En ces temps de pandémie virale, il est important de comprendre la notion de vaccination. En effet, le vaccin serait un moyen efficace d’enrayer l’épidémie en assurant pour tous une protection suffisante contre le virus.
Pourquoi un vaccin est-il aussi efficace ? Comment fonctionne-t-il ? Est-il vrai qu’il est nécessaire d’injecter le virus dans l’organisme ?
Lors d’une interaction entre un agent pathogène et son hôte, la vitesse de réaction est essentielle. Plus l’hôte réagit vite, plus la menace sera contenue et les conséquences de la contamination réduites : la vitesse dépend notamment de la capacité de l’hôte à reconnaître la menace puis l’anéantir. Pour cela, l’hôte dispose de mécanismes de défense, passifs ou actifs : c’est le système immunitaire.
Petit inventaire des défenses humaines
La peau et les muqueuses bloquent physiquement la rentrée de l’agent pathogène dans le corps.
Le pH très acide de l’estomac et moyennement acide de la peau dégrade rapidement les agents pathogènes, par simple contact.
Les macrophages et les neutrophiles sont des cellules spécialisées dans la phagocytose = la capacité de manger des cellules ennemies. Ces phagocytes gobent les pathogènes et les détruisent.
Les cellules dendritiques circulent dans les tissus et recherchent activement les agents pathogènes. Elles alertent les autres cellules de défense en cas d’attaque.
Partout dans les tissus, et notamment dans le sang, des cellules spécialisées dans la défense circulent. Elles ont des particularités et des rôles bien définis : éosinophiles, basophiles, mastocytes, lymphocytes, …
Les anticorps libérés par les lymphocytes B activés attaquent l’agent pathogène directement (en réalité ils n’infligent pas de dégâts directs mais aident les autres attaquants à être plus efficaces, notamment les phagocytes).
Le complexe d’attaque membranaire (CAM) est une arme perforante, essentiellement utilisée contre les cellules, et qui perce les membranes. Les cellules visées se vident de leur contenu et meurent. Le CAM est tiré par les lymphocytes CD8+ et natural killers.
Des chefs qui répartissent les missions et coordonnent les opérations. Ce sont les lymphocytes CD4+. Le virus du VIH les détruit spécifiquement, ce qui provoque une très grande sensibilité à toutes les maladies, lorsque le stade SIDA est atteint (disparition de tous les CD4+).
Témoins des batailles du passé, les cellules-mémoires veillent sur l’organisme. En cas de retrouvaille avec un ennemi, elles se transforment en soldats féroces : l’ennemi est éliminé beaucoup plus vite. C’est le point central du principe de vaccination !
−·−· −·−− − −−− −·− ·· −· · ··· (les cytokines) : messagers chimiques chargés de coordonner les opérations du système immunitaire. Les cytokines renforcent l’action des partenaires ou stoppent leurs activités (notamment quand l’agent pathogène est éliminé). Elles sont libérées par les lymphocytes CD4+ (les chefs).
Comment reconnaître les menaces ?
Dans toute bagarre, il faut pouvoir reconnaître ceux qui sont les alliés et ceux qui sont les ennemis. Cela permet de ne pas taper sur les copains par erreur, et donc que tous les coups tombent sur l’adversaire.
Le plus simple est que chaque participant arbore un signe qui permet de le rattacher à l’une des factions en présence.
Quelques exemples de signes permettant d’identifier une faction.
Le corps humain fonctionne de la même façon : chacune de ses cellules possède un signe qui la rattache à la faction « mon corps ». Ce signal de faction n’a été découvert que dans les années 50′.
Ce signal de faction, c’est le HLA = human leucocyte antigen. Ces HLA sont placés dans la membrane de la cellule (sa frontière avec l’environnement) et permettent de valider l’identité de la cellule auprès du système immunitaire.
Mise en évidence des molécules HLA situées sur la membrane de la cellule.
Ainsi chaque individu sur Terre possède un signal de faction qui lui est propre, même si nous appartenons tous à la même espèce (un peu comme les empreintes digitales). Même les vrais-jumeaux présentent des micro-variations du HLA, qui les individualisent.
Comment le HLA intervient-il dans la défense de l’organisme ?
Les agents pathogènes (bactéries, champignons ou virus) ne possèdent pas de HLA, mais peuvent posséder des molécules qui serviront de signal de faction « Ennemi ». Ces molécules sont communément appelées « antigène« .
Certaines de ces molécules sont reconnues automatiquement, et provoquent une réaction immédiate et violente . Ce sont les PAMP = pathogen associated molecular pattern. Ces PAMPs appartiennent à des ennemis historiques de l’organisme, rencontrés depuis des millions d’années. L’élimination de ces ennemis historiques ne nécessite pas de tergiversation de la part du système immunitaire.
Mais tous les agents pathogènes ne sont pas des « menaces historiques », et sont donc inconnus à l’organisme la première fois qu’ils se présentent.
Eh bien, pour ces agents pathogènes-là, il y a des écoles dans lesquelles sont formées des cellules du système immunitaire. Au programme, deux cours :
- En classe entière : reconnaître les cellules de l’organisme pour ne pas les attaquer ;
- En individuel : reconnaître un ennemi unique et l’attaquer.
Les cours ont lieu dans la moelle osseuse pour les lymphocytes B (les producteurs d’anticorps) et dans le thymus pour les lymphocytes T (les chefs et les tueurs). Ce phénomène de formation est appelé : la sélection du répertoire des lymphocytes.
A la fin, chaque lymphocyte B peut reconnaître un signal de faction différent. Au total, le système immunitaire peut générer mille milliards de lymphocytes avec un répertoire différent, soit la capacité de reconnaître mille milliards de factions ennemies différentes.
En réalité, certains répertoires se chevauchent et au final, c’est la même faction qui sera reconnue :
La guerre pour moi aura bien lieu…
Une fois toutes les forces en présence, que va t’il se passer ?
Quelques remarques :
- La rencontre entre l’agent pathogène et les cellules de l’immunité se fait dans les ganglions. D’où l’examen médical qui consiste à tâter un ganglion ;
- En cas d’attaque, la prolifération des cellules immunitaires dans le ganglion le fait gonfler : c’est la preuve que vous êtes malade ;
- La phase de dialogue est plus ou moins longue : l’agent pathogène doit être identifié par un lymphocyte ayant le répertoire correspondant. Tant qu’il ne croise pas le bon lymphocyte, le pathogène est « invisible » pour le système immunitaire, et la maladie progresse ;
- Une fois les cellules-mémoires mises en place, des gardes attentifs circulent dans tout l’organisme. La probabilité que le pathogène tombe sur des lymphocytes capables de le reconnaître augmente fortement. L’attaque est donc moins retardée ET plus violente, la maladie progressera peu ;
- La durée de la mémoire immunitaire est variable : de quelques mois à plus de 50 ans.
Et nous avons enfin tous les composants pour comprendre le principe de la vaccination : le signal de faction et la mémoire immunitaire.
Les batailles du passé sont les victoires du futur
Parce que la réponse immunitaire est plus rapide et plus efficace à partir des cellules-mémoires, il faudrait qu’un individu ait rencontré tous les agents pathogènes une fois. Seulement, cela n’est pas :
- Souhaitable, parce que certains agents pathogènes font beaucoup de dégâts malgré les traitements, et que la première fois pourrait être la dernière. Parce que l’individu est décédé…
- Possible, parce que tous les agents pathogènes ne circulent pas partout, tout le temps (dans l’Histoire, et dans l’année).
On va donc tricher…
On va injecter dans le corps le signal de faction de l’agent pathogène, et uniquement le signal de faction.
Bien présenté, le signal de faction va déclencher le dialogue avec les cellules de l’immunité, puis l’attaque (très modérée : état fiévreux de quelques heures), accompagnée de la mise en place de la mémoire immunitaire.
Ainsi, lors de la rencontre réelle avec l’agent pathogène, les cellules-mémoires, vétérans de la rencontre avec le signal de faction, le reconnaîtront tout de suite et anéantiront l’intrus rapidement.
Pourquoi fait-on des rappels ?
Parce que la mémoire immunitaire n’est pas toujours stable dans le temps. Il faut donc remettre le système immunitaire en contact avec le signal de faction du pathogène pour qu’il refabrique une mémoire immunitaire.
Pourquoi faut-il se faire vacciner contre la grippe tous les ans ?
Parce que le virus change son signal de faction très souvent. Pour survivre… C’est un processus écologique normal : le pathogène essaie toujours de contourner les défenses de l’hôte, qui les renforce à son tour… Et le jeu dure depuis des millions d’années.
Qu’est-ce-qu’un adjuvant ?
C’est un composé ajouté au vaccin qui permet d’améliorer la présentation du signal de faction auprès des cellules de l’immunité. Sans l’adjuvant, le signal est mal présenté, la mémoire immunitaire est moins développée : on est moins bien protégé.
Et pour le COVID alors ?
D’abord, il faut identifier le virus responsable de la maladie.
Puis, identifier, sur le virus, la molécule qui puisse servir de signal de faction. Dans le cas du coronavirus, ce sera les protéines de surface SPIKE, bien visibles sur la photo dessous.
Quels pourraient être les soucis liés au vaccin développé contre le COVID ?
- SPIKE ne serait pas le meilleur signal de faction ;
- Le virus inoffensif-SPIKE ne provoque pas l’acquisition efficace d’une mémoire immunitaire ;
- La mémoire immunitaire ne tient pas assez dans le temps pour que le vaccin soit efficace.
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