Le système immunitaire :

Livret scientifique
Le système
immunitaire :
mécanismes
et rôle des micronutriments
Réalisé par le service scientifique LPEV.
I Les mécanismes de défenses vis-à-vis des infections hivernales
2
1. Les cellules épithéliales, première barrière contre les infections
2
2. Immunité innée
3
3
4
4
5
a.
b.
c.
d.
Reconnaissances des pathogènes
Les acteurs protéiques de l’immunité innée
Les acteurs cellulaires de l’immunité innée
Élimination des pathogènes
3. immunité acquise
5
5
5
5
6
a.
b.
c.
d.
Cellules principales de l’immunité adaptative
Reconnaissance et présentation de l’antigène
Activation des effecteurs spécifiques
Régulation de la RI
Ii Épidémiologie et physiopathologie des infections hivernales récidivantes
6
Iii La vitamine c
8
Iv Les probiotiques
9
V Références bibliographiques
10
1
Toutes les espèces animales sont confrontées de façon quotidienne à un grand nombre de micro-organismes et d’allergènes qui peuvent affecter leur santé et même leur survie.
Apparu très tôt dans l’échelle de l’évolution, le système immunitaire a évolué pour discriminer le « soi » du « non-soi ».
Deux systèmes de défense s’opposent aux micro-organismes :
un système appelé l’immunité innée, qui est commun à tous
les animaux, y compris l’homme, et un système immunitaire
dit adaptatif (ou spécifique) qui est présent exclusivement
chez les vertébrés. Ces deux systèmes complémentaires sont
capables de coopérer et la capacité du système immunitaire
inné à pressentir le danger est essentiel pour une réponse
adaptative efficace.
Quelles sont les différentes stratégies développées par les
mammifères pour se défendre de manière efficace vis-à-vis
des pathogènes et notamment des virus ? Quel est l’impact
des infections virales et bactériennes sur la population ? Quels
moyens complémentaires avons-nous pour nous prémunir de
ces pathologies récidivantes de l’hiver ? Figure 1 : Systèmes de défense de l’épithélium respiratoire des voies
aériennes (Coraux et al., Med. Sci., 2005 18).
Au niveau de la muqueuse gastro-intestinale, le microbiote
résident peut interférer avec l’adhérence et les effets toxiques
des pathogènes. Les 100 000 milliards de bactéries qui le
constituent jouent notamment un rôle très important dans
la maturation du système immunitaire des muqueuses, et
plus particulièrement le développement des structures lymphoïdes organisées, le recrutement des lymphocytes B et
T dans la lamina propria et la sécrétion d’IgA et de peptides
antimicrobiens dans la lumière intestinale. Les cellules épithéliales jouent quant à elles non seulement un rôle de barrière
physique, représenté par le mucus ou encore les jonctions serrées, mais également de barrière chimique liée notamment
à la production de peptides antimicrobiens (Figure 2). Une
troisième fonction des cellules épithéliales, qui complète ce
rôle de défense immédiate, est la sécrétion de chimiokines
capables de recruter les cellules plus classiques de l’immunité
innée, polynucléaires et/ou macrophages. L’expression de ces
chimiokines est inductible à travers une cascade de signalisation déclenchée par la liaison de motifs microbiens à des
récepteurs.
Enfin, la défense immunitaire humorale spécifique des surfaces muqueuses est contrôlée principalement par les immunoglobulines sécrétoires de type IgA (S-IgA), anticorps prédominants des sécrétions humaines. La production des IgA
spécifiques dirigée contre des pathogènes muqueux ou des
antigènes protéiques solubles est T-dépendante.
I Les mécanismes de défenses vis-à-vis des infections
hivernales
1. Les cellules épithéliales, première barrière contre les
infections
La réponse immunitaire vis-à-vis d’agressions infectieuses
met successivement en œuvre un système de défense immédiat mais non spécifique (immunité innée), suivi d’un système
de défense spécifique très ciblé après quelques jours (immunité adaptative).
La réponse immunitaire innée implique l’activation de macrophages, de polynucléaires neutrophiles, de cellules dendritiques, de lymphocytes NK ainsi que des cellules épithéliales
ayant un contact avec le milieu extérieur, maintenant considérées comme de véritables cellules de l’immunité innée. Les
couches épithéliales de la peau et des tractus gastro-intestinal, urogénital et respiratoire forment en effet une barrière
physique contre l’infection.L’épithélium de surface des voies
aériennes proximales assure notamment la protection de la
muqueuse respiratoire vis-à-vis de particules nocives inhalées et des virus et bactéries grâce à différents mécanismes,
comme la clairance muco-ciliaire, la régulation des flux d’ions
et d’eau et la sécrétion de molécules de défense (Figure 1) 18.
La protection des voies aériennes est assurée également par
des complexes jonctionnels intracellulaires responsables de
l’étanchéité de l’épithélium (jonctions serrées, jonctions intermédiaires et desmosomes).
2
Figure 2 : Systèmes de défense de l’épithélium gastro-intestinal (adaptée de Lievin-Le et al., Clin. Microbiol. Rev., 2006 (47)).
2. Immunité innée
a. Reconnaissances des pathogènes
L’immunité innée est génétiquement programmée pour détecter les caractères invariants des microbes envahisseurs.
Les cellules de l’immunité innée sont entre autres les cellules dendritiques (CD), les macrophages, les neutrophiles et
les cellules NK. Les senseurs microbiens et viraux les mieux
caractérisés de l’immunité innée sont des récepteurs reconnaissant certains motifs des micro-organismes encore appelés PRR (« pattern recognition receptors »). Ces récepteurs reconnaissent des motifs moléculaires invariants présents chez
la plupart des micro-organismes que l’on appelle des motifs
moléculaires associés aux pathogènes ou PAMP (« pathogenassociated molecular pattern»). Ces PRR peuvent être divisés
en différentes catégories : les PRR sécrétés, transmembranaires ou cytosoliques.
Les PRR sécrétés sont les collectines, les ficolines, et les pentraxines. Ils se fixent à la surface des micro-organismes et activent la voie classique et la voie des lectines de la cascade
du complément. Cette opsonisation des pathogènes permet
leur phagocytose par les macrophages et les neutrophiles.
Les PRR transmembranaires sont les Toll-like récepteurs ou
TLR (Figure 3). Ces TLR sont soit extracellulaires, ancrés au ni-
3
veau la membrane plasmique des cellules soit intracellulaires,
ancrés au niveau de la membrane des endosomes et des lysosomes. Les TLR de surface reconnaissent des PAMP présents à
la surface des bactéries tels que le lipopolysaccharide (LPS),
l’acide lipotechoïque, les lipoprotéines bactériennes et la
flagelline. Les TLR intracellulaires quant à eux reconnaissent
les acides nucléiques bactériens et viraux tels que les ARN
double et simple brin et l’ADN double brin.
Les PRR cytosoliques comptent des ARN hélicases tels que
RIG-1 et MDA5 qui sont capables de reconnaître l’ARN viral
et les NLR (pour NOD-like recepteur) connus pour être des
détecteurs intracellulaires de l’infection bactérienne. Ces NLR
sont divisés en plusieurs sous familles dont les NLRP (NLRP
pour NOD-like receptors) 36;46. Leur activation peut mener à
la formation d’un complexe moléculaire appelé l’inflammasome 3;28;53;54 qui permet la maturation de l’IL-1b (pro-inflammatoire) et de l’IL-18. L’IL-18 collabore ensuite avec l’IL-12 pour
stimuler la production d’IFN-g 54;73.
L’activation des PRR active généralement NF-kB ou des facteurs de régulation des interférons (IRF) induisant ensuite la
transcription de gènes codant pour des cytokines pro-inflammatoires, des interférons de type I (IFN-a et b) ou des IFN de
type II (IFN-g) 39.
Figure 3 : Reconnaissance des PAMP par les TLR transmembranaire (Kawai et Akira, Nat.Rev., 2010, 39)
b. Les acteurs protéiques de l’immunité innée
Cette cascade du complément est constituée d’une trentaine revanche, les CD ne sont pas destinées à la destruction masde protéines et peut être activée de différentes manières. Pre- sive des pathogènes mais sont nécessaires pour faire le lien
mièrement, par la voie classique faisant intervenir des anti- avec l’immunité acquise en présentant les particules ingécorps liés à l’antigène dans des complexes immuns ou des rées à leur surface aux lymphocytes T.
pentraxines 6;22. Deuxièmement, la voie alternative qui est Les cellules natural killer ou NK assurent une protection prédéclenchée par la fixation de la molécule C3b du complément coce contre les pathogènes intracellulaires et en particulier
directement à la surface des cellules microbiennes 80 et enfin contre les virus. Ces cellules sont capables de reconnaître les
la voie des lectines qui fait intervenir des facteurs solubles, la cellules infectées en détectant la densité de CMH I dont l’exMBL et les ficolines 25;55;56. Le complément intervient dans une pression est diminuée voire absente à cause de l’infection 38;68.
variété de réactions immunitaires comprenant le déclenche- Ces cellules exercent une action cytotoxique et sécrètent une
ment de la réponse immunitaire, l’attraction des phagocytes, cytokine pro-inflammatoire, l’IFN-g.
la stimulation de la phagocytose par opsonisation, l’attaque
directe de cellules microbiennes ou de virus à enveloppe et la Toutes ces cellules jouent un rôle important dans le déclenstimulation de la production d’anticorps 22.
chement de l’inflammation. La mise en place de ce processus, débute par la détection d’un micro-organisme par un
c. Les acteurs cellulaires de l’immunité innée
macrophage ou un mastocyte et induit la production de
TNF et de l’IL-1. Ces cytokines agissent sur les cellules voiLes basophiles, les mastocytes et les éosinophiles jouent tous sines pour produire davantage de cytokines jusqu’à ce que
un rôle dans la protection des surfaces épithéliales, en par- la réponse atteigne les cellules endothéliales. Rapidement,
ticulier les muqueuses des tractus gastro-intestinal, respira- on observe une modification des propriétés d’adhérence de
toire et urogénital. Ces cellules opèrent principalement dans l’endothélium, puis les neutrophiles pénètrent dans les tissus
la défense immunitaire contre les parasites qui sont trop par diapédèse (transmigration des leucocytes entre deux celgrands pour être digérés par les phagocytes.
lules endothéliales) 45 et sont attirés par chimiotactisme vers
Les neutrophiles, les macrophages et des CD sont des cel- le site de l’infection où ils attaquent les microbes 45;58. Le TNF,
lules dites cellules phagocytaires professionnelles et sont ca- l’IL-1 et les IFN de type I produits par les macrophages sur le
pables de reconnaître les pathogènes grâce à leurs PRR et de lieu de l’infection peuvent également attirer et activer les NK
réaliser la phagocytose. Les neutrophiles et les macrophages et induire leur effet cytotoxique envers les bactéries ou les
sont capables de détruire les micro-organismes ingérés. En virus en produisant de l’IFN-g 17.
4
d. Elimination des pathogènes
a. Cellules principales de l’immunité adaptative
Les micro-organismes peuvent être éliminés par un processus appelé phagocytose qui se déroule en plusieurs étapes.
La première étape consiste à l’internalisation d’une particule
opsonisée ou non qui conduit à la formation d’une vésicule :
le phagosome. Puis ce phagosome devient un phagolysosome
qui va détruire le pathogène notamment via des enzymes lysosomiques et des formes très réactives de l’oxygène et de l’azote.
Les interférons α et β (IFN-α et IFN-β) sont produits à la fois
par les cellules infectées et par les cellules de l’immunité innée (macrophages, cellules dendritiques immatures). Ils sont
responsables de l’inhibition de la réplication virale et favorisent la présentation des antigènes viraux au sein du CMH
I dans les cellules à proximité non infectées. Par ailleurs, certaines cytokines libérées par les macrophages et l’IFN produit
par les cellules infectées vont stimuler les cellules NK 79.
Un autre mécanisme permettant l’élimination des cellules
infectées par un virus est d’induire l’apoptose de ces cellules.
Cette apoptose peut être déclenchée de manière intrinsèque
par la voie de p53 par exemple qui reconnaît une réplication
non programmée de l’ADN 50, de manière extrinsèque par
l’activation de récepteurs à domaine de mort (Fas, TNFR1 et
TRAIL) ou par l’intervention des cellules NK et des lymphocytes T cytotoxiques 70.
D’autres mécanismes de défense contre les virus ont été observés
et font intervenir des cytidines désaminases capables de muter
les génomes rétroviraux 52;81 mais aussi l’ARN interférence décrit
pour l’instant uniquement chez les plantes et certains insectes 61.
Les lymphocytes T (LT) sont divisés en différentes sous populations. Les deux grandes familles de LT sont les lymphocytes
CD4+ et les lymphocytes CD8+. La lignée CD4+ comporte
quatre sous-populations : les LT helper 1 (Th1) et 2 (Th2) connus
depuis plusieurs années, les Th17 et les LT régulateurs (Treg)
qui eux sont des découvertes récentes. Ces cellules ont pour
rôle principal de coordonner la RI en sécrétant de nombreuses
cytokines (IFN-g pour les Th1, IL-4, IL-13 et IL-15 pour les Th2, IL-17
pour les Th17 et IL-10 et TGF-b pour les Treg). La balance Th1/Th2
est essentielle chez l’homme car l’excès de l’une ou de l’autre
de ces populations peut entraîner le développement de pathologies (un excès de Th2 est rencontré dans l’allergie et un excès
de Th1 reflète de l’inflammation). La lignée CD8+ quant à elle,
produit des LT cytotoxiques (Tc) qui sécrètent de l’IFN-g. Ces
cellules ont une cytotoxicité directe car elles sont capables de
détruire un pathogène. Les LT font partie de l’immunité que
l’on appelle immunité à médiation cellulaire.
Les lymphocytes B (LB) ont pour rôle majeur de produire des
anticorps ou immunoglobulines (Ig) une fois qu’ils se sont
différenciés en plasmocytes. Il existe trois types principaux
de LB qui ont des fonctions distinctes dans le contrôle des
infections. Deux d’entre elles, les cellules B2 et les cellules B
de la zone marginale n’ont généralement pas besoin des LT
pour se différencier en plasmocytes. Les cellules B folliculaires
quant à elles doivent être activées par les LT avant leur expansion clonale et leur différenciation ainsi que leur circulation
dans le sang et la lymphe. Les LB définissent ce que l’on appelle l’immunité humorale.
3. Immunité acquise
b. Reconnaissance et présentation de l’antigène
Si la réponse immunitaire innée n’a pas été assez efficace et
que l’agent étranger est toujours présent, la réponse immu- Elle fait intervenir les cellules dendritiques qui ont pour foncnitaire (RI) adaptive appelée également RI spécifique se met tion principale l’induction de l’immunité acquise. Elles paren place. Il est à noter que la réponse innée apparaît en pre- ticipent à la surveillance immunitaire des tissus où, sous la
mier mais se poursuit encore après le déclenchement de la forme de CD immatures, elles opèrent comme des phagocytes
réponse immunitaire adaptative 38.
en internalisant des micro-organismes. Les CD peuvent alors
Cette deuxième ligne de défense diffère de l’immunité innée par présenter les particules ingérées à leur surface pour la reconquatre caractéristiques majeures. Elle est décalée dans le temps, naissance par les lymphocytes T. Après un séjour de quelques
elle se met en place tardivement, plus de 96h après le contact jours dans les tissus périphériques, les cellules dendritiques se
avec le micro-organisme. Elle est spécifique, le système immuni- différencient en CD matures qui ne phagocytent plus et qui
taire reconnaît des antigènes particuliers et dirige son attaque migrent des tissus périphériques vers les organes lymphoïdes
contre eux. Elle est systémique : l’immunité n’est pas restreinte où elles rencontreront les cellules T recirculantes. Les CD maau siège initial de l’infection. Elle possède une « mémoire » : tures se caractérisent par de longs prolongements qui peraprès une première exposition, le système immunitaire recon- mettent leur contact simultané avec plusieurs cellules T.
naît les agents pathogènes déjà rencontrés et il élabore contre
eux des attaques encore plus énergiques et plus rapides.
c. Activation des effecteurs spécifiques
Les LT ne sont pas capables de reconnaître directement un
peptide antigénique (ou épitope). Ce peptide doit leur être présenté par une cellule présentatrice de l’antigène (CPA) que sont
les cellules dendritiques, les macrophages et les LB. Les CPA
présentent ce peptide par une molécule appelée complexe
majeur d’histocompatibilité qui peut être de classe I (CMH I)
ou de classe II (CMH II). De leur côté, les LT possèdent
Figure 4 : Mise en place de la réponse innée et adaptative en réponse
à une infection virale (Janeway et al., Immunobiologie, 2003 38).
5
un récepteur appelé TCR et des molécules de co-stimulation
capables d’interagir avec le CMH. Ainsi, au début de la RI, les
CD vont présenter les antigènes par la molécule de CMH aux
lymphocytes T naïfs au niveau d’un organe lymphoïde secondaire et vont entrainer la prolifération et la différenciation
des lymphocytes naïfs en LT effecteurs de la lignée CD4+ ou
CD8+. Ensuite, les lymphocytes activés vont pouvoir migrer
vers les sites de l’infection et les barrières épithéliales. Ces LT
activés vont alors interagir avec des macrophages sur le site
de l’infection et produire des cytokines qui augmentent l’activité bactéricide des macrophages. Ils vont également pouvoir
interagir avec des fragments peptidiques provenant de l’antigène lié par les immunoglobulines de surface et internalisé
par les cellules B, et libérer des cytokines qui activent la prolifération des cellules B et leur différenciation en plasmocytes
sécréteurs d’anticorps. Ces anticorps peuvent se fixer à la surface des virions ou des cellules infectées et sont alors appelés anticorps neutralisants. Ils peuvent également s’associer
au complément pour opsoniser les cellules infectées ou les
virions afin de favoriser la phagocytose. Les cellules peuvent
également présenter des récepteurs Fc dérivés des anticorps
et qui fixent un certain type d’immunoglobulines pour favoriser la phagocytose. Ces fragments Fc peuvent être également reconnus par les cellules NK et activer leur cytotoxicité,
c’est ce qui a été appelé la cytotoxicité cellulaire dépendante
des anticorps.
d. Régulation de la RI
À l’instar des lymphocytes Th, les lymphocytes Treg matures
sont des cellules de régulation. Ils libèrent des cytokines (IL-10,
TGF-_) qui suppriment l’activité des lymphocytes B et celles
d’autres types de lymphocytes T. Ils seraient donc essentiels
pour diminuer et finalement arrêter la réaction immunitaire
à la suite de l’inactivation et de la destruction de l’antigène.
Ils empêchent ainsi une activité non maîtrisée ou inutile du
système immunitaire. En raison de leur action inhibitrice, il
semble que les lymphocytes régulateurs jouent un rôle important dans la prévention des réactions auto-immunes.
Les lymphocytes NKT tirent leur nom de ce qu’ils co-expriment des récepteurs des cellules NK et des cellules T. Ils
peuvent augmenter ou supprimer la RI par la sécrétion rapide
de cytokines 43. A la différence des cellules T décrites jusqu’à
présent, les NKT reconnaissent une molécule non classique
du CMH I qui présente des glycolipides 26.
Les lymphocytes T-γδ sont nommés ainsi car ils expriment à
leur surface les produits des gènes TCR g et d au lieu des produits des gènes TCR α et β exprimés par les cellules T CD4 et
CD8 conventionnelles 1. Il semblerait que ces cellules fournissent une réponse inflammatoire et cytotoxique immédiate
à l’invasion des tissus et qu’elles jouent aussi un rôle régulateur plus tardif dans la limitation des dégâts aux tissus 9;37.
A la fin de la RI la plupart des LT et LB sont détruits à l’exception d’un petit nombre qui constitueront les LT et les LB
mémoires.
6
II Épidémiologie et physiopathologie des infections
hivernales récidivantes
Nous sommes constamment exposés aux micro-organismes
présents dans l’environnement 69. En dépit de cette exposition, le développement d’une maladie infectieuse reste relativement rare. Il est d’ailleurs difficile d’estimer la proportion
d’infections repoussées par notre système immunitaire efficace en l’absence de symptômes cliniques 38. Toutefois, l’hiver
est une période au cours de laquelle certaines infections sont
plus fréquentes notamment en raison du confinement et de
la promiscuité qui favorisent la transmission de virus contagieux, de la baisse de température qui favorise la persistance
des virus et de la fragilisation de la muqueuse respiratoire 31.
Par ailleurs, ces infections sont probablement dues à une
grande diversité des souches virales et l’existence d’une protection croisée faible 57;72.
Les pathologies les plus fréquemment rencontrées l’hiver
sont la gastro-entérite et le rhume. Ces épidémies saisonnières de l’adulte, très souvent sans gravité, ont principalement une origine virale 27;59, ce qui explique l’inefficacité des
traitements antibiotiques en l’absence de complications (surinfections bactériennes). La plupart du temps l’infection se
résout spontanément, c’est-à-dire sans avoir recours à l’utilisation de traitement antiviral mais les symptômes, lorsqu’ils
sont présents, sont gênants et ont un impact sur la qualité de
vie des patients 7;20;59.
Les norovirus (figure 5) sont responsables de la majorité des
gastro-entérites toutes classes d’âges confondues 7.
Figure 5: Représentation structurale tridimensionnelle d’une particule
de norovirus (Prasad, J. Virol., 1994.64 )
L’infection par ce virus se manifeste par un épisode généralement violent et autolimité de gastro-entérite. Après une
période d’incubation de 6 à 48h surviennent nausée, vomissements, crampes abdominales et diarrhée aqueuse. Les épisodes de gastro-entérite s’accompagnent généralement de
malaise, douleurs dans les membres et fatigue. Environ 50%
des patients ont des températures subfébriles. Chez la plupart des adultes par ailleurs en bonne santé cette maladie ne
dure que 2 à 3 jours 31.
La transmission par voie oro-fécale est la plus importante 7.
Les norovirus se multiplient dans le tube digestif 5 et induisent une inflammation dans le jéjunum et duodénum 44.
La réponse immunitaire vis-à-vis de ce virus est mal connue
notamment parce que les modèles d’études n’ont été mis au
point que récemment 44. Cependant, on sait que l’infection
par norovirus confère une immunité à court terme pour
les souches homologues et que la protection croisée n’est
pas totale 72. Pour des souches homologues et hétérologues,
l’immunité à long terme est pratiquement inexistante 72, ce
qui explique que des infections répétées peuvent se produire
tout au long de la vie 44 et qu’il est difficile de mettre en place
des vaccins efficaces 72. Une étude réalisée chez la souris avec
un norovirus murin a montré que l’immunité innée était
essentielle pour la résistance au norovirus 44. Des données
plus récentes ont souligné l’importance de la réponse humorale 10. La réponse cellulaire adaptative ou innée est elle aussi
mal connue. Chez l’homme on a observé une réponse avec
production de cytokines pro et anti-inflammatoires 44;48. Si le
principe d’une immunité à court terme semble acquis contre
un virus homologue, il n’en est pas de même de l’immunité
à long terme pour laquelle subsistent encore de nombreuses
inconnues 42. Enfin, chez l’homme, on sait qu’il existe une susceptibilité génétique à l’infection par ce virus 5.
nasal. Une fois infecté par le rhinovirus, l’épithélium respiratoire reste relativement intact, ce qui suggère que les effets
pathogènes liés à l’infection découlent principalement d’une
activation indirecte de diverses cytokines liées à la réponse
immune. Plusieurs médiateurs ont été retrouvés en quantités élevées dans les sécrétions nasales. Ces médiateurs
sont responsables d’une réaction inflammatoire, entraînant
une vasodilatation et une augmentation de la perméabilité
capillaire responsables de la rhinorrhée et de l’obstruction
nasale caractéristiques du rhume, ainsi que du recrutement
de leucocytes au niveau de l’épithélium respiratoire, amplifiant l’inflammation. Il s’agit du rationnel ayant conduit à
utiliser des antihistaminiques à titre thérapeutique. Les déterminants de la réponse immune permettant la guérison
demeurent en grande partie incompris. Il existe une phase
innée, effectuée en partie par les interférons (IFN) de type I,
qui sont détectés dans les sécrétions nasales de volontaires
infectés expérimentalement. Il est aussi établi que l’admiLes rhinovirus (figure 6) sont le principal agent du rhume, nistration d’IFN avant l’exposition à un rhinovirus prévient
infection limitée le plus souvent aux voies aériennes supé- l’infection ou en diminue l’intensité. La phase adaptative de
la réponse immune est caractérisée par la production d’antirieures.
corps spécifiques à un sérotype donné. Des taux détectables
d’anticorps apparaissent en général dans le sang une à deux
semaines après l’inoculation, avec un taux maximal atteint
après 5 semaines. Des taux élevés peuvent persister durant
au moins une année et sont considérés comme protecteurs
contre une nouvelle infection par un même sérotype ou un
sérotype très proche. Un répertoire immunologique est donc
acquis avec l’âge et les infections répétées à rhinovirus, en
fonction des sérotypes rencontrés. Cependant, le fait que la
guérison d’une infection des voies respiratoires supérieures à
Figure 6 : Représentation structurale tridimensionnelle d’une parti- rhinovirus s’opère en 7 à 10 jours implique l’existence d’autres
cule de rhinovirus (Spencer, J. Struct. Biol., 1997 78
mécanismes de défense immune. Parmi ceux-ci, relevons une
réponse spécifique de lymphocytes auxiliaires pouvant être
Il s’agit de l’infection respiratoire la plus fréquente tant chez activés par plusieurs sérotypes viraux, indiquant la présence
l’enfant que chez l’adulte 19. Après une période d’incubation d’épitopes communs. Ainsi, des lymphocytes mémoire pourqui varie entre un et deux jours, cette infection se caractérise raient être activés en réponse à une infection, et servir lors
par des symptômes nasaux (rhinorhée, obstruction nasale, d’une infection ultérieure avec un sérotype présentant des
éternuements) et parfois des symptômes pharyngo-amygda- épitopes communs. Ce phénomène semble être beaucoup
liens (toux, douleur et inflammation) accompagnés de ma- plus limité pour l’immunité humorale. Notons que le rôle des
laise général et parfois de fièvre 21. Les différentes pathologies lymphocytes cytotoxiques (cellules T CD8+) dans la réponse
cliniques consécutives à l’infection par les rhinovirus sont la immune contre les rhinovirus n’est pas connu à ce jour 19.
rhinite aiguë virale, la sinusite aiguë virale, l’otite moyenne
aiguë virale, la pharyngite virale 19. C’est une maladie à rémission spontanée, la durée du rhume courant est de sept jours
en moyenne et les symptômes sont plus intenses entre le
troisième et le cinquième jour. Les symptômes peuvent néanmoins durer jusqu’à deux semaines, pour la toux en particulier 21.
Les rhinovirus circulent toute l’année dans la population,
mais deux pics annuels sont caractéristiquement observés ; l’un en automne et l’autre de moindre importance, au
printemps. Après avoir été déposés de façon manuportée
ou par inhalation de gouttelettes respiratoires, les rhinovirus accèdent au nasopharynx via le transport mucociliaire
7
III La vitamine c
Certaines vitamines et minéraux sont des éléments importants dans le bon fonctionnement du système immunitaire.
Lors de carences, les fonctions du système immunitaire sont
altérées et prédisposent aux infections et peuvent également
déréguler la réponse immunitaire (production de cytokines,
prolifération et différenciation cellulaire, déséquilibre dans
les sous-types cellulaires, activités cellulaires…) 51;67;85.
Ces micronutriments contribuent à la défense de l’organisme
notamment en agissant au niveau des barrières épithéliales,
en participant au stress oxydant vis-à-vis des agents infectieux et en protégeant l’organisme de ce dernier, en étant
impliqués dans la synthèse protéique qui permet à la fois la
production de médiateurs et la multiplication cellulaire…51.
Parmi ces vitamines et minéraux, nous avons décidé de nous
focaliser sur les micronutriments le mieux documenté (notamment en raison de leur effet sur l’immunité innée et la
stimulation de la voie Th1), à savoir la vitamine C.
La vitamine C est retrouvée de manière très concentrée dans
les leucocytes et est rapidement consommée dans ces derniers lors d’une infection. De part son pouvoir anti-oxydant,
la vitamine C est intéressante pour protéger les cellules immunitaires qui produisent un stress oxydatif important pour
combattre et éliminer les pathogènes, à la fois à l’intérieur de
la cellule comme à l’extérieur. Cette propriété a notamment
été démontrée lors de la production de radicaux libres par les
neutrophiles pendant la phagocytose. Du point de vue des
processus immunitaires, il a été montré, in vitro, que la vitamine C à dose physiologique augmente la capacité de phagocytose des polynucléaires et stimule la production d’interféron également in vivo 24;51;84;85.
D’autres études ont montré, chez le volontaire sain, que
l’administration de vitamine C conduit à une amélioration
de plusieurs paramètres de l’immunité comme les activités
antimicrobiennes et NK, la prolifération des lymphocytes
en réponse à une infection, la mobilité des neutrophiles et
des monocytes, la synthèse d’immunoglobulines, la production de cytokines. Dans un modèle expérimental de carence,
la supplémentation permet d’augmenter l’activité NK. Par
ailleurs, des études réalisées chez l’homme sain ont montré que les concentrations plasmatiques et leucocytaires en
vitamine C diminuent rapidement après le pic d’infection et
redeviennent normales avec l’amélioration des symptômes
du rhume 24;51;84;85. Basé sur l’ensemble de ces arguments, des
études d’intervention ont été réalisées afin d’évaluer l’effet
de la vitamine C à la fois sur la prévention et le traitement
du rhume 71. Une méta-analyse réalisée en 2007 par l’organisation Cochrane a porté sur 29 études (soit 11 077 sujets).
Cette analyse révèle que la prise de vitamine C en prophylaxie
diminue la durée du rhume de 8%. Concernant la sévérité du
8
rhume, il y a une diminution significative mais les paramètres
utilisés sont hétérogènes selon les études. En ce qui concerne
la prise de vitamine C a visée thérapeutique, excepté une
étude utilisant une très forte dose, aucun effet n’a été observé sur la durée ou la sévérité du rhume 84.
IV Les probiotiques
De manière très récente, plusieurs études ont mis en évidence que les bactéries probiotiques auraient une action
stimulante sur le système immunitaire de l’hôte en agissant sur les cellules impliquées soit dans l’immunité innée
soit dans l’immunité spécifique. Les probiotiques sont définis comme des micro-organismes vivants qui lorsqu’ils sont
administrés en quantités adéquates confèrent un bénéfice
sur la santé 2. Ils peuvent être présents ou introduits dans
certains aliments, compléments alimentaires, ou encore des
médicaments. Les probiotiques les plus connus sont les bactéries lactiques (lactobacilles, streptocoques et lactocoques)
et les bifidobactéries. De nombreuses études réalisées chez
l’adulte et l’enfant ont montré que l’administration orale
de diverses souches probiotiques pouvait moduler la barrière immunitaire muqueuse et/ou systémique et conférer
ainsi une protection vis-à-vis de certaines infections virales
récidivantes. Ainsi, une méta-analyse récente (regroupant
14 études randomisées en double aveugle contre placebo)
a mis en évidence que la consommation prophylactique de
probiotiques (quelques jours à 7 mois) permet de réduire la
sévérité et la durée des infections du tractus respiratoire 82.
Plusieurs études ont également indiqué que les probiotiques
pouvaient raccourcir l’incidence et la durée des diarrhées
virales entériques, de manière plus marquée chez l’enfant
15
. Différents mécanismes d’action des probiotiques ont été
proposés, tels que la compétition pour les sites d’adhésion,
la production de substances microbicides, une réduction de
la perméabilité intestinale ou encore la stimulation des réponses immunes protectrices. De nombreuses études in vitro
et in vivo ont démontré une stimulation de l’immunité innée
par les probiotiques. Ainsi, certaines souches probiotiques
tels que Bifidobacterium longum et Lactobacillus acidophilus
sont capables de stimuler de manière dose dépendante la sécrétion de TNF-a par les cellules immunitaires, le TNF-a étant
une cytokine impliquée notamment dans le recrutement et
l’activation des macrophages lors d’une infection.
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