Chapitre 7. L'immunité innée (Classe de 1ère, spé SVT)

Le terme d'immunité regroupe tous les mécanismes concernant la défense de l'organisme contre les tentatives de pénétration d'agents externes (bactéries, virus, parasites). Tous les êtres vivants, végétaux et animaux présentent des mécanismes immunitaires.

Une veille permanente

L'organisme est en veille permanente pour faire face à toute perturbation qui pourrait survenir. Cette surveillance est le fait de nombreuses cellules qui assurent une garde de tous les instants. Dès l'apparition du danger comme la pénétration d'un corps étranger, toute une série de réactions innées se produisent, qu'on réunit sous le nom de réaction inflammatoire caractéristique.

Réaction de l'organisme à la pénétration d'une épine de rosier. On constate une accumulation de cellules anormale autour de l'épine. 

 

Les premières réactions immunitaires

Quelques heures après la pénétration de l'épine, les symptômes caractéristiques et stéréotypés (toujours les mêmes) de la réaction inflammatoire apparaissent :

— une douleur limitée à la zone de pénétration

— une rougeur appelée érythème autour de la zone de pénétration, due à une vasodilatation (dilatation des vaisseaux sanguins pour augmenter le flux

— un léger gonflement (œdème) dans de la zone de pénétration

— une sensation de chaleur dans la zone

Schéma des signes de la réaction inflammatoire

 

Les cellules sentinelles

Le terme de "cellules sentinelles" regroupe l'ensemble des cellules qui sont capables de repérer d'éventuels agents pathogènes ( qui provoquent des maladies) qui pénètreraient en même temps que le corps étranger. Ce repérage se fait grâce à des récepteurs membranaires qui reconnaissent certaines molécules bactériennes. Ces cellules sentinelles sont essentiellement situées dans la peau et les muqueuses.

Ce sont essentiellement 3 types de cellules :

— les cellules dendritiques qui interviennent au tout début de l'infection et qui libèrent des substances chimiques afin d'attirer les cellules capable de détruire les agents pathogènes.

 

— les mastocytes, qui libèrent des granules d'histamines qui ont un effet vasodilatateur. Les grains noirs sont des amas d'histamine, la substance active (photo au MET)

 

— les macrophages, qui proviennent de la transformation des monocytes lorsqu'ils arrivent dans les tissus. Ils font aussi parti des cellules capables de détruire des agents pathogènes. Photo au MEB en fausses couleurs.

 

TP. Lorsqu'un organisme subit une infection généralisée (septicémie), l'organisme produit de nombreuses cellules immunitaires afin de repousser l'attaque.

Frottis sanguin chez un individu sain

 

Frottis sanguin chez un individu atteint de septicémie

 

Tableau simplifié des différents leucocytes

 

Des substances comme les interleukines, produites par les cellules dendritiques activent d'autres cellules immunitaires comme les monocytes. On parle des médiateurs chimiques de l'inflammation.

L'élimination des pathogènes

Les cellules de l'immunité, et plus particulièrement les macrophages, sont capables d'éliminer les bactéries par un mécanisme particulier, la phagocytose. Dans un premier temps, les macrophages se rendent sur les lieux de l'infection par voie sanguine. Ils traversent la paroi des vaisseaux par diapédèse, grâce à la vasodilatation.

Représentation de la diapédèse des macrophages à travers la paroi d'un vaisseau sanguin

 

Ils vont alors s'approcher des groupes de bactéries pour les englober et les digérer par phagocytose. Celle-ci peut se résumer en 4 phases :

— la reconnaissance et l'adhésion du macrophage à la bactérie,

— l'ingestion de la bactérie dans une vacuole digestive (endocytose)

— la digestion provoquée par des enzymes digestive dans la vacuole

— l'élimination des débris et fixation des déterminants antigéniques de la bactérie sur la membrane du macrophage qui devient une CPA (cellule présentatrice d'antigène). Ces CPA auront une importance capitale dans la réponse adaptative.

 

 

TP. Hémocytes d'huître assurant la phagocytose d'éléments étrangers

 

 

Macrophage au contact des bactéries (MEB, fausses couleurs)

 

 

Phase de digestion des bactéries par un macrophage (MET, fausses couleurs)

 

Rôle des anti-inflammatoires

 

Les anti-inflammatoires sont des médicaments qui empêchent la douleur mais ne traitent pas l'infection.

Les AINS ou anti-inflammatoires non-stéroïdiens :

— aspirine

— ibuprofène

— florbiprofène

Ces médicaments ne provoquent que peu d'effets secondaires sauf en cas d'utilisation chronique. Ils sont en vente libre.

 

Fonctionnement de l'aspirine

 

 

Le document a montre la baisse de la concentration en médiateurs de l'inflammation. Cela signifie que la douleur diminue puisque les médiateurs de l'inflammation en sont les responsables. En revanche, On constate que la prise d'aspirine ne diminue pas l'activité des monocytes. C'est de ces cellules que dérivent les macrophages. Cela signifie donc que l'infection et ses acteurs sont toujours présents. L'aspirine diminue la douleur mais n'agit pas sur l'infection.

 

Fonctionnement de l'ibuprofène

 

Origine de la douleur pendant la réaction inflammatoire

 

 

L'enzyme COX (cyclo-oxygénase) catalyse la transformation de l'acide arachidonique en prostaglandines qui agissent sur le système nerveux central (SNC) et produisent la douleur. Pour stopper la douleur, on utilise l'ibuprofène dont la molécule a une forme proche de l'acide arachidonique. L'ibuprofène se fixe donc sur site actif de la COX et empêche donc la conversion de l'acide arachidonique en prostaglandines, ce qui évite donc la douleur. La douleur ne réapparait que lorsque l'ibuprofène est éliminé par l'organisme.

 

Les AIS ou anti-inflammatoires stéroïdiens encore appelés corticoïdes ou glucocorticoïdes

— cortisone

— prédnisone

Ces médicaments produisent de nombreux effets secondaires (prise de poids, diabète, etc…). Ils ne sont délivrés que sur ordonnance.

Généralité de l'immunité innée dans le monde vivant

Tous les animaux possèdent une immunité innée, alors que seuls les vertébrés possèdent une immunité adaptative, soit 5% des espèces animales.

 

 

L'immunité innée est le fait de gènes dits "TLR" qui sont communs à l'ensemble des espèces même très éloignées comme le montre le tableau suivant.