UAA5 : L'organisme humain se protège

Chapitre 1 : Les agresseurs de l'organisme

A. Mise en contexte : Les microorganismes

Les microorganismes sont des entités vivantes microscopiques, invisibles à l'œil nu, qui incluent les bactéries, les virus, les protozoaires et les champignons. Ils sont omniprésents dans notre environnement, certains étant inoffensifs ou même bénéfiques, tandis que d'autres sont pathogènes.

B. Les microorganismes pathogènes

À tout moment de notre vie, notre corps est exposé à des microorganismes pathogènes, parfois appelés microbes. Ils varient par leur taille, leur structure, leur mode de vie, leur mode d'attaque et leur capacité à causer des troubles chez l'individu (virulence).

1) Les bactéries

• Les bactéries sont des microorganismes procaryotes et unicellulaires.

• Leur taille varie de un à quelques micromètres.

• Elles sont présentes en grand nombre dans l'air, l'eau, les aliments, la terreet notre corps humain.

• Les bactéries interagissent souvent en symbiose avec d'autres organismes :

  • Commensalisme : un organisme tire profit de la relation sans nuire ou aider l'autre de manière significative.

  • Mutualisme :les deux organismes tirent profit de la relation (ex: bactéries intestinales produisant des vitamines). Par exemple, certaines bactéries vaginales maintiennent un pH acide inhibant la croissance de microorganismes nuisibles.

  • Parasitisme : un organisme (le parasite) vit aux dépens de l'hôte.

• Toutes les bactéries ne causent pas de maladies ; beaucoup sont bénéfiques ou inoffensives (ex: flore intestinale, flore cutanée).

• Les bactéries pathogènes sont qualifiées de virulentes car elles se divisent rapidementet/ou produisent des toxines.

• Les antibiotiques sont utilisés pour traiter et prévenir les infections bactériennes.

Formes courantes de bactéries :

• Bâtonnets (bacilles).

• Sphériques(coques).

Tableau des maladies bactériennes courantes :

2) Les virus

• Les virus ne sont pas des cellules ; ce sont des structures simples composées d'une molécule d'ADN ou d'ARN (rétrovirus comme le VIH) entourée d'une capsuleprotéique appelée capside.

• Ce sont des parasites intracellulaires obligatoires, ils doivent infecter une cellule hôte pour se multiplier.

• Ils utilisent la machinerie cellulaire de l'hôte pour produire de nouveaux virus.

• Certains virus endommagent ou tuent les cellules hôtes en libérant des enzymes, produisant des toxines ou via des composantes toxiques dans leur enveloppe.

• Les antibiotiques sont inefficaces contre les virus.

Tableau des maladies virales courantes:

Voie aérienne Tuberculose (microgouttelettes), pneumonie bactérienne Voie digestive Choléra (eau contaminée), salmonellose (aliments contaminés) Voie génitale VIH, Syphilis, Gonorrhée

De nombreux pathogènes peuvent utiliser plusieurs voies de contamination (ex: VIH par voie sexuelle ou sanguine).

Personne saine ou infectée?

La détection d'une infection microbienne s'effectue par différentes analyses :

• Analyses sanguines.

• Cultures bactériennes.

• Tests sous-cutanés (ex: dépistage de la tuberculose).

Chapitre 3 : Multiplication virale et bactérienne

A. Multiplication virale

• Les virus sont des parasites intracellulaires obligatoires.

• Ils se reproduisent uniquement à l'intérieur d'une cellule hôte, utilisant ses ressources pourproduire de nouveaux virus.

• La réplication du matériel génétique viral utilise les enzymes, ribosomes, ARNt et acides aminés de la cellule infectée.

• Les virus n'ont pas les structures nécessaires à la synthèse de leurs propres protéines.

• La reconnaissance des cellules hôtes estspécifique, suivant un mécanisme "clé-serrure" entre les protéines virales et les récepteurs cellulaires.

• Ex: virus du rhume n'infectant que les muqueuses respiratoires, VIH attaquant certains globules blancs.

• Les phages sont des virus qui infectent les bactéries. Ils se multiplient via le cycle lytique et/ou lysogénique.

Cycle lytique

Ce cycle conduit à la mort de la cellule hôte par lyse (éclatement), libérant les nouveaux phages, qui peuvent infecter d'autres bactéries.Les phages qui se reproduisent ainsi sont dits virulents.

Cycle lysogénique

Contrairement au cycle lytique, ce cycle ne tue pas immédiatement la cellule. L'ADN viral s'insère dans le chromosome bactérien, formant un prophage. Celui-ci est répliqué avec l'ADN bactérien à chaque division cellulaire. Sous certaines conditions (radiations, agents chimiques), le prophage peut quitter le chromosome et entrer dans un cycle lytique. Les phages capables des deux cycles sont appelés virus tempérés.

B. Multiplication bactérienne et variabilité génétique

• Les cellules procaryotes (bactéries) se reproduisent par scissiparité (division asexuée).

• Le matériel génétique principal est un chromosome bactériencirculaire dans le cytoplasme.

• De nombreuses bactéries possèdent des plasmides, petits anneaux d'ADN non essentiels contenant quelques douzaines de gènes.

• Avant la division, le chromosome est répliqué, et les deux chromosomes s'attachent à la membrane plasmique.

• La membrane plasmique s'invagine, un septum se forme, et deux cellules filles clones sont produites.

• Dans des conditions favorables, une seule bactérie peut former une colonie visible.

Mécanismes de transfert génétique chez les procaryotes

Le patrimoine génétique des procaryotes n'est pas figé grâce à des mécanismes de transfert de gènes inter-individus :

• La conjugaison : transfert direct de matériel génétique d'un organisme à un autre via des pili.

• La transformation : captation par un organisme de matériel génétique isolé et dégradé présent dans le milieu environnant.

• La transduction : transfert d'un fragment d'ADN bactérien d'une cellule à une autre par un vecteur viral (phage).

Chapitre 4et détruisent les microorganismes par phagocytose.

• Reconnaissent spécifiquement les microorganismes et molécules étrangères.

• Lymphocytes B (LB) : produisent des anticorps(immunité humorale).

• Lymphocytes T (LT) : ne produisent pas d'anticorps, responsables de l'immunité à médiation cellulaire.

Remarques sur les lymphocytes T :

• Les LT helper sont aussi appelés "auxilliaires" ou "LT4".

• Les LT8 peuvent se différencier en lymphocytes T "tueurs" (lymphocytes T cytotoxiques).

Chapitre 6 : Mécanismes de défense de l'organisme

Notre organisme possède des moyens de protection efficaces contre les microbes omniprésents. Ces défenses sont classées en deux grands groupes :

• Défenses non spécifiques de l'organisme (immunité innée): barrières naturelles et mécanismes présents dès la naissance.

• Défenses spécifiques de l'organisme (immunité adaptative) : mécanismes spécialisés et mémoriels visant des microbes spécifiques.

Tableau récapitulatif des lignes de défense :

A. Les défenses non spécifiques de l'organisme

1) Immunité naturelle : Les barrières naturelles

Cesbarrières physiques et chimiques empêchent l'entrée des microbes dans le corps :

• La peau (barrière physique).

• Les muqueuses (respiratoires, digestives, génitales) avec leurs sécrétions (mucus, larmes, salive, pH acide).

• Les poils et cils (piègent les particules).

2) La réaction inflammatoire : un exemple d'immunité innée

En cas de blessure ou d'infection, une réaction inflammatoire se déclenche.Ses signes observables sont :

• La rougeur et la chaleur (dilatation des capillaires sanguins).

• Le gonflement (fuite de plasma dans les tissus).

• La douleur (irritation et compression des terminaisons nerveuses).

Elle se déroule en trois étapes : alerte, arrivée des défenseurs, et phagocytose.

a) La phagocytose (étape 3)

Les leucocytes (principalement macrophages et granulocytes) attirent les substances chimiques libérées par les cellules blessées, franchissent la paroi des capillaires (diapédèse) et ingèrent les microorganismes étrangers. C'est un mécanisme non spécifique.

• Les monocytes se transforment en macrophages dans les tissus.

• Le microorganisme est englobé dans une vacuole nutritive qui fusionne avec un lysosome.

• Des enzymes (lysozymes) et des formes toxiquesd'oxygène détruisent le microorganisme.

• Certaines bactéries peuvent résister à la phagocytose.

b) Rôle des macrophages dans la réponse spécifique

Après avoir digéré des corps étrangers, les macrophages (appelées alors cellules présentatrices d'antigènes - CPA) peuvent exposer à leur surface des petites molécules issues de cette digestion (associées à des molécules du CMH). Ces molécules jouent le rôle d'antigènes, déclenchant ainsi une réponse immunitaire spécifique.

Le pus

Le pus est un mélange de granulocytes morts ou affaiblis, de cellules nécrosées et d'agents pathogènes. Une accumulation de pus non résorbée peut former un abcès.

3) La fièvre

L'élévation de la température corporelle (fièvre) en réaction à une infection est induite par des pyrogènes sécrétés par les macrophages. Elle a plusieurs rôles :

• Éliminer les agents pathogènes sensibles à la chaleur.

• Accélérer les réactions chimiquesfavorisant la guérison.

• Accélérer la fréquence cardiaque et la circulation pour acheminer plus rapidement les cellules immunitaires.

B. Les défenses spécifiques de l'organisme (immunité adaptative)

L'immunité adaptative est une réponsespécifique qui implique les lymphocytes, capables de reconnaître et d'éliminer des microorganismes spécifiques. Une première exposition à un antigène "sensibilise" l'organisme, permettant une réaction plus rapide et efficace lors d'expositions futures (mémoire immunitaire).

Analyse du soi et du non-soi

Le système de défense spécifique distingue les cellules "du soi" (qui nous appartiennent) des cellules "du non-soi" (étrangères) ou "du soi modifié" (cellules cancéreuses).

• La plupart des cellules portent à leur surface des protéines du Complexe Majeur d'Histocompatibilité (CMH), une sorte de carte d'identité biologique. Chez l'homme, il s'agit du système HLA (Human Leucocyte Antigen).

• Ces protéines HLA permettent aux lymphocytes de distinguer les cellules saines des cellules anormales ou étrangères.

• Elles sont responsables des rejets de greffe.

• Il existe deux classes principales de molécules CMH :

  • CMH de classe I : présentes sur presque toutes les cellules nucléées.

  • CMH de classe II : présentes uniquement sur les cellules du système immunitaire (macrophages, lymphocytes B, lymphocytes T, etc.).

D'autres marqueurs, comme ceux des groupes sanguins, aident aussi à la reconnaissance du soi.

Cas des groupes sanguins

Les protéines à la surface des globules rouges déterminent les groupes sanguins (A, B, AB, O).

1) Le système ABO

• Le gène du groupe sanguin est situé sur le chromosome 9 et existesous trois formes alléliques : A, B et O (polyallélisme).

• Les allèles A et B sont codominants ; l'allèle O est récessif.

• Présence de glycoprotéines Aet/ou B à la surface des globules rouges.

• Le plasma contient des anticorps anti-A ou anti-B, qui attaquent les antigènes sanguins étrangers.

Tableau des groupes sanguins ABO :

Compatibilité des transfusions sanguines (système ABO) :

Les personnes du groupe O sont considérées comme des donneurs universels (pour les globules rouges), et celles du groupe AB comme des receveurs universels (pour les globules rouges) dans le cadre du système ABO seulement.

2) Le facteur Rhésus

• Le facteur Rhésus est un autre antigène présent à la surface des globules rouges.

• Rh : l'individu possède l'antigène Rhésus (allèle dominant).

• : Les liquides biologiques

  A. Le sang

  Le sang est composé de cellules en suspension dans le plasma. Par centrifugation, on sépare le plasma (surnageant jaunâtre) des cellules sanguines (culot).

  B. Le liquide interstitiel et lesystème lymphatique

  Les cellules de notre organisme ont besoin d'un milieu de vie optimal pour puiser les nutriments et rejeter les déchets.

  1) Le liquide interstitiel

  Le liquide interstitiel remplit les espaces entre nos cellules, facilitant les échangesde nutriments et de déchets avec le sang des capillaires.

  1. Une partie des composants du sang quitte les capillaires dans le liquide interstitiel.

  2. Des échanges ont lieu entre les cellules et ce liquide : les cellules absorbent O₂ et nutriments, et libèrent CO₂ et déchets.

  3. Ce liquide est ensuite récupéré par les capillaires lymphatiques. Le liquide circulant dans ces vaisseaux est la lymphe, dont la composition est similaire au liquide interstitiel.

  Le renouvellement du liquide cellulaire est assuré par la circulation "sang-liquide interstitiel-lymphe".

  2) Le système lymphatique

  Les capillaires lymphatiques se regroupent pour former les vaisseaux lymphatiques, qui longent les vaisseaux sanguins et constituent le système lymphatique.

  • Le système est composé de l'ensemble des vaisseaux lymphatiques et de deux gros vaisseaux :

    • La veine lymphatique draine la partie supérieure droite du corps.

    • Le canal thoracique draine le reste du corps.

  • Ce système est crucial pour la défense de notre corps, transportant les globules blancs.

  • On distingue :

    • Les organes lymphoïdes primaires (moelle rouge et thymus) : lieux de productionet de maturation des globules blancs.

    • Les organes lymphoïdes secondaires (ganglions lymphatiques et rate) : lieux de stockage et d'activation des globules blancs.

  • Les agents pathogènes dans la lymphe rencontrent des lymphocytes etmacrophages dans les organes lymphatiques, qui les neutralisent.

  Chapitre 5 : Les grands défenseurs de l'organisme : Les globules blancs (ou leucocytes)

  Les leucocytes sont les principaux défenseurs de l'organisme. Ils sont produits dans lamoelle rouge des os à partir de cellules souches indifférenciées.

  Il existe trois grands types de leucocytes, combattant les infections par des méthodes différentes : les monocytes, les granulocytes et les lymphocytes.

  	Monocytes	Granulocytes	Lymphocytes
  Description	Représentent 5% des leucocytes. Se transforment en macrophages dans les tissus. Ce sont des phagocytes qui ingèrent des particules étrangères. Ils agissent en défense non spécifique et limitent la propagation microbienne.	Les granulocytes neutrophiles sont les plus abondants (65% des leucocytes). Attirés par les substances libérées par les cellules endommagées, ils absorbent et détruisent les microorganismes par phagocytose. Ce sont aussi des phagocytes.	Reconnaissent spécifiquement les microorganismes et molécules étrangères. Les Lymphocytes B (LB) produisent des anticorps (immunité humorale). Les Lymphocytes T (LT) sont responsables des réponses immunitaires à médiation cellulaire.

  Remarques :

  • Les LT helper sont aussi appelés "auxiliaires" ou "LT4".

  • Les LT8 peuvent se différencier en lymphocytes T "tueurs" ou "lymphocytes T cytotoxiques".

  Chapitre 6 : Mécanismes de défense de l'organisme

  Notre organisme possède des moyens de protection efficaces contre les microbes omniprésents.

  Ces défenses sont classées en deux grands groupes :

  • D

rh : l'individu ne possède pas l'antigène Rhésus (allèle récessif).

• À la différence du système ABO, les anticorps anti-Rhésus ne sont pas présents dès la naissance, mais sont produits en cas de contact avec l'antigène Rhésus.

Le donneur universel (globules rouges) est donc O (pas d'antigènes A, B, ni Rhésus). Le receveur universel (globules rouges) est AB (pas d'anticorps anti-A, anti-B, ni anti-Rhésus).

Pour le plasma, les rôles sont inversés : les AB sont donneurs universels et les O receveurs universels, car on considère les anticorps présents dans le plasma du donneur.

La maladie hémolytiquedu nouveau-né

Cette situation se produit lorsqu'une mère de groupe rh^- porte un fœtus Rh⁺. Lors de la première grossesse, il n'y a pas d'échange de globules rouges, mais au moment de l'accouchement, le sang du fœtus peut entreren contact avec celui de la mère, qui va alors fabriquer des anticorps anti-Rhésus. Lors d'une grossesse ultérieure avec un fœtus Rh⁺, ces anticorps maternels traversent le placenta et peuvent détruire les globules rouges du fœtus, provoquant une anémie et unehypoxémie.

c) Reconnaissance d'un antigène par les lymphocytes

Un antigène (Ag) est une molécule (protéine, sucre, lipide) reconnue comme étrangère par l'organisme et qui déclenche une réaction immunitairespécifique. Les lymphocytes B et T sont capables de les reconnaître et de les éliminer.

d) Réaction humorale : La voie des lymphocytes B

Les lymphocytes B (LB) synthétisent et excrètent des anticorps (immunoglobulines - Ig). Ces anticorps, en forme de Y, sont capables de reconnaître spécifiquement les antigènes circulant dans les liquides de l'organisme (sang, lymphe).

• Les anticorps ont des régions variables spécifiques à chaque antigène.

• Ils neutralisent les antigènes, les rendant inactifs.

• Lors d'une première rencontre avec un antigène, seuls quelques LB spécifiques le reconnaissent et sont activés.

• Ces LB activés se multiplient rapidement par mitose (prolifération clonale).

• Une partie se différencie en plasmocytes, qui produisent massivement des anticorps circulants pendant quelques jours avant de mourir.

• Le taux d'anticorps atteint son maximum après environ 10 jours lors de la première exposition.

• L'autre partie devientdes LB mémoire, qui ont une durée de vie prolongée et sont prêts à réagir rapidement lors d'une future attaque par le même antigène.

• Les LB activés ont besoin de signaux chimiques des LT4 (auxiliaires) pour se différencier en plasmocytes.

L'association antigène-anticorps forme un complexe immun, qui est ensuite phagocyté par les macrophages.

Un lymphocyte B ne présente qu'un seul type d'anticorps à sa surface et ne reconnaît donc qu'un seul antigène.

e) Le système du complément

Le système du complément est un ensemble de protéines circulantes qui, une fois activées (par exemple, par un complexe immun), jouent un rôle important dans la défense contre les microbes.

• Des protéines du complément peuventse fixer à la surface des cellules étrangères et former des "trous" (pores), entraînant leur lyse.

• Certaines molécules du complément sont chimiotactiques, attirant les neutrophiles et monocytes vers le site d'infection.

• D'autres molécules recouvrentles cellules étrangères, facilitant leur phagocytose (opsonisation).

Le système du complément agit de manière spécifique (en complément des anticorps) et non spécifique, amplifiant les capacités de défense de l'immunité.

f) Réponse cellulaire : reconnaissance d'unantigène par les récepteurs des lymphocytes T

Contrairement aux LB, les lymphocytes T (LT) ne reconnaissent pas les antigènes "libres". Ils nécessitent qu'une cellule présentatrice d'antigène (CPA) leur présente l'antigène (ex: un macrophage après phagocytose).

• Les récepteurs T sont des protéines membranaires des lymphocytes T, avec une partie variable qui reconnaît spécifiquement l'antigène.

• Ces récepteurs sont spécialisés dans la reconnaissance des antigéfenses non-spécifiques (immunité innée) : Barrières naturelles et mécanismes innés présents dès la naissance pour éliminer les agresseurs.

• Défenses spécifiques (immunité adaptative) : Défense ciblée contre des microbes spécifiques impliquant des cellules spécialisées,avec une mémoire immunitaire.

A. Les défenses non-spécifiques de l'organisme

1) Immunité naturelle : Les barrières naturelles

Ces barrières physiques et chimiques empêchent l'entrée desmicrobes dans le corps.

2) La réaction inflammatoire : un exemple d'immunité innée

En cas de blessure, des microbes peuvent pénétrer et déclencher une réaction inflammatoire localisée. Ses signes observables sont la rougeur,la chaleur, le gonflement et la douleur.

• Les cellules blessées libèrent des substances chimiques qui dilatent les capillaires sanguins (rougeur et chaleur).

• Le plasma s'infiltre dans les tissus (gonflement).

• L'irritation etla compression des terminaisons nerveuses causent la douleur.

La réaction inflammatoire, identique quel que soit le microbe, se déroule en trois étapes : alerte, arrivée des défenseurs, phagocytose.

a) Mise en place d'une réactionde défense non spécifique : la phagocytose (étape 3)

La phagocytose est l'ingestion de particules étrangères par des leucocytes appelés phagocytes (monocytes et granulocytes neutrophiles).

• Les monocytes setransforment en macrophages dans les tissus.

• Les macrophages sont capables de migrer des capillaires vers les tissus (diapédèse).

• Une fois phagocyté, le microorganisme est englobé dans une vacuole nutritive qui fusionne avecun lysosome.

• Le macrophage détruit les microorganismes à l'aide de formes toxiques d'oxygène ou d'enzymes (lysozymes).

• Certaines bactéries peuvent résister à la phagocytose.

b) Miseen place d'une réaction de défense spécifique

Après digestion de l'agent étranger, le macrophage peut exposer à sa surface des petites molécules issues de cette digestion (associées aux molécules du CMH). Ces molécules agissent comme des antigènes et le macrophage devient une "cellule présentatrice d'antigène" (CPA), point de départ d'une réponse immunitaire spécifique.

Et le pus dans l'histoire?

Le pus est un mélange de granulocytes morts ou affaiblis, de cellules nécrosées etd'agents pathogènes morts ou vivants. S'il n'est pas éliminé, il peut former un abcès.

3) La fièvre

L'élévation de la température corporelle (fièvre) est fréquente lors d'une attaquemicrobienne, déclenchée par des pyrogènes sécrétés par les macrophages.

La fièvre est utile car :

1. Elle élimine certains agents pathogènes peu résistants à des températures élevées.

2. Elle accélère les réactions chimiques favorisant la guérison.

3. Elle augmente la fréquence cardiaque et le rythme circulatoire, permettant aux cellules immunitaires d'atteindre plus rapidement le site d'infection.

B. Les défenses spécifiques de l'organisme

L

ènes présents sur les membranes des cellules de l'organisme (cellules infectées, trop âgées, cancéreuses, etc.).

• Le lymphocyte T doit reconnaître simultanément le "non-soi" (antigène) et le "soi" (protéine du CMH).

• Suite à cette reconnaissance, les LT8 se différencient en lymphocytes T cytotoxiques (LTc), capables de tuer les cellules anormales.

Mécanisme d'action des LT cytotoxiques :

L'activité cytotoxique se déroule en trois phases :

1. Contact entre le LTc et la cellule cible.

2. Libération par le LTc du contenu de vésicules cytoplasmiques.

3. Mort de la cellule cible par apoptose (suicide cellulaire programmé) quelques heures plus tard.

Pendant ce temps, les LT auxiliaires (LT4) coordonnent la réponse immunitaire. Ils sécrètent des signaux chimiques, les lymphokines (dont l'interleukine 2 - IL2), qui stimulent :

• La prolifération des LT4 eux-mêmes.

• La prolifération et la différenciation des LB (en plasmocytes et LB mémoire) et des LT8 (en LTc) qui ont reconnu le même antigène.

Cette réaction en chaîne amplifie la réponse immunitaire.

En fin de réponse immunitaire, les LT suppresseurs libèrent des substances chimiques qui diminuent et suppriment l'activité des LB et LT. La majorité des lymphocytes ayantcombattu sont éliminés, mais certains cellules mémoires persistent.

Chapitre 7 : Mémoire immunitaire

Les cellules effectrices du système immunitaire (plasmocytes, LT cytotoxiques) ont une durée de vie courte (quelques jours). Cependant, certainslymphocytes B mémoire (LB mémoire) et lymphocytes T mémoire (LT mémoire) sont générés lors de la première exposition à un antigène. Ces cellules mémoire peuvent persister pendant des dizaines d'années.

Lors de la première rencontre avec un antigène (réponse primaire), la réponse immunitaire est lente et d'ampleur limitée.

Grâce aux lymphocytes mémoire, l'organisme "se souvient" des antigènes rencontrés. Lors d'une exposition ultérieure au même antigène (réponse secondaire), la réponse immunitaire est plusrapide, plus intense et plus efficace. C'est le principe central de la vaccination.

La durée de la mémoire immunitaire varie selon l'antigène (ex: longue pour la varicelle, courte pour le rhume).

'immunité adaptative (ou acquise) est la capacité de l'organisme à se défendre spécifiquement contre des agresseurs. Elle implique les lymphocytes, qui reconnaissent les microorganismes et molécules étrangères par leurs particularités. Une rencontre initiale avec un antigène "sensibilise" l'organisme pour une réaction future plus rapide et efficace.

a) Reconnaissance du soi et du non-soi

Les lymphocytes distinguent les cellules du soi (appartenant à l'organisme) des cellules du non-soi (étrangères) ou du soi modifié (cancéreuses).

• Les cellules des vertébrés portent des molécules appelées "protéines CMH" (Complexe Majeur d'Histocompatibilité), formant une carte d'identité biologique.

• Chez l'homme, ces protéines sont du système HLA (Human Leucocyte Antigen), codées sur le chromosome 6 et exprimées par toutes les cellules nucléées.

• Ces protéines HLA permettent aux lymphocytes de distinguer les cellules saines des cellules étrangères ou anormales.

• Elles sont responsables des rejets de greffe.

• On distingue :

  • Molécules CMH de classe I : Présentes sur presque toutes les cellules.

  • Molécules CMH de classe II : Présentes uniquement sur les cellules du système immunitaire (macrophages, lymphocytes B, lymphocytes T).

b) Cas des groupes sanguins

D'autres marqueurs, comme ceux des groupes sanguins, aident à la reconnaissance du soi.

1) Le système ABO

• Le gène du groupe sanguin est situé sur le chromosome 9 et existe en trois allèles : A, B et O (polyallélisme).

• Les lettres A et B représentent des glycoprotéines à la surface des globules rouges.

• A et B sont codominants, O est récessif.

• Il existe 6 génotypes (AA, AO, BB, BO, AB, OO) mais 4 phénotypes (A, B, AB, O).

Lors destransfusions, le corps produit des anticorps contre les glycoprotéines étrangères, entraînant une agglutination des globules rouges, potentiellement mortelle.

Lors d'une transfusion :

• Du donneur, on considère les antigènes.

• Du receveur, on considère les anticorps.

• Le groupe sanguin O est le donneur universel (système ABO).

• Le groupe sanguin AB est le receveuruniversel (système ABO).

2) Le facteur Rhésus

Le facteur Rhésus est un autre antigène sur les globules rouges.

• Rh : individu possédant l'antigène Rhésus. Allèle dominant (génotypes Rh/Rh ou Rh/rh). Environ 85% de la population.

• rh : individu sans antigène Rhésus. Allèle récessif (génotype rh/rh). Environ 15% dela population.

Les transfusions sanguines doivent tenir compte du groupe sanguin et du facteur rhésus.

• Les anticorps anti-rhésus n'apparaissent qu'après un contact avec l'antigène rhésus.

• Ledonneur universel est O (pas d'antigènes A, B, ni Rhésus).

• Le receveur universel est AB (pas d'anticorps anti A, anti B, ni antiRhésus).

La maladie hémolytique du nouveau-né

Concerne une femme rh portant un fœtus Rh.

• Première grossesse : pas de problème, les globules rouges ne se mélangent pas.

• Accouchement : le sang maternel et fœtal se mélangent, la mère produit des anticorps anti-rhésus.

• Deuxième grossesse avec un fœtus Rh : les anticorps maternels traversent le placenta et détruisent les globules rouges du fœtus,causant anémie et hypoxémie (diminution de l'oxygène dans le sang), avec risque de lésions cérébrales ou de mort.

• Peut être évité par des transfusions intra-utérines.

c) Reconnaissance d'un antigène par leslymphocytes

Un antigène (Ag) est une molécule étrangère (protéine, sucre, lipide) reconnue par l'organisme, qui déclenche une réaction immunitaire spécifique.

Les lymphocytes B et T reconnaissent et éliminent ces antigènes.

d) Réaction humorale : La voie des lymphocytes B

• Les lymphocytes B (LB) synthétisent et sécrètent des protéines appelées anticorps (ou immunoglobulines, Ig).

• Les anticorps reconnaissent spécifiquement les antigènescirculant dans les liquides de l'organisme.

• Leur forme en "Y" est due à l'assemblage de 4 chaînes d'acides aminés. Les régions variables aux extrémités déterminent la spécificité de l'anticorps.

• Les anticorps neutralisent les antigènes et activent le système du complément.

• Lors d'une première rencontre avec un antigène :

  1. Seuls quelques LB reconnaissent spécifiquement l'antigène via le complexe antigène-CMH.

  2. Ces LBactivés se multiplient rapidement par mitose (prolifération clonale).

  3. Une partie se différencie en plasmocytes, qui produisent et libèrent massivement des anticorps dans le sang et la lymphe (anticorps circulants). Les plasmocytes ont une courtedurée de vie.

  4. L'autre partie forme des "LB mémoire", à durée de vie prolongée, prêts pour une attaque future.

• L'association antigène-anticorps forme un complexe immun, qui est ensuite phagocyté

par les macrophages.

• Un seul LB donné ne présente qu'un seul type d'anticorps, reconnaissant un seul antigène.

e) Le système du complément

Le sang contient un ensemble de protéines circulantes, inactives en l'absence d'infection,qui jouent un rôle important dans la défense contre les microbes.

• Ce système peut être activé de différentes manières (ex: par la fixation au complexe immun).

• Les protéines du complément peuvent se fixer aux glucides ou protéines de la surface des cellules étrangères et former des pores, entraînant la lyse de la cellule cible.

• Certaines molécules du complément sont chimiotactiques, attirant les neutrophiles et monocytes sur le site de l'infection.

• D'autres molécules recouvrent la membrane des cellules étrangères d'une couche collante,facilitant leur phagocytose (opsonisation).

Le système du complément est complémentaire aux systèmes de défense non spécifiques et spécifiques.

f) Réponse cellulaire : reconnaissance d'un antigène par les récepteurs des lymphocytes T

• Contrairement aux LB, les lymphocytes T (LT) ne reconnaissent pas les antigènes "libres". Ils nécessitent une cellule présentatrice d'antigène (CPA).

• Un macrophage qui a phagocyté un microorganismepeut présenter des fragments digérés de cet antigène à sa surface.

• Les récepteurs T, protéines de la membrane des LT, reconnaissent spécifiquement ces antigènes présentés sur les membranes cellulaires de l'organisme.

• Un LT doit reconnaître simultanément le non-soi (antigène) et le soi (protéine du CMH).

• Suite à cette reconnaissance, les LT8 se différencient en lymphocytes T cytotoxiques (LTc), capables de tuer les cellules anormales (infectées, trop âgées, cancéreuses)par apoptose (suicide cellulaire programmé).

Mécanisme d'action des LT cytotoxiques

1. Contact entre le LTc et la cellule cible.

2. Libération du contenu des vésicules cytoplasmiques par le LTc.

3. Les substances libérées entraînent la mort de la cellule cible quelques heures plus tard.

Les LT auxiliaires (LT4), quant à eux, ne tuent pas directement, mais orchestre la réponse immunitaire en sécrétant des lymphokines (dont l'interleukine 2 - IL2) après avoir rencontré un macrophage présentant un antigène. L'IL2 stimule la prolifération des LT4 eux-mêmes, ainsi que celle des LB et LT8 ayant reconnu le même antigène, entraînant une vasteprolifération clonale (plasmocytes, LB mémoires, LT cytotoxiques).

Lorsque la réponse immunitaire s'achève, les LT suppresseurs libèrent des substances chimiques qui diminuent et suppriment l'activité des LB et LT. La plupart des LT combattants sont éliminés, mais certains persistent comme cellules mémoires.

Chapitre 7 : La mémoire immunitaire

Les cellules effectrices (plasmocytes, LT cytotoxiques) ont une durée de vie courte. Cependant, lors de la première activation par un antigène, des lymphocytes mémoires (LB et LT) sont formés. Ces cellules ont une durée de vie beaucoup plus longue (parfois plusieurs décennies).

• La réponse primaire, lors de la première exposition à un antigène, est lente et quantitativement limitée.

• Grâce aux cellules mémoires, l'organisme garde trace des antigènes rencontrés.

• La réponse secondaire, lors d'une réexposition au même antigène, est beaucoup plus rapide, intense et efficace.

• Ce principe est à la base de la vaccination.

La durée de la mémoire immunitaire varie (ex: longue pour la varicelle, courte pour le rhume).