Table des matières
- Chapitre 01 – Soi et non-soi
- Chapitre 02 – Immunité innée
- Chapitre 03 – Vaccination et immunothérapies
Chapitre 01 – Soi et non-soi
Dans ce chapitre, nous allons voir quelles sont les défenses de base de l’organisme et comment l’organisme est capable de distinguer un agresseur de ses propres cellules.
1. La nécessité de se défendre
Le corps humain est un incubateur, un bioréacteur qui fournit chaleur, milieu nutritif et support physique, favorables au développement de toutes sortes de parasites : bactéries, virus, champignons, protozoaires, …
Pourtant, malgré l’existence de plusieurs milliers d’espèces d’agents pathogènes, la maladie n’est pas la norme et ne survient que dans des conditions exceptionnelles.
Cela est dû à l’existence de plusieurs systèmes de défense, du plus simple au plus complexe, au sein de notre corps. On peut distinguer 3 niveaux de défenses :
- Les barrières naturelles : elles bloquent simplement l’entrée du pathogène dans le corps ou limitent fortement sa capacité à s’installer ;
- Le système immunitaire inné : réponse brute et automatique à un agent pathogène redouté qui aboutit à sa destruction (généralement) ;
- Le système immunitaire adaptatif : système le plus complexe, capable de développer une réponse de défense face à des agents pathogènes inconnus.
Dans cette stratégie, il faut s’assurer que le système de défense (le système immunitaire) ne s’attaque pas à l’organisme qu’il défend. Avec une prévalence de seulement 5 – 8 % pour les maladies auto-immunes, cela reste rare. Les mécanismes qui permettent de bloquer une attaque du SI contre soi-même sont donc efficaces.
Nous allons voir quels sont ces mécanismes !
2. Le soi…
2A. Distinguer le soi et le non-soi
Voir TD 4A « Soi et non-soi »
2B. Les marqueurs du soi
Introduction au CMH
Le système immunitaire est normalement prévu pour ne pas attaquer les cellules de l’organisme, qui représente le soi.
Chacune des cellules de l’organisme doit donc pouvoir être reconnue comme faisant partie du soi. Cela implique donc que chacune des cellules du corps possède une marque sur elle, indiquant qu’elle fait partie du soi.
De préférence, cette marque du soi doit être positionnée à un endroit facile d’accès pour le système immunitaire : une simple interaction, et hop ! on valide l’appartenance au soi. Cette nécessité guide naturellement vers une localisation membranaire. En effet, la membrane sert d’interface entre le monde extérieur et la cellule et donc, elle est le meilleur support pour une communication avec le système immunitaire.
Bingo ! Dans les années 50’, on met en évidence un signal moléculaire présent sur la membrane de toutes les cellules (sauf les globules rouges) qui indique l’appartenance de la cellule au soi.
Ce signal, c’est le HLA : human leucocyte antigen. On dit aussi CMH : complexe majeur d’histocompatibilité.
Il en existe deux types : le CMH I (un) et le CMH II (deux).
- Le CMH I est porté par toutes les cellules de l’organisme ;
- Le CMH II est porté uniquement par certaines cellules du SI.
Quel est lien entre CMH et défense de l’organisme ?
Relation entre HLA et réactivité immunitaire
Dans la nature, tous les individus ont un CMH qui leur est propre : même les jumeaux présentent de petites variations dans le CMH (analogie avec les empreintes digitales).
Le terme CMH vient d’ailleurs de son lien avec la réussite des greffes : l’histocompatibilité étant la propriété pour deux tissus = histo (issus de personnes différentes) de pouvoir s’associer, dans le cas d’une greffe. Les meilleurs candidats dans ce cas sont les frères-sœurs.
Structure du CMH
La structure des CMH présente une poche, dirigée vers le haut = zone d’échange d’information avec l’environnement. Cette cavité est essentielle puisqu’elle permet d’y stocker des antigènes et de les présenter au système immunitaire, dans les cas suivants : phagocytose d’un agent pathogène, présence d’un endopathogène (virus ou bactérie), cancérisation. Le système immunitaire est ainsi prévenu et peut s’activer préférentiellement. On y reviendra…
Le cas particulier du groupe sanguin
Les globules rouges n’ont pas de CMH mais le système de reconnaissance est toutefois présent sous la forme d’assemblages de sucres, appelés groupe sanguin.
Comme pour le CMH, il existe une compatibilité entre les groupes sanguins. En effet, un système immunitaire tolère uniquement les assemblages présents sur ses propres globules rouges. En cas de rencontre avec un groupe inconnu, la réaction sera violente :
- Groupe O : aucun assemblage présent sur les globules rouges, le système immunitaire attaquera tous les autres groupes (A, B et AB) ;
- Groupe A : assemblage type A présent sur les globules rouges, le système immunitaire tolère l’assemblage A mais attaque le B ;
- Groupe B : assemblage type B présent sur les globules rouges, le système immunitaire tolère l’assemblage B mais attaque le A ;
- Groupe AB : assemblage type AB présent sur les globules rouges, le système immunitaire tolère tous les assemblages.
Il en résulte que :
- Le groupe O est le donneur universel : sans assemblage de sucre, il n’est pas perçu comme une menace par le système immunitaire associé aux autres groupes ;
- Le groupe AB est le receveur universel : le système immunitaire étant habitué à tous les types d’assemblage, on peut le confronter à n’importe quel type de sang.
En fait, c’est un peu plus compliqué, parce que d’autres éléments interviennent : rhésus, phénotypes, …
Comment les expériences de greffe ont-elles mis en évidence l’existence d’un CMH ?
2C. Expériences historiques de greffe
Voir TD 4A « Soi et non-soi »
3. … et le non-soi.
Le non-soi est tout marqueur reconnu par le système immunitaire comme ne faisant pas partie de l’organisme. La réponse est toujours la même, à plus ou moins long-terme = l’attaque du porteur du non-soi.
Le système immunitaire est en permanence à la recherche de ces marqueurs du non-soi pour les éliminer.
On peut distinguer deux grands types de non-soi. Quels sont-ils ?
3A. L’ennemi héréditaire
Certains agents pathogènes sont connus depuis des millions d’années. La lignée humaine et ces pathogènes ont co-évolué et les présentations ne sont plus nécessaires.
Ces agents pathogènes sont repérés automatiquement car porteurs d’un signal d’attaque systématique = le PAMP = pathogen-associated molecular pattern.
Dès que le système immunitaire croise un PAMP, il attaque…
Parmi les PAMP, on peut trouver :
- Les constituants de la paroi bactérienne = lipopolysaccharides et peptidoglycanes ;
- Les dérivés/fragments des flagelles bactériens ;
- Des acides nucléiques viraux particuliers comme les ARN double-brins ;
- Des endotoxines
- …
Les PAMP sont reconnus par des récepteurs présents chez les cellules immunitaires = le PRR = PAMP recognition receptor. Cette reconnaissance déclenche la réponse immunitaire.
A noter que ce système existe aussi chez les plantes, et que les PAMPs sont similaires à ceux reconnus chez les animaux.
3B. Les antigènes classiques
A côté des PAMPs, toute molécule/cellule qui n’appartient pas à l’organisme est susceptible d’être reconnue par sa structure moléculaire. Ce motif moléculaire reconnu par le système immunitaire est l’antigène.
La reconnaissance d’un antigène provoque une réaction immunitaire, mais plus lente que celle observée avec les PAMP. En effet, chaque cellule du système immunitaire est capable de reconnaître un antigène unique, ou seulement un petit répertoire d’antigènes proches.
Pour que la réponse immunitaire est lieu, il faut que l’antigène rencontre la cellule immunitaire capable de le reconnaître. Tant que cette rencontre n’a pas lieu, l’antigène est invisible pour le système immunitaire.
Ce délai sera réduit par l’acquisition de la mémoire immunitaire et sa technologie dérivée, le vaccin.
3C. Autres classifications des antigènes
On peut également séparer les antigènes en :
- Antigènes solubles : sécrétés par des cellules ou des microorganismes. Ce sont généralement des toxines ;
- Antigènes particulaires : antigène associé à une structure cellulaire (cellule ou microorganisme). Ces antigènes sont membranaires.
Ou encore :
- Antigènes exogènes : tout antigène extérieur à l’organisme (pathogène, pollen, microparticule de pollution, …) ;
- Antigène endogène : antigène apparu parmi les cellules de l’organisme (cellule cancéreuse, cellule infectée, agrégat protéique, ou cellule saine en cas de maladie auto-immune).
Chapitre 02 – Immunité innée
Chapitre 03 – Vaccination et immunothérapies
