La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée

R. Kacem 2015/2016
Terminale S - SVT : Corps Humain et Sant´ eL
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Chapitre 1 - La r´eaction inflammatoire, une r´eponse immunitaire inn´ee
1 L’immunit´e inn´ee : premi`ere ligne de d´efense
L’organisme humain se trouve sans cesse confront´e `a des agressions, qu’elles soient d’origine
externe dues aux micro-organismes, ou bien d’origine interne dues aux cellules potentiellements
canc´ereuses. Pourtant, le plus souvent, cet organisme se trouve en bonne sant´e. Il existe donc un
syst`eme de d´efense qui lui permet de lutter contre ces agressions : c’est le syst`eme immunitaire
comprenant des strat´egies de d´efense diff´erentes. Une de ces strat´egies correspond `a l’immunit´ee
inn´ee.
1.1 Les d´efenses naturelles
6= barri`eres enpˆechent la contamination par les micro-organismes pathog`enes.
-Les barri`eres m´ecaniques :
- la peau : sa desquamation ´elimine des bact´eries ou autres agents infectieux ayant adh´er´es `a
la surface de l’´epith´elium. Il y a ´enorm´ement de bact´eries sur la peau : la peau est un
´ecosyst`eme.
- les muqueuses : recouvrent les voies respiratoires, digestives . . . . ; les cellules juxtapos´ees
sont imperm´eables `a la plupart des microbes, certaines poss´edant des cils vibratiles dont les
mouvements ´eliminent les particules.
-Les barri`eres m´ecaniques :
- acide gastrique, enzymes digestives, d´efensines (petits peptides pr´esents en diff´erents
endroits : voies respiratoires, tube digestif. . . )
-Les barri`eres microbiologiques :
- la flore intestinale : pr´evient la colonisation par des bact´eries pathog`enes en agissant
notamment par comp´etition pour les nutriments.
1.2 Les caract`eres de l’immunit´e inn´ee
- C’est la seule immunit´ee que l’on poss`ede d´es la naissance.
- Elle ne n´ecessite pas d’apprentissage.
- Ses caract`eres sont h´erit´es g´en´etiquement.
- C’est l’immunit´e qui se d´eclenche en premier. Son action est imm´ediate d´es la contamination.
- Son action est non sp´ecifique (elle s’attaque `a tous les microbes) et n’a pas de m´emoire de
l’infection.
1.3 La d´efense mol´eculaire
Diverses mol´ecules solubles sont aptes `a reconnaˆıtre les ´el´ements ´etrangers `a l’organisme et `a
induire leur ´elimination. Parmi ces mol´ecules on peut citer :
- Le syst`eme du compl´ement : ce dispositif d´esigne un ensemble de mol´ecules qui vont
s’activer les unes `a la suite des autres pour conduire `a la formation d’un complexe mol´eculaire
dit ”d’attaque membranaire” qui, en s’ins´erant dans la membrane des cellules infectantes,
conduit `a leur destruction.
- Les peptides antimicrobiens qui s’ins`erent dans la paroi des bact´eries, d´estructurent celle-ci
et conduisent `a la lyse bact´erienne.
1.4 La d´efense cellulaire
- Les granulocytes sont des leucocytes, reconnaissables au fait qu’ils poss`edent un noyau
de forme
irr´eguli`ere. Dans leur cytoplasme, on trouve des v´esicules qui peuvent ˆetre color´ees par divers
colorants : ce sont les granulations.
- Les monocytes sont des leucocytes de plus grande taille, leur noyau est de grande taille et est
souvent en forme de rein. Ils se trouvent localis´es dans le sang qu’ils quittent pour se diff´erencier
en macrophages.
Seuls les leucocytes jouent un rˆole dans l’immunit´e.
2 Les caract´eristiques de la r´eaction inflammatoire
2.1 ` A l’´echelle de l’organisme
Cette r´eaction locale est br`eve (quelques jours). Elle peut parfois se g´en´eraliser.
Quatre symptˆomes : Rougeur, Chaleur, Douleur et Gonflement.
-Rougeur : hausse du diam`etre des capillaires sanguins, le d´ebit sanguin est augment´e localement
-Chaleur : Afflux sanguin plus important, permet une activit´e plus rapide de certains acteurs
mol´eculaires, inhibe aussi le d´eveloppement des micro-organismes
-Douleur : fibres C, bradykinine et prostaglandine
-Gonflement : Infiltration de plasma dans les tissus : exsudation
Lib´eration sur le site de l’infection de petites mol´ecules : les bradykinines qui sont des mes-
sagers chimiques qui provoquent la dilatation des vaisseaux sanguins. Nous avons dans notre peau
des fibres C qui sont reli´ees `a notre cerveau qui v´ehiculent les messages de douleurs. Le pourcentage
de fibres C activ´ees d´epend ´egalement de la concentration en bradykinine. Les fibres C s’activent
plus facilement dans les tissus pr´esentant une inflammation.
Suite `a l’infection (entr´ee des microbes), il y a la contamination (multiplication des microbes).
Le but de l’organisme est que l’infection reste au niveau des tissus car il y a risque de multiplication
des microbes : septic´emie lorsque les microbes se propagent dans les vaisseaux sanguins. Notre
organisme est con¸cu de telle fa¸con d’empˆecher cela naturellement.
On retrouve des PRR identiques chez des ˆetres vivants, plantes et insectes par exemple. Les
m´ecanismes de reconnaissance non sp´ecifique ont donc ´et´e conserv´es au cours de l’´evolution.
2.2 ` A l’´echelle des tissus
La r´eaction inflammatoire se d´eclenche lorsqu’une plaie est faite sur la peau ou bien qu’un
micro-organisme r´eussit `a franchir cette barri`ere. La peau infect´ee pr´esente un grand nombre de
globules blancs(granulocytes et monocytes). Migration des ces cellules vers les tissus =⇒c’est la
diap´ed`ese : r´eponse `a des signaux chimiques inflammatoires, les phagocytes traversent les cellules
du capillaire sanguin. Les globules blancs sont attir´es hors du capillaire sanguin par chimiotactisme.
- Margination : le globule blanc adh`ere `a la paroi du vaisseau sanguin
- Diap´ed`ese : il s’insinue entre deux cellules de la paroi du capillaire sanguin
- Chimiotactisme : il se dirige vers le foyer inflammatoire
- Phagocytose : destruction des microbes
Toutes ces ´etapes se r´ealisent grˆace `a l’action de messagers chimiques : les chimiokines. Les
monocytes se diff´erencient en macrophages qui r´ealisent la phagocytose.
3 Les m´ecanismes de la r´eaction inflammatoire
3.1 Cellules sentinelles et d´eclenchement de la r´eaction inflammatoire
Il y a des cellules sentinelles dans nos tissus. Entres les cellules du derme, il y a certaines
cellules qui v´erifient que ”tout va bien” : ce sont les cellules dendritiques, les mastocytes (qui
sont aussi responsables des allergies), et les macrophages. Ces cellules ont la particularit´e de se
d´eplacer dans les tissus o`u elles r´esident. Si il y a un danger, elles modifient leur comportement (elles
s’immobilisent `a l’endroit de l’infection). Elles d´etectent des mol´ecules pr´esentes chez de nombreux
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Figure 1 – Sch´ema fonctionnel de la r´eacton inflammatoire aigu¨e
microorganismes, les PAMPS, grˆace `a des r´ecepteurs, des marqueurs membranaires pr´esents sur
leur membrane plasmique : les r´ec´epteurs PRR.
Cette d´etection de signaux de dangers induit la s´ecr´etion de signaux chimiques d’alerte qui sont les
m´ediateurs chimiques de l’inflammation.
3.2 L’action des m´ediateurs chimiques de l’inflammation
Les m´ediateurs chimiques de l’inflammation permettent le d´eclenchement de la r´eaction
inflammatoire, sa poursuite et sa diffusion `a partir du foyer initial.
Les mastocytes lib`erent de l’histamine qui provoque la vasodilatation des vaisseaux sanguins et
augmente la perm´eabilit´e vasculaire.
Les granulocytes lib`erent des prostaglandines qui stimulent les r´ecepteurs de la douleur. Les cytokines
ont des rˆoles vari´es : effet chimiotactique, recrutement et activation des cellules inflammatoires,
contrˆole de la r´eponse inflammatoire..
Cela provoque l’arriv´ee en masse de cellules de l’immunit´e inn´ee sur le site inflammatoire qui
lib`erent `a leur tour des m´ediateurs provoquant le recrutement d’autres cellules immunitaires : c’est
le ph´enom`ene d’amplification.
4 Le mode d’action des m´edicaments antalgiques et anti-inflammatoires
4.1 Les anti-inflammatoires non st´ero¨ıdiens
L’aspirine : acide ac´etylsalicylique, empˆeche la synth`ese des prostaglandines en bloquant l’ac-
tion d’enzymes responsables de leur synth`ese (cyclooxyg´enase).
Effet secondaire : bloque la s´ecr´etion du mucus protecteur du tube digestif.
4.2 Les anti-inflammatoires st´ero¨ıdiens
Les cortico¨ıdes : ils agissent sur la production de prostaglandine et limitent l’action des cyto-
kines ce qui r´eduit la vasodilatation.
Exemple : cortisone qui ralentit la r´eaction inflammatoire, r´eaction sur le long terme.
Effets secondaires : hausse du taux de glucose, augmentation de la retention d’eau et d’ions sodium.
Cela demande donc un suivi m´edical et un r´egime alimentaire pr´ecis.
5 L’´elimination des agents infectieux : la phagocytose
- Adh´esion : la membrane de la cellule phagocytaire adh`ere `a la particule qu’elle va ing´erer
- Ingestion : la cellule phagocytaire ´emet des pseudopodes qui entourent et internalisent la
bact´erie dans une v´esicule : le phagosome. C’est l’endocytose.
- Digestion : fusion des lysosomes qui se fixent au phagosome et d´eversent leurs enzymes lytiques
qui coupent la bact´erie.
- Rejet des d´echets : reconstitution de la membrane plasmique et les d´ebris bact´eriens sont rejet´es
en dehors de la cellule : c’est l’exocytose.
La phagocytose est un m´ecanisme universel (voir sch´ema cours).
6 Une r´eaction qui pr´epare la r´eaction adaptative
D´efinition : La r´eponse adaptative permet d’amplifier la r´eponse immunitaire et conf`ere une
r´eponse sp´ecifique `a un agent infectieux ainsi qu’une r´eponse m´emoire permettant une ´elimination
efficace de l’agent d´etect´e. Cette r´eponse est plus lente mais plus efficace.
6.1 Le rˆole cl´e des cellules dendritiques
Les d´ebris cellulaires (petits fragments de peptides = antig`ene) sont expos´es `a la surface des
cellules dendritiques. Ce sont les seules cellules capables d’activer les lymphocytes na¨ıfs, ce qui initie
la r´eponse immunitaire. La cellule dendritique devient une CPA = cellule pr´esentatrice de
l’antig`ene.
Cette CPA va pr´esenter l’antig`ene `a d’autres acteurs de l’immunit´e. Les lymphocytes sont les cellules
de la r´eponse immunitaire adaptative mais elles doivent ˆetre activ´ees par des CPA.
L’association CMH-antig`ene expos´ee `a la surface des phagocytes est sp´ecifique. Elle poss`ede une
s´equence propre qui lui donne une forme sp´ecifique dans l’espace. Elle permettra le d´eclenchement
de la r´eponse immunitaire adaptative.
6.2 La rencontre des cellules dendritiques et des lymphocytes
Les cellules dendritiques matures migrent, par le syst`eme lymphatique, dans les organes lym-
pho¨ıdes secondaires (ex : les ganglions lymphatiques qui sont des r´eservoirs de lymphocytes). C’est
au cours de ce trajet qu’elle expose sur sa membrane un plus grand nombre d’antig`enes.
Histamine : vasodilatation et perm´eabilit´e vasculaire, prostaglandine : douleur, cytokine : chimio-
tactisme, recrutement, chimiokine : attraction des cellules du syst`eme immunitaire, bradykinine :
dilatation des vaisseaux sanguins et douleur.
7 L’immunit´e inn´ee du vivant
La d´ecouverte de cellules de l’immunit´e inn´ee et du m´ecanisme de phagocytose chez l’Homme et la
souris a conduit `a s’int´eresser `a la recherche de modes d’action similaires chez d’autres organismes.
Diff´erentes ´etudes ont montr´e que des cellules phagocytaires existent chez un tr`es grand nombre
d’organismes aussi bien vert´ebr´es que non vert´ebr´es. Il s’agit donc de ph´enom`enes largement
r´epandus dans le vivant.
L’immunit´e inn´ee repose sur des m´ecanismes de reconnaissance non sp´ecifiques de
mol´ecules communes `a de nombreux pathog`enes (PAMPs). Cette reconnaissance se fait grˆace
aux r´ecepteurs membranaires des cellules phagocytaires (PRR).
La comparaison des s´equences prot´eiques de plusieurs r´ecepteurs aux pathog`enes pr´esents sur les
cellules phagocytaires d’organismes vari´es r´ev`ele de grandes similitudes de s´equences et de structure
de ces r´ecepteurs.
Il s’agit donc de r´ecepteurs et de m´ecanismes de reconnaissance conserv´es au cours de l’´evolution.
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