Thème 3A : Corps humain et santé Chapitre 1 : LA RÉACTION INFLAMMATOIRE, UNE RÉPONSE INNÉE 1- Description de la réaction inflammatoire. La réaction inflammatoire correspond à l’immunité innée. L'immunité innée ne nécessite pas d'apprentissage préalable, est génétiquement héritée et est présente dès la naissance. Elle est mise en œuvre très rapidement en cas d’intrusions de micro-organismes (pathogènes ou non), de présences de cellules cancéreuses ou de lésion des tissus. photographie réaction inflammatoire Quel que soit le facteur qui la déclenche, la réaction inflammatoire se traduit toujours par 4 symptômes : douleur, rougeur, gonflement et chaleur au niveau de la zone infectée. Parfois, suintement de pus depuis la plaie. L’observation des tissus montre un afflux de cellules de l’immunité : les granulocytes et les monocytes dans le sang, macrophage et mastocytes dans les tissus. Doc. 2 p. 279 Une exposition excessive au soleil (UV) entraînent de nombreuses altérations de l'ADN des cellules du derme et de l'épiderme (dimères de thymines). Parallèlement, on observe une accumulation de cellules immunitaires au niveau des zones lésées. Le « coup de soleil » se définit par une rougeur, une chaleur et une douleur caractéristiques, il s'agit d'une réaction inflammatoire. Doc. 3 p. 279 La protéine COX est une enzyme clef de la synthèse de médiateurs chimique de la réaction inflammatoire. On observe une forte synthèse de protéine COX dans les tissus tumoraux et prétumoraux. Ainsi, comme les coups de soleil, le développement de cancers provoque une réaction inflammatoire. 2- L’initiation de la réaction inflammatoire : Le rôle des cellules sentinelles Les agents pathogènes possèdent en commun de nombreux motifs moléculaires : - composants de la paroi ou des flagelles des bactéries ou des champignons - Motifs des capsules ou des acides nucléiques des virus, … Au sein des tissus, certaines cellules se déplacent en permanence afin de détecter les pathogènes. Ce sont les cellules sentinelles. Les cellules dendritiques sont des cellules sentinelles Elles sont présentes dans tous les tissus. Leurs nombreux prolongements cytoplasmiques s'insinuent autour des cellules environnantes 17a mastocytes - 17b sécrétion Ils sont présents dans les tissus et contiennent de nombreuses granulations remplies de médiateurs chimiques Lors de l’entrée d’un pathogène, ces cellules se fixent à lui grâce à des récepteurs présents sur leur membrane, les récepteurs PRR (pattern Recognition Réceptor) de l’immunité innée. Ces récepteurs reconnaissent la plupart des pathogènes. Cette reconnaissance déclenche la sécrétion de médiateurs de l’inflammation qui vont activer un ensemble de réactions. Ces molécules, sécrétées par les cellules sentinelles, sont à l’origine des manifestations de la réaction inflammatoire. doc 2 p. 281 le rôle des médiateurs de la réaction inflammatoire(il15 est un TNF) : L'expérience 2a met en évidence la production de molécules en solution (on prélève le surnageant de la culture), produite par les monocytes ou les granulocytes uniquement en présence de bactéries et capable d'induire une réaction inflammatoire. L'expérience 2b montre l'augmentation du pourcentage de monocytes activés c'est à dire transformés en macrophages quand la concentration en IL15 augmente. - Les TNF ont de nombreux rôles. Entre autre, ils permettent aux granulocytes et aux monocytes de s’accrocher à la paroi des vaisseaux sanguins au niveau de la zone afin de faciliter la sortie du vaisseau sanguin (= diapédèse). - L’histamine augmente la perméabilité de la paroi des vaisseaux (vasodilatation) facilitant le passage des granulocytes et monocytes (et provoque aussi une entrée de plasma et donc le gonflement) - Les prostaglandines vont activer les récepteurs de la douleur. La douleur permettant d’alerter l’individu. Elles participent aussi à la vasodilatation et à l’apparition de fièvre. 3- L’action des granulocytes et macrophages : la phagocytose Attirés par les médiateurs chimiques, les monocytes et les granulocytes circulants vont quitter les vaisseaux sanguins et passer dans les tissus infectés : C'est la diapédèse. La vasodilatation des vaisseaux sanguins favorise le phénomène (doc. 3 p. 281) Doc. 8 p. 288 Sur le site de l’inflammation, les macrophages issus de la différenciation des monocytes et les granulocytes vont alors éliminer les agents infectieux en les phagocytant. Le phagocyte entoure l’agent infectieux grâce à des extensions de la membrane appelés pseudopodes puis l'ingère par endocytose dans son cytoplasme dans une vacuole de digestion. Après digestion, les reste du micro-organisme sont rejetés par exocytose. Si l’infection se poursuit, la digestion devient partielle et un reste antigénique non digéré migre vers la membrane on l’appelle peptide antigénique. Il vient s’associer à des molécules déjà présentes sur le macrophage, les molécules du CMH (complexe majeur d’Histocompatibilité = molécule du SOI). Lorsque les mécanismes de l’immunité innée ne suffisent pas à éliminer un agent infectieux, les macrophages et aussi les cellules dendritiques deviennent alors des cellules présentatrices de l’antigène (CPA). Elles migrent alors vers un ganglion lymphatique. Ceci permettra d’initier la deuxième phase de la réponse immunitaire : la réponse adaptative liée à la production d’anticorps. 5- Combattre la réaction inflammatoire Les anti-inflammatoires sont des molécules chimiques qui permettent de diminuer fortement la production de médiateurs comme les prostaglandines et qui réduisent ainsi les symptômes de la RI (douleur, fièvre, gonflement ...). Les médicaments anti-inflammatoires sont principalement de 2 types : - les anti-inflammatoires stéroïdiens ou corticoïdes - et les anti-inflammatoires non stéroïdiens ('aspirine, paracétamol ou ibuprofène) doc 3 p. 283 28 effet de l'aspirine sur la production de médiateurs et l'activité des monocytes Quelle est l'action de l'aspirine ? - Les anti-inflammatoires non stéroïdiens : ils agissent en inhibant la COX, une enzyme impliquée dans la synthèse de prostaglandine, un médiateur chimique intervenant dans la vasodilatation, la douleur et la fièvre. Les plus courants sont l’aspirine (acide salicylique), le paracétamol et l’ibuprofène. - Les anti-inflammatoires stéroïdiens ou corticoïdes sont dérivé de la cortisone, une hormone surrénale : ils se fixent sur les récepteurs intra-cytoplasmiques des cellules sécrétrices de médiateurs chimiques. Ils bloquent ainsi la synthèse de prostaglandine et inhibent l’expression de gènes impliqués dans la synthèse de cytokines (TNF) activatrices de l’inflammation. Les anti-inflammatoires ne doivent pas être pris sur une longue durée sans être associés à un antibiotique. En effet en diminuant l’inflammation, on diminue l’efficacité de la RI et on permet alors à l’agent infectieux de s’installer. Ces médicaments permettent de lutter contre les symptômes mais pas contre la cause de ces symptômes. De plus, l’utilisation de certaines de ces substances nécessite un suivi médical, car elles peuvent avoir des effets secondaires importants en modifiant le métabolisme (effets sur la muqueuse de l’estomac, sur le fluidité du sang...). CONCLUSION : L’immunité innée est une première ligne de défense qui agit d'abord seule puis se prolonge pendant toute la réaction immunitaire. La réaction inflammatoire aiguë en est un mécanisme essentiel. Lorsque les mécanismes de l’immunité innée ne suffisent pas, les cellules présentatrices de l’Ag vont permettre de déclencher l’immunité adaptative. La RI prépare donc le déclenchement de l'immunité adaptative. Rougeur Afflux de sang par vasodilatation + de globules rouges Chaleur Afflux de sang par vasodilatation Sang vecteur de chaleur donc si + de sang = + de histamine chaleur sur zone Douleur Activation des nocicepteurs prostaglandine Gonflement Sortie de plasma sanguin Accumulation de cellules sur zone histamine Lieu d’action Cellules dendritiques Circulent partout, accumulation dans tissus infectés Mastocytes Tissus infectés histamine Rôle/sécrétion/effets. Sentinelle Phagocytose Alerte l’organisme de Production de médiateurs la chimiques contamination et induit Cellules présentatrice d’antigène la CPA réaction adaptative CPA Production d’histamine et prostaglandines Sentinelle Sang Afflux vers l’endroit Sécrétion de médiateurs contaminé + passage Possibilité de passer dans tissus dans les tissus pour phagocytose (diapédèse) Monocytes Sang Passer dans tissus infectés Différenciation en macrophage Afflux ver l’endroit contaminé + passage dans les tissus (diapédèse) pour différenciation. Macrophage Tissus Phagocytose Présentation d’Ag CPA Phagocytose CPA Granulocytes Histamine Vasodilatation ↗ Perméabilité vasculaire Prostaglandine Vasodilatation Douleur Fièvre Tissus infectés TNF Recrutement des cellules immunitaires Facilitation diapédèse Activation phagocytose Médiateurs chimiques