L`immunité innée

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L'immunité innée
Objectif(s)
Comment notre organisme se protège-t-il face à une agression ?
Quels sont les barrières naturelles ?
Quelles cellules entrent en jeu lors d'une infection et quels sont les mécanismes mis en place ?
Dans son environnement, notre organisme est soumis en permanence à des facteurs pouvant perturber son
fonctionnement :
- des agents infectieux tels que les microorganismes pathogènes (bactéries, champignons, virus, …)
- des facteurs physiques ou chimiques venant altérer l’intégrité de notre patrimoine génétique et
pouvant conduire au développement de tumeurs (UV, produits chimiques...)
Il existe des moyens de se protéger de ses agents agressifs environnementaux :
- se laver les mains ou stériliser le matériel médical permettant de limiter la contamination (pénétration
des agents infectieux dans l’organisme). C’est l’asepsie.
- désinfecter une plaie afin de limiter le risque d’infection (prolifération des agents infectieux dans
l’organisme). C’est l’antisepsie.
Parfois, ces mesures préventives et curatives ne suffisent pas. Un agent infectieux a réussi à passer les
barrières de l’organisme.
1. Caractéristiques des barrières naturelles de l’organisme
Les barrières naturelles de l’organisme protègent le milieu intérieur de l’organisme des agressions de son
environnement. Ce sont la peau et les muqueuses.
a. La peau
La peau est un épithélium imperméable qui entoure la surface externe de l’organisme. Elle constitue une
barrière mécanique empêchant l’entrée des bactéries, des virus et de certains parasites. À sa surface,
certaines bactéries inoffensives constituent une barrière biologique.
Associées à la peau, certaines glandes sécrètent des substances acides, comme la sueur, qui ont une
fonction antiseptique. Ces substances constituent une barrière chimique.
La moindre plaie constitue un point d’entrée potentiel pour les agents infectieux.
b. Les muqueuses
Les muqueuses sont formées de cellules épithéliales qui tapissent l’intérieur des organes en contact avec
des substance provenant du milieu extérieur. Il s’agit des poumons (en contact avec l'air), du tube digestif
(en contact avec les aliments), des appareils urinaires et génitaux (en contact avec un partenaire).
Elles forment elles aussi une barrière mécanique étanche. En outre, elles sécrètent un mucus permettant
d’englober les agents infectieux et de les éliminer. Les cils vibratiles présents à leur surface facilitent leur
élimination.
L’ensemble des informations est résumé dans le tableau suivant :
Peau
Muqueuses
Intestin
Appareil génital
/ urinaire
Poumon
Yeux / Nez
Mécaniques
Épithélium continu
Flux d'air ou de liquide
Mouvements ciliaires
Chimiques
Acides
gras
pH acide
Mucus
Surfactant
Enzymes
(lysozymes)
Enzymes
Biologiques
Flore bactérienne
normale
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2. Le passage des barrières naturelles
a. Les voies de contamination
Lors d’une contamination, l’agent infectieux arrive à passer une des barrières naturelles.
Il existe plusieurs voies de contamination :
• la voie aérienne, par inhalation de particules contenant des agents infectieux (affections respiratoires,
grippe) ;
• la voie digestive, lors de l’ingestion d’aliments contaminés (listériose, leishmaniose, choléra, …) ;
• la voie sexuelle, (IST, Infections sexuellement transmissibles) ;
• la voie cutanée, lors d’une plaie ou d’une égratignure.
b. Mise en place d’une réponse immunitaire innée
Lorsqu’un agent infectieux arrive à passer une barrière naturelle, une première ligne de défense de
l’organisme se met en place contre la contamination.
Si on observe au microscope optique du pus issu d’une plaie infectée, on observe de nombreux leucocytes
entourés de bactéries. Ces leucocytes sont aussi appelés des globules blancs, ce sont des cellules du
système immunitaire produites dans la moelle osseuse. On les retrouve dans le sang, la lymphe et les
tissus conjonctifs de notre organisme.
Il existe 3 types de leucocytes :
• Les granulocytes : composés en majorité de neutrophiles ou phagocytes qui interviennent rapidement en
cas d'infection bactérienne.
• Les lymphocytes : qui interviennent plus tard dans la réponse immunitaire adaptative.
• Les monocytes : qui sont essentiellement des macrophages.
Granulocytes
Neutrophiles
Basophiles
Eosinophile
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Lymphocytes
Lymphocytes
Monocytes
Monocytes
Macrophage
Les granulocytes et monocytes sont recrutés très tôt au cours de la réponse immunitaire innée (dans les
quatre premières heures) et restent fonctionnels 4 jours, ils pratiquent ce que l'on appelle la phagocytose.
Les macrophages expriment à leur surface des récepteurs capables de reconnaître de nombreux
constituants bactériens. Les agents infectieux se fixent à la surface des macrophages ce qui stimule la
production de cytokines et de chimiokines. Puis, les macrophages ingèrent et digèrent les agents
infectieux.
Ils préparent aussi la réponse immunitaire adaptative en présentant l'élément pathogène aux
lymphocytes.
3. La spécificité de la réponse immunitaire innée
a. La spécificité des récepteurs cellulaires
La réponse immunitaire innée est induite immédiatement après la reconnaissance du pathogène.
Les récepteurs impliqués dans cette reconnaissance présentent des particularités qui les distinguent des
récepteurs de la réponse immune adaptative :
• Ils sont exprimés à la surface de différentes cellules types : les macrophages, les cellules dendritiques,
les mastocytes...
• Ils sont codés par des gènes simples ne subissant aucun réarrangement génique. Leur spécificité est
donc héréditaire et ne s’affine pas lors de contacts successifs avec le pathogène. Ils sont tous les mêmes
au sein d'une même espèce.
• Ils reconnaissent des structures moléculaires conservées et que l’on trouve de façon répétée à la
surface des pathogènes et pas à la surface des cellules du soi.
Les récepteurs impliqués dans la réponse immunitaire innée sont de plusieurs types :
• Les molécules du complément qui ciblent les composants de la paroi cellulaire des bactéries. Elles sont
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solubles et facilitent la fixation du pathogène à la surface des phagocytes : c’est l’opsonisation ;
• Les récepteurs « éboueurs » à large spectre (scavenger receptors) ;
• Les lectines ;
• Les récepteurs de la famille NOD ;
• Les récepteurs de la famille Toll.
Au site d'infection, les phagocytes sont activés au contact de l'agent infectieux. Ils sécrètent des facteurs
solubles :
• les molécules du complément qui participent à la destruction de l'agent pathogène par opsonisation ou
lyse directe ;
• les cytokines qui participent à l'activation cellulaire ;
• les chimiokines qui permettent d'attirer les cellules dendritiques ; c'est le chimiotactisme.
b. Les composants microbiens reconnus
On estime à environ 103 le nombre de structures différentes pouvant être reconnues par le système
immunitaire inné.
Elles présentent des caractéristiques communes :
• Elles ne sont produites que par les micro-organismes et pas par les cellules du soi ;
• Elles ne varient pas entre les micro-organismes d’une même famille ;
• Elles sont essentielles à la survie des micro-organismes.
La réponse immunitaire innée ne conduit à la mise en place d’aucune réponse mémoire, par contre elle
est indispensable pour l’activation de la réponse immune adaptative.
Elle est commune à tous les animaux alors que l’immunité adaptative ne concerne que les vertébrés.
L'essentiel
L’organisme est soumis en permanence aux agressions de notre environnement. Les barrières naturelles
telles que la peau ou les muqueuses constituent un premier niveau de défense. Lorsque les agents
pathogènes arrivent à franchir ces barrières, c’est l’immunité innée qui intervient pour empêcher la
propagation de l’infection.
Elle intervient localement par recrutement des phagocytes qui expriment à leur surface des récepteurs
permettant de reconnaître des motifs conservés caractéristiques des micro-organismes. Ces motifs peuvent
aussi être reconnus par des récepteurs solubles (molécules du complément) qui vont faciliter la fixation des
pathogènes à la surface des phagocytes et leur internalisation / digestion. C’est l’opsonisation.
Les gènes codant pour ces récepteurs sont conservés entre les espèces animales et au cours de
l’évolution. L’immunité innée est donc génétiquement héritée et ne nécessite pas d’apprentissage
préalable.
En plus d’être la première ligne de défense de l’organisme, l’immunité innée va aussi permettre de
stimuler la réponse immune adaptative
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La réaction inflammatoire aiguë
Objectif(s)
Comment explique-t-on l’apparition des symptômes de l’inflammation ?
Lors d’une blessure ou une simple égratignure, on observe l’apparition d’une rougeur (érythème) autour de
la plaie et un gonflement localisé (œdème). La plaie s’échauffe et est douloureuse.
1. Les grandes étapes de la réaction inflammatoire aiguë
Prenons l’exemple d’une blessure faite avec une épine de rosier :
Étape 1 : Lésion cutanée permettant le passage de la barrière naturelle. Les agents pathogènes (bactéries)
traversent l’épiderme puis atteignent le derme.
Étape 2 : Contamination conduisant à la pénétration des micro-organismes qui vont débuter leur
multiplication cellulaire. C’est le début de l’infection.
Étape 3 : Dilatation locale des capillaires sanguins et diffusion du plasma sanguin dans les tissus
avoisinants. Ce qui conduit au gonflement de la plaie et à sa rougeur (érythème et œdème). Les terminaisons
nerveuses présentes sont stimulées et envoient un signal de douleur au cerveau.
Étape 4 : Diapédèse. Les phagocytes circulant dans les vaisseaux sanguins vont traverser leur paroi et venir
au contact des micro-organismes. On les appelle alors macrophages tissulaires.
Étape 5 : Phagocytose. Les macrophages sont activés et fixent à leur surface les micro-organismes grâce à
des récepteurs et les internalisent. Ils vont ensuite les digérer.
Si cette réponse immunitaire innée est suffisante, l’infection est enrayée. Sinon, la réponse adaptative
est activée.
2. Le recrutement des médiateurs cellulaires au point de lésion
Lors d’une exposition à un agent pathogène, la réponse immunitaire s’organise en trois phases
successives :
(i) la réponse innée immédiate qui permet la reconnaissance de l’agent infectieux par des molécules
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