Immunologie

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I. I
ntroductIon
L’immunité recouvre les mécanismes de défense d’un organisme vis-à-vis d’une agression,
qu’elle provienne de l’environnement (les micro-organismes, par exemple) ou d’une modifi -
cation de ses propres constituants (les cellules cancéreuses, par exemple). D’une façon plus
générale, l’immunité biologique correspond à l’ensemble des mécanismes développés par
un organisme pour se maintenir en bonne santé, immun dans le sens sain.
Le concept de l’immunisation naît avec Jenner en 1756. Des vachères avaient des pustules
ressemblant à celles de la variole sur les mains, et lors d’épidémie à la variole, elles étaient
préservées, elles étaient immunisées. Puis, en 1890, Pasteur met en évidence l’existence
des microbes, et notamment des bactéries. Il cultive des cellules de chiens enragés, puis les
chauffe et les injecte à un berger mordu. Celui-ci en sort indemne. Il s’agit du vaccin contre
la rage.
L’immunité de l’organisme repose en fait sur sa capacité à reconnaître et à éliminer le non
soi, via les réponses immunitaires, tout en respectant le soi.
A. Notion du soi
Le soi d’un individu est défi ni par l’ensemble des molécules synthétisées par son organisme
qui résultent de l’expression de son génome. Les molécules du soi sont tolérées par le
système immunitaire, c’est-à-dire qu’elles ne déclenchent pas de mécanismes de défense.
Certaines de ces molécules ont un caractère propre à chaque individu et constituent la carte
d’identité moléculaire de celui-ci. Il s’agit des molécules du Complexe Majeur d’Histocompa-
tibilité (CMH) ou du système HLA pour « Human Leucocyte Antigen », et des marqueurs de
surface des hématies dont font partie le système ABO et le système Rhésus.
1. Les molécules du système HLA : « Human Leucocyte Antigen »
Ce sont les marqueurs majeurs du soi biologique ; on parle d’antigènes majeurs. Il s’agit de
glycoprotéines membranaires spécifi ques d’un individu. Chez l’Homme, elles sont codées
par un ensemble de 6 gènes liés, très polymorphes, portés par la paire de chromosome 6 :
les gènes A, B, C, DP, DQ et DR. Cette partie du génome constitue le complexe majeur d’his-
tocompatibilité : le CMH. Pour chacun des gènes du CMH, il existe un grand nombre d’allèles
tous co-dominants. Ceci étant à l’origine d’un nombre de combinaisons extrêmement élevé.
En effet, la probabilité que deux personnes non apparentées possèdent les mêmes mar-
queurs HLA est quasi nulle. En revanche, cette probabilité s’élève chez les parents proches,
car tous les allèles portés par un chromosome sont transmis en bloc, appelé haplotype,
comme s’il s’agissait d’un seul gène.
Ces marqueurs sont également nommés antigènes de transplantation, puisque ce sont
eux qui sont impliqués dans l’acceptation ou le rejet des greffes. Ils commandent donc
la compatibilité ou l’incompatibilité entre deux tissus lors d’une greffe (voir Transplantation
d’organe, p. 263). La grande diversité de ces marqueurs cellulaires explique les précautions
à prendre lors de transplantations d’organes ou de greffes de tissus. Il faut donc déterminer
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Anatomie – physiologie
les marqueurs cellulaires du donneur et du receveur afi n d’établir le niveau de compatibilité
entre les deux.
On distingue deux groupes de molécules HLA, on parle de classe :
 Les molécules HLA de classe I : elles sont présentes à la surface de toutes les cellules
nucléées de l’organisme. Elles sont codées par les gènes A, B et C de classe I ;
 Les molécules HLA de classe II : leur présence est strictement limitée à la membrane des
cellules immunitaires. Elles sont codées par les gènes DP, DQ et DR de classe II.
On trouve donc 12 molécules HLA différentes (codées par 6 allèles, ou un haplotype, d’ori-
gine paternelle, et par 6 allèles, ou un haplotype, d’origine maternelle) à la surface des cel-
lules exprimant à la fois les CMH de classe I et II.
Les molécules HLA interviennent dans les réactions immunitaires spécifi ques en s’associant
à des fragments de molécules étrangères à l’organisme (voir Les TCR, p. 245).
2. Les marqueurs de surface des hématies
Les hématies étant des cellules anucléées, elles ne présentent pas à leur surface de molé-
cules du système HLA. Leur membrane présente en fait des marqueurs, dit mineurs (en
opposition au terme « majeur » du CMH), dont le type est génétiquement déterminé. Ces
marqueurs déterminent les groupes sanguins. Il s’agit du système ABO et du système Rh.
Le système ABO
Ces marqueurs sont des oligosaccharides reliés à une protéine membranaire de l’hématie.
C’est leur partie terminale qui diffère d’un marqueur à l’autre, et qui détermine les groupes
sanguins. La mise en place de la partie terminale du marqueur est entreprise par une enzyme
spécifi que codée par un gène situé sur le chromosome 9 possédant 3 allèles. Deux d’entre
eux, les allèles A et B, co-dominent sur le troisième, l’allèle O. De ce fait, il existe donc
4 groupes sanguins : A, B, AB et O, défi nis par la présence ou l’absence des marqueurs à
la surface des globules rouges, mais également par la présence d’anticorps (protéine du
système immunitaire détectant et neutralisant le non soi de manière spécifi que) dans le
plasma dirigés contre les marqueurs absents. Le tableau suivant illustre la situation pour les
4 groupes sanguins, ainsi que les compatibilités lors des transfusions sanguines :
Groupe sanguin Marqueur Anticorps À qui donner ? De qui recevoir ?
AA Anti-B A et AB A et O
BB Anti-A B et AB B et O
AB A et B Aucun AB A, B, AB et O
(receveur universel)
OAucun Anti A et Anti B A, B, AB et O
(donneur universel) O
Ces marqueurs sont également appelés « agglutinogènes », car lors d’un contact entre un
marqueur et l’anticorps dirigé contre lui (également nommé agglutinine), il y a agglutination
(agrégation, réunion en amas des anticorps et des marqueurs) entraînant la lyse massive
des globules rouges.
La Figure 1 illustre la comptabilité et l’incompatibilité entre des groupes sanguins avec deux
exemples.
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Immunologie
marqueur ou agglutinogène A
marqueur ou agglutinogène B
Receveur :
individu de groupe sanguin AB Donneur : individu de groupe sanguin O
hématie hématie
Receveur :
individu de groupe sanguin A
transfusion sanguine compatible
transfusion sanguine incompatible car :
Donneur :
individu de groupe sanguin B
hématie hématie
hématie agglutination des hématies du donneur
⇒
lyse cellulaire
anticorps
ou agglutinine anti-B
+
Figure 1 Transfusions sanguines compatibles et incompatibles
Le système Rhésus ou Rh
Le système Rhésus est également un système mineur du soi biologique, il se superpose au
système ABO. Les sujets porteurs d’un autre marqueur du soi, appelé marqueur D, sont dits
Rh positif. Les sujets ne possédant pas ce marqueur sont dits Rh négatif. L’allèle Rh+ domine
sur l’allèle Rh–. Les compatibilités entre Rh+ et Rh– reposent sur les mêmes principes que
le système ABO.
B. Notion du non soi
Le non soi est défi ni par l’ensemble des molécules étrangères au soi, c’est-à-dire non codées
par notre génome. Ce sont ces éléments du non soi qui déclenchent les réactions immuni-
taires.
Les molécules du non soi proviennent :
 soit de l’environnement, du milieu extérieur : elles sont dans ce cas, portées par les
membranes de cellules étrangères à notre organisme (bactéries, parasites, et champi-
gnons, par exemple) ou libres et solubles (les toxines, par exemple) ;
 soit d’une modifi cation du soi, dans ce cas on parle du soi modifi é : il s’agit des cellules
cancéreuses ou infectées par un virus.
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Anatomie – physiologie
II. o
rGanes et ceLLuLes ImmunItaIres
A. Les organes immunitaires
Les organes ou tissus immunitaires, également nommés lymphoïdes sont les organes
ou tissus qui interviennent dans le déroulement de la réponse immunitaire. Ceux où sont
produites les cellules immunitaires (formation et maturation) sont les organes ou tissus
lymphoïdes centraux ou primaires, et ceux où se produit le déclenchement de la réponse
sont les organes ou tissus lymphoïdes périphériques ou secondaires. La Figure 2 présente
l’ensemble des organes et tissus lymphoïdes.
thymus
moelle osseuse
végétations
amygdales
ganglions
lymphatiques
tissu lymphoïde
associé aux bronches
ganglions lymphatiques
axillaires
rate
ganglions lymphatiques
tissu lymphoïde associé
aux intestins, plaques de Peyer
tissu lymphoïde uro-génital
ganglions lymphatiques
organes lymphoïdes centraux
organes lymphoïdes périphériques
anneau
de Waldeye
r
Figure 2 Les organes et tissus lymphoïdes
1. Les organes immunitaires centraux
Les organes lymphoïdes centraux sont la moelle osseuse rouge et le thymus (Figure 2).
La moelle osseuse rouge ou moelle hématopoïétique est située dans la cavité de certains
os. Toutes les cellules immunitaires y sont produites à partir des cellules souches hémato-
poïétiques, grâce au processus physiologique de production de nouvelles cellules sanguines,
l’hématopoïèse (Figure 3, et voir chapitre 9, p. 145). C’est également le lieu de maturation
des lymphocytes B (voir La maturation des LB, p. 247).
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Immunologie
cellule souche hématopoïétique (totipotente)
globules blancs
cellules myéloïdes cellules lymphoïdes
cellule souche myéloïde cellule souche lymphoïde
lymphocyte T8
lymphocyte T4
lymphocyte B
mastocyte
polynucléaire eosinophile,
neutrophile, basophile
monocyte
macrophage
plaquettehématie
lymphocyte T
Figure 3 L’hématopoïèse
Le thymus est un organe se trouvant au niveau du médiastin (cavité entre les deux pou-
mons), situé derrière le sternum, et reposant sur le cœur. Il est le lieu de la maturation de
lymphocytes T (voir La maturation des LT, p. 247).
Dans les organes lymphoïdes centraux, se réalisent donc la production et la maturation des
cellules impliquées dans les réactions immunitaires.
2. Les organes immunitaires périphériques
Dans les organes lymphoïdes périphériques (Figure 2), migrent les cellules immunitaires
provenant des organes lymphoïdes centraux où elles rencontrent le non soi, permettant ainsi
le déroulement de la réponse immunitaire.
L’anneau de Waldeyer
L’anneau de Waldeyer est constitué par :
 Les végétations : amas de tissu lymphoïde situé en arrière de la paroi postérieure du
rhinopharynx (cavité faisant communiquer le nez avec le pharynx) ;
 Les amygdales : amas de tissu lymphoïde situé au fond de la cavité buccale ;
 Des ganglions lymphatiques : structures lymphatiques (voir ci-après).
La rate
La rate est le plus gros des organes lymphoïdes. Elle est localisée dans la partie gauche de
l’abdomen, au contact du foie.
Le tissu lymphoïde
On retrouve du tissu lymphoïde tapissant les muqueuses au niveau des bronches, de l’intes-
tin grêle (les plaques de Peyer) et au niveau uro-génital.
Le système lymphatique
Ce système est constitué de ganglions lymphatiques : petites masses de tissu lymphoïde,
enveloppées dans une capsule fi breuse. Ils se situent sur le trajet des vaisseaux lympha-
tiques. Ces derniers contiennent de la lymphe, fl uide aqueux incolore issu du sang qui tra-
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