Système immunitaire en action

TD 1. Immunologie médicale
Système immunitaire en action
Exemple de l’infection cutanée: Impétigo
•
Réponse immunitaire physiologique= Immunité anti-infectieuse et
tolérance des auto-antigènes et allergènes
– Le système immunitaire et le système lymphatique évoluent depuis
plusieurs millions d’années par interaction avec les microorganismes. Notre
système immunitaire actuel est le résultats de cette évolution.
– Le rôle principal du système immunitaire est de lutter contre les infections
(et les cancers). C’est pour cela que nous devons comprendre comment se
déroule l’immunité anti-infectieuse. Il sera alors facile de comprendre les
mécanismes à l’origine des maladies autoimmunes et allergiques ainsi que
des rejets de greffe et de l’immunité anti-tumorale.
•
Réponse immunitaire pathologique= Immunopathologie
– Deficits immunitaires
– Autoimmunité
– Allergies
http://allergo.lyon.inserm.fr/affiches/Cours_DC1.pdf
IMPETIGO
Infection bactérienne
Staphylocoque
Organes Lymphoïdes et Système lymphatique
Système lymphatique
Système immunitaire
NK Cells / LGL
Cellule souche
hématopoiétique
Précurseur
lymphoide
Lympho T
Lympho B
Cellules de
l’immunité
spécifique
Source:
Précurseur
myéloide
Macrophage/ Neutrophile Eosinophile Basophile
Monocyte/
Cell dendritique
Phagocytose
Presentation
antigénique
Phagocytose Immunité anti Réponses
Antibacterien
allergiques
parasite
Cellules de l‘Immunité Innée
Goldsby RA et al. In: Kuby Immunology. 4th ed. New York: WH Freeman & Co; 2000: 28-29; 41-45.
Mastocyte
Inflammation
Réponses
allergiques
Video « La réponse immune »
• http://www.nature.com.gate2.inist.fr/ni/mult
imedia/skin/index.html
LA REPONSE IMMUNITAIRE
Barrière à l’infection
ADHERENCE
INVASION / INFECTION
Inflammation
Recrutement cellules
Migration DC
INFLAMMATION
Activation des cellules de
l’immunité innée (Signal danger)
Activation des LT effecteurs
Effet des anticorps
ACTIVATION LB ET LT
REPONSE IMMUNE
Activation des LT naïfs
Activation des LB naïfs
<-----IMMUNITE INNEE ---------------><-----IMMUNITE SPECIFIQUE------->
PRESENTATION ANTIGENIQUE
PRESENTATION ANTIGENIQUE
Many novel CD4+ T cell subtypes have
been described in recent years
1986
1995
2003
2008
2009
Th1 vs Th2 model
Regulatory T cells*
Th17
Th9
Th22
Th2
Th1
Mosmann TR, et al. J Immunol. 1986;136(7):2348–57.
Sakaguchi S, et al. J Immunol. 1995;155(3):1151–64.
Aggarwal S, et al. J Biol Chem. 2003;278(3):1910–4.
Veldhoen M, et al. Nat Immunol. 2008;9(12):1341–6.
Eyerich S, et al. J Clin Invest. 2009;119(12):3573–85.
Treg
Th17
Th9
Th22
?
1986
1990
1995
2000
2003
*"Suppressor cells" had been described in the late 1970s, but only identification of CD25+ enabled description
2008 2009
2010
Specific CD4+ T cell populations develop
from naïve T cells
Naïve
T cell
in the presence of
IFN-γ
IL-12
Th1
IL-4
IL-2
Th2
TGF-β
IL-2
Treg
in the presence of
TGF-β (IL-1)
IL-6, IL-21, IL-23
Th17
TGF-β
IL-4
TNF-α
IL-6
Th9
Duhen T, et al. Nat Immunol. 2009;10(8):857–63. Wong MT, et al. Immunol Cell Biol. 2010;88(6):624–31. Zhu J, Paul WE. Blood. 2008;112(5):1557–69.
Th22
T cell populations are principally defined
by their cytokine profiles
Naïve
T cell
in the presence of
IFN-γ
IL-12
Th1
TNF-α
IFN-γ
IL-2
(IL-10)
IL-4
IL-2
Th2
IL-4
IL-5
IL-13
IL-25
IL-10
TGF-β
IL-2
Treg
IL-10
TGF-β
IL-35
in the presence of
TGF-β (IL-1)
IL-6, IL-21, IL-23
TGF-β
IL-4
Th17
Th9
IL-17A
IL-17F
TNF-α
IL-21
IL-22
(IL-10)
IL-9
IL-10
Duhen T, et al. Nat Immunol. 2009;10(8):857–63. Tan C, et al. J Immunol. 2010;185(11):6795–801. Zhu J, Paul WE. Blood. 2008;112(5):1557–69.
TNF-α
IL-6
Th22
IL-22
Each CD4+ T cell subtype has specific tasks
in a normally functioning immune system
Naïve
T cell
in the presence of
IFN-γ
IL-12
IL-4
IL-2
Th2
Th1
Promotes cellmediated immunity and
phagocyte-dependent
protective responses
Promotes humoral
immunity,
e.g. immunoglobulin
production
TGF-β
IL-2
Treg
in the presence of
TGF-β (IL-1)
IL-6, IL-21, IL-23
Th17
Regulation of
immune
responses
TGF-β
IL-4
Th9
TNF-α
IL-6
Th22
Proposed to
promote
inflammation and
immune cell
proliferation
Promotes immune
response to specific
bacterial and fungal
infections
Context-dependent
up- or downmodulation of
tissue response to
inflammation
Crome SQ, et al. Clin Exp Immunol. 2010;159(2):109–19. Sakaguchi S, et al. J Immunol. 1995;155(3):1151–64. Goswami R, et al. J Immunol. 2012;188(3):968–75. Sanjabi S,
et al. Curr Opin Pharmacol. 2009;9(4):447–53.
CD4+ T cell populations have also been implicated
in autoimmune or immune-mediated disorders
Naïve
T cell
in the presence of
IFN-γ
IL-12
Th1
IL-4
IL-2
Th2
Psoriasis, psoriatic
arthritis, rheumatoid
arthritis, Crohn's
disease
Atopic disease,
e.g. eczema, allergic
rhinitis, asthma
TGF-β
IL-2
Treg
Inappropriate
balance or
dysregulation
associated with
diseases, including
autoimmunity,
allergy and infection
in the presence of
TGF-β (IL-1)
IL-6, IL-21, IL-23
Th17
TGF-β
IL-4
TNF-α
IL-6
Th22
Th9
Proposed role in
allergic disease
Psoriasis, psoriatic
arthritis, rheumatoid
arthritis, Crohn's
disease
Proposed role in inflammatory
and immune-mediated disease,
including psoriasis, rheumatoid
arthritis, Crohn's disease,
atopic dermatitis
Brand S. Gut. 2009;58(8):1152–67. Brandt EB, Sivaprasad U. J Clin Cell Immunol. 2011;2(3):110. Kagami S, et al. J Invest Dermatol. 2010;130(5):1373–83. McInnes IB,
Schett G. N Engl J Med. 2011;365(23):2205െ19. Nograles KE, et al. J Allergy Clin Immunol. 2009;123(6):1244–52. Nograles KE, et al. Nat Clin Pract Rheumatol. 2009;5(2):
83–91.Radstake TR, et al. Ann Rheum Dis. 2004;63(6):696–702. Soroosh P, Doherty TA. Immunology. 2009;127(4):450–8. Taams LS, et al. Immunology. 2006;118(1):1–9.
Zhang L, et al. J Clin Immunol. 2011;31(4):606–14. Zhang N, et al. Mol Cell Biochem. 2011;353(1-2):41–6.
Infection et réponse immune spécifique
Réponse immunitaire spécifique
primaire et secondaire
FIGURE 10 Réactions humorales primaire et secondaire. La courbe bleue du diagramme représente les réactions primaire et secondaire à
l'antigène x. Dans la réaction primaire, un laps de temps de quatre jours s'écoule, au terme duquel on observe une augmentation graduelle suivie d'une
diminution assez rapide de la concentration des anticorps dans le sang. Une seconde exposition à l'antigène x au jour 28 provoque, après un court laps
de temps, une réaction secondaire qui est non seulement plus rapide mais aussi plus intense. Par ailleurs, la concentration d'anticorps demeure élevée
pendant une plus longue période. Si une exposition à un autre antigène, l'antigène y, avait également lieu au jour 28, la réaction à cet antigène serait
une réaction primaire, et non secondaire, et la courbe du diagramme (en rouge) montrerait un tracé semblable à celui qui représente la réaction
primaire à l'antigène x. (La durée des réactions présentées ici est donnée à titre d'exemple seulement. Elle varie énormément d'un antigène à l'autre.)
Réponse immune primaire, secondaire et
mémoire immunologique
Taux résiduel d’Ac et LT spécifiques d’Ag Activation des LB et LT mémoires
Antigen
Vaccine
Innate Immunity
Danger signals
TNF-  IL-1
IL-1b IL-6
Effector & memory
Immune response
Antibody production
Effector CD4+ & CD8+ T cells
Memory T cells, B cells & plasma cells
Recruitment
of innate cells
Immunization
B & T cell priming
DC migration
Lymph vessel
CD4+T
B cells
LYMPH NODE
CD8+T
VARICELLE
Infection virale
Varicelle/zona
•
DC1 UFR Lyon-Sud – Immunologie Médicale - Pr Jean-François NICOLAS
• ENONCE
Rolf a 4 ans et va à l’école. Depuis 3 jours il est fébrile et depuis ce matin des
centaines de lésions cutanées vésiculeuses se sont développées sur l’ensemble du
corps. Le médecin fait le diagnostic de varicelle. Guillaume le frère de Rolf a 10 ans
et n’a jamais fait la varicelle. Les parents de Rolf ont tous deux fait la varicelle. Un
mois plus tard Rolf est guéri. Il garde 2 cicatrices du front peu visibles. Ni Guillaume,
ni ses parents n’ont développé la varicelle.
• QUESTIONS
1. À quel microorganisme est due la varicelle ? A quel groupe appartient-il ?
2. Rolf a été en contact avec des enfants porteurs du virus à l’école 1 semaine avant
de développer la maladie. Expliquer comment Rolf s’est infecté et préciser les
différentes phases de l’infection.
3. Détailler les différentes phases de la réponse immunitaire qui ont permis a Rolf de
guérir de la varicelle en particulier l’activation de l’immunité innée (naturelle, non
spécifique) et acquise (spécifique). (Vous pouvez écrire ou faire un schéma
récapitulant les différentes phases)
4. Comment peut-on expliquer que Guillaume n’a pas développé la maladie
alors qu’il a été en contact permanent avec son frère ?
- L’absence de signes cliniques de varicelle chez Guillaume signifie-t-elle que
Guillaume n’a pas été infecté ?
- Comment peut-on facilement savoir si Guillaume a été infecté bien qu’il n’ait
pas développé la maladie ?
5. Les parents de Rolf ont fait la varicelle pendant l’enfance et n’ont pas refait
la varicelle lors de la maladie de Rolf. Pourquoi ?
- Par quel mécanisme immunitaire ont-ils été protégé ?
- Le contact qu’ils ont eu avec Rolf a-t-il eu des conséquences sur leur
immunité anti-varicelle ? Lesquelles ?
6. Un an plus tard plusieurs enfants de l’école de Rolf développent la varicelle.
Rolf n’est pas malade. Pourquoi ?
7. Trente ans plus tard, Marie, la fille de Rolf a 5 ans et fait la varicelle. Rolf
n’est pas malade. Quels sont les mécanismes de protection ?
- La femme de Rolf, Dominique, fait une varicelle sévère. Quelle est (sont) la
raison la plus probable de cette varicelle tardive.