FA1 FA1/TP1 correctionLes mécanismes de l’immunité. partie A

Remobiliser ses acquis.L'immunité est le système de défense des organismes qui protège contre les agressions des agentsextérieurs (page 284) :Il met en jeu :

- Des barrières naturelles :la peau, les muqueuses

qui limitent le contact des agents pathogènesavec notre milieu intérieur.

- Des cellules  :produites dans des organes : la moelle osseuse(et maturation dans le thymus pour les LT)

stockées dans d’autres : ganglionslymphatiques, amygdales, végétations, rate

véhiculées par le sang et la lymphe dans unsystème non clos de vaisseaux lymphatiques

- Des molécules : les anticorps, les moléculesd’information, de réception, de stimulation.

On connaît deux niveaux d'immunité (doc 1 page 290):— l'immunité innée : présente dès la naissance, non spécifique .— l'immunité adaptative : évolue en fonction du temps et de la rencontre avec les antigènes ; spécifique .

Partie A : La réponse inflammatoire : un exemple de réponse innée

I/ l’immunité innée.

1. Définition :a)L’immunité innée : L’immunité innée constitue la première ligne de défense vis-à-vis des agentspathogènes. Elle ne nécessite pas d’apprentissage et est hérité génétiquement. Elle met en jeu denombreux mécanismes, mais ne permet pas le développement d’une mémoire immunitaire. Bien ques’appuyant sur un système de reconnaissance elle est non spécifique .

b)Les cellules mises en jeu : doc 2 page 290

-

Des cellules présentes dans les tissus :les sentinelles = dendritiques,mastocytes, macrophages.

Des cellules circulantes : granulocytes,monocytes.

2. Immunité et évolution

a) Doc 3 page 291

L'arbre phylogénétique montre la répartition des types d'immunité dans le règne animal. On constate que95% des espèces ne possèdent que l'immunité innée.Chez la Drosophile, par exemple, on connaît le récepteur Toll qui permet la reconnaissance de certainesstructures pathogènes.On connaît les récepteurs TLR (Toll-like receptors) chez de nombreuses espèces animales mais aussivégétales;

b) Les mécanismes de la réponse innée. (Doc 4 page 291 )

On connaît les récepteurs TLR (Toll-like receptors) chez de nombreuses espèces animales mais aussivégétales; On considère que c'est un des plus anciens composants du système immunitaire apparu avantla séparation animal/végétal, il y a 800MA

Des motifs moléculaires communs aux microorganismes etaux cellules cancéreuses (protéines bactérie-champignon,gènes viraux) = les PAMP, sont reconnus et fixés par lesrécepteurs PRR (PATTERN RECOGNITION RECEPTOR)des cellules dendritiques, des macrophages, desgranulocytes et des mastocytes = cellules sentinellesNB : On doit donc nuancer la notion de non spécificité de laréponse innée car ils reconnaissent  spécifiquementun nombre limité de composants étrangers qui sont partagéscependant par un grand nombre de micro-organismes: lipopolysaccharide, mannose : PAMP

Les récepteurs TLR (TOLL LIKE RECEPTOR) sont un typede PRR découverts chez la drosophile

Une fois liés à leurs récepteurs, ces différents déterminants antigèniques engendrent différentes cascadesde réactions impliquées dans la réaction immunitaire.Ces interactions PAMP/PRR vont conduire d’une part à l’internalisation et à la destruction et d’autre partau déclenchement d’un signal danger qui aboutira à l’induction d’une réponse inflammatoire protectrice. Cette réponse innée constitue un système de défense essentiel de part sa mise en jeu immédiate et d’autrepart par sa propriété à déclencher la réponse immunitaire spécifique

II/ La réaction inflammatoire

1. Observations : Doc page 292/293La réaction inflammatoire constitue l'ensemble des premiers signes de réponse immunitaire à uneagression de l'environnement. Ces agressions peuvent être variées et se traduisent toujours par la mise enplace d'une ligne de défense par des cellules variées.

L'ensemble des symptômes de la réaction inflammatoire peut se résumer en quatre éléments :— une douleur— une rougeur (érythème)— un gonflement (œdème)— une chaleur

La douleur constitue pour l'organisme un signal d'alarme. Elle permet le maintien de l'intégrité del'individu. Les tissus enflammés fabriquent un ensemble de substances appelées prostaglandines quistimulent les fibres nerveuses de type C qui transmettent un message au système nerveux. C'est au niveaudu cerveau que ce message est traduit en sensation douloureuse.

Rougeur, gonflement et chaleur : Les trois autres éléments des symptômes d'une réaction inflammatoiretraduisent l'existence d'une vasodilatation. Cette vasodilatation permet un afflux sanguin permettant unearrivée massive de cellules de défense.Cette vasodilatation est due à l'intervention de cellules appelées mastocytes qui produisent un substance àeffet vasodilatateur, l'histamine.La vasodilatation s’accompagne d’une augmentation de la perméabilité des vaisseaux : du plasma diffusedans les tissus gonflement.C'est un ensemble de substances (dont fait partie l'histamine) appelées médiateurs chimiques del'inflammation qui permet le déclanchement de la réponse innée et l'arrivée de cellules de défense depuisles organes lymphoïdes ( cytokines)

Deux types de cellules vont intervenir : les granulocytes et les monocytes. Ces cellules sont capables detraverser les parois des vaisseaux sanguins pour aller sur le site de l'inflammation. On parle de diapédèse.

La fixation des molécules microbiennes : PAMP sur le récepteur PRR active les sécrétions de médiateurschimiques (histamine, cytokines) qui attirent et stimulent les autres cellules de l’inflammation au niveaude la plaie

Diapédèse : Après stimulation par médiateur chimique, lesgranulocytes et monocytes (futurs macrophages) traversent laparoi des vaisseaux sanguins en se fixant sur des récepteurscellulaires de la paroi, puis s'insinuent entre les cellules de laparoi pour rejoindre le tissu lésé.

Douleur

RougeurChaleur

FixationPRR/PAMP

2. Les étapes de la réaction inflammatoire (voir schéma bilan)

1. Franchissement des barrières naturelles : pénétration d’agents pathogènes2. Reconnaissances par les cellulessentinelles( fixées dans les tissus)

RécepteursPPR/marqueurs

3. Sécrétion de moléculesDendritiquesMastocytes

Histamine

Prostaglandines

Cytokines

Vasodilatation Perméabilité stimulation desfibres C Attraction descellules circulantes

Rougeur/chaleurGonflementDouleur

Amplification de laréponse.

4. Phagocytose (doc page 295) Elimination des agresseursPréparation à la réponse immunitaire adaptative.

Phagocytose = mécanisme de digestion cellulaire des microbes : Les cellules dendritiques, granulocytes etmacrophages (monocytes transformés) se fixent au microbe par leurs récepteurs PRR, puis l’entourent parleurs pseudopodes et l’enferment dans une vésicule où toutes les parties du microbe sont digérées par desenzymes puissants (peroxydases). La multiplication du microbe est stoppée ; touts les types de microbespeuvent être détruits.

1 Fixation PAMP/PPR, Internalisation grâce aux pseudopodes

2 Formation d’une vésicule

3 Où se déversent des enzymes digestives, vésiculede digestion (phagosome)

4 Digestion de l’élément étran

5 Exocytose des débris cellulaires.

http://svt-ar.pagesperso-orange.fr/Voir_phagocytose.html

3. La préparation à la réponse adaptative.

Les cellules dendritiques sont présentes dans tout l'organisme et prédominent largement dans la peaudans les muqueuses ( nez ,  bronches ,  tube digestif ) et  dans les tissus interstitiels où elles jouent le rôlede sentinelles. Activées par la phagocytose d’un agent pathogène, elles migrent vers les ganglionslymphatiques afin de recruter les cellules de l’immunité adaptative : les lymphocytes, en présentant lesdéterminants antigéniques de l’élément phagocyté. (doc page 296)

Doc page 297 : Des cellules présentatrices d’antigène.

Antigène : Tout élément déclenchant une réponse immunitaire, organisme (bactérie, virus, champignon,parasite…) cellule (cancéreuse, étrangère, pollen…) molécule (fragments cellulaires, déterminantantigénique, toxine…). Tout élément interprété par l’organisme comme étranger (= « non soi » / « soi »)- Déterminant antigénique (ou épitope) = molécules incluses dans la membrane d’un antigène

CMH : marqueur moléculaire (protéine) présent sur les cellules d’un organisme et définissant leurappartenance à cet organisme (« soi »). Les marqueurs du Complexe Majeur d’Histocompatibilité sontcodés génétiquement par un groupe de gènes (chromosome 6) très polymorphes, chaque individupossède un « CMH » unique (sauf si il possède un vrai jumeau.

FixationPAMP/PPR

Doc page 297

1 : Digestion de l’antigèneaprès phagocytose

2 : Formation de complexeCMH/ épitope (déterminantantigènique)

3 : Incorporation de cecomplexe à la membrane =présentation du déterminantantigénique

Cette fonction de présentation antigénique est également assurée par d’autres cellules phagocytaires maisles cellules dendritiques sont les seules à pouvoir activer les LT : ce sont des cellules présentatrices (CPA)« professionnelles ».La présentation antigénique avec double reconnaissance (CHM + déterminant antigénique) permetl'initiation de la réponse immunitaire adaptative qui suit systématiquement la réponse immunitaire innée.

III/ Contrôler l’inflammation.

TP1 Partie 2, Docs pages 298/299.

Les antalgiques diminuent ou suppriment la douleur en bloquant le cheminement du signal nerveuxnociceptifs à des niveaux différents qui dépendent de la nature de la molécule : - Au niveau des récepteurs nociceptifs, - Au niveau de la moelle épinière.

Les anti-inflammatoires bloquent la formation de certaines molécules vasodilatatrices diminuant legonflement et la rougeur liés à l'inflammation.

- Les anti-inflammatoires non-stéroïdiens (AINS), comme l'aspirine ou l'ibuprofène, évitent lasynthèse des prostaglandines. (NB : le paracétamol est prescrit comme antalgique et non commeanti-inflammatoire).

Toutes les molécules de cette classe ont, à peu de choses près, le même mode d’action. Ce sont desinhibiteurs de la cyclo-oxygénase (COX) c’est-à-dire qu’ils bloquent son action.La COX est une protéine, une enzyme qui intervient au sommet d’une cascade de réactions aboutissant àla formation de substances impliquées dans  la réponse inflammatoire:

MarqueurCMH

- Les corticoïdes, dérivés de synthèse de la cortisone, inhibent l'activation des mastocytes, la productionde cytokines inflammatoires et de protéases.La corticothérapie repose aujourd’hui sur l’utilisation de dérivés de synthèse de l’hormone naturelle(prednisone, prednisolone, …) produite par les glandes corticosurrénales et permettant d’accroître l’actionanti-inflammatoire et de réduire les actions métaboliques.

Ainsi les anti-inflammatoires agissent sur :

HistamineAmine stockée dans les granules desmastocytes et vasoactives.Libérée en grande quantité lors desréactions allergiques

Anti-staminiques utilisés contreles réactions allergiques(surproduction d’histamine)

ProstaglandinesMédiateurs lipidiques néoformés,libérées par les mastocytes etcoresponsables de la vasodilatation, dela fièvre et de la douleur

anti-inflammatoiresnon stéroïdiens (AINS).

Cytokinespro-inflammatoires

Libérées par les mastocytes et lesmacrophages et qui augmentent lerecrutement et la production descellules et molécules del'immunité.

Corticoïdes

PB : Comment se met en place la réponse immunitaire adaptative ?

Prix Nobel 2011 : http://biogil.librox.net/spip.php?article6