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Système immunitaire

Introduction

Un lymphocyte, principale composante du système immunitaire humain

Le système immunitaire d'un organisme est un ensemble coordonné d'éléments de reconnaissance et de défense qui discrimine le « soi » du « non-soi ». Ce qui est reconnu comme non-soi est détruit, comme les pathogènes : virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Les virus existent sous une forme extracellulaire ou intracellulaire. Sous...), bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi cellulaire glucidique, le...), parasites, certaines particules ou molécules « étrangères » (dont certains poisons). Il est responsable du phénomène de rejet de greffe.

On dénombre plusieurs variantes de systèmes immunitaires parmi les espèces animales, et parfois plusieurs systèmes immunitaires collaborent au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal, et en particulier celle des...) d'un même organisme. Le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont la motricité volontaire, et...) humain, par exemple, possède son propre système immunitaire (Le système immunitaire d'un organisme est un ensemble coordonné d'éléments de reconnaissance et de défense qui discrimine le « soi » du...), distinct de celui du reste du corps.

De nombreuses espèces, dont les mammifères, utilisent la variante décrite ci-après. Les principaux effecteurs du système immunitaire sont les cellules immunitaires appelées leucocytes (ou globules blancs) produites par des cellules souches, au sein de la moelle osseuse (La moelle osseuse est tissu situé au centre des os. Il y en a deux formes: la moelle jaune (tissu adipeux) qui prend le nom de moelle grise en vieillissant et la moelle rouge qui est responsable de...) rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.).

Il existe deux types de mécanismes de défense :

  1. Les mécanismes de défense non-spécifique ou innée ou naturelle, comme la protection de la peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.) et les muqueuses, l'acidité gastrique, les cellules phagocytaires ou les larmes ;
  2. Les mécanismes de défense spécifique, comme l'action dirigée des lymphocytes et la production d'anticorps spécifiques.

On appelle réponse immunitaire l'activation (Activation peut faire référence à :) des mécanismes du système immunitaire face à la reconnaissance de "non-soi", agressive ou pas, face à une agression ou à une dysfonction de l'organisme. L'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise...) de ces systèmes(y compris chez l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme...) lors de la vaccination) permet la résilience immunitaire : notion qui recouvre la somme des mécanismes efficaces de défense d’un organisme vis-à-vis d’un agent pathogène (Le terme pathogène (du grec παθογ?νεια ! « naissance de la douleur ») signifie : qui entraîne une maladie. Les germes pathogènes ou les...) (du grec pathos : malheur).

Mécanismes de défense

L'organisme se défend contre les dysfonctions de ses cellules et les agressions, c'est-à-dire des processus qui ont pour conséquence de détruire des êtres vivants. Ces agressions peuvent revêtir différentes formes :

  1. Les agressions dites physico-chimiques :
    • Mécaniques : frottements, chocs, chutes, etc.
    • Facteurs climatiques : altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique...), changement brusque de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de...), rayonnements, sécheresse, poussières, etc.
    • Agression par des agents chimiques : acides, bases, etc.
  2. Les agressions par d'autres êtres vivants :
    Un organisme constitue en effet pour un autre organisme un endroit idéal (En mathématiques, un idéal est une structure algébrique définie dans un anneau. Les idéaux généralisent de...) pour le développement de ses propres cellules et aussi pour un certain nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de micro-organismes qui pourraient y proliférer, il s'agit alors d'une infection.

Les agresseurs dans ce cas peuvent être :

    • des virus
    • des bactéries
    • des champignons
    • des levures
    • des helminthes
    • des arthropodes
    • des prions

Mécanismes de défense non-spécifique

Barrières physiques

  • La peau (ou tissu externe) est le premier, le plus grand et le plus important élément du système de défense : il prévient l'entrée de la plupart des corps étranger (Un corps étranger est un objet de taille au moins supérieure au millimètre et qui a pénétré le corps humain. Sa composition est très variable : bois ou...). Les personnes qui perdent trop de peau, par brûlure par exemple, risquent de succomber à des infections. Pour éviter cela, elles sont placées dans des chambres hospitalières maintenues aussi stériles que possible.
  • Les muqueuses (ou tissus continus) qui recouvrent les voies oropharingiennes et digestives, les voies respiratoires et urogénitales constituent également une barrière physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la...). Les cellules très étroitement juxtaposées sont imperméables à la plupart des agents infectieux. En surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique,...) de certaines muqueuses, un film de mucus animé par les battements de cils vibratiles permet de fixer, enrober puis évacuer vers l'extérieur la plupart des particules ou êtres vivants intrus.
  • Les cellules possèdent enfin divers systèmes « passifs » de défense chimiques et biochimiques (enzymes, acides gras, acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire, les bases.) lactique, flore intestinale (La flore intestinale est l'ensemble des micro-organismes qui se trouvent dans le tube digestif. Le terme de flore intestinale n'est guère correct, puisqu'il s'agit surtout de bactéries alors que le terme flore évoque...), pH du corps...).
  • Il existe aussi des barrières naturelles qui isolent tous nos organes de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à...) pour nous protéger des microbes pathogènes (bactéries, virus, champignons microscopiques ou moisissures).

Cellules phagocytaires

Les leucocytes phagocytaires (qui capturent puis digèrent les microbes) sont à :

  • 70% des granulocytes neutrophiles,
  • 5% des monocytes, qui se transformeront par la suite en macrophages,
  • 1,5% des granulocytes éosinophiles.

Système du complément

Le système du complément est un ensemble de protéines faisant partie de l'immunité non spécifique et agissant par une cascade protéolytique.

La pierre angulaire de ce système est la protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. En général, on parle de protéine lorsque la...) C3b. Elle permet :

  • d'opsoniser les bactéries et permettre ainsi la fixation des macrophages à leurs surfaces ;
  • de recruter le CAM (« complexe d'attaque de la membrane des bactéries »).

On arrive à la protéine C3b du complément de 3 façons différentes :

  1. par la voie dite classique : la cascade est déclenchée par la liaison de l'anticorps (lié à l'antigène) à la première protéine du complément C1 ;
  2. par la liaison d'une protéine spécifique à un sucre (Ce que l'on nomme habituellement le sucre est, dès 1406, une "substance de saveur douce extraite de la canne à sucre" (Chrétien de Troyes,...) se trouvant à la surface de la bactérie ;
  3. par la liaison du facteur B à une C3b déjà insérée dans la membrane bactérienne. C'est la voie alternative.

Réaction inflammatoire

Les 4 signes de l'inflammation (Une inflammation est une réaction de défense immunitaire stéréotypée du corps à une agression : infection, brûlure, allergie…) sont: rougeur, chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !), douleur (La douleur est la sensation ressentie par un organisme dont le système nerveux détecte un stimulus nociceptif. Habituellement, elle correspond à un signal d'alarme de...) et œdème.

    • La chaleur et la rougeur sont dues à la vasodilatation (augmentation) des capillaires et au ralentissement (Le signal de ralentissement (de type SNCF) annonce une aiguille (ou plusieurs) en position déviée qui ne peut être franchie à la vitesse normale de la ligne.) de la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) du sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent chez la plupart des animaux. Un humain adulte est...)
    • La douleur est due à la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) des fibres (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.) nerveuses
    • L'œdème dû à l'exsudation du plasma ( En physique, le plasma décrit un état de la matière constitué de particules chargées (d'ions et d'électrons). Le plasma quark-gluon est un plasma qui constituerait les grandes étoiles à neutrons...)
  1. La réaction inflammatoire :
    • réaction vasculaire
    • réaction cellulaire
  2. Les phagocytes et lymphocytes T cytotoxiques :
    • les leucocytes phagocytaires
    • les lymphocytes T cytotoxiques
  3. Les protéines antimicrobiennes (défense humorale).

Système lymphatique

Les globules blancs passent la majeure partie de leur temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) hors du système circulatoire, et patrouillent dans le liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) interstitiel des cellules où se déroulent la plupart des luttes contre les agents pathogènes. Certains macrophages résident en permanence dans les organes (poumons, foie) ou dans le système lymphatique.

Le système lymphatique comprend divers organes (thymus, moelle osseuse, rate (La rate (en grec ancien σπλήν (splēn), en latin lien, d'où les adjectifs splénique et liénal) est un organe fragile, profond, situé dans l'hypochondre gauche en regard de la...), amygdales, appendice et ganglions lymphatiques) qui jouent un rôle important dans le système immunitaire.

Les capillaires lymphatiques drainent une partie du liquide interstitiel qui baigne les tissus. Le liquide, alors appelé lymphe, finit par retourner dans la circulation sanguine via le canal thoracique. Sur son parcours, la lymphe traverse (Une traverse est un élément fondamental de la voie ferrée. C'est une pièce posée en travers de la voie, sous les rails, pour en maintenir l'écartement et l'inclinaison, et transmettre au ballast les charges...) de nombreux ganglions lymphatiques dans lesquels tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) agent pathogène rencontre des globules blancs.

Mécanismes de défense spécifique

  1. Spécificité
  2. Reconnaissance du soi et du non-soi :
    • Le soi d'un individu (Le Wiktionnaire est un projet de dictionnaire libre et gratuit similaire à Wikipédia (tous deux sont soutenus par la fondation Wikimedia).) est défini par des récepteurs du Complexe majeur d'histocompatibilité (CMH, nommé HLA chez l'Homme) présents sur la membrane de ses cellules, associés aux fragments peptidiques qu'ils présentent.
    • Le non-soi d'un individu est défini par des récepteurs cellulaires ou toute autre molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière possédant les...) différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de...) du soi et ainsi reconnus comme étrangers par notre organisme. Le non-soi déclenche une réaction immunitaire. La reconnaissance du non-soi se calque sur celle du soi, y compris au sein des liquides circulant extracellulaires, lymphatiques, veineux, artériels mais aussi des différents mucus, cf.supra. Les immunoglobulines portées par les membranes des globules blancs et les immunoglobulines dissoutes se fixent sur les molécules présentes dans ces différents liquides. En l'absence de molécule HLA, et si cette molécule est inconnue, le système immunitaire la reconnaît comme du non-soi et déclenche une cascade de réaction destinée à la détruire... Une des limites d'efficacité et de sensibilité du système immunitaire repose donc sur la spécificité de la distinction entre le soi et le non-soi. Par exemple, les lymphocytes et les plasmocytes ne pénètrent pas dans certains tissus comme ceux du cerveau ou de la thyroïde (La thyroïde ou glande thyroïde est la plus volumineuse des glandes endocrines (sécrétant des hormones) chez l'être humain.), ils ne les reconnaissent donc pas comme du soi. Qu'une inflammation s'y installe, ou que ces cellules entrent à leur contact, et ils les identifieront comme du non-soi, puis ils sécrèteront des anticorps qui s'y fixeront pour les détruire et qui initieront ainsi une réaction dite auto-immune qui ira en s'amplifiant.

De même que, si les molécules présentes à la surface des agents pathogènes ou des cellules cancéreuses proviennent du soi ou en sont suffisamment proches, le système immunitaire les considèrera comme du soi et ne déclenchera pas de réaction immunitaire. Le problème est similaire pour les muqueuses où la frontière (Une frontière est une ligne imaginaire séparant deux territoires, en particulier deux États souverains. Le rôle que joue une frontière peut fortement varier suivant les régions et les époques....) entre le soi et le non-soi est très ténue. Des molécules habituellement bien tolérées peuvent donc y devenir allergisantes quand elles pénètrent dans des espaces d'où elles devaient être absentes.

Système immunitaire humoral

Le système immunitaire humoral agit contre les bactéries et les virus dans les liquides du corps humain (Le corps humain est la structure physique d'une personne.) (tels que le sang en secrétant des substances susceptibles d'aider à la destruction des agents pathogènes- historiquement le sang et la lymphe étaient nommés les humeurs du corps). Ses principaux moyens d'action sont les immunoglobulines, aussi appelées anticorps, produites par les plasmocytes qui sont "l'évolution" des lymphocytes B (B car les lymphocytes B ont été découverts chez l'oiseau (Un oiseau (ou classe des Aves) est un animal tétrapode appartenant à l'embranchement des vertébrés. S'il existe près de 10 000 espèces d'oiseaux, très différentes tant par leur...) dans la "Bourse de Fabricius" ; par la suite le "B" fut conservé car Bone marrow, la moelle osseuse en anglais correspond au lieu de maturation de ces cellules) à la suite de la reconnaissance par certains de leur récepteur membranaire d'interleukine (molécule chimique permettant le clonage des LB et leur différentiation) produite par les lymphocytes T4.

Notons l'existence d'une maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) impliquant le système immunitaire adaptatif. Il s'agit du Bare Lymphocytes Syndrome (Un syndrome est un ensemble de signes cliniques et de symptômes qu'un patient est susceptible de présenter lors de certaines maladies, ou bien dans des circonstances cliniques...) (BLS). Les patients souffrant de cette maladie ne peuvent présenter d'antigène (Un antigène est une macromolécule naturelle ou synthétique, reconnue par des anticorps ou des cellules du système immunitaire et capable d'engendrer une réponse immunitaire. ...) à la surface des cellules présentatrices d'antigène et il ne peut donc pas y avoir production d'anticorps. Cette maladie a notamment permis des avancées en biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle des êtres...) moléculaire en permettant l'identification par complémentation d'un facteur de transcription essentiel, le transactivateur de classe II (CIITA).

Système immunitaire cellulaire

Le système immunitaire cellulaire s'occupe des cellules infectées par des virus, bactéries, et les cellules cancéreuses. L'action s'effectue via les cellules T, aussi appelées lymphocytes T (T parce que ces cellules mûrissent dans le thymus après leur naissance dans la moelle osseuse). On distingue deux grandes familles de Lymphocytes T :

  • les lymphocytes T cytotoxiques (TC) reconnaissent les cellules infectées en utilisant des récepteurs pour tester la surface des autres cellules. Si elles reconnaissent une cellule infectée, elles peuvent la détruire ainsi que le virus qu'elle contient.
  • les lymphocytes T Helper (TH) qui interagissent avec les macrophages (qui ingèrent les substances dangereuses) et produisent également des cytokines (interleukine) induisant la prolifération des Lymphocytes B et T.

Aux lymphocytes T s'ajoutent aussi les cellules dites « NK » pour Natural (Natural est un langage de programmation semi-compilé, édité par la société allemande Software AG.) Killers. Ces cellules sont impliquées dans une réponse à mi-chemin entre spécifique et non spécifique, selon les situations. Elles jouent notamment un rôle en début de grossesse (La grossesse est le processus physiologique au cours duquel la progéniture vivante d'une femme se développe dans son corps, depuis la conception jusqu'à ce qu'elle puisse survivre hors...), le fœtus devant se protéger contre elles pour pouvoir survivre dans le ventre de sa mère.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0. Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page.

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