LES DÉFENSES DE L’ORGANISME

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1 LES DÉFENSES DE L’ORGANISME
CHAPITRE 43 LES DÉFENSES DE L’ORGANISME

2 1. Les trois lignes de défense
975 1. La peau et les muqueuses (défenses externes) 2. Résistance (défenses internes) Réponse non spécifique à l’agresseur Agents chimiques Agents cellulaires: les phagocytes 3. Immunité (immunité acquise) Réponse spécifique à l’agresseur Réponse mémorisée Agents chimiques (anticorps) et cellulaires (lymphocytes)

3 2. La première ligne: peau et muqueuses
976 Protection physique : Kératine de la peau (sec, résistant) Mucus des muqueuses Desquamation Protection chimique : Sébum, transpiration : pH faible (3 à 5) Acidité de l’estomac (pH 1,5 à 3,5) N.B. Certains microorganismes peuvent résister à cette acidité Acidité vaginale Lysozyme dans la salive, la transpiration et les larmes et dermicidine dans la transpiration

4 La réaction inflammatoire
3. La deuxième ligne: la résistance = défenses cellulaires et chimiques internes La réaction inflammatoire Phagocytes et cellules tueuses naturelles (NK) Les protéines antimicrobiennes La fièvre

5 La réaction inflammatoire
Phagocytes et cellules tueuses naturelles (NK) Les protéines antimicrobinnes La fièvre La réaction inflammatoire 978 Toute lésion ou infection des tissus ==> inflammation Vasodilatation des vaisseaux sanguins de la région lésée Rougeur Sensation de chaleur Œdème (enflure) Douleur Causée par l’œdème (compression des tissus et des fibres nerveuses de la douleur) et par la libération de prostaglandines, hormones libérées localement par les cellules de la zone lésée et par certains globules blancs. Les prostaglandines agissent sur les neurones de la douleur.

6 Inflammation déclenchée par certaines substances chimiques provenant :
de l’envahisseur lui-même de certains globules blancs (phagocytes, lymphocytes, mastocytes) des cellules endommagées du plasma sanguin (protéines plasmatiques)

7 Un des principaux facteur chimique = histamine
L’histamine = hormone libérée par des globules blancs : basophiles (circulent dans le sang) et mastocytes (présents dans les tissus conjonctifs) On utilise souvent des antihistaminiques pour combattre les effets de l’inflammation. L’Aspirine (acide acétyl-salycilique) a des propriétés analgésiques et anti-inflammatoires. Elle agit en empêchant la libération de certaines prostaglandines. Un autre de ces produits = prostaglandines = hormones libérées par les globules blancs et les tissus endommagés

8 Phagocytes et cellules tueuses naturelles (NK)
La réaction inflammatoire Phagocytes et cellules tueuses naturelles (NK) Les protéines antimicrobiennes La fièvre 977 et 979 Phagocytes = neutrophiles et macrophages. Attirés par des substances chimiques relâchées par les cellules au niveau de la lésion (chimiotactisme).

9 Leucocytes (globules blancs) :
5 grands types : Granulocytes 1. Neutrophiles 2. Éosinophiles 3. Basophiles Agranulocytes 4. Lymphocytes 5. Monocytes Macrophages

10 Neutrophiles : abondants au début de l’infection (quelques minutes)
Macrophages (« gros mangeurs ») = monocytes du sang Plus efficaces que les neutrophiles Suivent de près les neutrophiles, mais deviennent actifs après quelques heures (8 à 12) Pus = mélange de neutrophiles morts, de bactéries et de débris cellulaires GB s’infiltrent hors des capillaires sanguins par diapédèse.

11 Diapédèse des GB

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13 Macrophage phagocytant des bactéries E. Coli
Macrophages Neutrophiles

14 Cellules tueuses naturelles (NK, Natural Killers)
979 = variété particulière de lymphocyte Constituent entre 5 et 15% des lymphocytes S’accolent aux cellules infectées par des virus ou cellules cancéreuses. Provoquent la lyse des cellules. lyse = destruction de la membrane de la cellule

15 Lymphocytes NK détruisent: Cellules infectées par des virus
Protéine normalement présente sur les cellules. Cette protéine est peu abondante ou absente dans les cellules infectées par des virus ou les cellules cancéreuses. Lymphocytes NK détruisent: Cellules infectées par des virus Cellules cancéreuses Si la protéine est présente (cellules normales), le NK est inhibé. Si elle est absente, il attaque.

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17 Pouvoir phagocytaire faible.
En plus des phagocytes (neutrophiles et macrophages) et des lymphocytes NK, on peut ajouter les granulocytes éosinophiles : Granulocytes 1. Neutrophiles 2. Éosinophiles 3. Basophiles Agranulocytes 4. Lymphocytes 5. Monocytes (macrophages) 977 Pouvoir phagocytaire faible. S'accolent aux "grosses proies" (vers parasites surtout). Libèrent des enzymes destructives.

18 Les protéines antimicrobiennes : complément et interféron
La réaction inflammatoire Phagocytes et cellules tueuses naturelles (NK) Les protéines antimicrobinnes La fièvre 977 Complément ~ 30 protéines différentes du sang (forment ~ 15% des protéines du sang) Normalement inactives Activées par la réponse inflammatoire et par la réponse spécifique.

19 Effets des protéines du complément:
 réponse inflammatoire  efficacité des phagocytes (opsonisation) Attirent les phagocytes (chimiotactisme)  effet destructeur des anticorps

20 = substances libérées par cellules infectées par des virus.
978 Interféron = substances libérées par cellules infectées par des virus.  résistance des autres cellules de la zone infectée. Nombreux autres effets (certains peuvent activer les phagocytes, par exemple).

21 Certaines toxines bactériennes
La réaction inflammatoire Phagocytes et cellules tueuses naturelles (NK) Les protéines antimicrobinnes La fièvre La fièvre Cause: Substances relâchées par les macrophages exposés à des substances étrangères (pyrogènes endogènes) Certaines toxines bactériennes

22 Effets de la fièvre:  efficacité des GB (phagocytes et lymphocytes)  réactions chimiques du système immunitaire  activité de certains microorganismes Taux de reproduction du virus de la polio est 250 fois plus faible à 40ºC qu’à 37 ºC Treponema pallidum (syphilis) tué à 41 ºC Mais si la température est trop élevée: danger (délire, convulsions)

23 Caractéristiques de l’immunité :
979 4. La troisième ligne de défense : l’immunité acquise défense spécifique Caractéristiques de l’immunité : Prend plus de temps à s’établir (3 à 5 jours). Plus efficace que la non spécifique. SPÉCIFIQUE à un antigène (molécule d’origine étrangère) précis. Systémique : ne se limite pas au siège de l’infection. Réponse apprise et mémorisée.

24 Deux types d’immunité:
Immunité à médiation humorale Lymphocytes B sécrètent des anticorps Immunité à médiation cellulaire Lymphocytes T attaquent les cellules reconnues comme étrangères

25 Leucocytes (globules blancs) :
5 grands types : Granulocytes 1. Neutrophiles 2. Éosinophiles 3. Basophiles Agranulocytes 4. Lymphocytes 5. Monocytes

26 L’immunité implique trois sortes de globules blancs:
Lymphocytes B Lymphocytes T Macrophages Ces GB sont abondants dans les organes lymphoïdes: Ganglions lymphatiques Rate Amygdales Abondants aussi dans le thymus et la moelle osseuse

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30 Lymphocytes B: Lymphocytes T Macrophages
Se forment dans la moelle osseuse. Migrent en grand nombre dans les ganglions lymphatiques. Lymphocytes T Se forment dans la moelle osseuse. Deviennent matures dans le thymus. Migrent en abondance dans les ganglions lymphatiques. Macrophages = monocytes du sang Se forment dans la moelle osseuse. Abondants dans tous les organes lymphoïdes et dans le tissu conjonctif.

31 La reconnaissance du soi et du non soi :
980 La reconnaissance du soi et du non soi : Molécules reconnues comme étrangères = antigènes Protéines, glycoprotéines, polysaccharides en général. Présentes sur la membrane des organismes étrangers. En fait, les lymphocytes ne reconnaissent qu’une petite partie de l’antigène (appelée épitote ou déterminant antigénique). Un antigène donné comporte, en général, plusieurs épitotes différents. Système immunitaire doit faire la différence entre ses molécules (antigènes du soi) et les molécules étrangères (antigènes du non soi).

32 Reconnaissance du soi par les protéines du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH ou HLA)
= glycoprotéines de la membrane très variables. Il y en a environ 20 sortes différentes. Chaque sorte peut exister en plus de 50 variétés différentes. Il n’y a pas deux individus (sauf jumeaux identiques) possédant les mêmes protéines CMH. Responsables du rejet lors des greffes.

33 Chaque individu possède une variété de chacune des 5 protéines différentes.
Il y a autant d’individus différents qu’il y a de combinaisons possibles.

34 Spécificité des lymphocytes B et T
Chaque lymphocyte (B ou T) porte sur sa membrane un récepteur antigénique (10,000 à 100,000 par cellule) pouvant se lier à un antigène donné. Récepteur antigénique = protéine pouvant se lier de façon spécifique à un antigène : un récepteur antigénique donné ne peut se lier qu'à un antigène donné.

35 Il y a des millions de lymphocytes différents
Il y a des millions de lymphocytes différents. Chaque lymphocyte est caractérisé par son récepteur antigénique (donc par l’antigène qui peut s’y lier). Chaque type de lymphocyte peut donc « reconnaître » un antigène particulier. On ne possède pas de lymphocytes avec des récepteurs spécifiques à NOS molécules CMH. Au cours de la formation embryonnaire du système immunitaire, il se forme toutes sortes de lymphocytes spécifiques y compris des lymphocytes spécifiques à nos antigènes, mais un mécanisme particulier en provoque l’apoptose (c’est à dire le suicide cellulaire), la cellule s’autodétruit. C’est pourquoi nous ne possédons pas de lymphocytes sensibles à nos propres antigènes.

36 Immunité humorale : = sécrétion d’anticorps par les lymphocytes B sensibilisés à un antigène. Lymphocyte B sensibilisé = lymphocyte B dont les récepteurs antigéniques se lient à un antigène. Les récepteurs antigéniques des lymphocytes B sont des anticorps fixés à leur membrane (on les appelle des anticorps membranaires).

37 Sélection clonale: Liaison antigène avec anticorps de surface.
Multiplication cellulaire du lymphocyte B qui a «reconnu» l’antigène. Lymphocytes sensibilisés deviennent des plasmocytes qui sécrètent des anticorps. Certains des lymphocytes B produits ne fabriquent pas d’anticorps = lymphocytes B mémoire.

38 Au cours de leur reproduction, les cellules souches donnant des lymphocytes produisent une grande variété de récepteurs différents. Les lymphocytes portant des récepteurs spécifiques aux cellules de leur organisme sont détruits. S'il survient un antigène particulier, seul le lymphocyte possédant un récepteur à cet antigène peut s'y lier. Le lymphocyte lié à l'antigène se reproduit activement et donne des descendants pouvant produire des anticorps spécifiques à l'antigène.

39 Production d’anticorps dure environ 4 à 5 jours puis, le plasmocyte meurt.
Chaque plasmocyte peut sécréter plus de 2000 anticorps à la seconde. Si l’antigène revient, les lymphocytes B mémoire peuvent rapidement se sensibiliser et se multiplier en plasmocytes actifs et en nouveaux lymphocytes B mémoire (= réaction secondaire). La réaction secondaire est plus rapide et plus forte que la réaction primaire.

40 985 La réaction est plus rapide (immédiate) et plus forte
Il s’écoule environ 3 jours avant la production d’anticorps

41 Le nombre de lymphocytes mémoire augmente avec les expositions aux différents antigènes au cours de la vie. Immunité se construit par contact au cours de la vie. On peut provoquer la sensibilisation = vaccination La réponse humorale nécessite deux autres types de cellules: Macrophages Lymphocytes T auxiliaires (T helper)

42 Macrophage phagocyte le corps étranger.
Antigènes du corps étranger se fixent à la surface du macrophage sur des protéines du système CMH (HLA). Le macrophage devient une cellule présentatrice d’antigènes (CPA). La CPA présente chaque antigène au lymphocyte T auxiliaire possédant le récepteur antigénique correspondant à l'antigène. Le lymphocyte T auxiliaire activé se multiplie (forme un clone). Les lymphocytes T auxiliaires activés sécrètent des hormones qui activent les lymphocytes B et les lymphocytes T.

43 Lymphocytes T auxiliaires portent des récepteurs antigéniques à la surface de leur membrane.
Un antigène donné ne peut se lier qu'à quelque chose comme un lymphocyte sur un million (celui qui a les bons récepteurs antigéniques).

44 988 Le lymphocyte B sensibilisé à un antigène doit se lier à un lymphocyte T auxiliaire également sensibilisé pour être activé.

45 Quand l’infection est terminée, les lymphocytes T suppresseurs sécrètent des hormones qui diminuent et font cesser la réponse immunitaire.

46 Les anticorps (ou immunoglobulines)
= protéines formées de 4 chaînes : 2 lourdes (~ 450 acides aminés) 2 légères (~ 200 acides aminés) Forme de Y. Régions constantes pour tous les anticorps. Régions qui varient d ’un anticorps à l’autre.

47 5 classes d’anticorps: IgM IgG IgA IgD IgE
990 5 classes d’anticorps: IgM IgG IgA IgD IgE Chaque individu fabriquerait quelque chose comme 10 millions de sortes différentes d’anticorps.

48 Agglutination des bactéries et des toxines.
990 Action des anticorps Agglutination des bactéries et des toxines. Neutralisation des toxines et des virus en s’y fixant. Lyse des cellules étrangères (molécules du complément nécessaires)  efficacité des phagocytes (avec complément) = immunoadhérence (p. 998)

49 immunoadhérence

50 Immunité à médiation cellulaire
988 Immunité à médiation cellulaire Lymphocytes T cytotoxiques = combat « corps à corps »: Des lymphocytes T sensibilisés à un antigène se fixent à la cellule porteuse de ces antigènes et la tuent en sécrétant des produits cytotoxiques (perforines).

51 Action contre: Cellules étrangères (greffes, vers parasites) Cellules parasitée par des virus Cellules cancéreuses Liaison entre le récepteur antigénique du lymphocyte T cytotoxique et l'antigène  lymphocyte T sensibilisé Lymphocytes sensibilisés activés par les hormones des T auxiliaires. Les lymphocytes sensibilisés se multiplient en: Lymphocytes T cytotoxiques actifs Lymphocytes T mémoire

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53 Résumé : les lymphocytes
Appartiennent à la réponse non spécifique (seconde ligne de défense). S’accolent de façon non spécifique aux cellules infectées par des virus ou aux cellules cancéreuses. Cellules NK Lymphocyte B Sécrètent les anticorps Lymphocyte T cytotoxique Se fixent de façon spécifique sur les cellules présentant des protéines étrangères et les détruisent. Lymphocyte T auxiliaire (helper) Deviennent actif au contact des cellules présentatrices d ’antigènes. Activent la division des lymphocytes B et T sensibilisés à l’antigène. Lymphocyte T suppresseur Mettent fin à la réponse immunitaire.

54 Immunité passive et immunité active
991 Immunité passive = transfert d’anticorps Naturelle: mère ==> enfant (placenta, lait) 6 premiers mois seulement Artificielle: Anticorps fabriqués par un animal à qui on a injecté un antigène. Production d’anticorps monoclonaux anticorps monoclonaux = anticorps produits in vitro par la culture de lymphocytes sensibilisés

55 Immunité active = stimuler la réponse immunitaire par contact avec l’antigène
Naturelle: Infections au cours de la vie Enfants plus souvent malades que les adultes Infections lors des voyages en pays étrangers Artificielle = vaccins

56 Vaccins fabriqués à partir de:
Microorganismes virulents vivants, mais atténués. Microorganismes morts. Toxines neutralisées. Antigènes isolés produits par génie génétique.

57 5. Anomalies du système immunitaire
Maladies auto-immunes = maladies où le système immunitaire se retourne contre son propre organisme ex. polyarthrite rhumatoïde, sclérose en plaque, diabète de type I (insulino-dépendant)

58 = réaction excessive à des antigènes sans dangers
Allergies 994 = réaction excessive à des antigènes sans dangers Premier contact avec antigène ==> sensibilisation Second contact ==> réaction violente Bénin si la réaction est locale, peut être mortel si la réaction est systémique (dans tout le corps)

59 Allergies causées par une réaction excessive des mastocytes
Mastocytes = globules blancs couverts d’anticorps IgE ; les mastocytes se forment à partir des granulocytes basophiles du sang Liaison de l’antigène à ces IgE ==> libération massive d’histamines (dégranulation des mastocytes) Histamines ==> inflammation   

60 Virus très variable (change ses antigènes constamment)
SIDA 996 Causé par le virus VIH VIH s’attaque surtout aux lymphocytes T auxiliaires (ces lymphocytes portent des récepteurs dits CD4) Virus très variable (change ses antigènes constamment) Dépistage = dépistage des anticorps Se transmet par contact sang-sang ou sang-sécrétions ou sécrétions-sang Peu de médicaments efficaces

61 La demi-vie des lymphocytes infectés est d’environ 1,5 jours.
Chez un malade, 1,8 x 109 lymphocytes CD4 sont produits et tués tous les jours (5% du total). En moyenne, le patient produit 1010 (dix milliards) nouveaux virus par jour (100 à 1000 fois plus dans certains cas). Ces virus n’ont une demi-vie que d ’environ 6 heures dans la circulation. Un seul sur 1000, en moyenne, parvient à infecter un autre CD4.

62 Adultes et enfants infectés par le virus du sida (2003)
Chiffres et carte provenant de UNAIDS (ONUSIDA), le programme de lutte contre le sida des Nations Unies Environ 3 millions d’enfants de moins de 15 ans

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64 Nombre d’adultes et d’enfants qui ont été infectés dans l’année 2003
Environ enfants de moins de 15 ans

65 Nombre de décès causés par le sida en 2003
Environ enfants de moins de 15 ans

66 Plasmocyte sécrétant des anticorps
Lymphocyte T infecté par le VIH VIH

67 FIN