Immunologue

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Immunologue

Immunologie

L'immunologie est la branche de la biologie qui s'occupe de l'√©tude du syst√®me immunitaire. Apparu tr√®s t√īt dans l'√©chelle de l'√©volution, ce syst√®me a √©volu√© pour discriminer le soi du non-soi. Les r√©actions de d√©fense de l'organisme face √† un organisme pathog√®ne - quelle que soit la nature de celui-ci, virus, bact√©rie, champignon ou protozoaires, les maladies auto-immunes, les allergies et le rejet des greffes forment l'aspect m√©dical de cette science. Les m√©canismes de synth√®se et de maturation des anticorps, d'activation du syst√®me du compl√©ment, la mobilisation et la coordination des cellules de d√©fense, forment l'aspect fondamental et m√©canistique de cette science.

Le VIH est un virus responsable de la pandémie de SIDA dont le cycle de vie interfère avec le système immunitaire humain.

Sommaire

Histoire

"Préhistoire"

Edward Jenner, Fondateur de l’Immunologie

Les plus anciens t√©moignages connus d‚Äôobservations d‚Äôordre immunologique datent de 430 avant J√©sus-Christ. √Ä cette date, pendant l‚Äô√©pid√©mie de fi√®vre typho√Įde qui s√©vit √† Ath√®nes durant la guerre du P√©loponn√®se, l‚Äôhistorien Thucydide nota que seules les personnes ayant d√©j√† support√© et surv√©cu √† l‚Äôinfection √©taient aptes √† s‚Äôoccuper des malades.

Aux alentours de 6000 avant J√©sus-Christ, il existe en Chine des pratiques de transmission volontaire de la variole en vue de pr√©vention. Cette technique, appel√©e "variolisation", consiste √† pr√©lever du pus sur un malade peu atteint par la maladie pour l‚Äôinoculer avec une aiguille chez un sujet sain. Ce proc√©d√© se r√©pandit √† partir du quinzi√®me si√®cle, surtout en Chine, en Inde et en Turquie. Par l‚Äôentremise de l‚Äô√©pouse de l‚Äôambassadeur britannique √† Constantinople, qui fit vacciner son fils de cette mani√®re, la variolisation s‚Äôest fait conna√ģtre en Angleterre vers 1722, puis s‚Äôest propag√©e dans les ann√©es suivantes dans toute l‚ÄôEurope.

√Ä la m√™me √©poque, le m√©decin de campagne Edward Jenner constatait que les fermi√®res en contact r√©gulier, lors de la traite, avec la variole de la vache (vaccine ou Cowpox), qui est inoffensive pour les humains, √©taient √©pargn√©es par les √©pid√©mies de variole, alors fr√©quentes, ou ne montraient que de faibles sympt√īmes. Apr√®s avoir intensivement √©tudi√© le ph√©nom√®ne, il pr√©leva le 14 mai 1796 du pus sur une pustule d‚Äôune jeune fille contamin√©e par la vaccine, et l‚Äôinjecta √† un jeune gar√ßon de huit ans. Apr√®s que le gar√ßon eut gu√©ri de la maladie b√©nigne induite par la vaccine, Jenner lui injecta de la variole v√©ritable. Le gar√ßon surmonta √©galement cette infection sans sympt√īmes s√©rieux. Par rapport √† la variolisation, le proc√©d√© de Jenner offrait certains avantages majeurs : les personnes vaccin√©es par la vaccine ne pr√©sentaient pas les boutons et les cicatrices typiques induites par la variolisation ; il n‚Äôy avait aucun risque de mortalit√© contrairement √† la variolisation ; et les personnes vaccin√©es ne repr√©sentaient aucun risque de contagion. Le virus de la vaccine est la l‚Äôorigine des noms de "vaccin" et "vaccination", et Edward Jenner est consid√©r√© aujourd‚Äôhui comme le fondateur de l‚Äôimmunologie.

Les tournants du dix-neuvième siècle

Une autre √©tape majeure dans le d√©veloppement de l‚Äôimmunologie est la conception d‚Äôun vaccin contre la rage par Louis Pasteur en 1885. Le 6 juillet 1885, il vaccine Joseph Meister, un gar√ßon de neuf ans qui avait √©t√© mordu deux jours plus t√īt par un chien enrag√©. Joseph Meister devint alors le premier √™tre humain √† survivre √† la rage dans l‚Äôhistoire de la m√©decine. En une ann√©e, le vaccin fut administr√© √† 350 personnes contamin√©es, et aucune ne mourut de son infection rabique. Deux ans auparavant, Robert Koch avait d√©couvert le responsable de la tuberculose, le bacille qui porte son nom, et peu de temps apr√®s, le test √† la tuberculine, qui permet de prouver l‚Äôinfection par la tuberculose, et qui se fonde sur la r√©ponse immunitaire. Ces travaux servirent de base aux travaux de Calmette et Gu√©rin, qui d√©crivirent le bacille qui porte leur nom (BCG pour bacille de Calmette et Gu√©rin) et menant √† la vaccination contre la tuberculose. Le vaccin permettant de lutter contre les maladies infectieuses se d√©veloppa √† partir de cette √©poque. Max Theiler re√ßu le prix Nobel de m√©decine en 1951 pour la mise au point d‚Äôun vaccin contre la fi√®vre jaune.

En 1888, Emile Roux et Alexandre Yersin ont d√©couvert la toxine dipht√©rique. Deux ans plus tard, Emil Adolf von Behring et Shibasaburo Kitasato mettent en √©vidence une antitoxine dans le s√©rum des patients qui avaient surv√©cu √† la dipht√©rie. Emil von Behring fut le premier √† utiliser ces anti-s√©ra pour la prise en charge des malades dipht√©riques. Pour ces travaux, il re√ßut en 1901 le prix Nobel de m√©decine. Le bact√©riologue belge Jules Bordet d√©couvre en 1898 que chauffer le s√©rum au-dessus de 55¬įC bloque sa capacit√© de coller √† certaines substances chimiques. La capacit√© du s√©rum √† tuer les bact√©ries √©tait √©galement perdue. Il posa le postulat suivant : il existe dans le s√©rum une substance, sensible √† la chaleur, n√©cessaire √† l‚Äôaction du s√©rum sur les bact√©ries, et il nomma ce compos√© "Alexin". Ehrlich √©tudia ce compos√© dans les ann√©es suivantes, et introduisit le concept de compl√©ment encore utilis√© de nos jours.

Début du vingtième siècle

Au début du vingtième siècle, la recherche en immunologie prend deux directions distinctes. L’immunologie humorale, dont les principales figures étaient Paul Ehrlich et Emil Adolf von Behring, partait du principe que la base de la défense contre les infections devait se trouver dans une substance contenue dans le sérum, comme les antitoxines. Cette théorie prédomina vers les années 1900 et pendant plusieurs dizaines d’années. En parallèle, et à partir des années 1883/1884, se développa le point de vue de l’immunité cellulaire, qui se base sur les travaux de George Nuttall ainsi que Ilja Iljitsch Metschnikov. Metschnikov put prouver l’implication et l’importance de l’action des cellules du corps dans la lutte contre les pathogènes en étudiant l’action des globules blancs sur des bactéries. Ses travaux sur la phagocytose lui valurent le prix Nobel de médecine en 1908, conjointement avec Paul Ehrlich. Comme il sera montré plus tard, ces deux types de phénomènes sont les deux facettes de l’action du système immunitaire et de la réponse immunitaire. Il fallut cependant attendre les années 1940 pour que l’hypothèse de l’immunité cellulaire soit généralement reconnue, et que l’hypothèse selon laquelle les anticorps seraient les acteurs principaux de la réponse immunitaire soit abandonnée.

En 1901, Karl Landsteiner mit en √©vidence l‚Äôexistence des groupes sanguins et par cette d√©couverte permit de franchir une nouvelle √©tape importante dans la compr√©hension du syst√®me immunitaire. Il re√ßut en 1930 le prix Nobel de m√©decine. En 1906, Clemens Peter Freiherr von Pirquet observa que les patients √† qui il administrait du s√©rum de cheval avaient une forte r√©action √† la deuxi√®me injection. Il nomma cette r√©action d‚Äôhypersensibilit√© "allergie". Le ph√©nom√®ne d‚Äôanaphylaxie fut d√©couvert par Charles Robert Richet, qui re√ßut pour cela le prix Nobel de m√©decine en 1913. Emil von Dungern et Ludwik Hirszfeld publient en 1910 leurs recherches sur la transmission des groupes sanguins, et ainsi les premiers r√©sultats sur la g√©n√©tique d‚Äôune partie du syst√®me immunitaire. Dans ce travail, ils proposent la nomenclature ¬ę ABO ¬Ľ, qui deviendra un standard international en 1928. En 1917, Karl Landsteiner d√©crit le concept d‚Äôhapt√®nes, qui apr√®s s‚Äô√™tre conjugu√©es √† une prot√©ine sont capables d‚Äôinduire une r√©ponse immunitaire avec production d‚Äôanticorps sp√©cifiques. Lloyd Felton r√©ussit en 1928 la purification des anticorps √† partir du s√©rum. De 1934 √† 1938, John Marrack d√©veloppa la th√©orie de la reconnaissance sp√©cifique d‚Äôun antig√®ne par un anticorps.

Emil Adolf von Behring, inventeur de l’antitoxine et de l’immunité humorale

En étudiant le rejet de greffes, Peter Gorer découvrit l’antigène H-2 de la souris, et ainsi, sans le savoir, le premier antigène de ce qu’on appellera ensuite le complexe majeur d'histocompatibilité (MHC pour l’anglais major histocompatibility complex). Toujours par l’étude du rejet de greffe, Peter Medawar et Thomas Gibson découvrirent d’importantes fonctions des cellules immunitaires. C’est par ces travaux que l’acceptation générale de l’immunité cellulaire se fit. En 1948, Astrid Fagraeus découvrit que les anticorps sont produits dans le plasma sanguin par les lymphocytes B. L’année suivante, Frank Macfarlane Burnet et Frank Fenner publiaient leur hypothèse de la tolérance immunologique, qui fut validée quelques années plus tard par Jacques Miller, qui découvrit l’élimination des lymphocytes T auto-réactifs dans le thymus. Burnet et Fenner reçurent le prix Nobel de médecine en 1960 pour leurs travaux sur la tolérance. En 1957, Frank Macfarlane Burnet décrivit le principe fondamental de l’immunité adaptative comme étant la sélection clonale.

L’Anglais Alick Isaacs et le Suisse Jean Lindemann, en étudiant l’infection de cultures cellulaires par des virus, découvrirent en 1957 que les cellules, au cours de l’infection par un virus, étaient en grande partie résistantes à une autre infection par un deuxième virus. Ils isolèrent à partir des cellules infectées une protéine qu’ils nommèrent interféron. À la fin des années 1960 et au début des années 1970, John David et Barry Bloom découvrirent le facteur d’inhibition de la migration des macrophages (MIF) ainsi que de nombreuses autres substances secrétées par les lymphocytes. Dudley Dumonde proposa pour ces substances le nom de "lymphokine". Stanley Cohen, qui reçut en 1986 le prix Nobel de médecine pour sa découverte des facteurs de croissances NGF et EGF, commença, au début des années 1970, à travailler avec Takeshi Yoshida sur les fonctions des lymphokines. Ils mirent en évidence que ces substances, produites de nombreux types différents de cellules, étaient capables d’action à distance, comme des hormones. Suite aux nombreuses découvertes dans ce domaine, Stanley Cohen proposa en 1974 le terme "cytokine" qui s’imposa rapidement. Entretemps, plus de cent cytokines différentes étaient identifiées, et leurs structures et activités étudiées en détail.

L'immunologie moderne

Schéma d'une IgM, un anticorps décavalent

Les ann√©es soixante sont en g√©n√©ral consid√©r√©es comme le d√©but de l‚Äô√©poque moderne de l‚Äôimmunologie. Rodney Porter et Gerald Edelman r√©ussirent √† √©lucider la structure des anticorps entre 1959 et 1961, et furent laur√©ats du prix Nobel de m√©decine en 1972. En m√™me temps, Jean Dausset, Baruj Benacerraf et George Snell d√©couvraient le complexe majeur d'histocompatibilit√©, √©galement appel√© syst√®me HLA (de l‚Äôanglais Human Leukocyt Antigen) chez l‚Äô√™tre humain, d√©couverte qui leur permit de recevoir le prix Nobel de m√©decine en 1980. En 1959, Joseph Murray r√©alise la premi√®re allogreffe en transplantant un rein. Avec Donnall Thomas, il √©tudie l‚Äôimmunosuppression artificielle qui permet la tol√©rance des patients vis-√†-vis leur greffe ; Ils re√ßurent le prix Nobel de m√©decine en 1990 pour ces √©tudes. Vers 1960 √©galement, la communaut√© scientifique d√©couvrait, gr√Ęce aux travaux de Jacques Miller, d‚Äôautres caract√©ristiques fondamentales des cellules immunitaires, en particulier la description des fonctions et de la diff√©rentiation des lymphocytes B et T. Apr√®s cette perc√©e, la th√©orie selon laquelle l‚Äôimmunit√© est divis√©e en une partie cellulaire et une autre humorale s‚Äôimposa, et les deux th√©ories ne furent plus mises en concurrence. Dans les d√©cennies suivantes, les diff√©rents sous-types (appel√©s isotypes) d‚Äôanticorps furent identifi√©s et leurs fonctions respectives √©tudi√©es. En 1975, Georges K√∂hler, Niels Kaj Jerne et C√©sar Milstein d√©crivent la m√©thode de production des anticorps monoclonaux. Cette d√©couverte eut un impact majeur sur la recherche fondamentale, ainsi que pour le diagnostic et le traitement de maladies, et ils re√ßurent en 1984 le prix Nobel de m√©decine. D‚Äôautres d√©couvertes majeures furent faites dans les ann√©es suivantes : En 1973, Ralph Steinman et Zanzil Cohn d√©couvrent les cellules dendritiques ; En 1974, Rolf Zinkernagel et Peter Doherty d√©couvrent la restriction de la pr√©sentation de l‚Äôantig√®ne par les mol√©cules du MHC, d√©couverte qui lui valu le prix Nobel de m√©decine en 1996; En 1985, Susumu Tonegawa identifie les g√®nes des immunoglobulines, et re√ßoit pour cela en 1987 le prix Nobel ; la m√™me ann√©e, Leroy Hood fait de m√™me pour les g√®nes du r√©cepteur des cellules T.

Un autre concept √©merge en 1986: celui de l'orientation de la r√©ponse immunitaire. Bas√© sur le r√īle des lymphocytes T CD4+, ce concept, d√©velopp√© par Robert Coffman et Tim Mosmann, pr√©sente la dichotomie entre une "Th1", r√©ponse orient√©e contre des cellules d'une part, qui produira des lymphocytes cytotoxiques sp√©cifiques, comme dans le cas du cancer ou d'une infection intracellulaire; et une r√©ponse "Th2" contre un agent soluble, qui produira des anticorps sp√©cifiques, comme dans le cas d'une bact√©rie extracellulaire ou d'une toxine. La balance Th1/Th2 est toujours un intense champ de recherche.

La notion de tol√©rance induite par des lymphocytes fut pour la premi√®re fois √©voqu√©e en 1969 par Nishizuka et Sokakura. Ils pr√©sentaient leurs r√©sultats concernant une sous-population de lymphocytes T suppresseurs capables d'emp√™cher une r√©action de lymphocytes na√Įfs. Tr√®s controvers√©s, ces r√©sultats seront oubli√©s jusqu'√† la red√©couverte du ph√©nom√®ne par Sakaguchi en 1982 sous le nom de T r√©gulateur, sujet activement √©tudi√© actuellement.

Depuis les années 1950, la théorie qui domine en immunologie est celle de la reconnaissance du "soi" et du "non-soi" par le système immunitaire adaptatif. Cependant, ce modèle ne permet pas d'expliquer de manière satisfaisante les phénomènes de tolérance, de rejet de greffe, ni la nécessité de la présentation de l'antigène, et en 1989, Charles Janeway propose un modèle selon lequel ce serait l'immunité innée qui serait la véritable gardienne des clefs du déclenchement d'une réponse immunitaire. La décision de réagir ou non face à un agent étranger reposerait sur la reconnaissance de motifs par des récepteurs putatifs qu'il nomme les PRR (pour l'anglais Pattern Recognition Receptor). Ce modèle est approfondi à partir de 1994 par Polly Matzinger, qui développe la théorie du danger. D'après Matzinger, le déclenchement de la réponse immunitaire se ferait sur la base de motifs moléculaires associés aux organismes pathogènes (PAMP, de l'anglais pathogen-associated molecular pattern) par les PRR. Ce modèle fut validé expérimentalement depuis par l'identification de récepteurs de signaux de dangers et de certains de leurs ligands.

De nos jours, la multiplication des cytokines, chimiokines, sous-types et marqueurs cellulaires rend difficile d'avoir une vue d'ensemble du domaine.

Concepts en Immunologie

Du fait de la complexité des phénomènes étudiés et de leur intime imbrication, les immunologistes sont souvent réduits à utiliser des concepts plus ou moins abstraits pour interpréter les informations disponibles. Au fil du temps, de plus en plus de nouveaux concepts, se recoupant plus ou moins, se font jour dans la communauté scientifique, la plupart du temps en opposant deux notions opposées. La liste ci-dessous ne peut pas être exhaustive, mais donne un aperçu de quelques-unes de ces grandes notions. Elle reprend naturellement certains points déjà vu dans l'historique, mais les développe sous un aspect simplifié et plus pragmatique.

Antigène

Article d√©taill√© : antig√®ne.

Le concept de base de l'immunologie de la réponse adaptative est celui d'antigène. Globalement, on qualifie d'antigène toute substance capable de faire réagir le système immunitaire adaptatif. En pratique et pour simplifier, il s'agit de toute substance dont la seconde introduction dans l'organisme produira un effet différent de la première.

Inné ou adaptatif

Concept important, celui du système "inné" et du système adaptatif (ou acquis, bien que ce terme soit de moins en moins utilisé). Il s'agit ici d'opposer des phénomènes "non-spécifiques" à des événements "spécifiques", sous-entendus "de l'antigène".

Dans le premier cas, il s'agit d'une réaction suivant l'introduction d'un nouvel élément, quel qu'il soit, et qui repose sur une réaction globale d'un type cellulaire. Toutes les cellules blessées, quelle qu'en soit la cause, ont des réactions similaires, et les cellules du système immunitaire réagissent de manières stéréotypées également. Cette réponse innée est rapide, sans mémoire et indépendante de l'antigène. Une multitude de situation (blessure, infection virale ou bactérienne, etc.) mènent à des réactions innées similaires.

La réponse adaptative concerne des phénomènes liés aux antigènes, et consiste en la sélection de clones de lymphocytes, capables de cibler ce qui est perçu comme une menace. Cette réponse adaptative est lente, strictement dépendante des antigènes, et possède une mémoire immunitaire. Chaque situation différente mènera à la sélection de quelques clones lymphocytaires qui prendront en charge le danger.

Cellulaire ou humoral

Article d√©taill√© : Cellule immunitaire.

Un des plus anciens concepts oppose une composante cellulaire à une composante soluble ("humorale") de l'immunité. Elle tient du fait que le sérum, donc débarrassé des cellules sanguines et du fibrinogene, peut produire des phénomènes rapides et très efficaces de destruction ("lyse") d'organismes cibles, d'une part et que les effets de certaines cellules immunitaires sont plus difficiles à observer, car sont plus lents et imposent des conditions d'expérimentation très strictes. Les deux types de phénomènes furent pendant longtemps impossibles à observer concomitamment. Cette opposition n'aura plus lieu d'être dès que les techniques permettront de prouver que ce sont bien des cellules immunitaires qui produisent ces facteurs solubles.

Th1 ou Th2

Article d√©taill√© : Lymphocyte T.

La d√©couverte des r√īles des cellules T CD4+ "helper" (Th), √† savoir d'aider les r√©ponses immunitaires, fit se d√©gager assez vite un fait exp√©rimental: dans certaines conditions, les Th peuvent favoriser une r√©ponse √† m√©diation cellulaire, avec g√©n√©ration de cellules cytotoxiques, ou une r√©ponse humorale, avec production d'anticorps. En d'autres termes, un m√™me antig√®ne dans des situations diff√©rentes induira parfois une r√©ponse √† m√©diation cellulaire, parfois une r√©ponse √† m√©diation humorale. Reprenant l'ancienne dichotomie cellulaire/humorale, le concept Th1/Th2 permet d'opposer les conditions dans lesquelles les T CD4+ r√©agissent en produisant des signaux dirigeant la r√©ponse vers une cytotoxicit√© cellulaire, avec formation de cellules T CD8+ cytotoxiques ("CTL" pour "cytotoxic T lymphocytes") en grand nombre; ou au contraire la formation d'une r√©ponse soluble, avec diff√©rentiation de lymphocytes B en plasmocytes, produisant des anticorps en grande quantit√©.

Soi ou non-soi

La réponse cellulaire fut pendant longtemps considérée comme résultant d'une reconnaissance directe par les cellules immunitaires des cellules étrangères. Autrement comment expliquer que des substances produisent une réaction forte chez un organisme et aucune chez un autre? L'introduction d'un élément étranger (infection ou greffe) doit être suivie d'une acceptation ou d'un rejet par le système immunitaire. Lors d'une greffe de peau par exemple, la peau prélevée sur le donneur était bien acceptée par le système immunitaire du donneur. Or, après la greffe, le système immunitaire du receveur peut bien décider de considérer la nouvelle peau comme étrangère, et la rejeter, alors qu'elle ne constitue en rien un danger. Ce concept reste très actuel, bien que ses mécanismes aient été en grande partie élucidés par l'étude des interactions entre les TCR et les molécules de CMH.

Immunogène ou tolérogène

Une autre question peut se poser: comment se fait-il que certains corps "étrangers" ne soient pas reconnus? La première notion est celle de "tolérance centrale", qui stipule qu'aucun organisme ne doit, à la base, produire des lymphocytes auto-réactifs, c'est-à-dire des lymphocytes réagissant contre les antigènes du "soi". La seconde notion est celle de tolérance périphérique. Elle repose sur des lymphocytes qui inhibent les réponses des autres cellules immunitaires, et dont l'action est très plastique. Le problème ici est donc de savoir dans quelles conditions l'introduction d'un élément étranger, d'un antigène, va ou bien induire une réponse immunitaire, auquel cas l'antigène est immunogène, ou bien produire une tolérance pour cet antigène. On parle dans ce cas de substance tolérogène.

Dangereux ou sans danger

La th√©orie du danger repose sur un constat simple: dans certaines situations, un m√™me antig√®ne peut √™tre per√ßu comme sans danger (tol√©rog√®ne), dangereux (immunog√®ne), et dans le cas o√Ļ il est immunog√®ne, d√©velopper des r√©ponses tr√®s diff√©rentes, r√©ponses cellulaires ou diff√©rentes r√©ponses anticorps, allant jusqu'√† l'allergie. La th√©orie du danger stipule que ce sont les conditions dans lesquelles l'antig√®ne est per√ßu qui d√©terminent le type de r√©ponse immunitaire qui sera d√©velopp√©. Ces conditions particuli√®res impliquent des signaux de danger en plus ou moins grand nombre et plus ou moins grande quantit√©, et qui accompagnent l'antig√®ne. La combinaison des signaux de danger (ou leur absence) oriente la r√©ponse immunitaire.

Les organes de l'immunité

L'ensemble des organes du syst√®me immunitaire s'appelle le syst√®me lympho√Įde.

Organes lympho√Įdes primaires ou centraux

Organes lympho√Įdes secondaires ou p√©riph√©riques

  • Au niveau du syst√®me sanguin, il y a des √©chapp√©es de prot√©ines. Ces prot√©ines se retrouvent dans le liquide interstitiel et doivent retourner dans le sang afin de contr√īler son osmolarit√©. Les capillaires lymphatiques r√©cup√®rent ces prot√©ines et captent aussi les agents pathog√®nes, cellules du syst√®me immunitaire et d√©bris de cellules mortes. Le syst√®me lymphatique entra√ģne la lymphe au niveau d'un centre int√©grateur qui correspond aux ganglions lymphatiques. Apr√®s le passage de la lymphe dans le ganglion, la lymphe est √©pur√©e. La lymphe circule vers le cŇďur √† sens unique. Elle rejoint la circulation sanguine au niveau du cŇďur par le canal thoracique et se jette dans la veine sous-clavi√®re gauche.
  • Les ganglions lymphatiques ont une structure plus ou moins globuleuse. Ils se d√©composent en plusieurs zones.
    • Un sinus capsulaire qui permet l'arriv√©e des vaisseaux lymphatiques aff√©rents. La lymphe traverse le sinus entre dans le ganglion par l'interm√©diaire de trav√©es.
    • Le cortex du ganglion est occup√© par les lymphocytes B. Les cellules B sont regroup√©es en amas. Ce sont ces follicules qui grossissent en cas d'infection.
    • Le paracortex abrite les lymphocytes T et les cellules dendritiques.
    • Au centre, on a une zone de sortie avec autant de lymphocytes B que de lymphocytes T. C'est le hile par lequel sortent les vaisseaux lymphatiques eff√©rents.
  • Les appendices secondaires (formations lympho√Įdes agr√©g√©es) ont des zones particuli√®res d'√©puration. Ce sont l‚Äôanneau de Waldeyer au carrefour a√©rodigestif (amygdales et v√©g√©tations ad√©no√Įdes), l'appendice et les plaques de Peyer.
  • La rate fait √©galement partie du syst√®me immunitaire car elle √©pure le sang vis-√†-vis des pathog√®nes qui pourraient s'y trouver.

Organes lympho√Įdes tertiaires

Les organes lympho√Įdes tertiaires comprennent tous les tissus et organes o√Ļ la r√©ponse immunitaire a lieu. Ils contiennent peu de cellules lympho√Įdes dans les conditions physiologiques normales mais peuvent en importer une grande quantit√© lors de la pr√©sence d'un pathog√®ne. Ils comprennent:

Il faut noter l'existence de sanctuaires immunitaires. Ce sont des tissus o√Ļ les cellules immunitaires ne p√©n√®trent pas; il s'agit des testicules et de la chambre ant√©rieure de l'Ňďil. Les lymphocytes na√Įfs ne peuvent pas franchir la barri√®re h√©mato-enc√©phalique.

Les différents types de réactions immunitaires

L'immunité humorale

Il s'agit des mécanismes de défense impliquant des facteurs solubles. Elle est de deux type: défense innée et défense adaptative.

Immunité humorale innée

Les défenses innées correspondent à des molécules présentes spontanément dans l'organisme et qui préexistent à la menace. Il s'agit des anticorps naturels, des défensines, du système du complément. Les tissus agressés produisent également des molécules de l'inflammation, tels que le facteur tissulaire et les dérivés de l'acide arachidonique: leucotriènes et prostaglandines

Immunité humorale adaptative

Elle est supportée par la présence d'anticorps circulants. Les anticorps sont produits par les plasmocytes, issus de la différenciation terminale d'un clone de lymphocyte B. Ce sont des molécules de type immunoglobuline de différents types:

  • Les IgM qui sont les premiers produits lors d'une infection. Ils sont d√©cavalents et leur avidit√© pour les antig√®nes est tr√®s grande. Ils ont un r√īle majeur dans la formation de complexes immuns.
  • Les IgG de haute affinit√©, ayant un r√īle essentiel dans la cytotoxicit√© li√©e aux anticorps.
  • Les IgE supports de l'allergie imm√©diate (r√©action d'hypersensibilit√© type 1).
  • Les IgA secr√©t√©s au niveau des muqueuses, jouent un r√īle majeur dans la neutralisation des pathog√®nes pr√©sents sur les √©pith√©lia (bronches, tube digestif).

De manière générale, les anticorps agissent de deux manières différentes: soit par l'activation du complément, soit par fixation du complexe immun sur une cellule immunitaire possédant un récepteur pour le fragment constant des anticorps (tels que les macrophages, les lymphocytes NK par exemple)

L'immunité cellulaire

Les phénomènes immunitaires à médiation cellulaire impliquent différents types de cellule, regroupés dans deux concepts: les cellules de l'immunité innée et celles de l'immunité adaptative.

Cellules de l'immunité innée

Ce sont des cellules qui sont capables de réagir à un phénomène sans éducation préalable. Elles réagissent à des stimuli présents sur une variété de pathogènes, et indépendamment des antigènes. Il s'agit:

Cellules de l'immunité adaptative

Il s'agit de r√©actions qui mettent en jeu des cellules de type lymphocyte T. Leur maturation d√©pend d'un stimulus antig√©nique et d'une √©ducation par une cellule pr√©sentatrice d'antig√®ne. Leur activation face √† une cible d√©pend de la pr√©sentation de l'antig√®ne par la cellule cible. Les lymphocytes T ne sont donc capables de reconna√ģtre que des cellules transform√©es (c'est-√†-dire infect√©es par un pathog√®ne intracellulaire, ou une cellule tumorale). Il y a deux types principaux de lymphocytes T:

  • les lymphocytes CD8+ reconnaissent un antig√®ne port√© par une mol√©cule de CMH de type I. Ils se diff√©rencient g√©n√©ralement en lymphocytes cytotoxiques et produisent relativement peu de cytokines;
  • les lymphocytes CD4+ reconnaissent un antig√®ne port√© par une mol√©cule de CMH de type II. Leur action principale est la s√©cr√©tion de cytokines, qui orientent et amplifient la r√©ponse immunitaire, c'est ce qu'on nomme le "help" (en fran√ßais: aide), d'o√Ļ le surnom de "helper" donn√©s √† ces lymphocytes T. Le paradigme actuel est de diff√©rencier deux types de CD4+: les lymphocytes helpers qui orientent vers une r√©ponse cytotoxique ("Th1") et ceux qui orientent vers une r√©ponse plus humorale ("Th2").

On retrouve également les lymphocytes B via la diversité de leurs BCR, qui sont des AC.

Les maladies de l'immunité

Les déficits immunitaires

Voir déficit immunitaire.

  • Cong√©nitaux
    • √Ä pr√©dominance humorale, touchant les anticorps.
    • √Ä pr√©dominance cellulaire.
    • Combin√©s.
  • Acquis

Les réactions immunitaires défavorables

  • Les diff√©rents types d'allergie ou hypersensibilit√©.
    • De type 1, dite "imm√©diate": M√©di√©e par les IgE, rapide voire foudroyante.
    • De type 2, appel√©e aussi "maladie s√©rique": Cytotoxicit√© directe des immunoglobulines.
    • De type 3: Complexes immuns circulants.
    • De type 4 dite "retard√©e": Allergie retard√©e d'immunit√© cellulaire.
  • Les maladies auto-immunes.
  • Les r√©actions √† la transfusion sanguine.
  • Le rejet de greffe d'organe.

L'immunologie en pratique

L'immunologie dans les laboratoires de diagnostic et dans la recherche

La connaissance des mécanismes immunologiques a permis le développement de nombreuses techniques d'analyses aussi bien quantitatives que qualitatives.

Techniques

Les principales techniques sont les réactions de précipitation, les réactions d'agglutination et les réactions de neutralisation.

La plupart de ces techniques utilisent les propriétés des anticorps monoclonaux. Leur affinité et leur spécificité de liaison à leur cible fait d'eux des outils incontournables de détection. Ils permettent de déterminer la présence d'un épitope particulier dans un échantillon, permettant ainsi dans les techniques comme le western blot ou l'ELISA de détecter des protéines, des isoformes de protéines, ou des modifications particulières de protéine (phosphorylation, acétylation, etc.).

La capacité de former des complexes immuns permet de provoquer l'agglutination et la précipitation de la cible avec les anticorps: c'est le principe de l'immunoprécipitation, utilisé en recherche pour déceler des interactions entre deux protéines ou pour purifier un composé dans une solution.

Une autre propriété des anticorps utilisée en clinique animale et depuis quelques années en clinique humaine est la faculté de certains isotypes d'anticorps à lier le complément, et donc de lyser les cellules à la surface desquelles ils sont fixés. En pratique, cela permet de détruire les cellules possédant un marqueur antigénique particulier.

Applications

Le diagnostic de l'infection par le VIH se base sur des d√©tections d'anticorps circulants dans le serum des patients, de m√™me que le diagnostic de l'infection par le virus de l'h√©patite B. Le dosage de certaines hormones (hormones thyro√Įdiennes notamment) dans le s√©rum est √©galement fait par turbidim√©trie ou n√©ph√©lom√©trie : les automates d√©tectent l'opacification d'une solution, li√©e √† la pr√©cipitation des complexes antig√®ne-anticorps.

Par ailleurs, la détermination de la formule lymphocytaire fait appel à la cytométrie en flux, utilisant des anticoprs monoclonaux couplés à des molécules fluorescentes

L'immunologie dans la pratique médicale

L'utilisation de toutes sortes de vaccins a permis le triomphe de la m√©decine contre de nombreuses maladies infectieuses. Ainsi, la variole est √©radiqu√©e, et d'autres maladies sont des candidats √† l'√©radication par la vaccination : la rougeole, l'h√©patite B par exemple. Ce sont des maladies caus√©es par des virus dont l'√™tre humain est le seul r√©servoir. La vaccination d'une grande partie de la population permettrait de les √©radiquer. Ce sont des objectifs fix√©s par l'organisation mondiale de la sant√©[1].

Par ailleurs, il existe depuis 2006 un vaccins destiné à diminuer le risque de cancers du col de l'utérus. Ce vaccin est dirigé contre un virus responsable de la transformation des cellules épithéliales du col en cellules tumorales. Vacciner les jeunes filles avant leurs premiers contacts sexuels permettrait de diminuer de 80% les cas de cancer du col.

L'immunologie et l'√©tude du syst√®me immunitaire est un outil indispensable pour deux domaines particuliers : le rejet de greffe et les maladies auto-immunes. Parall√®lement, l'immunologie des tumeurs √©tudie comment le syst√®me immunitaire interagit avec les cellules tumorales, dans le but d'influencer m√©dicalement la puissance potentielle d'une r√©action immunitaire dirig√©e contre une tumeur.

Voir aussi

Notes

  1. ‚ÜĎ Voir ce document, site de l'OMS.

Liens internes

Liens externes

Sources

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