Organisation et fonctionnement général du système immunitaire 23

Organisationetfonctionnementgénéral
dusystèmeimmunitaire
23/09/2015
SylvainDUBUCQUOI‐ UniversitédeLille 1
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Organisation et fonctionnement
général du système immunitaire
sylvain.dubucquoi@chru‐lille.fr
Vocabulaireàretenir
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http://www.assim.refer.org/raisil/raisil/L02.html
Descomplémentsd’informations?
visitez
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Plan
•Systèmeimmunitaire:définition,missions
•Les« agresseurs »:quelssont‐ils?
•L’organisationdesmécanismesdedéfense:immunitéinnée (naturelle)/immunitéadaptative
•Uneréponseefficace?uneréponsequiseprépare!Laconstruction dusystèmeimmunitaireadaptatif
•Unsystème« vigilant »:toujoursprêt,comment?
•Lesmissionsdel’immunitéinnée:Certainsdeseseffecteurssontlesvéritablesorganisateurs desréponses
immunitairesspécifiques
•Lesgrandesétapesd’uneréponseimmunitairespécifique:miseenplace,mécanismeseffecteurs,
régulation,mémoire
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Organisationetfonctionnementgénéral
dusystèmeimmunitaire
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SylvainDUBUCQUOI‐ UniversitédeLille 2
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Système immunitaire : définition et missions
•Un«organededéfense »:l’ensembledesmécanismescellulairesetmoléculaires
contribuantàlaprotectiondel’organismeetsasurviedansl’environnementauquelilestexposé
(« lesenvironnementsauxquels… »)
•Protéger l’organismedesdifférentessourcesd’agression
•(nepasagresserlui‐mêmecetorganisme):la«tolérance immunitaire »
•Contribueràlaréparation aprèsl’agression(cicatrisation,réparation)
•Prémunir l’organismed’unenouvelleagression:la«mémoireimmunitaire »
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L’Univers des « agresseurs »
•Origines:externes
‐Agentsinfectieux:virus,bactéries,parasites
‐multiplicationintracellulaire/multiplicationextracellulaire(microoumacroscopiques)
‐Toxiques
‐Traumatiques…
•Internes:
‐Ischémique
‐Dégénérescence
‐Cancers
‐Mortcellulaire
Originesextrêmement
diversifiées!
Uneréponseimmunitaire
quinepeutêtre« monomorphe »
Deseffecteurs
± spécifiquespour
chaquepathogène?
Stratégie
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Deseffecteursetdes
réponsesqui
s’adaptent?
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Organisation du système de défense
•Différentstypesd’immunité
•Immunitéinnée (ou« naturelle »)
‐Immunitédite«nonspécifique »(« àtort »parfois):doncciblage«large»
‐Lesmissionsdeseseffecteurs(exemple:macrophages,polynucléairesneutrophiles,cellulesdendritiques,…)
‐Assurerl’étatdevigilance (« sentinelles »)
‐«Encourager»,assurer,entreteniruneffetdebarrièrenaturelle
‐Mettrerapidement enplaceuneréponsededéfenseencasd’agression
‐Recruteretéduquerdeseffecteursplusefficaces(leseffecteursdel’immunitéadaptative)
‐Contribueràlaréparation
•Immunitéadaptative
‐Immunité« spécifique »(défense« ciblée »)
‐Lesmissionsdeseffecteurs(lymphocytesTetlymphocytesB)
‐Renforcer ladéfensemiseenplaceparleseffecteursdel’immunitéinnée(efficacité+++)
‐Protéger l’organismed’unenouvelleattaque(la«mémoire»immunitaire)
‐Entretiendelatolérance vis‐à‐visdenosproprestissus(le«soi»)
‐Contribueràlaréparation
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Réponse immunitaire : schéma général
Pourengager1réponseimmunitaire
•Ilfautdes«effecteurs »(cellules,protéines…)capablesderéagir
•Ilfautqueceseffecteurspuissentdétecterl’agresseur:
ilsexprimentdoncdescapteurscapables:
‐reconnaîtrelesorganismesétrangersdangereux pourl’organisme
‐depercevoirl’accumulationdesubstancestoxiquespourl’organisme(origineinterne)
Leseffecteursdel’immunitéexprimentdes«Récepteurs »
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Récepteursdel’immunitéinnée
Récepteursdel’immunitéadaptative
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Les forces et les faiblesses des différents types
d’immunité
Immunitéinnée
Les«(+)»deseffecteurs
‐Présentsauseinmêmedessitesdepénétrationdes
agentspathogènes
‐Mécanismesdeprotectionpartagésparde
nombreusescellules(« récepteurs »…)
→Réponseimmédiate
Les«(‐)»
‐Nombrederécepteurslimité,immuables,identiques
d’unindividuàl’autre
‐Réponserelativementidentiquequelquesoitle
pathogènequiladéclenche(~inflammation)
‐Système«ancestral»:mécanismesdéjoués(voire
utilisésparlespathogènes)
‐Réponse«bridée»
•Récepteursinvariants
Immunitéadaptative
•Les«(‐)»deseffecteurs
‐Nombrerestreintsdecellulesexprimantlesrécepteursspécifiques
‐Besoindetempspoursemettreenplace(périoded’apprentissage)
‐Présentationdel’antigène
‐Domiciliation(distributiondanslestissus)
→Réponseretardée
•Les«(+)»
‐Nombrederécepteursillimité,spécifiquesàchaqueindividu
‐Réponsequis’adapte(récepteurs)auxpathogènes(ciblersesfaiblesses)
→uneréponsespécifiquedupathogène(efficace+++)
‐Mémoire
‐Système«moderne»:mécanismesmoinsfacilementdéjoués(saufpar
« superpathogènes »commeVIH,EBV,CMV)
•Récepteurshypervariables
Lacombinaisondes2renforcentlesmoyensdedéfensedel’organisme!8
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Polymorphismedelaréponseimmunitaire:
•uneréponseimmunitairefaceauxagresseursdifférenteselonlesindividus :
•Pastouségauxfaceauxdifférentspathogènes,agresseurspotentiels
•Mieuxsedéfendrecontrelespathogènesàmultiplicationintracellulaire,c’estpeut‐être
êtreplusfaiblevis‐à‐visdespathogènesextracellulaires…(ouinversement)
•Utileàl’échelledel’espèce
Onsesouviendra…
•LesrécepteursexprimésparleslymphocytesTsontles«TCR »(« TCell Receptor »)
•LesrécepteursexprimésparleslymphocytesBsontles«BCR »(« BCell Receptor »)
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Lutte contre les pathogènes
‐Cellulesdendritiques
‐Macrophages
‐Polynucléaires
‐Cellulesépithéliales/
endothéliales
‐NK
‐LT« gammadelta »()
‐…
‐SystèmeduComplément
‐Protéinesdel’inflammation
‐Peptidesantimicrobiens
‐LymphocytesT
‐LymphocytesB
Onrésume!
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Anatomie fonctionnelle du système immunitaire adaptatif :
La construction d’un système de défense efficace
•Leseffecteursdusystèmeimmunitaireadaptatif:leslymphocytesTetleslymphocytesB
(denombreusessouspopulationsspécialisées)
•Desorganesdeproduction (=organeslymphoïdesprimaires)
•Lamoelleosseuse(lefoiedurantlespremiersmoisdelaviefœtale)
•Desorganesd’éducation (=organeslymphoïdesprimaires)
•Lethymus:éducationdeslymphocytesT(« T »commeThymus!)
•LamoelleosseuseetratepourleslymphocytesB(« B »comme«Bone»marrow)
•Des«sitesderencontre »…del’antigène!(organeslymphoïdessecondaires)
•Lesganglionslymphatiques(ganglionsmésentériques,plaquesdePeyer…),larate
•Dessiteseffecteurs :
•Lestissus ;muqueuses,peau…(D‐MALT=systèmeimmunitairediffusassociéauxmuqueuses)
Thymus
Os
Réseau
lymphatique
Rate
Ganglion
lymphatique
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Production des cellules de l’immunité
adaptative
•Auniveaudelamoelleosseuse
LeslymphocytesTetBdérivent
descellulessoucheshématopoïétiques
Cellule souche
hématopoïétique
Cellule souche
multipotente
Cellule progénitrice
lymphoïde
Cellule NK
Lymphocyte T
Lymphocyte B
Cellule progénitrice
myéloïde
Lignée monocytaire
Lignée
des
« granuleux »
Lignée
plaquettaire
Lignée
érythrocytaire
Globules
rouges Plaquettes Polynucléaires
basophiles Polynucléaires
éosinophiles
Polynucléaires
neutrophiles Monocytes / Macrophages 12

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Production des cellules de l’immunité adaptative :
Les étapes importantes
1) Laconstruction du« répertoireimmunitaire »(ensembledesrécepteurscapablesdereconnaîtrelesantigènes)
Unmécanismebasésurunassemblage«auhasard »defragmentsdegènes(« recombinaisonssomatiques »)
→Unensemblederécepteursaupotentieldereconnaissancetrèsdiversifié(capablede«toutreconnaitre »)
suivid’une
2)Étapedecontrôledequalité=étaped’éducationdusystèmeimmunitaire
a)cesrécepteurssontilsbienconformés?(capablesdereconnaîtreunantigène,d’interagiravecl’environnementmoléculaire)
b)Cesrécepteursneconfèrentilspasunpotentieldangereuxauxcellulesquilesexpriment?
(réagirvis‐à‐visdespropresconstituantsdel’organisme=autoréactivité!)
Autermedecesétapes:leseffecteursdel’immunitéadaptativesontcapablesdereconnaîtreunantigèneétranger!
maisilsn’enontencorejamaisvus!,onditqu’ilssont« matures,maisnaïfs »
Beaucoupdecellulesnesurviventpasàcescontrôlesdequalité(95%demortparapoptose)
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Desrécepteursdifférentsd’unlymphocyteàl’autre:
•Un(seul)lymphocyteexprimedesrécepteurstousidentiquesàsamembrane
(105~BCRpourleLB,TCRpourleLT)
•Mais2lymphocytesdifférentsexpriment2récepteursdifférents
(« clonotypes »)
•Unrépertoiredeplusdemillemilliardsderécepteursdifférents(aumoins!)
Onsesouviendra…
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•Lesrécepteursdusystèmeimmunitaireadaptatifreconnaissentdes«antigènes »(« Ag »):
•«Xéno‐antigène»(étranger);
•« Allo‐antigène»:mêmeespècemaisindividudifférent;
•« Allergène »:contractiond’allergieetd’Ag;
•«Auto‐antigène »(« soi »)
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Onsesouviendra…