CHAPITRE 43CHAPITRE 43

LES DÉFENSES DE L’ORGANISMELES DÉFENSES DE L’ORGANISME

1. Les trois lignes de défense1. Les trois lignes de défense

1. La peau et les muqueuses (défenses externes)

2. Résistance (défenses internes)

Réponse non spécifique à l’agresseurAgents chimiquesAgents cellulaires: les phagocytes

3. Immunité (immunité acquise)Réponse spécifique à l’agresseurRéponse mémoriséeAgents chimiques (anticorps) et cellulaires (lymphocytes)

975

2. La première ligne: peau et muqueuses2. La première ligne: peau et muqueuses

Protection physique :Protection physique :• Kératine de la peau (sec, résistant)

• Mucus des muqueuses

• Desquamation

Protection chimique :Protection chimique :• Sébum, transpiration : pH faible (3 à 5)

• Acidité de l’estomac (pH 1,5 à 3,5)N.B. Certains microorganismes peuvent résister à cette acidité

• Acidité vaginale

• Lysozyme dans la salive, la transpiration et les larmes et dermicidine dans la transpiration

976

3. La deuxième ligne: la résistance = défenses cellulaires et chimiques internes3. La deuxième ligne: la résistance = défenses cellulaires et chimiques internes

• La réaction inflammatoire

• Phagocytes et cellules tueuses naturelles (NK)

• Les protéines antimicrobiennes

• La fièvre

984 - 988

La réaction inflammatoire

Toute lésion ou infection des tissus

==> inflammation

Toute lésion ou infection des tissus

==> inflammationVasodilatation des vaisseaux sanguins de la région léséeVasodilatation des vaisseaux sanguins de la région lésée

• La réaction inflammatoire

• Phagocytes et cellules tueuses naturelles (NK)

• Les protéines antimicrobinnes

• La fièvre

978

1. Rougeur

2. Sensation de chaleur

3. Œdème (enflure)

4. DouleurCausée par l’œdème (compression des tissus et des fibres nerveuses de la douleur) et par la libération de prostaglandines, hormones libérées localement par les cellules de la zone lésée et par certains globules blancs. Les prostaglandines agissent sur les neurones de la douleur.

Inflammation déclenchée par certaines substances chimiques provenant :Inflammation déclenchée par certaines substances chimiques provenant :

• de l’envahisseur lui-même

• de certains globules blancs (phagocytes, lymphocytes, mastocytes)

• des cellules endommagées

• du plasma sanguin (protéines plasmatiques)

• L’histamine = hormone libérée par des globules blancs : basophiles (circulent dans le sang) et mastocytes (présents dans les tissus conjonctifs)

Un des principaux facteur chimique = histamineUn des principaux facteur chimique = histamine

L’Aspirine (acide acétyl-salycilique) a des propriétés analgésiques et anti-inflammatoires. Elle agit en empêchant la libération de certaines prostaglandines.

Un autre de ces produits = prostaglandinesUn autre de ces produits = prostaglandines

• = hormones libérées par les globules blancs et les tissus endommagés

On utilise souvent des antihistaminiques pour combattre les effets de l’inflammation.

Phagocytes et cellules tueuses naturelles (NK)

Phagocytes = neutrophiles et macrophages.

Attirés par des substances chimiques relâchées par les cellules au niveau de la lésion (chimiotactisme).

• La réaction inflammatoire

• Phagocytes et cellules tueuses naturelles (NK)

• Les protéines antimicrobiennes

• La fièvre

977 et 979

Leucocytes (globules blancs) :Leucocytes (globules blancs) :

5 grands types :

Granulocytes

1. Neutrophiles

2. Éosinophiles

3. Basophiles

Agranulocytes

4. Lymphocytes

5. Monocytes

Macrophages

• Macrophages (« gros mangeurs »)

= monocytes du sang

Plus efficaces que les neutrophiles

Suivent de près les neutrophiles, mais deviennent actifs après quelques heures (8 à 12)

GB s’infiltrent hors des capillaires sanguins par diapédèse.

• Neutrophiles : abondants au début de l’infection (quelques minutes)

Pus = mélange de neutrophiles morts, de bactéries et de débris cellulaires

Diapédèse des GBDiapédèse des GB

NeutrophilesMacrophages

Macrophage phagocytant des bactéries E. Coli

Cellules tueuses naturelles (NK, Natural Killers)Cellules tueuses naturelles (NK, Natural Killers)

• Constituent entre 5 et 15% des lymphocytes

• S’accolent aux cellules infectées par des virus ou cellules cancéreuses.

• Provoquent la lyse des cellules.

= variété particulière de lymphocyte

lyse = destruction de la membrane de la cellule

979

Lymphocytes NK détruisent:

• Cellules infectées par des virus

• Cellules cancéreuses

Protéine normalement présente sur les cellules. Cette protéine est peu abondante ou absente dans les cellules infectées par des virus ou les cellules cancéreuses.

Si la protéine est présente (cellules normales), le NK est inhibé.

Si elle est absente, il

attaque.

• Pouvoir phagocytaire faible.

• S'accolent aux "grosses proies" (vers parasites surtout).

• Libèrent des enzymes destructives.

En plus des phagocytes (neutrophiles et macrophages) et des lymphocytes NK, on peut ajouter les granulocytes éosinophiles :

En plus des phagocytes (neutrophiles et macrophages) et des lymphocytes NK, on peut ajouter les granulocytes éosinophiles :

Granulocytes

1. Neutrophiles

2. Éosinophiles

3. Basophiles

Agranulocytes

4. Lymphocytes

5. Monocytes (macrophages)

977

Les protéines antimicrobiennes :complément et interféronLes protéines antimicrobiennes :complément et interféron

• La réaction inflammatoire

• Phagocytes et cellules tueuses naturelles (NK)

• Les protéines antimicrobinnes

• La fièvre• Complément

~ 30 protéines différentes du sang (forment ~ 15% des protéines du sang)

Normalement inactives

Activées par la réponse inflammatoire et par la réponse spécifique.

977

Effets des protéines du complément:

réponse inflammatoire

efficacité des phagocytes (opsonisation)

• Attirent les phagocytes (chimiotactisme)

effet destructeur des anticorps

• Interféron

= substances libérées par cellules infectées par des virus.

résistance des autres cellules de la zone infectée.

Nombreux autres effets (certains peuvent activer les phagocytes, par exemple).

978

La fièvre

• La réaction inflammatoire

• Phagocytes et cellules tueuses naturelles (NK)

• Les protéines antimicrobinnes

• La fièvre

Cause:

• Substances relâchées par les macrophages exposés à des substances étrangères (pyrogènes endogènes)

• Certaines toxines bactériennes

Effets de la fièvre:

efficacité des GB (phagocytes et lymphocytes)

réactions chimiques du système immunitaire

activité de certains microorganismes

Effets de la fièvre:

efficacité des GB (phagocytes et lymphocytes)

réactions chimiques du système immunitaire

activité de certains microorganismes

Taux de reproduction du virus de la polio est 250 fois plus faible à 40ºC qu’à 37 ºC

Treponema pallidum (syphilis) tué à 41 ºC

Mais si la température est trop élevée: danger (délire, convulsions)

4. La troisième ligne de défense : l’immunité acquise défense spécifique

4. La troisième ligne de défense : l’immunité acquise défense spécifique

Caractéristiques de l’immunité :

• Prend plus de temps à s’établir (3 à 5 jours).

• Plus efficace que la non spécifique.

• SPÉCIFIQUE à un antigène (molécule d’origine étrangère) précis.

• Systémique : ne se limite pas au siège de l’infection.

• Réponse apprise et mémorisée.

979

Deux types d’immunité:Deux types d’immunité:

• Immunité à médiation humoraleLymphocytes B sécrètent des anticorps

• Immunité à médiation cellulaireLymphocytes T attaquent les cellules reconnues comme étrangères

5 grands types :

Granulocytes

1. Neutrophiles

2. Éosinophiles

3. Basophiles

Agranulocytes

4. Lymphocytes

5. Monocytes

Leucocytes (globules blancs) :Leucocytes (globules blancs) :

Ces GB sont abondants dans les organes lymphoïdes:

• Ganglions lymphatiques

• Rate

• Amygdales

Abondants aussi dans le thymus et la moelle osseuse

L’immunité implique trois sortes de globules blancs:L’immunité implique trois sortes de globules blancs:

• Lymphocytes B

• Lymphocytes T

• Macrophages

• Lymphocytes B

• Lymphocytes T

• Macrophages

Lymphocytes B:

• Se forment dans la moelle osseuse.

• Migrent en grand nombre dans les ganglions lymphatiques.

Lymphocytes T

• Se forment dans la moelle osseuse.

• Deviennent matures dans le thymus.

• Migrent en abondance dans les ganglions lymphatiques.

Macrophages

• = monocytes du sang

• Se forment dans la moelle osseuse.

• Abondants dans tous les organes lymphoïdes et dans le tissu conjonctif.

La reconnaissance du soi et du non soi :La reconnaissance du soi et du non soi :

Molécules reconnues comme étrangères = antigènes

= Protéines, glycoprotéines, polysaccharides en général.

= Présentes sur la membrane des organismes étrangers.

Système immunitaire doit faire la différence entre ses molécules (antigènes du soi) et les molécules étrangères (antigènes du non soi).

En fait, les lymphocytes ne reconnaissent qu’une petite partie de l’antigène (appelée épitote ou déterminant antigénique). Un antigène donné comporte, en général, plusieurs épitotes différents.

980

Reconnaissance du soi par les protéines du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH ou HLA)

• = glycoprotéines de la membrane très variables.

• Il y en a environ 20 sortes différentes.

• Chaque sorte peut exister en plus de 50 variétés différentes.

• Il n’y a pas deux individus (sauf jumeaux identiques) possédant les mêmes protéines CMH.

• Responsables du rejet lors des greffes.

Chaque individu possède une variété de chacune des 5 protéines différentes.

Il y a autant d’individus différents qu’il y a de combinaisons possibles.

• Chaque lymphocyte (B ou T) porte sur sa membrane un récepteur antigénique (10,000 à 100,000 par cellule) pouvant se lier à un antigène donné.

• Récepteur antigénique = protéine pouvant se lier de façon spécifique à un antigène : un récepteur antigénique donné ne peut se lier qu'à un antigène donné.

Spécificité des lymphocytes B et T Spécificité des lymphocytes B et T

• Il y a des millions de lymphocytes différents. Chaque lymphocyte est caractérisé par son récepteur antigénique (donc par l’antigène qui peut s’y lier).

• Chaque type de lymphocyte peut donc « reconnaître » un antigène particulier.

• On ne possède pas de lymphocytes avec des récepteurs spécifiques à NOS molécules CMH.

• Il y a des millions de lymphocytes différents. Chaque lymphocyte est caractérisé par son récepteur antigénique (donc par l’antigène qui peut s’y lier).

• Chaque type de lymphocyte peut donc « reconnaître » un antigène particulier.

• On ne possède pas de lymphocytes avec des récepteurs spécifiques à NOS molécules CMH.

Au cours de la formation embryonnaire du système immunitaire, il se forme toutes sortes de lymphocytes spécifiques y compris des lymphocytes spécifiques à nos antigènes, mais un mécanisme particulier en provoque l’apoptose (c’est à dire le suicide cellulaire), la cellule s’autodétruit. C’est pourquoi nous ne possédons pas de lymphocytes sensibles à nos propres antigènes.

Immunité humorale :Immunité humorale :

= sécrétion d’anticorps par les lymphocytes B sensibilisés à un antigène.

= sécrétion d’anticorps par les lymphocytes B sensibilisés à un antigène.

Les récepteurs antigéniques des lymphocytes B sont des anticorps fixés à leur membrane (on les appelle des anticorps membranaires).

Lymphocyte B sensibilisé = lymphocyte B dont les récepteurs antigéniques se lient à un antigène.

Liaison antigène avec anticorps de surface.

Multiplication cellulaire du lymphocyte B qui a «reconnu» l’antigène.

Lymphocytes sensibilisés deviennent des plasmocytes qui sécrètent des anticorps.

Certains des lymphocytes B produits ne fabriquent pas d’anticorps = lymphocytes B mémoire.

Sélection clonale:Sélection clonale:

Au cours de leur reproduction, les cellules souches donnant des lymphocytes produisent une grande variété de récepteurs différents.

Au cours de leur reproduction, les cellules souches donnant des lymphocytes produisent une grande variété de récepteurs différents.

Les lymphocytes portant des récepteurs spécifiques aux cellules de leur organisme sont détruits.

Les lymphocytes portant des récepteurs spécifiques aux cellules de leur organisme sont détruits.

S'il survient un antigène particulier, seul le lymphocyte possédant un récepteur à cet antigène peut s'y lier.

Le lymphocyte lié à l'antigène se reproduit activement et donne des descendants pouvant produire des anticorps spécifiques à l'antigène.

Production d’anticorps dure environ 4 à 5 jours puis, le plasmocyte meurt.

Chaque plasmocyte peut sécréter plus de 2000 anticorps à la seconde.

Si l’antigène revient, les lymphocytes B mémoire peuvent rapidement se sensibiliser et se multiplier en plasmocytes actifs et en nouveaux lymphocytes B mémoire (= réaction secondaire).

La réaction secondaire est plus rapide et plus forte que la réaction primaire.

985

La réaction est plus rapide (immédiate) et plus forte

Il s’écoule environ 3 jours avant la production d’anticorps

Le nombre de lymphocytes mémoire augmente avec les expositions aux différents antigènes au cours de la vie.

Immunité se construit par contact au cours de la vie.

On peut provoquer la sensibilisation = vaccination

La réponse humorale nécessite deux autres types de cellules:

• Macrophages

• Lymphocytes T auxiliaires (T helper)

Macrophage phagocyte le corps étranger.

Antigènes du corps étranger se fixent à la surface du macrophage sur des protéines du système CMH (HLA). Le macrophage devient une cellule présentatrice d’antigènes (CPA).

La CPA présente chaque antigène au lymphocyte T auxiliaire possédant le récepteur antigénique correspondant à l'antigène.

Les lymphocytes T auxiliaires activés sécrètent des hormones qui activent les lymphocytes B et les lymphocytes T.

Le lymphocyte T auxiliaire activé se multiplie (forme un clone).

Lymphocytes T auxiliaires portent des récepteurs antigéniques à la surface de leur membrane.

Un antigène donné ne peut se lier qu'à quelque chose comme un lymphocyte sur un million (celui qui a les bons récepteurs antigéniques).

Le lymphocyte B sensibilisé à un antigène doit se lier à un lymphocyte T auxiliaire également sensibilisé pour être activé.

988

Quand l’infection est terminée, les lymphocytes T suppresseurs sécrètent des hormones qui diminuent et font cesser la réponse immunitaire.

Les anticorps (ou immunoglobulines)

= protéines formées de 4 chaînes :

Forme de Y.

Régions constantes pour tous les anticorps.

Régions qui varient d ’un anticorps à l’autre.

• 2 légères (~ 200 acides aminés)

• 2 lourdes (~ 450 acides aminés)

5 classes d’anticorps:

• IgM

• IgG

• IgA

• IgD

• IgE

Chaque individu fabriquerait quelque chose comme 10 millions de sortes différentes d’anticorps.

990

Action des anticorps

• Lyse des cellules étrangères (molécules du complément nécessaires)

efficacité des phagocytes (avec complément) = immunoadhérence (p. 998)

• Neutralisation des toxines et des virus en s’y fixant.

• Agglutination des bactéries et des toxines.

990

immunoadhérenceimmunoadhérence

Immunité à médiation cellulaire

• = combat « corps à corps »:

• Des lymphocytes T sensibilisés à un antigène se fixent à la cellule porteuse de ces antigènes et la tuent en sécrétant des produits cytotoxiques (perforines).

• Lymphocytes T cytotoxiques

988

Liaison entre le récepteur antigénique du lymphocyte T cytotoxique et l'antigène lymphocyte T sensibiliséLiaison entre le récepteur antigénique du lymphocyte T cytotoxique et l'antigène lymphocyte T sensibilisé

Action contre:

• Cellules étrangères (greffes, vers parasites)

• Cellules parasitée par des virus

• Cellules cancéreuses

Les lymphocytes sensibilisés se multiplient en:

• Lymphocytes T cytotoxiques actifs

• Lymphocytes T mémoire

Les lymphocytes sensibilisés se multiplient en:

• Lymphocytes T cytotoxiques actifs

• Lymphocytes T mémoire

Lymphocytes sensibilisés activés par les hormones des T auxiliaires.

D:\PowerPoint\FYA\Immunologie\immuno3.mov

Résumé : les lymphocytes

Cellules NK Cellules NK

Lymphocyte BLymphocyte B

Lymphocyte T cytotoxiqueLymphocyte T cytotoxique

Lymphocyte T auxiliaire (helper)Lymphocyte T auxiliaire (helper)

Lymphocyte T suppresseurLymphocyte T suppresseur

Appartiennent à la réponse non spécifique (seconde ligne de défense). S’accolent de façon non spécifique aux cellules infectées par des virus ou aux cellules cancéreuses.

Sécrètent les anticorps

Se fixent de façon spécifique sur les cellules présentant des protéines étrangères et les détruisent.

Deviennent actif au contact des cellules présentatrices d ’antigènes. Activent la division des lymphocytes B et T sensibilisés à l’antigène.

Mettent fin à la réponse immunitaire.

Immunité passive et immunité activeImmunité passive et immunité active

Immunité passive = transfert d’anticorpsImmunité passive = transfert d’anticorps

Naturelle:

• mère ==> enfant (placenta, lait)

• 6 premiers mois seulement

Artificielle:

• Anticorps fabriqués par un animal à qui on a injecté un antigène.

• Production d’anticorps monoclonauxanticorps monoclonaux = anticorps produits in vitro par la culture de lymphocytes sensibilisés

991

Immunité active = stimuler la réponse immunitaire par contact avec l’antigène

Immunité active = stimuler la réponse immunitaire par contact avec l’antigène

Naturelle:

• Infections au cours de la vie

• Enfants plus souvent malades que les adultes

• Infections lors des voyages en pays étrangers

Artificielle = vaccins

Vaccins fabriqués à partir de:

• Microorganismes virulents vivants, mais atténués.

• Microorganismes morts.

• Toxines neutralisées.

• Antigènes isolés produits par génie génétique.

5. Anomalies du système immunitaire5. Anomalies du système immunitaire

= maladies où le système immunitaire se retourne contre son propre organisme

ex. polyarthrite rhumatoïde, sclérose en plaque, diabète de type I (insulino-dépendant)

Maladies auto-immunes Maladies auto-immunes

= réaction excessive à des antigènes sans dangers

Premier contact avec antigène ==> sensibilisation

Second contact ==> réaction violente

AllergiesAllergies

Bénin si la réaction est locale, peut être mortel si la réaction est systémique (dans tout le corps)

994

• Allergies causées par une réaction excessive des mastocytes

• Mastocytes = globules blancs couverts d’anticorps IgE ; les mastocytes se forment à partir des granulocytes basophiles du sang

• Liaison de l’antigène à ces IgE ==> libération massive d’histamines (dégranulation des mastocytes)

• Histamines ==> inflammation

• Allergies causées par une réaction excessive des mastocytes

• Mastocytes = globules blancs couverts d’anticorps IgE ; les mastocytes se forment à partir des granulocytes basophiles du sang

• Liaison de l’antigène à ces IgE ==> libération massive d’histamines (dégranulation des mastocytes)

• Histamines ==> inflammation

SIDASIDA

• Causé par le virus VIH

• VIH s’attaque surtout aux lymphocytes T auxiliaires (ces lymphocytes portent des récepteurs dits CD4)

• Virus très variable (change ses antigènes constamment)

• Dépistage = dépistage des anticorps

• Se transmet par contact sang-sang ou sang-sécrétions ou sécrétions-sang

• Peu de médicaments efficaces

996

• La demi-vie des lymphocytes infectés est d’environ 1,5 jours.

• Chez un malade, 1,8 x 109 lymphocytes CD4 sont produits et tués tous les jours (5% du total).

• En moyenne, le patient produit 1010 (dix milliards) nouveaux virus par jour (100 à 1000 fois plus dans certains cas).

• Ces virus n’ont une demi-vie que d ’environ 6 heures dans la circulation.

• Un seul sur 1000, en moyenne, parvient à infecter un autre CD4.

Adultes et enfants infectés par le virus du sida (2003)

Environ 3 millions d’enfants de moins de 15 ans

Chiffres et carte provenant de UNAIDS (ONUSIDA), le programme de lutte contre le sida des Nations Unies

Nombre d’adultes et d’enfants qui ont été infectés dans l’année 2003

Environ 800 000 enfants de moins de 15 ans

Nombre de décès causés par le sida en 2003

Environ 500 000 enfants de moins de 15 ans

Lymphocyte T infecté par le VIH

VIH

Plasmocyte sécrétant des anticorps

FIN

FIN