Exploitation TPG système immunitaire UE 2.5 S3 PROCESSUS INFLAMMATOIRES ET INFECTIEUX L’existence du système immunitaire montre que l’organisme est capable de se défendre naturellement contre les agressions, notamment contre l’invasion des germes. Le système immunitaire d’un organisme est un ensemble coordonné d’éléments qui permet de discriminer le soi du non-soi.

Entre milieu extérieur GENERALITES Composition du sang  Circulation du sang 2) Missions du sang  Fonction de transport  Fonction de défense  Fonction de tampon  Fonction de régulation thermique  Occlusion des parois vasculaires lésées a) Fonction de transport Le sang permet d’assurer les échanges avec le milieu extérieur et entre les organes : Il apporte l’oxygène (O2) et les nutriments aux cellules et évacue le dioxyde de carbone et les déchets métaboliques. Il permet le transport des hormones, substances sécrétées par certaines cellules pour agir sur des cellules –cibles. b) Fonction de défense  Une partie des cellules sanguines sont des cellules de défense : Lutte contre les particules étrangères et les agents pathogènes. Reconnaissance des cellules dégénérées de l’organisme. c) Fonction de tampon  Entre milieu extérieur et milieu intérieur. Mise en jeu de processus régulateurs si variation du pH : équilibration par un système tampon.

Rappel : Composition du sang le plasma + éléments figurés du sang, mobiles : les globules rouges les globules blancs les plaquettes Le sang est un tissu ; il est constitué d’un liquide : le plasma, dans lequel circulent des cellules en suspension : les éléments figurés Liquide visqueux, opaque, sa couleur varie suivant le degré d’O², rouge rutilant au rouge foncé. Le sang est constitué de 2 grands types cellulaires qui sont fabriquées dans la moelle osseuse (substance contenue dans les os long et plats) L’examen des éléments figurés du sang = hémogramme ou numération formule sanguine =NFS

e) Occlusion des parois vasculaires lésées Volume sanguin total = Volume de sang total contenu dans l’organisme. En moyenne pour un individu d’environ 70kgs =env. 5 litres Définition du pH Unité de mesure de l’acidité ou de l’alcalinité d’une solution (degré d’acidité). Plus la quantité d’ions H+ (hydrogène) est importante, plus la solution est acide, Moins il y en a, plus elle est alcaline ou basique. Le pH : solutions acides ou alcalines pH < 7 : solutions acides. pH = 7 : solutions neutres (eau pure). pH > 7 : solutions alcalines. Exemples de pH Acide chlorhydrique : < 1 Liquide gastrique : 1,8. Citron 2,8. Café : 5. Urine = 5,5 à 7. Sang = 7,35 à 7,45. Ammoniaque = 12. d) Fonction de régulation thermique : Maintien d’une température de 36.5° à 37.5° à l’intérieur de l’organisme par le biais de la circulation sanguine. e) Occlusion des parois vasculaires lésées capacité de coagulation.

Rappel : Circulation du sang Par l’intermédiaire du cœur : petite et grande circulations. Le sang se charge d’O2 et se décharge du CO2 au niveau des poumons (petite circulation). Puis il passe dans la grande circulation pour irriguer les différents organes.

I 1 Schéma de la petite et de la grande circulation CO2 O2 POUMONS PETITE CIRCULATION COEUR GRANDE CIRCULATION ORGANES CO2 O2 Sang riche en CO2 Sang riche en O2

moelle osseuse rouge : zones de fabrication des éléments figurés chez l’adulte et chez l’enfant. La moelle osseuse ou moelle rouge =substance molle contenue dans les épiphyses des os longs et des os plats= lieu de fabrication des éléments figurés sanguins Elle produit environ chaque jour dans des conditions standard 100 à 250 milliards de GR 60 à 150 milliards de plaquettes Plusieurs dizaines de milliards de GB L’examen qui permet d’apprécier le richesse cellulaire de la moelle osseuse =myélogramme

I.2 Schéma du système lymphatique Le système lymphatique est représenté par divers organes : thymus, moelle osseuse, rate, amygdales, appendice et ganglions lymphatiques par les vaisseaux lymphatiques et la lymphe Les capillaires lymphatiques absorbent une partie du liquide interstitiel qui baigne les tissus et véhiculent les cellules de défenses.

9 Les capillaires lymphatiques sont présents dans tous les tissus de l’organisme = capillaire lymphatique = gros vaisseaux lymphatiques Les capillaires : microscopiques vaisseaux terminés par un cul de sac (pas de connexion avec le réseau vasculaire à ce niveau ) qui s’insinuent entre les cellules et les capillaires sanguins de tous les tissus sauf le système nerveux central, les os, les dents et la moelle osseuse Extrêmement perméables grâce à des cellules à chevauchement très lâche et des disjonctions qui s’ouvrent dès que la pression du liquide interstitiel augmente et se ferment quand elle baisse (la lymphe ne peut pas refluer vers le liquide interstitiel). Cette particularité permet le passage de protéines du liquide interstitiel vers la lymphe De plus, lorsque les tissus présentent une inflammation, la paroi des capillaires lymphatiques se perce d’orifices qui permettent le captage de molécules encore plus grosses : débris cellulaires, agents pathogènes et cellules cancéreuses. Ces derniers peuvent donc rejoindre la circulation sanguine et se répandre dans l’organisme ; fort heureusement les vaisseaux font des détours par les ganglions lymphatiques dans lesquels la lymphe est épurée. 9

I.3 Les autres organes lymphoïdes

Les autres organes lymphatiques 11 Organes lymphoïdes primaires ou « centraux » Le thymus La moelle osseuse Au cours de leur développement dans ces organes, les lymphocytes se différencient et vont acquérir leur immunocompétence c’est-à-dire la capacité à reconnaître les antigènes étrangers à l’organisme. À noter que la moelle est aussi le lieu de production des lymphocytes et des autres cellules sanguines 11

Le thymus 12 Situé de la base du cou, il s’étend jusqu’au médiastin, en arrière du sternum Il contient des lymphocytes indifférenciés et sécrète des hormones qui rendent les lymphocytes T immunocompétents c’est-à-dire aptes à agir contre des agents pathogènes précis dans le cadre de la réaction immunitaire : les lymphocytes T deviennent « équipés » pour reconnaître un antigène. glande qui joue un rôle important pendant les premières années de la vie : présent chez le fœtus, il croît de la naissance à l’adolescence, après il s’atrophie Le thymus s’atrophiant avec l’âge, cela signifie que les lymphocytes T immunocompétents forment une population âgée chez l’adulte, qui si elle vient à être détruite (cas du sida) ne peut être remplacée. 12

La moelle osseuse 13 son rôle dans l’immunité réside dans le fait que les lymphocytes B après un passage dans le sang, y refont un passage au cours duquel ils mâturent et se différencient , acquérant ainsi leur immunocompétence. elle donne naissance aux cellules souches hématopoïétiques 13

Organes lymphoïdes secondaires La rate : siège de prolifération de lymphocytes , elle renferme donc lymphocytes et macrophages. elle filtre le sang qu’elle débarrasse des globules et plaquettes détériorés, les débris, les corps étrangers, les bactéries, les virus, les toxines…de plus, elle emmagasine et « recycle » des produits de la dégradation des globules rouges (fer notamment) en vue d’une utilisation ultérieure. 14 située coté gauche de la cavité abdominale Elle ne filtre pas la lymphe Enfin la rate emmagasine les plaquettes Et chez le fœtus elle est le siège d’érythropoïèse (fonction qui cesse à la naissance) 14

Les MALT (tissus lymphoïdes associés au muqueuses) ; 15 Les MALT (tissus lymphoïdes associés au muqueuses) ; BALT : formations lymphoïdes respiratoires = amygdales (palatines, linguales, pharyngées) GALT : formation lymphoïdes de l’intestin grêle = plaques de Peyer b.a.l.t. bronchus associated lymphoid tissue GALT (gut-associated lymphoid tissue) : MALT situé dans le chorion de l'intestin grêle, composé entre autres par les plaques de Peyer BALT (bronchus-associated lymphoid tissue) : MALT associé aux bronches NALT (nose-associated lymphoid tissue) : MALT associé à la cavité nasale LALT (larynx-associated lymphoid tissue) : MALT associé aux larynx SALT (skin-associated lymphoid tissue) : MALT associé à la peau VALT (vascular-associated lymphoid tissue) : un type de MALT récemment découvert, associé aux artères, dont le rôle est inconnu. CALT (conjunctiva-associated lymphoid tissue) : MALT associé aux tissu conjonctif dans l'œil BALT (amygdales) : « anneaux » de tissu lymphatique, comportant des cryptes qui emprisonnent la majeure partie des agents pathogènes portés par l’air et les aliments, qui parviennent ainsi au tissu lymphoïde où la plupart sont détruits Cette « capture » et accumulation d’agents pathogènes présente donc un danger, mais la réaction que cela génère contribue à la réaction immunitaire ciblée ultérieure : les cellules immunitaires alors produites gardent le « souvenir » des agents pathogènes et peuvent mobiliser des défenses organisées contre ces agents tout au long de la vie GALT (plaques de Peyer) situées dans la partie distale de l’intestin grêle (iléon), ce sont des amas isolés de tissu lymphoïde qui abritent des macrophages qui capturent et détruisent les bactéries avant qu’elle ne franchissent la paroi intestinale 15

I.4 Rôle des vaisseaux lymphatiques 16 Maintien de la volémie et de la pression artérielle : les vaisseaux lymphatiques ramènent dans la circulation sanguine le surplus de liquide interstitiel résultant de la filtration capillaire; en effet, ce surplus doit retourner dans la circulation sanguine pour que le volume sanguin reste normal et que la pression artérielle soit maintenue. Les vaisseaux lymphatiques s’acquittent de cette tâche. (aux extrémités des capillaires, les pressions qui s’exercent chassent du plasma et des globules blancs hors des capillaires artériels ; la traversée de ce liquide forme le liquide interstitiel qui baigne les cellules de l’organisme qui y puisent les éléments nutritifs et rejettent les déchets. Une partie de ce liquide est réabsorbée à l’extrémité veineuse des capillaires, la partie non réabsorbée -environ 3 litres- par jour s’intègre au liquide interstitiel) 16

Rôle des vaisseaux lymphatiques 17 Contribution aux défenses de l’organisme : Transport de la lymphe qui elle même transporte des molécules et cellules du système immunitaire (lymphocyte T et B) et les conduit jusqu’aux ganglions lymphatiques. Rôle nutritif La lymphe apporte au sang circulant les graisses absorbées au niveau chylifères de l’intestin grêle. ganglions lymphatiques, organes essentiels dans les défenses de l’organisme. 17

I.5 définition de la lymphe liquide interstitiel qui une fois drainé par des capillaires lymphatiques prend le nom de lymphe. Ce liquide interstitiel est un liquide clair qui remplit l’espace entre les capillaires sanguins et les cellules, il facilite les échanges de nutriments et de déchets entre ceux-ci. Liquide jaunâtre de réaction alcaline. composition est analogue à celle du plasma. elle distribue les lymphocytes (les cellules y puisent leurs nutriments et y rejette leur déchets) Un corps humain moyen contient environ 1 à 2 litres de lymphe.

Circulation de la lymphe 19 la lymphe circule dans les vaisseaux dans un seul sens sous l’effet de plusieurs mécanismes analogues à ceux du retour veineux : Propulsion due à la contraction des muscles squelettiques Action de valvules anti-reflux Variations de pression créées dans la cavité thoracique lors de l’inspiration La pulsation des artères favorise également la progression de la lymphe De plus les gros troncs sont animés de contractions rythmiques (muscles lisses) malgré ces mécanismes, cette circulation est très lente la lymphe circule dans les vaisseaux dans un seul sens (des parties distales du corps vers le cœur) malgré ces mécanismes, cette circulation est très lente (environ 3 litres de lymphe sont déversés dans la circulation par 24 heures) 19

Les ganglions lymphatiques 20 groupés le long des vx lymphatiques, ils se comptent par centaines et sont enchâssés dans le tissu conjonctif On trouve des groupes particulièrement étendus près de la surface des régions de l’aine, de l’aisselle, du cou (donc non visibles sous la peau à l’état normal) 20

Les ganglions lymphatiques 22 Ils filtrent et épurent la lymphe qui doit toutefois traverser plusieurs ganglions pour être purifiée et avec une certaine stagnation de la lymphe à l’intérieur des ganglions ce qui laisse aux lymphocytes et aux macrophages le temps d’agir. Ils «retiennent» les agents pathogènes que la lymphe a pu capter tout au long de son parcours en vue de leur destruction Lors d’une infection quelconque, l’agent infectieux se retrouve très rapidement dans la lymphe, avant d’arriver au niveau d’un ganglion lymphatique. Celui-ci gonfle alors afin d’accueillir un grand nombre de lymphocytes ciblant l’agent infectieux en question. 22

23 Ils renferment des lymphocytes B, des macrophages et des lymphocytes T qui leur confèrent leurs propriétés de purification de la lymphe avant qu’elle ne réintègre le sang : Les macrophages englobent et détruisent les bactéries, cellules cancéreuses, débris cellulaires (phagocytose) Les lymphocytes jouent un rôle essentiel dans le déclenchement de la réaction immunitaire aux agents pathogènes et aux corps étrangers Les ganglions sont le siège de la division rapide des lymphocytes B, engendrant les plasmocytes (producteurs d’anticorps) 23

I .6 Lien entre circulation sanguine et circulation lymphatique 24 Structure analogue à celle des veines Parallèles aux capillaires et aux veinules (en nombre inférieur et de calibre inférieur donc plus lent) Se rassemblent dans des vaisseaux de calibre supérieur pour atteindre la veine cave supérieure. 24

RAPPELS GLOBULES BLANCS (GB) ou LEUCOCYTES Les polynucléaires Les monocytes Les lymphocytes Les cellules myéloïdes qui donnent naissance aux éléments suivants : Les Globules rouges Les plaquettes Les polynucléaires neutrophiles, les éosinophiles et basophiles (constituent les globules blancs) et les monocytes qui ont une fonction de phagocytose Seule la moelle osseuse (substance contenue dans les os longs et plats ) est productrice de cellule myéloïdes Les cellules lymphoïdes qui donnent naissance aux éléments suivants : Les lymphocytes On trouve le tissus lymphoïde dans la moelle osseuse et dans les organes lymphoïdes: ganglions lymphatiques, rate, amygdales, plaques de Peyer, appendice vermiculaire, thymus

La leucopoïèse, formation des GB Elle a lieu dans la moelle osseuse. La cellule souche se différencie d’abord en précurseurs : monoblastes, lymphoblastes, myéloblastes Les cellules se différencient ensuite pour former 3 grands types de globules blancs : les lymphocytes, les monocytes et les granulocytes.

1) LES GRANULOCYTES ou LEUCOCYTES POLYNUCLEAIRES Communément appelés polynucléaires Fonction commune et essentielle : la phagocytose lutte contre l’infection et l’inflammation par rôle de « tueurs ». Tissus myéloïde de la moelle osseuse

Mobilité des polynucléaires Le polynucléaire est mobile et possède la propriété de sortir des vaisseaux par diapédèse grâce à ses pseudopodes, sorte de tentacules qu’il glisse à travers les cellules de l’endothélium. Un GB passé dans les tissus ne revient jamais dans la circulation sanguine. Il rampe : mouvement amiboïde pour sortir des vaisseaux capillaires Rampe se déforme et s’infiltre entre les cellules endothéliales des vaisseaux jusqu’au tissus= la diapédèse

3 types de polynucléaires : Neutrophiles, basophiles, éosinophiles. Les neutrophiles agissent par phagocytose, ils ingèrent et détruisent les bactéries, puis meurent et forment le pus. Pour le polynucléaire neutrophiles : sa fonction est la phagocytose de corps étrangers surtout des bactéries. Dès qu’un germe a pénétré dans l’organisme, il existe une série de phénomènes de défense : Il est attiré sur son lieu d’action par divers substances d’origine bactérienne = chimiotactisme Par diapédèse il arrive dans les tissus où sont les bactéries qu’il ingère en l’incluant dans une vacuole Destruction de la membrane bactérienne puis bactéricidie puis digestion Un ralentissement du courant sanguin dans les capillaires Adhérence des polynucléaires à travers la paroi vasculaire vers le lieu de l’infection Phagocytose des germes par les polynucléaire Destruction et digestion des germes par des polynucléaires puis ils meurent et forment le pus

3 types de polynucléaires (2) Les éosinophiles interviennent essentiellement dans les réactions allergiques ou parasitaires et les maladies auto immunes. Les basophiles : rôle non défini, ils peuvent même être absents de l’organisme sans conséquences

2) LES MONOCYTES Formés dans le tissu myéloïde Transportés par le sang jusqu’aux tissus où ils se fixent. Où ils prennent alors le nom de macrophages, Double  rôle : Phagocytose des éléments étrangers et des cellules mortes de grande taille. Conservation de l’information immunitaire et transmission aux lymphocytes. Naissent au niveau de la moelle et circule dans le sang, mais ils ne séjournent que peu de temps dans le sang, passent dans les tissus où ils se transforment et se fixent : ils deviennent alors des macrophages. Leur durée de vie peut atteindre plusieurs mois. Ils peuvent phagocyter des cellules de grandes tailles Ils conservent l’information immunitaire et la transmette aux lymphocytes mais pas d’intervention directe dans la réponse immunitaire

3) LES LYMPHOCYTES  Rôle fondamental dans la protection de l’organisme à travers des phénomènes immunitaires. Immunité : propriété que possède l’organisme et qui correspond à un ensemble de mécanismes physiologiques intervenant dans la reconnaissance et l’élimination des substances étrangères ou anormales pénétrant dans l’organisme. 2 types de lymphocytes : B et T.

a) les lymphocytes B  Au sortir de la moelle, ils vont directement dans les organes lymphoïdes (rate, thymus, ganglions lymphatiques, amygdales…). Au contact de l’antigène d’une particule étrangère, ils fabriquent des anticorps destinés à détruire spécifiquement cet antigène. = réponse immunitaire de type humorale (les anticorps sont situés dans le plasma). N’existe qu’en faible quantité dans le sang Durée de vie de quelques jours Les lymphocytes Appartiennent au tissu lymphoïde, ils se répartissent dans l’organisme au niveau des ganglions lymphatiques, de la rate, du thymus et des amygdales, et au niveau des formations annexes du tube digestif (appendice) A partir de cellules souches lymphocytaires situées dans la moelle osseuse, une partie se transforme en lymphocytes B, que l’on les retrouve dans les ganglions lymphatiques et la rate, ils circulent en très petite quantité dans le sang circulant, ils ont une durée de vie courte (quelques jours). Une autre partie fournit les lymphocytes T qui transitent dans le thymus où ils acquiert une immunocompétence, c'est-à-dire de pouvoir reconnaître les éléments étrangers à l’organisme, ils représentent la majorité des lymphocytes circulant dans le sang, ils ont une durée de vie longue : plusieurs mois pour certains Leur fonction Ces 2 types de lymphocytes n’interviennent pas de la même façon au cours des réponses immunitaires Les lymphocytes B interviennent dans une réponse de type humoral : il sécrètent des anticorps circulant qui attaquent et détruisent l’élément étranger. Ce sont eux qui sécrètent les anticorps en réponse à une stimulation étrangère d’un antigène.

b) les lymphocytes T Ils assurent une réponse immunitaire de type cellulaire : Ils ne sécrètent pas d’anticorps mais se fixent sur la cellule qui contient l’antigène et la détruisent. Les plus nombreux dans le sang circulant. Les lymphocytes T interviennent dans une réponse de type cellulaire, ce sont eux-mêmes qui détruisent l’élément étranger. Il existe des sous population de lymphocytes T Les lymphocytes T auxiliaires, ils transmettent l’information antigénique aux autres lymphocytes T/ou B Les lymphocytes T répondeurs qui reçoivent l’information antigénique et qui se divisent pour donner naissance aux : Lymphocytes T cytotoxiques : leur rôle est de détruire la cellule cible Lymphocytes T mémoire qui conservent le souvenir de l’information antigénique Les lymphocytes T suppresseurs qui sont chargés de contrôler, diminuer, où arrêter la réponse immunitaire quand celle-ci a atteint son but

II Concernant le système immunitaire Antigène ou immunogènes (Ag) molécule ou substances reconnue comme étrangère à l’organisme et qui provoque la synthèse d'anticorps spécifiques. Ou molécule ou substance qui, introduite dans l’organisme provoque une réponse immunitaire

anticorps (Ac) ou immunoglobulines (Ig) sont des protéines immunitaires synthétisées par les plasmocytes (issus de la différenciation des lymphocytes ) en réponse à la pénétration d’un antigène dans l’organisme

Les lymphocytes : Cellule souche dans la moelle osseuse : une partie fournie des lymphocytes qui vont directement dans les organes lymphoïdes : lymphocytes B Une autre partie transite par le thymus avant la périphérie : lymphocyte T Lymphocyte B et T : parcours différents, actions différentes Lympho B : réponse type humoral Lympho T : réponse type cellulaire

phagocytose : Mécanisme qui permet à certaines cellules spécialisées (macrophages, granulocytes neutrophiles) ainsi qu'à certains organismes unicellulaires (protistes) l'ingestion de particules étrangères tels que des bactéries, des débris cellulaires, des poussières... PHAGOCYTOSE = ingestion et destruction des agents pathogènes qui ont percé les barrières superficielles Les phagocytes dont les plus importants sont les macrophages sont présents dans la majorité des organes et circulent dans le compartiment interstitiel à la recherche de débris cellulaires ou « d’envahisseurs étrangers » Les leucocytes neutrophiles ont aussi une fonction phagocytaire quand ils rencontrent des agents infectieux dans les tissus (mais ils se détruisent eux mêmes dans l’action)

II 2 : Immunité naturelle ou acquise?

Défenses non spécifiques (« immunité » naturelle) Barrières mécaniques qui recouvrent la surface de l’organisme Diverses cellules et substances chimiques qui combattent à l’avant garde afin de protéger l’organisme des agents pathogènes « non spécifique » signifie que ces défenses ne sont pas spécialisées à l’égard d’un agent pathogène en particulier Elles réagissent rapidement pour protéger l’organisme contre toutes substances étrangères; elles réduisent la charge de travail du système immunitaire en empêchant l’entrée et la propagation des microorganismes dans l’organisme. Défenses spécifiques (immunité spécifique ou adaptative ou acquise ) = la réaction immunitaire réaction immunitaire humorale réaction immunitaire à médiation cellulaire « spécifique » signifie que ce système assure une protection adaptative dirigée avec précision contre des antigènes spécifiques (le système reconnaît les substances étrangères ou les agents pathogènes particuliers et dirige une attaque contre eux, cad contre les antigènes spécifiques qui stimulent la réaction immunitaire Cette réaction est systémique, cad non limitée au siège initial de l’infection Elle possède une mémoire : le système immunitaire reconnaît les agents pathogènes déjà rencontrés et il élabore contre eux des attaques très énergiques Lorsqu’il fonctionne bien il assume efficacement sa fonction de protection de l’organisme contre la plupart des microorganismes infectieux, les tissus et organes transplantés et même ses propres cellules qui se retournent contre lui (cellules cancéreuses) et parvient à ce résultat Mais il souffre d’un défaut majeur : il lui faut d’abord « rencontrer » une substance étrangère (antigène) ou être sensibilisé par une exposition initiale avant de pouvoir protéger l’organisme contre cette substance UE 2.5 processus inflammatoires et infectieux - michèle brière - septembre 2010 La spécificité des mécanismes de défense immunitaire réside dans la reconnaissance du soi et du non-soi. Le soi d’un individu ou antigène est défini par des récepteurs présents sur la membrane de ces cellules comme les globules rouges. Il existe des antigènes propres à l’individu et des antigènes extérieurs à l’individu. Ceux extérieurs à l’individu : toute substance étrangère à l’organisme, identifié comme telle par le système immunitaire qui va produire des anticorps dirigés spécifiquement contre elle. Exemple d’antigène extérieur : protéines contenues dans des cellules ou corps étrangers comme les GR transfusés, organes greffés, bactéries, virus.. Ou bien présent dans l’environnement tel que le pollen. Le non soi d’un individu est constitué par toute autre molécule différente du soi : substance étrangère à l’individu ou Ag extérieur, sera reconnu étranger par la cellule, elle déclenche une réaction immunitaire appelée antigène-anticorps (essentiellement du à l’activation du système humoral); Ces deux modes de défense travaillent toujours en étroite collaboration, dans un but commun : la protection de l’organisme 40 40

Les défenses non spécifiques = les barrières superficielles 1eres lignes de défense! 41 A) = les barrières mécaniques qui recouvrent la surface de l’organisme : Peau et muqueuses intactes produisant différentes substances chimiques protectrices : Acidité des secrétions cutanées Substances toxiques contenues dans le sébum Enzymes (lysozyme) contenues dans la salive, les larmes Sécrétions vaginales acides et pH acide des urines Sécrétions acides de l’estomac & enzymes lysant les protéines Mucus des voies respiratoires et digestives … Existe aussi des dispositifs particuliers participant à la lutte contre l’entrée des microorganismes : poils qui « filtrent », cils vibratiles (de l’appareil respiratoire) qui font remonter le mucus chargé de débris (inhibe croissance des bactéries) (agents bactéricides) (destruction des microorganismes) Peau et muqueuses intactes sont une barrière physique très efficace, bloquant l’entrée de la plupart des microorganismes (qui fourmillent) Outre leur fonction de barrière, ces épithéliums produisent différentes substances chimiques protectrices. Le sébum est sécrété par les glandes sébacées de la peau pour former un film lipidique qui sert à le protéger des germes en l’acidifiant. L’évacuation de l’urine nettoie l’uretre et retarde la colonisation microbienne de l’ap urinaire Toux, éternuements Diarrhées et vomissements permettent d’expulser les microorganismes 41

Les défenses non spécifiques = défenses cellulaires et chimiques 42 B) les défenses internes: Le pouvoir destructeur des cellules phagocytaires et cellules tueuses naturelles. Intervention de protéines antimicrobiennes : système du complément et interféron notamment. Les cellules phagocytaires sont représentées par les leucocytes qui capturent et digèrent les microbes. Ils sont à 70% des leucocytes neutrophiles, 5% des monocytes qui se transformeront par la suite en macrophages, 1,5% de leucocytes éosinophiles, 0,5% leucocytes basophiles. Phagocytose par neutrophiles et macrophages PHAGOCYTOSE = ingestion et destruction des agents pathogènes qui ont percé les barrières superficielles Les phagocytes dont les plus importants sont les macrophages sont présents dans la majorité des organes et circulent dans le compartiment interstitiel à la recherche de débris cellulaires ou « d’envahisseurs étrangers » Les leucocytes neutrophiles ont aussi une fonction phagocytaire quand ils rencontrent des agents infectieux dans les tissus (mais ils se détruisent eux mêmes dans l’action) Cellules tueuses (Natural Killer): Nettoient le sang et la lymphe Sont capables de tuer les cellules cancéreuses et les cellules infectées par des virus avant que le système immunitaire entre en action, Contrairement aux cellules du système immunitaire qui ne peuvent réagir que contre des cellules spécifiques, les NK peuvent agir contre n’importe quelle cellule infectée par un virus ou cellule tumorale. Cellules tueuses naturelles NK : lymphocytes non B et non T Les cytokines : soit détruit la cellule, soit produit interféron et interleukine pour amplifier la réponse immunitaire empêchant le passage du virus dans les cellules saines, ou la réplication virale des cellules infectées. 42

Le complément :Système complexe 43 Groupe d’une trentaine de protéines présentes dans le sang sous forme inactive Rôle : quand il est activé, le système libère des médiateurs chimiques qui accentuent presque toutes les aspects de la réaction inflammatoire Élimine les bactéries et d’autres cellules par cytolyse Bien qu’il s’agisse d’un système non spécifique, il complète les deux systèmes (spécifique et non spécifique) ou en accroît l’efficacité Système du complément : système de protéines sériques activés par un complexe immuns (Ac+Ag liés) Des déficits en complément se traduisent par une sensibilité accrue à certaines infections 2 voies d’activation Classique : fixation du complément (le complément se fixe sur le complexe formé par un Ag et un Ac) Alterne : interaction entre certains facteurs du système et les molécules présentes à la surface de certains micro-organismes Chacune des 2 voies intervient en cascade de réactions qui se succèdent pour finalement provoquer la cytolyse, favoriser la phagocytose (amplifie le chimiotactisme) et l’opsonisation (processus au cours duquel des protéines du complément se lient se lient à la surface d’1 microorganisme et renforce la phagocytose) accentuer la réaction inflammatoire CONSEQUENCES BIOLOGIQUES DE L’ACTIVATION DU COMPLEMENT - Lyse de certaines bactéries par le complexe d’attaque membranaire formé par l’activation des composés terminaux C5 à C9. - Opsonisation par dépôt de C3b, ce qui facilite la phagocytose. - Activité pro-inflammatoire,liée surtout aux composés C3a et C5a ( = anaphylatoxines ). QUELQUES DEFICITS GENETIQUES DU SYSTEME DU COMPLEMENT : - Déficit en C2 : augmentation des maladies auto-immunes - Déficit en C5,C6,C7,C8 : augmentation des infections à méningocoque, à gonocoque - Déficit en inhibiteur du C1 : œdème angioneurotique. 43

Protéine microbienne : l’interféron 44 Les cellules infectées par les virus st impuissantes à se protéger mais elles peuvent cependant contribuer à la défense des cellules pas encore touchées en élaborant des petites protéines : les interférons. Ces molécules vont entraîner une réaction en chaîne qui abouti à l’inhibition de la réplication virale. Les lymphocytes T, les autres leucocytes sécrètent aussi des interférons qui ont également des effets antiviraux, ils activent les macrophages. Les virus ne possèdent pas la « machinerie cellulaire » requise pour la production d’ATP ou la synthèse de protéines. Ils accomplissent leurs dommages à l’organisme en envahissant des cellules et en détournant à leur profit la machinerie cellulaire nécessaire à leur reproduction. 44

2ème ligne de défense innée de l’organisme II.3 : La réaction inflammatoire : inflammation = réaction des tissus à une lésion 45 2ème ligne de défense innée de l’organisme Comprend une suite de réactions non spécifiques Déclenchée dès que les tissus sont « touchés » (coup, chaleur intense, irritation / substance chimique, phénomène allergique…. ou à la suite d’une infection virale ou bactérienne ) 45

Le mécanisme de la réaction inflammatoire 46 Réaction essentiellement vasculaire Circonscrit et détruit les microorganismes et enclenche la réparation tissulaire Se manifeste par 4 signes : Rougeur Chaleur Douleur Œdème Chaleur et rougeur sont dues à la vasodilatation des capillaires et au ralentissement de la circulation du sang. La douleur est due à l’augmentation de la pression, la lésions des fibres nerveuses par l’œdème / accumulation de liquide interstitiel, et la libération de produits toxiques par les microorganismes . L’œdème est produit par l’exsudation du plasma par engorgement de la circulation sanguine. e mastocyte est une cellule granuleuse présente essentiellement dans les tissus conjonctifs, qui se caractérise par la présence dans son cytoplasme de très nombreuses granulations contenant des médiateurs chimiques comme la sérotonine, l’histamine, la tryptase ou l’héparine. Lorsqu’il est en contact avec un allergène et qu'il présente à sa surface les IgE spécifiques de celui-ci, il dégranule et libère ces médiateurs de façon très rapide, par un mécanisme d'exocytose. Il déclenche ainsi des réactions allergiques immédiates, parfois graves, comme un choc anaphylactique qui engendre une hypotension. Divers éléments participent à la réaction inflammatoire : macrophages, mastocytes et tous les leucocytes ainsi que les douzaines des substances chimiques qui tuent les agents pathogènes et contribuent à la réparation des tissus 46

Réaction inflammatoire : plusieurs étapes 47 1.Vasodilatation et accroissement de la perméabilité vasculaire : Alerte chimique = libération de plusieurs substances chimiques dans le liquide interstitiel par les tissus lésés, les phagocytes, les lymphocytes, les mastocytes et les protéines plasmatiques - dilatation des artérioles situées prés du siège de la lésion ; - augmentation du débit sanguin - rougeur et chaleur des tissus enflammés. Ces médiateurs augmentent aussi la perméabilité des capillaires de la région ce qui permet à un exsudat contenant des protéines de s’échapper de la circulation pour aller vers le tissu interstitiel  œdème localisé ou tuméfaction qui  compression des terminaisons nerveuses et donc douleur libération de plusieurs substances chimiques dans le liquide interstitiel par les tissus lésés, les phagocytes, les lymphocytes, les mastocytes et les protéines plasmatiques dont les plus importants sont : Histamine,kinines, Prostaglandines, Protéines du système du complément, Lymphokines toutes ces substances ont en commun de contribuer à la dilatation des artérioles situées prés du siège de la lésion ; l’augmentation du débit sanguin s’accompagne d’une hyperémie locale –congestion-  rougeur et chaleur des tissus enflammés la douleur résulte aussi de la libération de toxines bactériennes, du manque de nutriments des cellules et des effets sensibilisants des prostaglandines et des bradykinines l’œdème même s’il paraît génant, a un effet bénéfique : l’infiltration de liquides riches en protéines dans le compartiment interstitiel contribue à la dilution des substances toxiques éventuellement présentes, apporte de grandes quantité d’oxygène et de nutriments nécessaires au processus de réparation, et permet l’entrée des protéines de coagulation. Celles ci élaborent un réseau de fibrine (caillot) qui isole le siège de la lésion (y compris les capillaires lymphatiques) et empêche la propagation des bactéries et autres agents pathogènes ; ce réseau forme aussi la structure qui permettra la réparation de la lésion 47

2ème étape : la migration des phagocytes Rapidement, du sang vers la lésion tissulaire Attirés par chimiotactisme

3ème étape : phagocytose et réparation cellulaire Après intervention des polynucléaires qui meurent rapidement avec les microorganismes ingérés l’heure est au travail des monocytes qui font « le ménage » / ingestion des tissus endommagés, granulocytes usés et microorganismes envahissant. Quelques jrs + tard se forme 1 amas de cellules mortes, tissus endommagés et de liquide : le pus Le pus se rend à la surface du corps ou s’écoule dans 1 cavité Quand il ne peut s’échapper d’une région enflammée il s’accumule et forme un abcés: boutons, furoncles ou clous Quand la couche superficielle d’un organe ou d’un tissus enflammé se détache, la lésion ouverte qui s’ensuit est appelée ulcère (ex diabétique et mauvaise circulation sanguine niveau tissus des jambes) La phase de réparation et de cicatrisation Elle implique de nombreux facteurs de croissance - constitution d’un bourgeon charnu (nouveau tissu conjonctif) - constitution de la cicatrice (marque définitive laissée par le foyer inflammatoire - régénération épithéliale

La fièvre 50 Les macrophages exposés à des bactéries et à d’autres substances étrangères sécrètent des substances chimiques : les pyrogènes qui modifient le réglage du thermostat central (réglage à une température supérieure à 37°) Au cours d’une fièvre légère ou modérée, le foie et la rate séquestrent et diminuent la biodisponibilité du fer et du zinc, nutriments dont les bactéries ont besoin pour se multiplier La fièvre augmente aussi la vitesse du métabolisme cellulaire : les réactions de défense et le processus de réparation s’en trouvent accélérés La fièvre est une température corporelle qui s’élève au dessus de la normale par suite à une modification du réglage du thermostat hypothalamique apparaît durant réaction inflammatoire et infections due toxines bactériennes qui stimulent la production d’interleukine 1 par les macrophagocytes 50

51 51

II. 2 L’immunité adaptative ou immunité spécifique le système immunitaire Accentue considérablement la réaction inflammatoire Est presque entièrement responsable de l’activation du complément Contrairement aux défenses non spécifiques il assure une protection adaptative dirigée avec précision contre des antigènes spécifiques (molécules étrangères ou du « non-soi ») Il possède une mémoire, c’est-à-dire qu’après une exposition initiale à un antigène , l’organisme peut réagir de façon plus vigoureuse et efficace quand il rencontre de nouveau le même antigène Toute substance tels les aliments les médicaments le pollen cellules et microorganismes que le système immunitaire reconnaît comme étant étrangers (non-soi) est un antigène Suppose la production de types spécifiques de cellules ou anticorps qui peuvent neutraliser ou détruire un antigène donné Immunité qui fait appel à des lymphocytes B et T D’installation lente possède une mémoire Les cellules immunitaires spécifiques d’une personne reconnaissent leur propres cellules c’est la tolérance du moi si cette tolérance s’altére on parle de maladie autoimmune (SEP, D type 2par ex)

Immunité : 2 types de réponses 1 immunité humorale (à médiation humorale) assurée par les anticorps présents dans le sang et la lymphe où ils se fixent aux bactéries et à leurs toxines, aux virus libres qu’ils inactivent temporairement , qu’ils marquent pour favoriser leur destruction par les phagocytes ou le complément. 1 immunité cellulaire (à médiation cellulaire) ainsi nommée parce que les agents de protection sont des cellules vivantes ; la voie cellulaire a des cibles cellulaires : cellules des tissus infectés par des virus ou des bactéries, cellules cancéreuses et les cellules des greffons étrangers Soit directement en effectuant la lyse des cellules étrangères Soit indirectement , en libérant les médiateurs chimiques qui accentuent la réaction inflammatoire ou activent d’autres lymphocytes ou macrophages La réponse immunitaire à médiation cellulaire par les lymphocytes T La réponse immunitaire humorale par les lymphocytes B

Immunocompétence lorsque Lympho B et lympho T deviennent immunocompétents, ils présentent à leur surface un seul type de récepteur qui leur donne la capacité de reconnaître un Ag spécifique et de s’y lier Après avoir acquis leur immunocompétence, les lymphocytes B et T se dispersent dans les ganglions lymphatiques, la rate et les autres organes lymphatiques où auront lieu leur rencontre avec les Ag, et lorsqu’ils se lient aux antigènes reconnus, ils achèvent leur différenciation et deviennent totalement fonctionnels.

Rôle des lymphocytes B ils synthétisent et sécrètent les anticorps Ils confèrent donc l’immunité humorale Lorsque vos lympho B rencontrent un Ag et que des Ac sont élaborés contre ces derniers, vous présentez une immunité humorale active, elle peut être acquise naturellement au décours d’infections bactériennes et virales Ou artificiellement lorsque nous recevons des vaccins Lorsque que l’on vous administre des anticorps produits par un autre être humain ou par un animal (ce qui ne stimule pas vos lymphocytes) on parle d’immunité passive. (séroprévention) Tétanos Incompatibilité maternofoetale (immunoglobulines) injection d’immunoglobulines ou anticorps

Rôle des anticorps Ne peuvent pas détruire directement les Ag, mais peuvent les inactiver et les marquer afin qu’ils soient détruits par les macrophages L’événement commun à toutes les rencontres entre un Ag et un Ac est la formation des complexes Antigène-anticorps (ou complexes immuns) La formation du complexe Ag-Ac ne détruit pas l’Ag, mais le prépare en vue de sa destruction par des mécanismes non spécifiques et par les réactions à médiation cellulaires déclenchées par les lympho T Les mécanismes utilisés par les anticorps comportent : La fixation du complément La neutralisation L’agglutination La précipitation

Rôle des lymphocytes T Ils comportent trois populations principales : Les lymphocytes T effecteurs (ou cytotoxiques ou encore lymphocytes T tueurs) Les lymphocytes T régulateurs qui comportent Des lymphocytes T auxiliaires Des lymphocytes T suppresseurs

Les lymphocytes T cytotoxiques Capables d’attaquer directement d’autres cellules et les détruire Ils patrouillent la voie sanguine et la voie lymphatique et parcourent les organes lymphatiques à la recherche de cellules porteuses d’Ag auxquels ils ont été sensibilisés ils s’attaquent principalement aux cellules infectées par les virus, mais aussi aux cellules infectées par certaines bactéries et par des parasites; ainsi que les cellules cancéreuses et les cellules humaines étrangères (introduites par transfusion ou transplantation) Leurs outils de destruction : Substance chimique cytotoxique (perforine) qui entraine la lyse de la cellule Facteur nécrosant des tumeurs (TNF) qui tue lentement les cellules cibles Outre cette capacité de cytolyse, les lymphocytes T produisent aussi plusieurs substances (facteur d’activation des macrophages, interféron) qui renforcent les compétences du système

Les lymphocytes T auxiliaires et suppresseurs : Ce sont des cellules de régulation Les auxiliaires : Ils stimulent la prolifération d’autres lymphocytes T et de lymphocytes B Ils mobilisent les cellules immunitaires et les macrophages Ils attirent d’autres globules blancs … Ils accentuent et organisent donc la réaction immunitaire et accentuent aussi les défenses non spécifiques

Les lympho T suppresseurs : Ils diminuent puis arrêtent la réaction immunitaire à la suite de l’inactivation et de la destruction de l’antigène, ils empêchent ainsi une activation non maîtrisée ou inutile du système immunitaire ils jouent aussi un rôle important dans la prévention des réactions auto-immunes leur dysfonctionnement peut entraîner certains types de déficits immunitaires Maladie auto-immune : hyperactivité du système immunitaire à l’encontre de substances ou tissus normalement présents dans l’organisme. Diabète type 1 : anticorps anti cellule béta du pancréas sécrétant l’insuline. Prédisposition génétique + infection.

Les macrophages et leurs rôles dans l’immunité 61 Leur principale fonction dans l’immunité est de digérer les particules étrangères (phagocytose) et de présenter des parties d’antigène, « comme des panneaux de signalisation », sur la face externe de leur membrane où les lympho T peuvent les reconnaitre (rôle de cellules présentatrices d’Ag) ils agissent en étroite collaboration avec les lymphocytes T en sécrétant des protéines solubles qui activent les lymphocytes T, qui une fois activés libèrent à leur tour des substances chimiques qui poussent les macrophages à s’activer , ce qui renforce leurs capacités destructrices également très répandus dans tous les organes lymphatiques et les tissus conjonctifs, proviennent des monocytes élaborés dans le moelle. 61

Au final : le système immunitaire 62 est un système défensif qui utilise des lymphocytes, des macrophages et des molécules spécifiques en vue de l’identification et de la destruction de toute substance dans l’organisme, vivante ou non, qui est identifiée comme non-soi La réaction du système immunitaire dépend de la capacité de ses cellules à reconnaître les substances étrangères (Ag) à l’organisme en se liant avec celles-ci À communiquer entre elles de telle sorte que le système immunitaire dans son ensemble organise une réponse spécifique à ces Ag Une coopération très importante entre les différents types de lymphocytes et entre lymphocytes et macrophages est à l’œuvre dans presque toutes les phases de la réaction immunitaire 62

RAPPELS

LA NUMERATION FORMULE SANGUINE = NFS ou HEMOGRAMME Définition : examen des éléments figurés du sang permettant par simple prélèvement sanguin, de produire une analyse quantitative et un examen morphologique des cellules sanguines. Légère variation des normes biologiques d’un laboratoire à un autre.

Les LEUCOCYTES Leucocytes : nombre de globules blancs tous confondus par mm3 de sang. Neutrophiles, éosinophiles, basophiles, lymphocytes et monocytes en %. Plaquettes : par mm3.

VOCABULAIRE Leucocytose : = augmentation du nombre de leucocytes au dessus des normales Leucopénie : diminution du nombre de leucocytes au dessous des normales. (hyper leucocytose n’existe pas). Polyglobulie : augmentation du nombre de Gr au dessus des normales (syn. Hyperglobulie). Anémie : diminution au dessous des valeurs normales du nombre d’érythrocytes et / ou de leur contenu en hémoglobine (‹ à 13g/ 100ml chez l’homme et ‹ à 11g / 100ml chez la femme) Thrombopénie : ou thrombo cytopénie = diminution du nombre de thrombocytes au dessous des normales.

4,2 à 5,7 45 -52 % 37- 46 % 80 -95 µm3 32 -36% 40- 75 % 1 -4 % 0-1% 20-45% 2-8% 150 à 350 000/mm3