L`immunité innée
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L'immunité innée ! PLAN 1 L’immunité innée : une première ligne de défense intervenant très rapidement A) Les agressions extérieures nécessité de maintenir l’homéostasie chez les animaux réguler les intrusions dans l’organisme : bactéries, virus, pathogènes, blessures, etc. Ex. : virus de la grippe saisonnière, bactérie de la tuberculose, parasite du paludisme implication de réponses physiologiques. Ex. : rougeurs et cicatrisations au niveau d’une coupure B) Les défenses naturelles des barrières mécaniques : peau, mouvements ciliaires, etc. Ex. : toux permettant d’expulser les pathogènes des voies respiratoires des barrières physico-chimiques : acidité de l’estomac, enzymes anti-bactériennes, etc. Ex. : le lysozyme des barrières écologiques : flore bactérienne naturelle, etc. Ex. : compétition entre bactéries commensales et pathogènes C) Les cellules impliquées dans l’immunité innée des cellules qui résident dans les tissus : macrophages, mastocytes et cellules dendritiques des cellules qui réalisent la phagocytose : macrophages et cellules dendritiques des cellules qui circulent dans le sang : monocytes et granulocytes des cellules qui excrètent des molécules de l’inflammation : mastocytes et granulocytes. Ex. : l’histamine par les mastocytes Transition : l’immunité innée est l’un des deux mécanismes immunitaires chez les Vertébrés. Celle-ci se déclenche rapidement lors d’une agression extérieure grâce aux relations étroites entre défenses naturelles et cellules immunitaires. La réponse inflammatoire locale aiguë est alors mise en œuvre. 2 La réponse inflammatoire locale aiguë : un mécanisme clé de l’immunité innée A) Les signes caractéristiques de la réponse inflammatoire locale symptômes stéréotypés : douleur, rougeur, gonflement et chaleur des tissus symptômes dus aux mécanismes cellulaires et moléculaires de l’inflammation. Ex. : dilatation des vaisseaux sanguins = rougeur/chaleur, exsudation de plasma = œdème et douleur B) Les étapes de la réponse inflammatoire locale reconnaissance spécifique de l’agression : récepteurs PRR des cellules immunitaires contre les PAMP des pathogènes. Ex. : TLR et lipopolysaccharide bactérien déclenchement de la réponse inflammatoire : phagocytose et sécrétion de molécules inflammatoires et informatives. Ex. : histamine et vasodilatation, chimiokines, etc. préparation à la réponse adaptative : présentation de l’antigène et recrutement des cellules de l’immunité adaptative. Ex. : cellules dendritiques = cellules présentatrices de l’antigène via le CMH C) La phagocytose : un mécanisme clé de l’immunité reconnaissance du pathogène par un phagocyte internalisation dans un phagosome par endocytose du pathogène destruction du pathogène par fusion du phagosome avec des lysosomes (contiennent des enzymes, un pH acide, etc.) exocytose des déchets et présentation de l’antigène : préparation de l’immunité adaptative D) Les médicaments anti-inflammatoires : application des connaissances scientifiques à la médecine nécessité de contrôler les réactions inflammatoires non désirées. Ex. : douleurs articulaires, piqûres, etc. médicaments anti-inflammatoires non stéroïdiens : inhibent la production de molécules de la douleur. Ex. : aspirine/ibuprofène inhibent la production de prostaglandine médicaments anti-inflammatoires stéroïdiens : hormones de synthèse inhibant les réponses génétiques cellulaires. Ex. : corticoïdes processus inflammatoires complexes régulant de nombreux mécanismes physiologiques : effets secondaires des médicaments. Ex. : effets cardio-vasculaires Transition : la réponse inflammatoire aiguë est l’un des mécanismes essentiels de l’immunité innée. La connaissance de ces réponses a permis de développer des médicaments anti-inflammatoires. Les caractéristiques stéréotypées de l’immunité innée sont dues aux réponses cellulaires et moléculaires, qui sont le produit d’une longue histoire évolutive et qui sont partiellement partagées chez les animaux. 3 L’immunité innée : aspects génétiques et évolutifs A) L’immunité innée ne nécessite pas d’apprentissage l'immunité est efficace avant même la naissance réponse stéréotypée malgré les différences entre pathogènes gènes des PRR, CMH, de production d’histamines, etc. hérités B) Des mécanismes d’action et de reconnaissance conservés au cours de l’évolution présence de cellules réalisant la phagocytose chez tous les animaux grande conservation des gènes codant pour les PRR au cours de l’évolution. Ex. : TLR homologues chez la Drosophile et l’Homme apparition de l’immunité innée il y a près de 800 Ma chez l’ancêtre de tous les animaux Bilan : l’immunité innée est basée sur des mécanismes cellulaires et moléculaires conservés au cours de l’évolution. Elle n’est cependant que la première étape dans la mise en place de la réponse immunitaire ; ses interactions avec l’immunité adaptative permettent ensuite à l’organisme de répondre à une agression de manière plus spécifique. L'immunité innée ! SCHÉMAS Bilan de la réaction inflammatoire locale aiguë L'immunité innée ! MÉTHODOLOGIE Faire le lien entre la structure et la fonction d’une molécule de l’inflammation grâce à un logiciel de visualisation moléculaire Visualiser la molécule Ouvre le fichier .pdb avec un logiciel du type RasTop ou RasMol. Ex. : association entre le CMH et un peptide du virus de la grippe saisonnière. 1 Visualiser la structure globale de la molécule Modifie le type de visualisation en choisissant les rubans (ou cartoons) à la place des fils de fer. 2 Différencier les structures fonctionnelles de la molécule Modifie le type de coloration en choisissant la coloration par chaîne. Tu peux modifier directement la couleur de certaines chaînes pour bien les différencier (ex. : chaîne rouge dans ce cas-là). 3 Distinguer les interactions et zones moléculaires importantes Repère la région où plusieurs molécules sont présentes (donc de couleurs très différentes). Sélectionne la molécule qui semble intéressante et affiche-la avec un autre type de structure. Ex. : les boules au lieu des rubans. 4 Conclure sur le lien entre structure et fonction Décris la structure mise en évidence puis relie-la à la fonction de la molécule. Ici, le CMH sert à présenter un antigène (en boules vertes). 5 Le CMH possède donc une « corbeille » moléculaire où l’antigène vient se nicher. Cette corbeille est ouverte ce qui permet de rendre l’antigène accessible aux cellules de l’immunité adaptative. L'immunité innée ! DÉFINITIONS Antigène Molécule reconnue par un anticorps. Cellule dendritique Cellule de l’immunité innée et adaptative résidant généralement dans les tissus. Elle est capable de phagocyter et de présenter des antigènes de pathogènes à sa surface. Cellule présentatrice de l’antigène (CPA) Cellule ayant des CMH à sa surface lui permettant de présenter l’antigène d’un pathogène aux cellules de l’immunité adaptative. Les macrophages et les cellules dendritiques en sont un exemple. Elles font le lien entre immunité innée et immunité adaptative. Chimiokine Molécules impliquées dans l’attraction et le contrôle des cellules de la réponse inflammatoire. Complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) Protéines présentes à la surface de toutes les cellules de l’organisme et qui codent pour leur identité. Une partie de ces protéines sert aussi à présenter l’antigène aux cellules de l’immunité adaptative. Cytokine Molécules impliquées dans la communication entre cellules de l’immunité et donc dans l’activation de la réponse inflammatoire. Immunité innée Ensemble des processus immunitaires qui sont mis en place en premier lors d’une agression. Ces processus ne nécessitent pas d’apprentissage. Macrophage Cellule de l’immunité innée résidant dans les tissus. Sa fonction principale est de limiter la multiplication des pathogènes en les phagocytant. Phagocytose Destruction des pathogènes et de leurs molécules associées par internalisation puis digestion cellulaire. Elle est médiée par la reconnaissance de PAMP par les PRR. Récepteur de reconnaissance des pathogènes (PRR) Récepteur cellulaire capable de reconnaître spécifiquement un certain nombre de molécules associées à des pathogènes (les PAMP). Cette reconnaissance a par exemple pour effet de déclencher la phagocytose. Système immunitaire Ensemble des processus de défense de l’organisme face aux agressions extérieures et intérieures.
