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Immunologie : Les prérequis Quelques points à réviser, d’après un cours de 3° modifié. 1ère partie : La menace microbienne A) Nos premières défenses face à un monde hostile 1. Les micro-organismes. Voir le tableau des caractéristiques de quelques maladies infectieuses sur le site http://sylviejean.cazes.free.fr (section élèves – TS) L'environnement de l'Homme - c'est à dire l'eau, l'air, les objets, les autres êtres vivants qui l'entourent – contient des microorganismes ou microbes très variés et plus ou moins nombreux. Certains microbes sont pathogènes, c'est à dire qu'ils peuvent être responsables de maladies, d'autres ne le sont pas. Les maladies dues aux micro-organismes pathogènes sont dites infectieuses. On distingue 4 catégories de microbes : ⇒ Les champignons (10-3 m) sont des organismes pluricellulaires dont le corps (mycélium) est généralement microscopique. Ex : Les champignons parasites des mycoses de la peau (pathogènes) et les filaments mycéliens qui portent le "fruit" appelé cèpe. ⇒ Les protozoaires (10-5 m) sont des êtres vivants unicellulaires à vrai noyau Ex: Le Plasmodium du paludisme (pathogène) et la paramécie. ⇒ Les bactéries (10-6m) sont des êtres vivants unicellulaires sans véritable noyau. Ex : Le bacille de Koch qui provoque la tuberculose (pathogène !) et les bactéries du yaourt ou du pain. ⇒ Les virus : (10-7 m) ne sont pas des êtres vivants. Ce sont des assemblages de molécules organiques qui ne peuvent se reproduire qu'en parasitant des cellules vivantes. Ex : Tous les virus sont pathogènes … virus de l'Herpès, de la Grippe, du SIDA … ⇒ NOUVEAUTE 2000 : LES PRIONS : (10-8 m) le prion est une protéine (molécule) pathogène Ex : Le prion de l'E.S.B. ou de la maladie de Kreutzfeld - Jacob. 2. Des protections naturelles La peau, les muqueuses (membranes qui tapissent les cavités de l'organisme) respiratoires, digestives et génitales protègent normalement notre corps en empêchant la pénétration de ces micro-organismes. Ces barrières naturelles sont souvent renforcées par : - des moyens mécaniques : comme les cils des yeux, le tapis de cils vibratiles de la trachée - des moyens chimiques : l'acidité de la sueur, les enzymes dans les larmes ou le mucus… B) Agressions caractérisées 1. La contamination par des microbes. Elle correspond à la pénétration d'un microbe dans le milieu intérieur de l'organisme. Elle peut être due à une lésion (blessure) de la peau ou d'une muqueuse (coupure, piqûre, brûlure…) Mais la transmission des micro-organismes peut se faire par l'air, par l'eau et les aliments consommés, ou d'une personne à l'autre, par l'air expiré ou par contact direct comme lors des rapports sexuels ( les maladies engendrées sont alors appelées maladies sexuellement transmissibles ou MST) Lors d'une contamination on observe généralement une réaction inflammatoire : Une rougeur et de la chaleur dues à la dilatation des capillaires sanguins et afflux de sang vers le foyer infectieux. Un gonflement dû à la sortie de plasma (le liquide du sang). Une douleur provoquée par l'excitation des fibres nerveuses. Voir animation d’une réaction inflammatoire sur le site 1 /1 2. L'infection microbienne L'infection microbienne correspond au développement des microbes dans l'organisme (déclenchement de maladies infectieuses). - Les bactéries provoquent deux types d'infections : ⇒ Les septicémies : Des bactéries se multiplient en très grand nombre dans l'organisme (ex : les staphylocoques des abcès, furoncles …) Activité Activité : Si les bactéries bactéries se divisent (en deux) toutes les vingt minutes, combien auraaura-t-on de bactéries au bout de 10 h ? Voir fichier Excel sur le site TS* Réponse : (230 = 1.073.741.824 bactéries) ⇒ Les toxémies : Des bactéries libèrent des toxines qui dérèglent le fonctionnement de l'organisme. (ex : la toxine tétanique du Bacille de Nicolaïer agit sur le système nerveux ; elle provoque des contractions douloureuses de l'ensemble des muscles du corps.) - Les virus pénètrent dans les cellules de l'organisme (cellules-hôtes), et s'y multiplient en si grand nombre qu'ils entraînent leur destruction. Voir animation sur le site TS* et savoir en faire le schéma légendé C) Eviter la contamination et l'infection. ⇒ En éliminant les micro-organismes présents dans l'environnement, on stérilise ce dernier. On dit qu'il est aseptisé. aseptisé Et les risques de contamination sont éliminés. ⇒ Dans un milieu non aseptisé, on élimine les microbes présents au niveau d'une plaie en utilisant des antiseptiques. antiseptiques ⇒ Un antibiotique est une substance naturellement élaborée par un être vivant (champignon ou bactérie) capable de bloquer le développement des bactéries. ⇒ Un antibiotique est spécifique : il agit contre certaines bactéries mais pas contre toutes. ⇒ Le préservatif est le seul moyen efficace contre la transmission des agents pathogènes des M.S.T. 2ème partie : Les réactions de défense A) Les acteurs de la réponse immunitaire : 1. Les organes Les organes du système immunitaire sont nommés organes lymphoïdes : il existe des organes lymphoïdes primaires ( la moelle rouge des os productrice de cellules sanguines immatures et le thymus, lieu de maturation de Lymphocytes T) et des organes lymphoïdes secondaires ( des lieux de stockage de sang ou de lymphe le plus souvent : la rate et les ganglions lymphatiques ). Organes lymphoïdes primaires Organes lymphoïdes secondaires Moelle osseuse Ganglions parotides Ganglions des aisselles Thymus Rate 2. Les cellules Les cellules de la réponse immunitaire sont des cellules sanguines issues des cellules souches de la moelle rouge des os (comme les hématies, qui n’ont pas de rôle immunitaire ) … Voir tableau page suivante … 2 /2 Ganglions de l’aine Diamètre (micromètres) Cellules sanguines Quantité (nombre 3 moyen par mm de sang) Caractéristiques essentielles 5 millions Cellules sans noyau, en forme de disque biconcave, souvent empilées en « pile d’assiettes », colorées en rose par l’hémoglobine (cette couleur s’estompe avec le temps) Hématies 7 (globules rouges) Leucocytes Granulocytes (ou Polynucléaires) 12 à 15 Lymphocytes 6 à 10 6000 à (globules blancs) 70% Cellules à noyau plurilobé (déformé). Cytoplasme granuleux 24% Cellules à gros noyau sphérique et au cytoplasme très peu abondant 8000 Monocytes 15 à 20 4à8% Cellules à noyau plus clair et sphérique, cytoplasme abondant et riche en granulations La phagocytose, une réaction immunitaire immédiate. Activité Activité : Replacer les étapes du phénomène dans l'ordre. (voir vidéo sur le site TS*) Lorsqu'un foyer infectieux apparaît, des leucocytes (globules blancs) sortent des capillaires sanguins et migrent vers les microorganismes. Ces granulocytes et macrophages (monocytes sortis du sang) arrivés au contact des micro-organismes, se déforment en émettant des prolongements de membrane et de cytoplasme : les pseudopodes. Les micro-organismes sont ainsi enfermés à l'intérieur de ces leucocytes et digérés. Cette ingestion au niveau cellulaire s'appelle la phagocytose et les leucocytes la pratiquant les phagocytes. phagocytes La phagocytose est une réaction rapide B) La réponse des lymphocytes 1. La mobilisation des lymphocytes En cas d'échec ou d'insuffisance des phagocytes, les micro-organismes se multiplient et envahissent souvent l'organisme par l'intermédiaire du système lymphatique. lymphatique Il s'agit d'un réseau de capillaires parallèles au réseau sanguin, qui contiennent un liquide voisin du plasma sanguin. Ce réseau est parcouru par des ganglions lymphatiques au niveau desquels la phagocytose se poursuit, tandis qu'interviennent de nouveaux leucocytes, les lymphocytes dont le nombre augmente considérablement. 2. Une réponse immunitaire en deux temps a) La réponse humorale grâce aux lymphocytes B et anticorps Les micro-organismes produisent et portent à leur surface des molécules reconnues comme étrangère par l'organisme : Les antigènes. Dans les ganglions lymphatiques, la présence d'antigènes active les lymphocytes. Parmi les lymphocytes, les lymphocytes B se transforment en cellules sécrétrices d'anticorps anticorps (appelées plasmocytes) Les anticorps produits sont des molécules spécifiques d'un antigène, capable de reconnaître cet antigène et lui seul. Les anticorps forment un complexe avec l'antigène, le neutralisant et supprimant ainsi ses effets. L'organisme est alors protégé contre l'antigène (et son porteur). Voir l’animation sur le site et savoir en faire le schéma légendé. b) La réponse cellulaire grâce aux lymphocytes T : Certaines bactéries (bacilles de Koch de la tuberculose …) et la plupart des virus s'installent dans les cellules de l'organisme. Ils sont ainsi protégés, et les anticorps n'ont aucun effet sur eux. Contre ce type d'infection, ce sont les lymphocytes T qui interviennent. Activés par l'agresseur, les lymphocytes T se transforment en lymphocytes T cytotoxiques qui, lors d'un contact, détruisent les cellules infectées par cet antigène. Voir l’animation sur le site et savoir en faire le schéma légendé. 3 /3 3. Les lymphocytes ont de la "mémoire" !!! Voir l’animation de l’évolution des figures sanguines après une infection sur le site. Un deuxième contact avec le même antigène X entraîne une réponse secondaire : la production d'anticorps et l'activité des cellules cytotoxiques sont plus rapides, plus fortes et plus durables grâce à la présence dans l'organisme de lymphocytes B et T "mémoires" . Ces cellules qui apparaissent après la première rencontre avec un antigène ont une longue durée de vie. ATTENTION : Il ne s'agit pas ici d'une mémoire au sens humain ou informatique du terme … La "mémoire" du premier contact provient uniquement du fait de la longue durée de la demie-vie des cellules "mémoires". D'ailleurs, une fois cette demi-vie dépassée ( en général une dizaine d'année après la contamination), si aucune autre contamination avec le même antigène X n'est intervenue, on n'observe plus de lymphocytes B ou T "mémoires". Chez de tels individus, sans cellules "mémoires", une rencontre avec l'antigène X provoquera une réponse primaire … 3ème partie : Des applications médicales. A) Sérum et vaccin 1. Vaccinothérapie En injectant au cours de plusieurs rappels un vaccin (antigène à virulence atténuée ), on développe dans l'organisme une mémoire immunitaire en stimulant la production de lymphocytes B et T "mémoires". Cette technique préventive permet à l'organisme de réagir de façon spécifique, rapide et efficace face à l'introduction ultérieure de micro-organisme possédant cet antigène. 2. Sérothérapie Pour aider un organisme infecté, ou susceptible de l'être, à réagir contre un agent pathogène, on lui injecte du sérum contenant une quantité importante d'anticorps spécifiques de cet agent pathogène. Cette technique utilisée en urgence correspond à un transfert d'immunité. La protection passive n'est que passagère. B) Les immunodéficiences Elles peuvent être innées* ou acquises*. L'immunodéficience innée se retrouve dans le cas des "enfants bulles". Ces enfants naissent avec une moelle osseuse défaillante, incapable de fabriquer des cellules de la défense immunitaire. On soigne ce type de maladie en greffant une nouvelle moelle osseuse. L'immunodéficience acquise se retrouve dans plusieurs contextes. - Une immunodéficience provoquée chimiquement sous contrôle médical pour pouvoir accepter les greffons génétiquement éloignés. - Une immunodéficience acquise en contractant une maladie comme le SIDA (provoqué par le virus VIH) Il n'existe pas encore de vaccin contre le VIH, le seul moyen de prévention reste le préservatif et des normes classiques d'hygiène pour les toxicomanes. L'état de santé des séropositifs est amélioré par la trithérapie, un ensemble de médicaments qui permet de ralentir la multiplication des VIH dans les T4. Mais la trithérapie n'est disponible que dans les pays "riches" et constitue un traitement lourd pourvu de nombreux effets secondaires. 4 /4
