INTRODUCTION A L’IMMUNOLOGIE - la vie de...

1

N. G

UR

IEC

INTRODUCTION AL’IMMUNOLOGIE

N. G

UR

IEC

GENERALITES

• Objectifs du SI : Permettre à l’organisme

- De reconnaître et de tolérer le soi- De reconnaître et de rejeter le non-soi

• Acteurs :- Les « globules blancs » dans le sang et dans les tissus- Les barrières

• Moyens d’action :- Immunité innée, aspécifique- Immunité acquise, spécifique

- Humorale : par les anticorps- Cellulaire : pas d’anticorps, par des cellules

2

N. G

UR

IEC

PLAN DU COURS

I. Les éléments du SI

II. L’hématopoïèse

III. La réponse innée

IV. La réponse cellulaire

V. La réponse humorale

N. G

UR

IEC

I. LES ELEMENTS DU SANG

3

N. G

UR

IEC

Les différents éléments du sang

� Sang = tissu conjonctif liquide constitué de populationscellulaires libres qui baignent dans un liquide appelé plasma.

Un adulte est doté d’environ 6 litres de sang (env. 10% de samasse corporelle)

� Rôles du sang :

� Diffuser l’oxygène et les éléments nutritifs� Transporter les déchets� Diffuser les hormones dans tout l’organisme� Transporter vers les tissus les cellules du système et

les molécules impliquées dans la défense immune

N. G

UR

IEC


� Hématologie = étude et traitement des maladies de lacomposition du sang

� Immunologie = étude du fonctionnement de la réponseimmune et ses pathologies

4

N. G

UR

IEC


� Plasma = 90% eau +* plusieurs familles de protéines comme : l’albumine, anticorps

(globulines), fibrinogène (coagulation),* d’autres molécules comme le glucose, les hormones, le CO 2 et

l’O2.

� Si sang coagulé : la fraction liquide = sérum = plasma sansfibrinogène .Le fibrinogène s’est transformé en fibrine pour permettre l a coagulation.

N. G

UR

IEC


� On distingue les cellules sans noyau = anucléées , des cellulesavec noyau = nucléées

� Les cellules anucléées = 2 sortes :

� les globules rouges = les hématies = les érythrocytes

- Riches en hémoglobine- Impliquées dans le transport de l’O 2 et du CO 2

� les plaquettes = les thrombocytes = fragments de cellules- Impliquées dans la coagulation pour éviter les

hémorragies

5

N. G

UR

IEC


� On distingue les cellules sans noyau = anucléées , des cellulesavec noyau = nucléées

� Les cellules avec noyau = les « globules blancs » = lesleucocytes = un ensemble de différentes cellules

- Impliquées dans la réponse immunitaire

De gauche à droite : hématie, thrombocyte,

leucocyte

N. G

UR

IEC

I.1. Les globules rouges = hématies

� Frottis sanguin = étaler une goutte de sang sur une lame pourobserver ces différents éléments

� Numération sanguine = déterminer le nombre de chacun deséléments de ces familles, comparaison par rapport à la norme

Diamètre : 7,5µm, épaisseur : de 2µm à la périphérie à 0,5µm

au centre

6

N. G

UR

IEC

I.1. Les globules rouges = les hématies

� Norme : va varier en fonction de l’âge et des conditionsphysiologiques (grossesse)

� Pour un adulte

Hématies : pour un homme : 5 000 000 +/- 500 000/µL (5 téra/L)pour une femme : 4 500 000 +/- 500 000/µL

Cellule qui n’a pas de noyau, pas d’organites non plus (GR mat ures)

Le cytosquelette est entièrement lié à la membrane plasmiqu e : cequi permet à l’hématie de reprendre sa forme si déformée

Dans le cytosquelette : spectrine qui s’attache à la membraneplasmique par ankrine

ankrine

spectrine

N. G

UR

IEC


� La membrane plasmique comporte un cellcoat ou glycocalyx dontla composition détermine le groupe sanguin dans le système A BO.

groupe O (= zéro) O/O (44%) groupe A (A/O ou A/A) (45%)

groupe B (B/O ou B/B)( 8%) groupe AB (A/B) (3%)

7

N. G

UR

IEC


� Pathologies possibles :Trop d’hématies = polyglobulieMaladies génétiques : changement de forme de l’hématie, plu s fragileMoins d’hématies chez la femme car moins de production par la moelleDéficit en hématies (femme) : manque de fer ?

� Hémoglobine (Hb) : pour un homme : 130-170 g/Lpour une femme : 120- 150 g/Lpour un nouveau-né : 140-195 g/L

� Anémie =� si pas assez d’Hb / GR

Femme enceinte Hb < 110 g/L 2ème trimestreFemme enceinte Hb < 105 g/L 3ème trimestre

� On peut avoir assez d’Hb/ GR mais pas assez de GR : hémorragie

N. G

UR

IEC


Constantes érythrocytaires

� Hématocrite = volume occupé par les GR / volume de sang totalFemme : 0,37- 0,47Homme : 0,42- 0,5

� Volume globulaire moyen (VGM) en fentolitresPermet d’avoir une idée de la qualité des hématies chez une pe rsonne

VGM = [hématocrite x 1000] / [nombre d’hématies en téra/L]

Habituellement chez l’adulte de 80-100 fentolitresSi trop gros : macrocytose, trop petit : microcytose

8

N. G

UR

IEC


� TCGM = Teneur Corpusculaire Moyenne en Hémoglobine = quantitéd’Hb/ GR = Taux d’hémoglobine / nombre de GR

� VS = vitesse de sédimentationLes globules rouges ont tendance à s’agréger entre eux de façon réversiblepour former des rouleaux (pile d’assiettes)

Dans un tube gradué : placer du sang rendu incoagulable (EDTA , héparine,citrate) et mesurer le volume :

Les GR ont tendance à sédimenterAprès 1h : mesure de la hauteur de plasma surnageant : norme < 10mm.

< 10 mm > 10 mm

N. G

UR

IEC


Hémolyse : un GR placé dans un milieu hypotonique gonfle, devient rond e tperd son hémoglobine = hémolyseConditions physiologiques : ½ vie du GR = 120 jourspuis destruction au niveau rate, foie ou moelle osseuse

donc pas d’hémolyse dans un tube (24h)

� Renouvellement : Un « vieux » GR est remplacé par un « jeune GR »« Jeune » GR : il lui reste des organites (synthèse protéique : RE-Golgi-ribosomes)

Coloration au bleu Crésyl (x500)

9

N. G

UR

IEC

I.2. Les plaquettes = les thrombocytes

� Plaquettes : responsables de la coagulation

150 000 à 450 000 /µLdurée de vie : 10 jours si non utilisées

Excès de plaquettes = thrombocytosePas assez de plaquettes = thrombopénie

� Contrôle de la coagulation = dans le mécanisme de l ’hémostase

GR plaquette

N. G

UR

IEC


� Hémostase = ensemble des mécanismes qui vont interrompre unsaignement pour éviter l’hémorragie (source d’infection)

1) Vasoconstriction : diminuer le calibre du vaisseau lésé

2) Hémostase primaire = adhésion des plaquettes entre elles au niveau dela lésion = clou plaquettaire

3) Hémostase secondaire = coagulation à proprement parler =le caillot attire et stimule la croissance de fibroblastes et de cellules demuscle lisse au sein de la paroi vasculaire, et entame le processus deréparation qui résultera finalement en la dissolution du caillot(fibrinolyse ).

10

N. G

UR

IEC


lésion

fibrine

Formation d’unréseau fibrillaire(fibrine) =>thrombus = caillotsanguindans lequel sont

emprisonnés,plaquettes, GR,globules blancs.Aspirine : anti-coag

plaquette

GBfibrine

N. G

UR

IEC


Il y a colmatage ferme dela lésion. L’hémorragie eststoppée.Le processus decicatrisation = réparation =hémostase secondairepeut débuter.

Il y a désintégration ducaillot par lyse des fibresde fibrine = fibrinolyse dèsque la cicatrisation estachevée.

11

N. G

UR

IEC

I.3. Les « globules blancs » = les leucocytes

Norme chez l’adulte : 7 000 +/- 3 000 /µLTrop de leucocytes = hyperleucocytosePas assez de leucocytes = leucopénie

(chimiothérapie)

Rôle : les GB passent très facilement du sang aux tissus pour défendre l’organisme

Passage à travers les capillaires sanguins = diapédèse parchimiotactisme= ils sont attirés par un signal = une/des molécules sécrétée s parles cellules du conjonctif

N. G

UR

IEC


Passage à travers les capillaires sanguins = diapédèse par chimiotactisme = ils sont attirés par un signal = une/des molécule s sécrétées par les cellules du conjonctif

12

N. G

UR

IEC


2 grandes familles

PolynucléairesNoyau polylobé (2 à 5)

neutrophiles basophiles éosinophiles

Les leucocytes hyalins

monocytes lymphocytes

N. G

UR

IEC


Formule leucocytaire = pourcentage des différents leucocy tes.Automate : formuleFrottis sanguin : numération (permet de vérifier l’aspect d es cellules)Pas de nécessité d’être à jeun

Norme pour un adulte :

Neutrophiles : 50 à 70%Éosinophiles : 1 à 3%Basophiles : 0,5 à 1%

Lymphocytes : 20 à 40%Monocytes : 2 à 10%

13

N. G

UR

IEC


3 à 10 ans Femme Homme

Hématies(millions /mm 3)

3.5- 5.0 4.0 - 5.3 4.2 - 5.7

Hémoglobine(g /100 ml)

12.0 - 14.5 12.5 - 15.5 14.0 - 17.0

Leucocytes(/mm 3x1000)

4500 - 13000 4000 - 10000 4000 - 10000

Plaquettes(/mm 3x1000)

150 - 400 150 - 400 150 - 400

N. G

UR

IEC

Homme Femme Enfant Nourrisson Nouveau-né3-12ans 3 mois-1an

Nombre de GR 1012/l 4.5-5.8 4-5.4 3.6-5.5 3.2-4.2 3.9-5.5

Hb (g/dl) 13-18 12.16 11-15 10-12.5 13.5-19.5

VGM (fl) 83-98 83-98 76-93 72-85 98-118

TGMH (pg) 27-32 27-32 24-32 25-34 30-36

Nombre de GB 109/l 4-10 4-10 4.5-12 6-17 10-25

Neutrophiles en % 1.8-7 1.8-7 1.5-8 1-8.7 6-25

Éosinophiles en % 0.05-0.5 0.05-0.5 0.05-0.7 0.05-0.7 0.05-0.6

basophiles en % 0-0.05 0-0.05 0-0.05 0-0.05 0-0.05

Lymphocytes en % 1.5-4 1.5-4 1.5-6.5 3.5-16 2-15

Monocytes en % 0.1-0.9 0.1-0.9 0.1-0.6 0.1-0.8 0.1-1.5

Plaquettes 109/l 150-500 150-500 150-450 150-600 150-600

I.3. NFS : valeurs normales

14

N. G

UR

IEC

I.3. NFS : variations physiologiques

PN >1,5 sauf africains> 0,8

N. G

UR

IEC

I.3. NFS : valeurs normales

En valeurs absolues pour l’adulte :

Polynucléaires Neutrophiles : 2-7,5 G/LÉosinophiles : 0,04- 0,8 G/LBasophiles : <0,1G/L

Lymphocytes : 2- 4 G/L

Monocytes : 0,2- 1G/L

15

N. G

UR

IEC

I.4. Rôle des polynucléaires

a) Les neutrophiles (PNN)

� Noyau : de 2 à 5 lobes

� Granulations dans le cytoplasme

� Certaines granulations sont sécrétées et contiennent- du lysosyme = enzymes qui détruit les parois des bactéries- de la lactoferrine = protéine qui inhibe la prolifération de s bactéries

� Les non sécrétées = les lysosomes : impliqués dans le process us dephagocytose

Toutes les bactéries ont une paroi (Gram +/-)

N. G

UR

IEC



� Rôle clef et essentiel pour l’organisme = phagocytose d’un élémentétranger (bactérie, champignon) ou d’une cellule infectée

� Capacité à se déplacer du sang vers les tissus , notamment vers les foyersd’infection

� Sont attirés par des substances chimiques = cytokines émises par lescellules endothéliales et d’autres GB = monocyte/macropha ge(coopération cellulaire)

� Durée de vie d’un PN dans le sang = 10 à 12h, dans les tissus : 2 à 3 jours

Cela pourrait être une adaptation évolutive permettant d'é viter lapropagation de pathogènes capables de les parasiter

16

N. G

UR

IEC



� Etapes de la phagocytose

� Reconnaissance par le PNN d’un antigène : le plus souvent unfragment de membrane bactérienne ou virale

� Emission de pseudopodes qui entourent la cible puis l’inclu ent dansle cytoplasme

� « Digestion » de la cible (granules avec lysozymes) =>- Mort du PN qui a épuisé toutes ses réserves en énergie- Bactéries mortes + débris de PNN = le pus

Granulocyte neutrophile (en jaune) phagocytant des bacilles du charbon (en orange).Echelle en bas à gauche: 5 µm.

N. G

UR

IEC



pseudopodes

vésicule d’endocytose

phagolysosome

17

N. G

UR

IEC


b) Les basophiles (PNB)

= les moins abondants des PN. Dans les tissus se transforment enmastocytes.

� Noyau moins lobulé (2), présence de granules : très basophil es,volumineux qui peuvent recouvrir le noyau

� Renferment essentiellement de l’histamine et de l’héparine

� Histamine : impliquée dans la réponse allergique (favorise), réactio nhyper-sensibilité, réaction inflammatoire (par vasodila tation des vaisseauxet augmentation de la perméabilité des capillaires)

� Héparine : anti-coagulant

� Ils attirent les autres GB dans la région inflammée

N. G

UR

IEC


b) Les basophiles

Possibilité de réactionallergique chez les personnesprédisposées :

- Urticaire- Crise d’asthme- Choc anaphylactique (parfoismortel)

Récepteur aux IgE

18

N. G

UR

IEC


c) Les éosinophiles (PNE)

� Noyau à 2 lobes, nombreuses granulations, volumineuses

� Sécrétion de nombreux facteurs de croissance, une myélopér oxydase

� Activité de phagocytose vis à vis des vers parasites ( Tenia, Ascaris …)

N. G

UR

IEC


c) Les éosinophiles (PNE)

� Rôle de médiateurs dans la réaction d’hypersensibilité qu’ ils atténuent :

- neutralisent l’histamine sécrétée par les basophiles- produisent des facteurs qui empêchent la dégranulation des basos

basophiles éosinophiles

� Nombre augmenté chez les patients allergiques (ne pas être e n crise enpermanence) ou infectés par certains parasites

19

N. G

UR

IEC

I.5. Rôle des monocytes

Le monocyte

= la plus grande cellule du sang : 15 à 20µm contre 12 à 15 pour le s autres

� Le noyau n’est pas nucléolé, chromatine « bien rangée » = « asp ectpeigné »

� Le cytoplasme contient quelques granulations

� Le monocyte sanguin = la forme indifférenciée du macrophage tissulaireou de la cellules dendritique (DC)

20µm maxi 50 à 60µm

N. G

UR

IEC


Les macrophages peuvent prendre des noms différents selon le tissudans lequel ils se trouvent :

- Cellules de Küpfer dans le foie- Macrophages alvéolaires dans les poumons- Macrophages glomérulaires rénaux- Histiocytes dans le tissu conjonctif- La microglie dans le cerveau- Les ostéoclastes dans les os …

- Les macrophages, des organes lymphoïdes (rate, ganglions ), dela moelle osseuse, de la plèvre, du péritoine

20

N. G

UR

IEC


Fonctions : plusieurs

a) Métaboliques

� Cellules de Küpfer : épuration notamment de la bilirubine et desstéroïdes, catabolisme des lipides pour favoriser la synth èse decholestérol

� Coagulation : les macros la limitent et limitent aussi la fib rinolyse

� Reconnaissance des vieilles hématies : phagocytées par les macros

N. G

UR

IEC


b) Défense de l’organisme

� Les monocytes produisent et sécrètent des quantités import antesd’enzymes capables de lyser les parois bactériennes (lysoz yme,neuraminidase)

� Phagocytose d’agents extérieurs

� Monocyte, macrophage, cellule dendritique = cellule prése ntantl’antigène = CPA, initiatrices de la réponse acquise

21

N. G

UR

IEC


c) Sécrétion de cytokines

� Macrophage : sécrétion de molécules favorisant l’inflamma tion + defacteurs de croissance

� Monocyte :

- Molécules favorisant l’inflammation et sa propre différe nciation enmacrophage

- Cytokines qui agissent en synergie et vont réguler la produ ction descellules sanguines à partir des cellules souches (GM-CSF, G -CSF, TNFαqui inhibe la production de GR)

N. G

UR

IEC


Monocytes : présence à la surface de la membrane plasmique de :

� Protéines pour faciliter l’adhésion au monocytes de bactér ies Gram-

� Protéines favorisant - la migration sur les vaisseaux- l’adhésion interleucocyte (dialogue entre 2 GB)

� Récepteurs pour le fragment Fc des IgG� Récepteurs pour le fragment Fc des IgE

� Récepteurs pour les différentes fractions du complément

22

N. G

UR

IEC

I.6. Rôle des lymphocytes

� Les lymphocytes : faible proportion de la population dans le sang, laplupart se trouvent dans le tissu lymphoïde

� Caractéristiques morphologiques

- Forme régulière, arrondie, taille le plus souvent petite- Peu de cytoplasme, se présente sous la forme d’une mince cou ronne.- Tous les organites « habituels » sont présents mais en faibl e quantité- Présence de lysosomes

� Rôle = assurer la réponse immune acquise (et innée)

� 3 sous populations fonctionnelles : reconnaissables par desmarqueurs membranaires = des CD (cluster de différenciation)

N. G

UR

IEC


Lymphos TCD3+

Env 75%

T4 = T CD4+ =

auxiliaires = helpers

¾ des T

T8 = T CD8+= cytotoxiques

= tueurs

¼ des T

Lymphocytes B = CD19+

Production d’anticorps

Env 10%

Lymphocytes NK

CD56+(tueurs)

Env 15%

Famille des lymphocytes

23

N. G

UR

IEC


Les lymphocytes T

� T pour thymus car leur maturation spécifique s’effectue dan s le thymus

� Ils sont tous CD3+

� Chacun a à sa surface un récepteur spécifique d’un antigène d onné = TCR

� Responsables de l’immunité acquise cellulaire + aide pour h umorale

� Il y a 2 sous populations différentes sur le plan physiologiq ue :

- Les T auxiliaires = helper CD4+ (en plus de CD3) = ¾ des T- Les T cytotoxiques = tueurs = CD8+ (en plus de CD3) = ¼ des T

N. G

UR

IEC


Les lymphocytes B

� Leur maturation s’effectue dans la moelle (bone marrow)

� Ils sont CD19+, chacun a à sa surface un récepteur spécifique d’unantigène = BCR

� Ils synthétisent les anticorps = les immunoglobulines donc responsablesde l’immunité humorale

Les autres dont les NK = Natural Killer

� Ils sont CD56+

� Vont intervenir dans l’immunité innée et acquise

24

N. G

UR

IEC

I.7. Le système lymphatique

Les leucocytes sortent du sang pour aller dans les tissus.Ils ont aussi besoin de pouvoir y revenir => système lymphati que =système de drainage

Récupère le liquide interstitiel et le retourne dans le systèmecirculatoire au niveau de la veine cave supérieure (2 litres / 24h) (pb siablation, gros braspour cancer du sein)

N. G

UR

IEC

II. L’HEMATOPOÏESE

25

N. G

UR

IEC

II.1. Localisation

= la formation de toutes les cellules sanguines

� Dans la moelle osseuse rouge des os ( ≠ moelle épinière)cad chez l’adulte les grand os plats : bassin, sternum, omopl ate, fémur et

humérus

N. G

UR

IEC

II.1. Localisation

� Chez l’enfant :Ossification pas terminée => cartilage abondant et os spong ieux épais => lamoelle rouge occupent tous ces espaces

� L’adolescence = état transitoire entre l’enfant et l’adulte : donc dans lesos, tendance à seulement gros os avec l’âge

� Foetale : îlots puis foie puis médullaire

Âge en mois du foetus

26

N. G

UR

IEC

II.2. La moelle

� La moelle : composée principalement d’un réseau de tissu conjonctif quiforme des cavités

� Ce réseau borde des capillaires sanguins (vaisseaux) :- Artères nourricières → artérioles → capillaires- Les capillaires se transforment en sinusoïdes, très contou rnés- Les sinusoïdes se rejoignent dans les sinusoïdes droits pui s des

sinusoïdes centraux puis des veinules

� Sinusoïdes (finaux) = lieu de passage des cellules produite s dans lamoelle dans le sangArtérioles et sinusoïdes = lieux d’échange (nutriments, ox ygène ..)

� Sont aussi présents :- Des adipocytes (cellules graisseuses)- Des fibroblastes- Des macrophages (défense)- Réseau nerveux capable de transmettre la douleur

N. G

UR

IEC

II.2. La moelle

Logette

adipocyte

artériolesinusoïde médullaire

fibroblaste

Lamelle osseuse

Lamelle de fibrille

27

N. G

UR

IEC

II.2. La moelle

� Un examen de la moelle = myélogramme

N. G

UR

IEC

II.3. Les étapesSchéma simplifié de l’hématopoïèse

Elémentslymphoïdesidentifiables

Progéniteurs

SANG (+/- TISSUS)

Lignée lymphoïde

Lignée myéloïde

28

N. G

UR

IEC

II.3. Les étapes

Schéma simplifié de l’hématopoïèse

Lignée lymphoïde

Lignée myéloïde

Lignée érythroïde/

érythrocytaire

N. G

UR

IEC

II.4. Hématopoïèse et facteurs de croissance

Facteur de croissance = protéine qui se lie à un récepteur spé cifique

Est synthétisé par les cellules du micro-environnement (fi broblastes,c.endothéliales, adipocytes) et les leucocytes (progénit eurs et cellulesdifférenciées)

29

N. G

UR

IEC

II.4. Hématopoïèse et facteurs de croissanceRecueil des Cellules Souches Périphériques : auto-g reffes

Principe des greffes de CSP

Greffer au patient ses propres cellules jeunes circulant dans son sanglorsqu'il sera en aplasie provoquée par la chimiothérapie.

But : favoriser une meilleure récupération : meilleure recolonisation de lamoelle.

La technique

� Stimulation dans un premier temps de la production de ces cel lulessouches périphériques par des injections de facteurs de cro issancehématopoïétiques (G-CSF)

� Prélèvement du sang, sans aucune anesthésie

� Séparation des cellules pour isoler les cellules jeunes cyt aphérèse� Filtration des cellules souches (3-4h)

� Réinjection du sang et congélation des CSP

N. G

UR

IEC


AMICUS COBE SPECTRAFRESENIUS

30

N. G

UR

IEC


Pompe Sang Total Pompe plasma

Pompe à cellules

Pompe de recirculation

Poches de collecte Sang total

Retour

N. G

UR

IEC


Avantages des CSP

� Possibilité de faire 1 à 3 prélèvements pour une autogreffe.

� Prélèvements effectués, à quelques jours ou une semaine d'i ntervalle,avant ou au début de la chimiothérapie.

� Les cellules souches sont séparées et conservées au froid da ns unmilieu nutritif adéquat pour être réinjectées le moment ven u.

� Prélèvement sans anesthésie générale, pas de douleur (os il iaque poursouches)

� Pas d’hospitalisation

� Collecte de grandes quantités de progéniteurs hémato poïétiques

31

N. G

UR

IEC

II.4. Hématopoïèse et facteurs de croissance

Les greffes de sang de cordon allogéniques.

� Le sang du cordon ombilical est particulièrement riche en je unes celluleshématopoïétiques.

� Les cellules jeunes immatures sont encore très peu antigénique s=> la greffe est mieux supportée avec un minimum de risques de réactiongreffon contre hôte ou encore de transmission de virus.

� Technique récente , très intéressante pour les enfants atteints de leucémiesou d'autres cancers hématologiques.

� Une greffe de sang de cordon permet de réaliser l'équivalent d'une greffe demoelle allogénique (d'un donneur sain à un receveur) chez de s patients quine disposent pas d'un donneur de moelle HLA compatible.

INTRODUCTION A L’IMMUNOLOGIE - la vie de...

Documents

Transcript of INTRODUCTION A L’IMMUNOLOGIE - la vie de...