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L'immunité anti-infectieuse

Immunologie

L'immunité anti-infectieuse

L'organisme est soumis à des agressions multiples et répétées vis à vis d'agents infectieux.

Plusieurs lignes de défenses

• Les défenses non spécifiques (la barrière cutanéo-muqueuse)

• Les défenses spécifiques nécessitant un premier contact avec l'agent infectieux

  • L'immunité cellulaire
  • L'immunité humorale

Toutes faiblesses entraînent une augmentation de la fréquence et de la gravité des infections.

    I.      L'immunité non spécifique

Elle est constituée essentiellement par les anatomiques et les système de phagocytose et la lyse cellulaire.

Elle peut suffire à elle seule à limiter l'agent infectieux et limiter la propagation.

1.    La barrière cutanéo-muqueuse

-Elle est constituée d'un épithélium Malpighien et kératinisé (la corne ex :  les ongles) les caractéristiques de cet épithélium sont qu'il est constitué d'une couche cellulaire complètement étanche qui évite la pénétration des agents infectieux et qu'il contient des glandes sébacées et sudoripares qui grâce à leurs sécrétions vont participer à l'élimination des ces germes en particulier par des sécrétions d'agents bactéricides qui vont détruirent les bactéries et éliminer ces germes. Les personnes qui ont des surinfections cutanées n'ont pas une activité suffisante pour éliminer ces germes.

2.    les sécrétions gastriques et vaginales

-Pour les agents pathogènes présents dans l'air sont généralement détruit par les sécrétions gastriques, quand celles-ci sont inefficaces il peut y avoir des inflammations gastriques liées à une bactérie qui n'est pas détruite par les sécrétions.

-Les sécrétions vaginales détruisent la plus part des agents pathogènes, mais en cas de candidoses cela va un déséquilibre de la flore vaginale, rendant les sécrétions inefficaces et permettrent une colonisation qui sera le point de départ infectieux.

3.    Le péristaltisme intestinal et les cils vibratiles

Au niveau du tube digestif et l'appareil pulmonaire il y a également un système de défense qui évite aux germes de stagner (un germe qui stagne et un germe qui potentiellement peut se développer et créer des surinfections). Dans le tube digestif il a un péristaltisme (mouvement ondulatoire) qui permet d'éliminer les germes pathogènes qui peuvent s'y trouver et au niveau de l'arbre bronchique, il y a des cils vibratiles qui peuvent aussi par leur mobilité éliminer les germes pathogènes que l'on inhale.

4.     La flore microbienne normale

Au niveau du tube digestif, il y a une flore microbienne qui est dite normale (le tube digestif est colonisé par des bactéries (entérobactéries)), ces bactéries vont vivre en harmonie avec l'organisme elles ne sont pas pathogènes dans les conditions normales et vont aider l'organisme en éliminant d'autres germes qui vont essayer de s'implanter au niveau du tube digestif. Les personnes immunodéprimée, comme les personnes suivant une chimiothérapie vont avoir une altération de cet équilibre et les entérobactéries vont devenir pathogènes.

La réaction inflammatoire

Elle se traduit par

-Une vasodilatation caractérisée par un érythème cela entraîne

-Une vasoperméabilité qui donner une induration appelée œdème cela correspond à la réaction inflammatoire. Elle aboutit essentiellement à.

-La libération de leucocytes qui s'accumulent au niveau du site infectieux, ils vont pouvoir lutter contre l'infection et la limiter à cet emplacement. Ces leucocytes vont être amplifiés par des médiateurs (histamine, prostaglandine,…) qui contribuent à majorer la réaction inflammatoire. (l'aspirine inhibe la prostaglandine et de ce fait elle fait diminuer la réaction inflammatoire). Cela aboutit à

-La libération de facteurs pyrogènes (fièvre). Le tout contribue à

-L'élimination de l'agent infectieux par phagocytose.

Les défenses cellulaires

Elles sont mises en œuvre quand l'agent infectieux persiste au niveau du site inflammatoire et progresse dans l'organisme, cela permet de recruter d'autres lignes de défenses, les effecteurs qui sont les macrophages et les polynucléaires neutrophiles (voir cours les éléments figuré du sang).  Ils vont agir en phagocytant les agents infectieux. La phagocytose se déroule en deux temps, l'adhésion et l'ingestion. Ils viennent en contact directe avec l'agent pathogène et l'ingère il pénètre dans la cellule en formant une vésicule de phagocyte (le phagosome) et digère l'agent infectieux par l'intermédiaire d'enzymes lysosomiales.

 La phagocytose

Le macrophage initie la réponse immune spécifique.

Remarque : certains agents infectieux à développement intracellulaire peuvent opposer une résistance à la phagocytose, c'est pour un moyen de pénétrer dans la cellule et conduire à la mort cellulaire et donc permettre la propagation de l'infection.

Exemple d'agents pathogènes à développement intracellulaire :

• Les mycobactéries (tuberculose)
• Les parasites (toxoplasmose, paludisme)
• Virus (VIH)

Les défenses humorales

Elles sont assurées par des constituants sériques qui interviennent constamment contre de nombreux agents infectieux.

·        Le système du complément

C'est un système constitué par un ensemble de protéines qui interviennent dans un ordre précis et qui aboutissent à l'élimination de la bactérie ou de l'agent infectieux. C'est protéines possède une activité enzymatique et qui s'active mutuellement en cascade, une protéine en active une autre, puis une autre, ….

Le système du complément est inactivé à l'état normal, il peut être activé de deux manières différentes.

-De manière directe, c'est l'agent infectieux qui l'active lui-même. Il n'y à pas d'intermédiaire.

-De manière indirecte par un complexe antigène anticorps (le germe + l'anticorps). Cette activation nécessite un délai car elle besoin d'un anticorps et la production de celui-ci demande un délai, donc elle intervient secondairement.

Il existe des protéines de régulation qui peuvent arrêter l'activation du complément à n'importe quel stade.

Il existe deux grandes voies d'activation, la voie classique et la voie alterne.

La voie classique

Elle est composée de 11 protéines qui la lettre C suivie d'un chiffre C1, C2, …., C9, C1q, C1R, C1s. Elles sont principalement activées par les complexes antigène anticorps (complexe immun) les anticorps sont le plus souvent des IGg (ce sont des immunoglobulines).

La voie alterne

Elle comporte 6 composants désignés  par des lettres (A,B,D,P,H,I). Ces composants rejoignent la voie classique au niveau d'un tronc commun C3, pour aller jusqu'à C9 qui est le complexe terminal responsable de destruction de l'agent pathogène. Cette voie alterne fonctionne comme un raccourci qui permet de lutter contre l'agent pathogène, en attendant que la synthèse des anticorps se fasse et que le  complexe antigène anticorps puisse se former et activer à leur tour le complément. Cette voie alterne ne nécessite pas d'anticorps, elle est directement activée par des agent infectieux (paroi de bactérie, virus, ou cellule infectée par des virus).

Le système du complément aboutit à l'activation d'une protéine lytique. La voie alterne du complément est la première à être mise en place, avant même l'apparition des anticorps. Elles vont aboutir à différents composants qui sont des protéines qui ont des propriétés anti-infectieuses variées (bactéricide, virucide,.. .) tous ces systèmes ne sont pas des systèmes étanches, il n'agissent pas de façon isolé mais en même temps. Ils vont avoir une activité chimiotactique (ils vont recruter d'autres éléments du complément polynucléaires, macrophages) pour amplifier l'effet anti-infectieux. Dans les cas pathologiques, quand il y a un déficit des protéines de régulation (voir haut de la page) l'activation du complément sera permanente et le complément aura un effet anaphylatoxique et va créer des substances comme histamine qui aura un rôle dans le choc anaphylactique.

L'infection (IFN) interféron

C'est une protéine naturellement synthétisée par les cellules infectées par un virus. Cette protéine à une activité antivirale qui inhibe la multiplication du virus et va contribuer à son élimination. Dans les cas pathologiques, les personnes qui ont un déficit en interféron son plus sensible aux infections virales notamment les herpes récidivant.

II.      L'immunité spécifique acquise

Généralités

Lors du premier contact avec l'organisme, un agent infectieux induit une réponse primaire de 2 types.

-La réponse humorale est basée sur la synthèse d'anticorps (cette synthèse est faite par les lymphocytes B)

.

-Réponse cellulaire, elle fait intervenir des cellules, qui par contact direct vont détruirent l'agent infectieux (action cytotoxique des lymphocytes T). Mais également par sécrétion d'enzymes les lymphokines (elles sont synthétisées par des lymphocytes).

Lors de ce premier contact l'immunité spécifique repose sur les lymphocytes. Sur les lymphocytes B pour la synthèse des anticorps et les lymphocytes T pour la cytotoxicité par la lymphokine. En même temps et de façon parallèle, vont apparaîtrent des cellules mémoires appelées lymphocyte mémoire, ces cellules vont garder en mémoire cet agent infectieux de manière à pouvoir lors d'un second contact, répondre de façon très rapide et induire une réponse immunitaire, soit par la synthèse d'anticorps, soit par la mise en place de cette réponse cellulaire (c'est le principe de la vaccination).

L'immunité humorale

Caractères généraux

Elle repose sur la synthèse d'anticorps (les lymphocytes B), elle est spécifique parce qu'un anticorps réagit toujours avec l'antigène qui lui à donné naissance. Une autre caractéristique de cette immunité c'est qu'elle est plyclonale, c'est à dire l'antigène va induire la différentiation (la production) de plusieurs clones de lymphocytes B (ensemble de cellules issues d'une même cellule mère, elles ont strictement les mêmes caractéristiques) chaque clone aboutit à la synthèse de plusieurs anticorps spécifiques, ces anticorps vont êtres différents d'un clone à un autre, et cela pour le même antigène. Exemple le pneumocoque est un antigène, comme une famille, dans cette famille il y a plusieurs membres. Lorsque cet antigène va stimuler un clone lymphocytaire, il va stimuler autant de clone qu'il y a de membre de sa famille présent à ce moment. Parfois les virus mutent, il suffit qu'un seul élément du virus mute pour que les anticorps ne puissent pas le reconnaître, cela demande une nouvelle production d'anticorps pour combattre ce virus ayant cette nouvelle caractéristique.

La cinétique de la réponse

La réponse primaire

Elle se caractérise par un temps de latence, qui est nécessaire à la différenciation et la production des différents clones lymphocytaires et anticorps. Elle se poursuit par l'augmentation progressive des anticorps jusqu'à  un certain seuil, suivi d'une décroissance jusqu'à un seuil résiduel extrêmement bas qui est presque indétectable. Les anticorps produit au cour de cette réponse primaire sont des IgM (les anticorps sont des immunoglobuline). Les IgM ne traverse pas la barrière placentaire.

La réponse secondaire

Elle se produit lorsque le même agent va à nouveau pénétrer dans l'organisme, elle se caractérise par une réponse extrêmement rapide (pour la réponse primaire le temps de latence et d'environ 1 semaine, pour la réponse secondaire, en moins de 24H les anticorps vont apparaître) et très intense (le taux d'anticorps produit est beaucoup plus important que lors de la réponse primaire) et la persistance de ces anticorps à un seuil détectable pendant plusieurs années. Exemple pour l'hépatite B lorsqu'on fait une recherche d'anticorps on peut se rendre compte si la personne à était vaccinée ou a rencontré le virus de l'hépatite B, cette personne va avoir des anticorps qui sont de type IgG et ils vont être détectables pendant presque toute sa vie. Les IgG sont produit au cours de la réponse secondaire et il traverse la barrière placentaire.

Ces deux types de réponse correspondent à la différentiation de plusieurs types de cellules, les plasmocytes qui est l'étape terminale de différentiation des lymphocytes B sécréteurs d'anticorps (réponse primaire) et des lymphocytes B mémoire permettant l'installation de cette réponse immunitaire secondaire.

Particularité entre les IgM et les IgG, les IgM sont des immunoglobuline de grand taille, cela les empêche de franchire la barrière placentaire, si une femme enceinte rencontre le virus de la rubéole pour la première fois, elle va produire des IgM, elle sera protéger mais pas sont enfant, cette vaccination est obligatoire chez les femmes enceintes car si elle rencontre le virus de la rubéole, elle va produire des IgG qui eux sont plus petit et franchissent la barrière placentaire et donc ils protège l'enfant.

L'immunité cellulaire

Caractères généraux

C'est la réaction de défense de l'organisme qui repose sur les lymphocytes T. La différence entre les lymphocytes B et les lymphocytes T est purement fonctionnelle, il n'y aucune différence anatomique. L'une des caractéristiques de cette immunité, il n'y plus de production d'anticorps ils vont agir soit par cytotoxicité directe soit par production de lymphokine, c'est ce qu'on appel une réaction d'hypersensibilité retardée (HSR). Exemple le test à la tuberculine (IDR) est une hypersensibilité retardée.

Cinétique de la réponse cellulaire

Cette immunité se met en place par un premier contact avec l'agent pathogène, à ce moment intervient le macrophage de la réponse non spécifique (qui est un monocyte activé) il va être recruté au niveau du site de pénétration de l'agent pathogène et va phagocyter cet antigène, la dégradation de cet antigène n'est que partielle, une partie est conservée par le macrophage (elle est conservée à sa surface) puis il va la présenter au lymphocyte T pour permettre une initiation de la réponse immunitaire en particulier cellulaire. Cette reconnaissance par le lymphocyte T se fait grâce à des molécules qui font intervenir système de compatibilité majeur, le système HLA. Ces lymphocytes T, une fois sensibilisé vont se différencier en plusieurs types cellulaires, les lymphocytes effecteurs, qui vont agir directement pour lutter contre cette infection soit cytotoxicité direct soit par synthèse de lymphokine et en même temps vont se différencier des lymphocytes T mémoire qui vont garder en mémoire cet antigène et vont pourvoir intervenir lors d'un second contact de façon à intervenir plus rapidement et de manière spécifique.

Expression de l'hypersensibilité retardée

Elle s'exprime par une réaction cutanée locale (parfois générale) lors de la réintroduction de l'antigène. Au niveau du point d'introduction, elle se caractérise par une réaction inflammatoire, donc un œdème, cet œdème est constitué par un infiltra de cellulaire responsable de l'induration, constitué essentiellement de lymphocyte T. le maximum de la et situé entre la 24^ème et 48^ème heure. L'exemple le plus caractéristique est celui de l'hypersensibilité à la tuberculine.

Les IgA sécrétoires

Ces IgA sont des immunoglobulines (des anticorps) qui sont synthétisés par l'organisme après immunisation par voie muqueuse (bronchique, ou digestive), quand on mange ou que l'on respire, on inhale et on ingère des milliers de particules potentiellement  pathogène, on est donc immunisé par ces IgA qui sécrétées par les muqueuses. Ce type d'anticorps est transmis passivement de la mère à l'enfant par le lait maternel. Ils constituent obstacle important à la pénétration et la diffusion des agents infectieux au niveau des muqueuses.

Rôle respectif de ces différents systèmes immunitaires

La primo-infection

Au cours de cette primo-infection vont être mis en place des moyens non spécifiques et des moyens passifs.

Les moyens non spécifiques sont la phagocytose avec les enzymes lysozomiales (la lysozyme), le système du complément, l'interféron, la réaction inflammatoire, la barrière cutanéomuqueuse.

Les moyens passifs, en particulier les anticorps transmis passivement de la mère à l'enfant, soit au cours le l'allaitement avec les IgA, soit au cours de la vie fœtale avec les IgG (seul les IgG peuvent traverser la barrière placentaire).

La réinfections au cours d'un deuxième contact.

Cela va dépendre du site de l'infection et du type d'agent pathogène.

Si le site se situ au niveau des muqueuses, ce seront les IgA sécrétoires qui vont intervenir.

Si ce sont des bactéries à développement extracellulaire, se sera essentiellement des anticorps qui vont intervenir et donc la réponse sera humorale.

Pour les bactéries à développement intracellulaire se seront les lymphocytes T qui vont intervenir.

Merci à Jean C. !

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