Fonctionnement du système immunitaire

L'organisme est constamment exposé à des agents pathogènes (bactéries, virus, champignons, parasites) qui cherchent à y pénétrer. La première ligne de défense est constituée de barrières physiques et chimiques qui empêchent leur entrée.

• La peau : épithélium kératinisé imperméable, acide (pH ≈ 5), sécrétion de peptides antimicrobiens.
• Les muqueuses : tapis de mucus qui piège les pathogènes ; cils vibratiles qui les évacuent (appareil respiratoire).
• Les sécrétions : salive, larmes, sueur (contiennent du lysozyme, une enzyme antibactérienne) ; acidité gastrique (pH ≈ 2).
• Le microbiote : ensemble de micro-organismes commensaux qui entrent en compétition avec les pathogènes pour les ressources et les sites d'adhésion.

Lorsqu'un agent pathogène franchit les barrières naturelles, l'immunité innée se déclenche en quelques minutes à quelques heures. Elle est non spécifique (ne reconnaît pas l'agent précis) et non mémorisée.

Ces signes résultent de la libération de médiateurs chimiques (histamine, cytokines, prostaglandines) par les mastocytes et les macrophages locaux :

• Vasodilatation : augmentation du calibre des vaisseaux → apport de sang riche en cellules immunitaires.
• Augmentation de la perméabilité vasculaire → sortie de liquide (œdème) et afflux de leucocytes vers le foyer infectieux.
• Chimiotactisme : les cytokines guident les phagocytes vers le site d'infection.

Schéma — Séquence de la réaction inflammatoire locale

Plusieurs types cellulaires interviennent dans l'immunité innée. Ils reconnaissent les pathogènes grâce à des récepteurs innés non spécifiques (PRR, Pattern Recognition Receptors) qui détectent des motifs moléculaires conservés chez les micro-organismes (PAMP).

Quand l'immunité innée ne suffit pas à éliminer le pathogène (après 4–7 jours), l'immunité adaptative prend le relais. Elle est :

• Spécifique : chaque lymphocyte ne reconnaît qu'un seul antigène précis.
• Mémorisée : la réponse est plus rapide et intense lors d'un 2e contact.
• Lente à se mettre en place (délai de 5–15 jours pour la réponse primaire).

La réponse adaptative est déclenchée par la présentation antigénique :

1. Les cellules présentatrices d'antigènes (CPA) — principalement les cellules dendritiques et les macrophages — phagocytent le pathogène.
2. Elles dégradent ses protéines en peptides et les exposent à leur surface liés au CMH (Complexe Majeur d'Histocompatibilité) : CMH II pour la présentation aux lymphocytes T helper (CD4+), CMH I pour la présentation aux lymphocytes T cytotoxiques (CD8+).
3. Les lymphocytes T dont le TCR (T Cell Receptor) reconnaît le complexe CMH-peptide sont activés et prolifèrent (clones).

La réponse humorale est assurée par les lymphocytes B et les anticorps. Elle est principalement efficace contre les agents pathogènes extracellulaires (bactéries circulantes, toxines).

Déroulement de la réponse humorale :

1. Un lymphocyte B reconnaît un antigène via son BCR (récepteur membranaire = anticorps membranaire).
2. Avec l'aide des lymphocytes T CD4+ (via les interleukines), le lymphocyte B est activé.
3. Il prolifère : expansion clonale.
4. Les clones se différencient en plasmocytes (sécréteurs d'anticorps) et en lymphocytes B mémoire.

Mécanismes d'action des anticorps :

• Neutralisation : l'anticorps se fixe sur le pathogène et l'empêche d'infecter les cellules.
• Opsonisation : l'anticorps lié au pathogène facilite sa phagocytose.
• Activation du complément : cascade protéique qui perfore la membrane du pathogène.

Schéma — Étapes de la réponse humorale

La réponse cellulaire est assurée par les lymphocytes T cytotoxiques (LTc, CD8+). Elle vise les cellules infectées par des virus ou les cellules cancéreuses qui exposent des antigènes anormaux sur leur CMH I.

Déroulement de la réponse cellulaire :

1. Les LTc précurseurs reconnaissent les complexes CMH I-peptide viral sur les CPA.
2. Activés par les lymphocytes T CD4+, ils subissent une expansion clonale.
3. Les LTc effecteurs migrent vers les cellules infectées et les reconnaissent via leur TCR + CMH I.
4. Ils déclenchent l'apoptose (mort cellulaire programmée) des cellules cibles par sécrétion de :
   • Perforines : créent des pores dans la membrane de la cellule cible.
   • Granzymes : protéases qui activent la cascade apoptotique intracellulaire.
5. Des LTc mémoire persistent après l'infection.

La mémoire immunitaire est la capacité du système immunitaire à répondre plus rapidement et plus efficacement lors d'un second contact avec le même antigène.

Comparaison réponse primaire / secondaire :

Graphique — Réponse primaire (pic modéré) puis réponse secondaire (pic élevé) après 2e contact avec l'antigène (jour 56)

La vaccination exploite cette mémoire immunitaire : elle introduit un antigène non pathogène (vaccin atténué, inactivé, fragment protéique, ARNm) pour créer une réponse primaire et des cellules mémoire sans provoquer la maladie. En cas de contact ultérieur avec le vrai pathogène, la réponse secondaire élimine l'agent avant l'apparition des symptômes.

Les immunités innée et adaptative sont complémentaires et interconnectées. Leur coordination assure une réponse efficace et proportionnée.