le systhéme d'immunologie:
intreduction:
Le système du complément est un groupe de 35 protéines connues du sérum, faisant partie de l'immunité innée. 12 de ces protéines sont directement impliquées dans les mécanismes d'élimination des pathogènes, les autres régulent finement l'activité des premières afin d'éviter une réaction auto-immune. Il y a trois voies biochimiques qui activent le système du complément : la voie classique du complément, la voie alterne du complément et la voie des lectines liant les résidus mannose des membranes bactériennes. Le complément peut s'activer en l'absence d'anticorps, dans le cas de la voie alterne et de la voie des lectines, c'est pour cela qu'il est classiquement considéré comme faisant partie de l'immunité innée. Néanmoins, la voie dite classique d'activation débute par la reconnaissance d'anticorps et fait à ce titre partie de l'immunité acquise (dite aussi adaptative). De façon plus générale, le complément montre que immunité innée et immunité acquise doivent être considérées comme deux systèmes collaborant pour élaborer la réponse immunitaire et non comme deux systèmes indépendants. Le complément stimule l’inflammation et l'opsonisation, lyse directement les cellules pathogènes par formation du complexe d'attaque membranaire, recrute les lymphocytes B (initiant ainsi la réponse adaptative) ainsi que les macrophages phagocytant les pathogènes....
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À la fin du xixe siècle, on découvrit que le sérum du sang contenait un « facteur » ou un « principe » capable de tuer les bactéries. En1895, Jules Bordet, un jeune scientifique belge à l’Institut Pasteur de Paris, démontra que cet élément pouvait être décomposé en deux composants : un thermostable et un thermolabile1 .Il a été découvert que le composant thermostable conférait une immunité contre des microorganismes spécifiques, alors que le composant thermolabile était responsable d’une activité non-spécifique, conféré par tous les sérums. Ce composant thermolabile est ce que nous appelons maintenant « complément ».
Le terme « complément » fut introduit par Paul Ehrlich à la fin des années 1890, dans une partie de sa grande théorie sur le système immunitaire. D’après cette théorie, le système immunitaire est constitué de cellules qui possèdent des récepteurs spécifiques à leur surface afin de reconnaître des antigènes. Après l’immunisation par un antigène, beaucoup de ces récepteurs sont formés, et ils empêchent ainsi ces cellules de circuler dans le sang.
Ces récepteurs que l’on appelle maintenant « anticorps », étaient nommés par Ehrlich « Amboceptors », afin d’appuyer sur leur double capacité d’attache : Ils reconnaissent et fixent un antigène spécifique, mais ils peuvent aussi être reconnus et être fixé par le composant antimicrobien thermolabile du sérum. Ehrlich nomma « complément », ce composant thermolabile, parce que c’est un élément présent dans le sang qui « complète » les cellules du système immunitaire.
Ehrlich croyait que chaque « amboceptor » spécifique à un antigène avait son propre complément, alors que Bordet croyait qu’il n’y avait qu’un seul type de complément. Au début du xxe siècle, la controverse fut résolue lorsqu’il fut comprit que le complément peut agir en combinaison avec des anticorps spécifiques, ou peut aussi agir par sa propre voie non-spécifique.
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À la fin du xixe siècle, on découvrit que le sérum du sang contenait un « facteur » ou un « principe » capable de tuer les bactéries. En1895, Jules Bordet, un jeune scientifique belge à l’Institut Pasteur de Paris, démontra que cet élément pouvait être décomposé en deux composants : un thermostable et un thermolabile1 .Il a été découvert que le composant thermostable conférait une immunité contre des microorganismes spécifiques, alors que le composant thermolabile était responsable d’une activité non-spécifique, conféré par tous les sérums. Ce composant thermolabile est ce que nous appelons maintenant « complément ».
Le terme « complément » fut introduit par Paul Ehrlich à la fin des années 1890, dans une partie de sa grande théorie sur le système immunitaire. D’après cette théorie, le système immunitaire est constitué de cellules qui possèdent des récepteurs spécifiques à leur surface afin de reconnaître des antigènes. Après l’immunisation par un antigène, beaucoup de ces récepteurs sont formés, et ils empêchent ainsi ces cellules de circuler dans le sang.
Ces récepteurs que l’on appelle maintenant « anticorps », étaient nommés par Ehrlich « Amboceptors », afin d’appuyer sur leur double capacité d’attache : Ils reconnaissent et fixent un antigène spécifique, mais ils peuvent aussi être reconnus et être fixé par le composant antimicrobien thermolabile du sérum. Ehrlich nomma « complément », ce composant thermolabile, parce que c’est un élément présent dans le sang qui « complète » les cellules du système immunitaire.
Ehrlich croyait que chaque « amboceptor » spécifique à un antigène avait son propre complément, alors que Bordet croyait qu’il n’y avait qu’un seul type de complément. Au début du xxe siècle, la controverse fut résolue lorsqu’il fut comprit que le complément peut agir en combinaison avec des anticorps spécifiques, ou peut aussi agir par sa propre voie non-spécifique.
Les phagocytes
Les phagocytes ou cellules phagocytaires sont les éboueurs de l’organisme, capables d’endocyter des bactéries et des cellules mortes ; on parle de phagocytose (cf. chapitre « Immunité innée »). Parmi eux on compte les macrophages, les cellules dendritiques, et les polynucléaires.
a) Le monocyte
Le monocyte est une cellule sanguine immature de la famille des leucocytes, qui provient de la moelle osseuse. Cette cellule se différencie une fois dans les tissus où elles résideront, et sera ainsi à l’origine des macrophages et des cellules dendritiques.
b) Le macrophage
Le macrophage est la cellule phagocytaire par excellence qui provient de la différenciation des monocytes. Il joue également le rôle de cellule présentatrice d’antigène, mais de manière beaucoup plus occasionnelle que les cellules dendritiques, il présente donc les molécules de classe 2 du CMH.
Un des rôles principal des macrophages est le nettoyage de l’organisme, dont des corps apoptotiques et nécrotiques, les poussières et les agents pathogènes. Ils se doivent donc d’être ubiquitaires au sein de l’organisme (tissus conjonctifs, foie, tissus nerveux, poumons, plasma, rate, …). Les macrophages résidents portent chacun une appellation caractéristique suivant le tissu dans lequel il se trouve : les cellules de Kupfferdans le foie, les cellules microgliales dans les tissus nerveux, les macrophages alvéolaires dans les poumons…
Les macrophages présentent les récepteurs membranaires CD4, B7 et CCR5, pratiquement tous les PRR membranaires (= PRR endocytique), et les molécules de classe 1 et 2 du CMH.
c) La cellule dendritique (CD)
La cellule dendritique est une cellule immunitaire présentant des expansions cytoplasmiques appelées desdendrites, et présente dans l’ensemble des tissus de l’organisme, plus spécifiquement au niveau de l’épiderme et au niveau du thymus. Elle a deux origines, soit myéloïde en dérivant du monocyte, soit lymphoïde.
La cellule dendritique a différent rôle dans la réponse immunitaire :
- Elle joue le rôle de cellule phagocytaire et de cellules présentatrice d’antigène, lui permettant d’activer les lymphocytes (B et T) présents au niveau des organes lymphoïdes secondaires. Elle a donc un rôle principal dans l’activation de la réponse immunitaire adaptative. En effet une fois l’antigène phagocyté et présenté, la cellule dendritique quitte sont lieu de résidence et migre vers les organes lymphoïdes secondaires. Au niveau de l’épiderme elle est capable de s’insérer entre les cellules épithéliales et ceci car elle exprime les mêmes molécules d’adhérences que celles présentent au niveau des jonctions intercellulaires (occludines, …).
- Au niveau du thymus elle joue un rôle essentiel dans le maintient de la tolérance au soi, dans la sélection négative des lymphocytes T (cf. suite du cours).
d) Les polynucléaires ou granulocytes:
Les polynucléaires ou granulocytes sont des leucocytes ayant pour origine la moelle osseuse. Attention leur appellation « polynucléaire » est a due à une erreur historique, en effet ces cellules ne sont pas polynucléées mais présentent des noyaux polylobés. On en distingue trois types : les neutrophiles, les basophiles et les acidophiles, qui portent leur qualificatif de la propriété de leur cytoplasme et qui présentent des rôles distinct.
- Les polynucléaires neutrophiles sont les plus nombreux dans le sang. Ils ont un rôle principal dans laphagocytose et sont attirés sur le lieu de l’infection par les chimiokines libérées par les macrophages et les autres cellules présentes. Il passe ainsi par diapédèse du vaisseau sanguin où il situe en temps normal, vers les tissus conjonctifs cibles. Contrairement aux autres cellules phagocytaires, les polynucléaires neutrophiles meurent suite à la phagocytose.
- Les polynucléaires basophiles sont les moins nombreux et jouent un rôle essentiel dans l’allergie. En effet, lorsqu’ils rentrent en contact d’allergènes ils déversent le contenu de leurs granulations, dont de l’histamine qui active la réaction inflammatoire. Dans leurs granulations on trouvera également de l’héparine qui empêchera la coagulation sanguine et qui augmentera la perméabilité des capillaires, augmentant la réaction inflammatoire et facilitant la diapédèse.
- Les polynucléaires acidophiles (ou éosinophiles) ont une action antiparasitaire en déversant sur eux le contenu de leurs granules, et jouent un rôle mineur dans l’allergie. La cellule NK (pour « Natural Killer »)
La cellule NK peut tuer les cellules cibles de manière spontanée, en faisant intervenir les molécules de classe 1 du CMH, et sont capables de faire la différence entre une cellule saine et une cellule « malade ». Pour se faire elle présente deux grands types de récepteurs :
- des récepteurs activateurs ayant comme ligand le « ligand activateur » présent à la surface des cellules de l’organisme.
- des récepteurs inhibiteurs ayant comme ligand les molécules de classe 1 du CMH qui sont exprimées par toutes les cellules saines nucléées de l’organisme.
La cellule NK exprime également :
- Un dimère DAP-12 associé au récepteur activateur et présentant des motifs ITAM nécessaire à la transmission du signal intracellulaire.
- Des récepteurs RFC qui sont des récepteurs reconnaissant les fragments constants (Fc) des anticorps Ig-G. En effet ces anticorps jouent le rôle d’opsonines, qui sont reconnu par la cellule NK permettant la lyse de la cellule cible. Ces récepteurs RFC ne sont autre que le CD16.
Le mastocyte est une variété de leucocytes jouant un rôle primordiale dans les allergies. Il est habituellement situé au niveau des tissus conjonctifs, des poumons, des ganglions lymphatiques, de la rate et bien évidemment de la moelle osseuse où il est produit.
Le mastocyte contient des granulations contenant de l’histamine, de l’héparine, de la sérotonine et desenzymes diverses. Tout comme le polynucléaire basophile, le mastocytes a donc plusieurs effet : activation et amplification de la réaction inflammatoire, diminution de la coagulation sanguine, augmentation de la perméabilité des capillaires facilitant la diapédèse.
Le mastocyte exprime des récepteurs membranaires aux fragments constants (Fc) des immunoglobulines E(IgE) qui ont également un rôle caractéristique dans les allergies. Lorsque le mastocytes, complexés avec ces IgE dirigé spécifiquement contre un allergène, rentre en contact avec cet allergène, il y a dégranulation, provoquant des réactions allergiques qui peuvent être très grave parfois même jusqu’à des chocs anaphylactiques.
Les cellules résidentes
En effet les cellules résidentes ont un rôle dans la réponse immunitaire innée, dans le sens où ce sont des cellules nucléées qui expriment donc les molécules de classe 1 du CMH, ainsi que des cytokines de typeinterférons. Ces cellules expriment également les récepteurs TLR (PRR membranaires).
Les cellules de la réponse immunitaire adaptative:
Les lymphocytes sont les cellules majeures de la réponse immunitaire adaptative qui font partis desleucocytes. Ils sont principalement de deux types :
- D’une part les lymphocytes B (LB) ou cellule B, dont la lettre « B » provient de la « Bourse de Fabrice » qui est un organe d’oiseaux dans lequel les LB arrivent à maturité. Chez l’Homme, les lymphocytes B arrivent à maturité dans la moelle osseuse. Ils sont caractérisés par la présence d’un BCR qui leurs permettent de reconnaître des fragments antigéniques.
- D’autre par les lymphocytes T (LT) ou cellule T, dont la lettre « T » provient du « Thymus », organe humain dans lequel les LT arrivent à maturité. Ils sont caractérisés par la présence d’un TCR qui leurs permettent de reconnaître des fragments antigéniques.
Les lymphocytes sont les seuls cellules sanguines à avoir une double différenciation, et ceci sous l’influence de l’antigène.
Le lymphocyte B
Le lymphocyte B est responsable de l’immunité humorale, qui vise à produire les anticorps spécifiques de l’agent pathogène. En plus du BCR, le lymphocyte B est caractérisé par un dimère Igα-Igβ qui est associé au BCR (IgM), des récepteurs de cytokines, des protéines membranaires telles que des intégrines (LFA-1), dessélectines, des immunoglobulines-like, les récepteurs membranaires B7 et des clusters de différenciationCD19, CD21, CD35, CD45, CD80 (ou B7-1 est le ligand de CD28 présent à la surface des lymphocytes T),CD81 et CD86 (ou B7-2 est le ligand de CD28 présent à la surface des lymphocytes T), etc.
Le lymphocyte B aura 2 destinées, en effet il se différenciera :
- Soit en plasmocytes qui sécrètent les anticorps solubles qui iront se fixer sur l’antigène (opsonisation), facilitant ainsi la phagocytose. Ces cellules ne présentent pas d’anticorps membranaires.
- Soit en lymphocyte B mémoire qui expriment à leur surface les anticorps spécifique d’un antigène, permettant une réponse plus rapide si une seconde infection se présente.
Le lymphocyte T
Le lymphocyte T est responsable de l’immunité cellulaire, qui vise à détruire les cellules pathogènes, que ça soit des bactéries ou des cellules cancéreuses. En plus du TCR, le lymphocyte T est caractérisé par le cluster de différentiation CD3, ainsi que par un certain nombre de protéines membranaires : des immunoglobulines, des intégrines, des sélectines L, des récepteurs de cytokines et d’autres clusters de différenciation CD4 ouCD8, CD2 (récepteur des clusters CD48 et CD58 présents sur les cellules présentatrices d’antigènes), CD28(récepteur des clusters CD80 ou B7-1, et CD86 ou B7-2), CD45 et CD154 (ligand de CD40 (CD40-L) que l’on trouve à la surface des cellules présentatrices d’antigènes), etc.
On distingue plusieurs types de lymphocytes T :
- Les LT CD8 qui ont comme destinée leur évolution en LT cytotoxique.
- Les LT CD4 qui donneront des LT helper (ou auxiliaires) qui ont un rôle de régulation de la réponse immunitaire adaptative par activation d’autres cellules immunitaires.
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