Structure générale du système immunitaire Les mécanismes de défense spécifiques Septembre 2010

Définition de l’immunité immunis = protégé de... première date dans l’histoire de l’immunologie:E. Jenner la vaccine protège contre la variole 1796 Définitions: L’ensemble des mécanismes biologiques permettant à l’organisme d’assurer son intégrité en éliminant ses propres constituants altérés et les substances étrangères auxquelles il est exposé (infection, greffe, allergènes…) Le système immunitaire est un ensemble de cellules et de molécules qui interagissent entre elles de manière coordonnée pour assurer la fonction de défense contre les agresseurs L’immunité peut être active ou passive Rôle du système immunitaire: reconnaître un contexte de DANGER et DISTINGUER le soi et le non-soi

Formule leucocytaire Dans le sang, on trouve des globules blancs ou leucocytes qui jouent un rôle dans la défense de l'organisme. Il existe plusieurs types de leucocytes (4 à 10 G/l) PNN 1, à 7 G/l Lymphocytes 2 à 4 G/l Monocytes qui se transforment au niveau des tissus en macrophages ou en cellule dendritique 0,2 à 1 G/l Eosinophiles 0 à 0,5 G/l Basophiles 0 à 0,2 G/l

Polynucléaire neutrophile. Lymphocytes Monocyte. images:fmc. med Polynucléaire neutrophile Lymphocytes Monocyte images:fmc.med.univ-tours.fr

Polynucléaire éosinophile Polynucléaire basophile image:bioimage.free.fr image:fmc.med.univ-tours.fr

Polynucléaire neutrophile et monocyte Lymphocyte Mastocyte

Le système immunitaire: deux systèmes de défense qui coopèrent Immunité Innée ou Naturelle ou Non spécifique: Cellules phagocytaires (polynucléaires neutrophiles, macrophages) Cellules présentatrices d'Ag = CPA (cellules dendritiques) Cellules tueuses naturelles (Natural Killer) Le système du complément Barrières cutanées et muqueuses Immunité Adaptative ou Acquise Spécifique: Les lymphocytes T (LT) Les lymphocytes B (LB) qui produisent les immunoglobulines = les anticorps

Les cellules présentatrices d’antigène (CPA) assurent l’interface entre l’immunité innée et adaptative Les cellules dendritiques résident dans les tissus périphériques Elles migrent via les lymphatiques vers les ganglions drainants stimulent les LT Image: e-sante.futura-sciences.com

Les monocytes macrophages Monocyte (flèches) Polynucléaire neutrophile Plasmocyte Macrophage Trois lymphocytes CPA Les monocytes macrophages Les cellules dendritiques (Langerhans au niveau de la peau) Les lymphocytes B image.bloodline.net polconsultant.com anne.decoster.free.fr

Le système immunitaire: deux systèmes de défense qui coopèrent Immunité Innée ou Naturelle ou Non spécifique: Première ligne de défense Réponse peu spécifique Innée donc immédiate Due aux cellules phagocytaires (polynucléaires neutrophiles, macrophages), cellules NK, CPA… Utilise des récepteurs peu spécifiques Pas de mémoire Réponse stéréotypée Immunité Adaptative ou Acquise Spécifique: Réponse très spécifique Retardée Due aux lymphocytes T (LT), aux lymphocytes B (LB) et aux anticorps (=immunoglobulines) produits par les LB Utilise des récepteurs d’Ag hautement spécifiques: TCR « Tcell receptor » BCR « B cell receptor » Mémoire immunitaire: protection en cas de réintroduction de l’Ag Réponse adaptée

Composants du système immunitaire: tissus lymphoïdes de l’organisme Les organes lymphoïdes centraux ou primaires sont le lieu de production et de développement des lymphocytes, indépendamment de l’antigène - Le thymus produit chaque jour de nouveaux lymphocytes T « naïfs » - La moelle osseuse produit chaque jour de nouveaux lymphocytes B « naïfs » Les organes lymphoïdes secondaires sont le lieu de rencontre avec l’Ag et le lieu d’initiation de la réponse immunitaire adaptative: - ganglions lymphatiques sur le trajet de la circulation lymphatique - rate sur le trajet de la circulation sanguine - tissu lymphoïde associé aux muqueuses sous les muqueuses Les lymphocytes naïfs entrent dans les ganglions à partir du sang Les Ag provenant du site atteignent les ganglions par les vaiseaux lymphatiques Les lymphocytes rejoignent la circulation sanguine par le canal thoracique

Les lymphocytes se développent dans les organes lymphoïdes primaires et rencontrent et réagissent aux antigènes dans les organes lymphoïdes secondaires

Composants du système immunitaire: Cellules du système immunitaire Macrophage Cellule dendritique (c’est une CPA) Polynucléaire neutrophile Polynucléaire éosinophile Polynucléaires basophile Mastocytes Phagocytose et présentation d’Ag Capture de l’Ag dans le tissu et présentation de l’Ag dans le ganglion Phagocytose et bactéricidie Cytotoxicité Libération de l’histamine

Les lymphocytes Lymphocytes B représentent 5 à 15% des lymphocytes circulants sont le support de l’immunité adaptative humorale quand ils sont stimulés, les LB se différencient en plasmocytes, cellules dont le rôle est la synthèse et la sécrétion d’Ig BCR = Ig de surface peut reconnaître l’Ag dans sa configuration native (protéine) Lymphocytes T représentent 70% des lymphocytes circulants sont le support de l’immunité cellulaire On distingue deux populations principales des LT: LT CD4+ ou auxiliaires ou helper (2/3) ont le rôle d’activer et d’amplifier la réponse immunitaire; sont programmés pour devenir des cellules sécrétrices de cytokines et des cellules mémoire sous-populations TH1 et TH2 LT CD8+ (1/3 )sont programmés pour devenir des cellules effectrices cytotoxiques (CTL CD8+) et des cellules mémoires Le TCR reconnaît un fragment protéique présenté par une molécule du CMH, nécessité de CPA

Immunoglobulines ou anticorps produites par les lymphocytes B et les plasmocytes Image: anne.decoster.free.fr Glycoprotéines présentes soit à la surface des lymphocytes B (sIg: est le BCR) soit sous forme soluble dans les liquides biologiques Fonction anticorps

Couple Ag-Ac Images: acceseducation.com et freesvt.free.fr

Réponse primaire/secondaire

Cellules NK Image: ac-nancy-metz.fr Les cellules tueuses naturelles: constituent la 3ème population lymphocytaire Elles n’expriment pas de récepteur spécifique de l’antigène Ce sont des cellules de l’immunité innée avec un rôle crucial dans l’immunité anti-infectieuse en particulier antivirale et anti-tumorale

Reconnaissance de l’antugène par le lymphocyte T Image: ac-nancy-metz Reconnaissance de l’antugène par le lymphocyte T Image: ac-nancy-metz.fr

Présentation de l’antigène aux lymphocytes T CD4+ Interaction indispensable au développement d’une réponse immunitaire Image:users.rcn.com

Présentation de l’antigène aux lymphocytes T CD8+ Interaction potentialisant (x100) le déclenchement du mécanisme cytotoxique Image:users.rcn.com

Le système immunitaire en action mobilisation successive de l’immunité naturelle puis adaptative La réponse immunitaire adaptative vis-à-vis d’un antigène donné peut être divisé en 5 étapes: Reconnaissance de l’antigène par les lymphocytes naïfs porteurs de récepteur complémentaire, participation des CPA Phase d’ activation et de multiplication (expansion) des lymphocytes effecteurs spécifiques Phase effectrice où immunité humorale et cellulaire coopèrent pour éliminer l’Ag Retour à l’état de départ (homéostasie) par la mort des lymphocytes effecteurs spécifiques car le stimulus a été éradiqué Seuls persistent les lymphocytes mémoire

Communications cellulaires Soit par contacts directs entre cellules Soit à distance par l’intermédiare des cytokines = médiateurs des communications inter-cellulaires (peptides), synthétisées en réponse à un signal activateur

Immunité anti-infectieuse Empêcher l’entrée des agents infectieux (barrière cutanéo-muqueuse, mécanique, PH, …) Lors d’une première entrée, éliminer l’agent infectieux: Ralentir la progression de l’agent infectieux avec les « moyens du bord » = Immunité innée (Complément, macrophage, NK, PNN…) Puis le développement progressif de l’immunité spécifique d’antigène « nettoie » ce qui reste = Immunité spécifique (Ac, LT CD4+ et LT CD8+) Lors d’une réapparition, réponse accélérée grâce à la mémoire immunitaire (Ac, LT CD4+ et LT CD8+)