur reconnaissance des antigènes par le BCR et à la présence de cytokines produites par les macrophages et les lymphocytes Th. b. De la réponse à médiation cellulaire : les lymphocytes Tc Les lymphocytes Tc possèdent à leur surface des récepteurs des cellules T (ou TCR) et une population de marqueur cellulaire particulier : la molécule CD 8. Les lymphocytes Tc (T8) reconnaissent des antigènes portés par des molécules du CMH I (soi modifié) et leur activation permet la destruction des cellules infectées. C. LARCHER 5.3- Acteurs immunité Page 6 / 9

7 3. Les facteurs humoraux (molécules) de l immunité 3.1. Les molécules de l immunité non spécifique (naturelle) Les molécules d interférons sont des protéines appartenant à la famille des cytokines produites par certaines cellules immunitaires de l organisme qui active la réponse immunitaire et possèdent des propriétés antivirales et antiprolifératives Les molécules de l immunité spécifique (acquise) Les médiateurs moléculaires Les cytokines sont des petites protéines sécrétées par des cellules du système immunitaire en réponse à différents stimuli. Elles sont impliquées dans la régulation des fonctions immunitaires, mais aussi dans l hématopoïèse. Les plus connues sont les interleukines (IL), les interférons (IFN), les facteurs de croissance hématopoïétiques (CSF) et les facteurs de nécrose des tumeurs (TNF) Les anticorps Voir chapitre 5.2 : les anticorps 3.3. Le complément entre immunités naturelle et spécifique Le complément est un ensemble d une vingtaine de protéines plasmatiques dont les propriétés principales sont d être activées par des clivages enzymatiques en cascade. Il existe deux voies d activation : la voie alterne, activée directement par certains polysaccharides bactériens en absence d anticorps et donc non spécifique. la voie classique, activée par les complexes Ag-Ac (IgM, IgG) et donc spécifique Ces deux voies entraînent après activation des effets identiques sur la particule cible : fixation des opsonines, molécules facilitant la phagocytose fixation d un complexe d attaque membranaire responsable de la lyse libération de fragments peptidiques (anaphylatoxines) provoquant une inflammation locale C. LARCHER 5.3- Acteurs immunité Page 7 / 9

8 Antigène membranaire Antigène circulant + Anticorps Complexe immun Cascade d activation du complément Lyse cellulaire par choc osmotique Chimiotactisme et attraction des phagocytes Chimiotactisme et attraction des phagocytes Élimination du complexe par phagocytose Élimination des débris cellulaires par phagocytose Figure 7 : élimination d un corps étranger grâce à l activation du complément C. LARCHER 5.3- Acteurs immunité Page 8 / 9

9 Lymphocytes T LT8 LT4 LT Lymphocyte B LB Figure 8 : organes lymphoïdes centraux et acquisition de l immunocompétence Figures tirées de : Biologie et Géologie de terminale S (Collection Calamand, Editions Hachette Education) (figures 4 et 7) Immunologie de Roitt (4 ème édition) (p. 95 : figure 5 ; p. 90 : figure 6) Immunobiologie de Janeway Travers (De Boeck) (figures 1, 2, 3) C. LARCHER 5.3- Acteurs immunité Page 9 / 9