Le maintien de l intégrité de l organisme

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1 Thème 3-A- Le maintien de l intégrité de l organisme Le système immunitaire est constitué d'organes, de cellules et de molécules. Le système immunitaire tolère habituellement les composantes de l'organisme mais il réagit à la perception de signaux de danger (entrée d'éléments étrangers, modification des cellules de l'organisme). Par l'activité de ses différents effecteurs, il réduit ou élimine le trouble à l'origine de sa mise en action. La bonne santé d'un individu résulte d'un équilibre dynamique entretenu par des réactions immunitaires en réponse à des dérèglements internes ou des agressions du milieu extérieur (physiques, chimiques ou biologiques). Chez les vertébrés, ce système comprend un ensemble de défenses aux stratégies très différentes : l'immunité innée et l'immunité adaptative

2 Thème 3A-1 LA REACTION INFLAMMATOIRE, UN EXEMPLE DE REPONSE INNEE Le Système immunitaire permet de maintenir l intégrité de l organisme face aux agressions de l environnement. La première ligne de défense est constituée par l immunité innée dont l un des mécanismes est appelé réaction inflammatoire Comment se manifeste une réaction inflammatoire? Quels sont les acteurs de la RI? Quels sont les mécanismes permettant l élimination des pathogènes? L'immunité innée est présente dès la naissance et ne nécessite pas d'apprentissage (d'où le terme d' «innée»). Ses caractères sont hérités génétiquement et elle intervient de façon très rapide lors d'un signal de danger. 1- La réaction inflammatoire, premier signe défense Une lésion ou une infection d un tissu de l organisme perturbe son intégrité. Une réaction de défense se met alors immédiatement en place : la réaction inflammatoire. Comment se manifeste la réaction inflammatoire? Comment les éléments pathogènes sont-ils détectés et quelle est la réponse apportée pour leur élimination? Activité a : Description clinique de la réaction inflammatoire aiguë localisée (Fiche TP + animation) Bilan a : Rougeur, chaleur, gonflement caractérisent la réaction inflammatoire. Ces symptômes traduisent une vasodilatation consécutive à la libération de médiateurs chimiques par des cellules de l inflammation à la suite de la perception de «signaux de danger». (C est le cas des mastocytes. Ils libèrent de l histamine à effet vasodilatateur. Certains médiateurs stimulent des récepteurs sensoriels spécifiques localisés dans les tissus et qui sont à l origine de messages nerveux de la douleur (c est le cas des cellules de l inflammation qui sécrètent des prostaglandines Si la vasodilatation a pour objet de provoquer un afflux d acteurs potentiels, cellulaires et chimiques, qui interviendront dans la réponse immunitaire, la douleur est un signal d alarme.

3 Activité b : Mise en place de la réaction immunitaire (doc. 1 et 2, p. 294) La réaction inflammatoire est déclenchée par une reconnaissance des agents pathogènes ou des lésions tissulaires. Elle mobilise des acteurs pour la plupart cellulaires qui interviennent contre l agent agressif. Suite à une blessure, un pathogène pénètre dans l organisme via la peau ou les muqueuses. Dès son entrée, il est reconnu par les cellules de l'immunité innée comme les cellules dendritiques, les macrophages, les granulocytes, les mastocytes. Ces cellules sont capables d identifier les pathogènes, grâce à des récepteurs appelés PRR (Pattern Recognition Receptor) qui reconnaissent des motifs moléculaires caractéristiques des micro-organismes appelés PAMP (Pathogen Associated Molecular Pattern) Cellule de l immunité innée Agent infectieux La reconnaissance entre signal de danger «PAMP» et un récepteur PRR entraine l'activation du récepteur et une cascade de réactions à l'origine de la phagocytose et de la sécrétion des médiateurs chimiques qui expliquent les symptômes de la ri : * chimiokines pour chimiotactisme et diapédèse = arrivée de GB * cytokines qui activent d'autres GB ex des lymphocytes= amplification de la réponse Une même cytokine peut être produite par différents types cellulaires et agir sur un nombre important de cibles différentes. La multiplicité de source et de cibles, leurs nombreuses interactions entre elles permettent de parler de réseau de cytokines * histamine vasodilatatrice par mastocytes.afflux de sang * prostaglandines = douleurs, fièvre... Activité c : L élimination des pathogènes par la phagocytose (doc. 3 p. 295) L inflammation crée un environnement propice au recrutement de cellules immunitaires, en particulier des granulocytes, des macrophages ainsi que des cellules dendritiques, cellules pourvues de longs prolongements cytoplasmiques. Toutes ces cellules sont parfois regroupées sous le nom de phagocytes, car elles sont toutes douées de phagocytose. La phagocytose est la première défense mise en place pour s opposer à la multiplication de l agent infectieux. Elle se déroule en 4 étapes : *adhérence de la cellule phagocytaire au pathogène. Cela est rendu possible par la reconnaissance de molécules communes à un grand nombre de pathogènes grâce aux récepteurs PRR des cellules phagocytaires ; *ingestion du pathogène dans une grande vésicule cytoplasmique ; *digestion du pathogène et donc élimination. *une partie des molécules issues de la digestion du pathogène s associe aux récepteurs membranaires du complexe majeur d histocompatibilité. Ces complexes : débris phagocytés + molécules de CMH sont présentés à d autres cellules de l immunité adaptative qui prennent le relais, et permettent le plus souvent d éliminer définitivement l agent responsable du déclenchement de la réponse.

4 L activation des cellules de l immunité innée fournissent au système immunitaire un «signal de danger» qui va induire le développement de la réponse immunitaire adaptative en activant les lymphocytes T (chapitre 2) Bilan 1 La réaction inflammatoire se décompose en six étapes : Perturbation : suite à une agression (lésion, cancer, infection ) des signaux de danger sont émis par l organisme. Détection : les cellules de l immunité innée détectent ces signaux et s activent. Réponse moléculaire : les cellules de l immunité innée sécrètent des médiateurs chimiques de l inflammation. Inflammation : les médiateurs chimiques de l inflammation déclenchent une réaction inflammatoire locale qui permet l activation d autres cellules de l immunité innée et leur arrivée sur le site inflammatoire. Cette inflammation se traduit localement par des symptômes stéréotypés : chaleur, douleur, gonflement, rougeur. Amplification : les cellules nouvellement activées sécrètent à leur tour des médiateurs chimiques de l inflammation provoquant une amplification du phénomène. Élimination : Les pathogènes sont éliminés grâce au mécanisme de la phagocytose. 2- Le mode d action des médicaments antalgiques et anti-inflammatoires L inflammation peut affecter la peau mais aussi des organes internes : les articulations (arthrites), l estomac et l intestion grêle (gastro-entérite), le colon (colite, etc. Différents médicaments antalgiques et anti-inflammatoires aident l organisme à limiter les symptômes du processus inflammatoire (douleurs, gonflement, ) Comment limiter les symptômes de l inflammation?

5 Activité a : Mode d action d un médicament anti-inflammatoire non stéroïdien, l ibuprofène - Les anti-inflammatoires non stéroïdiens ou AINS, permettent de lutter contre un excès de douleur et de gonflement en diminuant la quantité des médiateurs chimiques, sans trop diminuer la phagocytose = LIMITER LA RI sans DIMINUER les EFFETS BENEFIQUES Les prostaglandines, sécrétées en réponse à une agression de l'organisme, sont des substances biologiques douées de propriétés variées et puissantes. Des études de biologie moléculaire ont montré que la molécule d ibuprofène occupe et bloque la voie d accès au site catalytique de l enzyme COX empêchant ainsi le substrat naturel, l acide arachidonique, de s y installer et de se transformer en prostaglandines (doc ci-contre). En limitant la production de prostaglandines, ces molécules ont donc à la fois un effet antalgique (anti-douleur) et un effet anti-inflammatoire. Mais l inhibition de ces prostaglandines dans l ensemble des tissus rend compte des effets indésirables potentiels de la plupart des AINS, en effet il peut y avoir une diminution de la protection de la muqueuse gastro-intestinale (responsable d ulcères gastro-duodénaux) et diminution de l agrégabilité plaquettaire (responsable d une augmentation du risque hémorragique) par exemple. Activité b : Mode d action des médicaments anti-inflammatoire stéroïdiens Les anti-inflammatoires corticoïdes ou stéroïdiens agissent sur la production de prostaglandines mais en plus, elles limitent la production de cytokines activatrices de l inflammation, réduisent la vasodilatation et facilitent la phagocytose. On utilise aujourd hui de nombreux stéroïdes de synthèse pour lutter contre l inflammation. Ces substances ont néanmoins des effets secondaires en modifiant le métabolisme de l eau et des ions. Leur utilisation implique un suivi médical strict. Bilan 2 Les anti-inflammatoires agissent sur les enzymes intervenant dans la synthèse des prostaglandines. Ces médicaments ont d autres impacts sur le fonctionnement de l organisme, ce qui implique une utilisation parcimonieuse et contrôlée.