Lycée · 1ʳᵉ · Spécialité SVT
Le maintien de l'intégrité de l'organisme
Immunité innée, immunité adaptative et défenses contre les agents pathogènes — programme de Spécialité SVT 1re
À propos de cette page
Les barrières naturelles et la première ligne de défense
L'organisme est exposé en permanence à des agents pathogènes (bactéries, virus, champignons, parasites). Avant même que le système immunitaire n'intervienne, des barrières anatomiques et physiologiques constituent la première ligne de défense.
Lorsqu'une de ces barrières est franchie (blessure, infection), les défenses immunitaires entrent en jeu. On distingue deux grands systèmes :
- Immunité innée (non spécifique, immédiate) — réaction identique quel que soit l'agent pathogène.
- Immunité adaptative (spécifique, tardive) — réponse ciblée sur un antigène précis, avec génération de mémoire.
La réaction inflammatoire : immunité innée
La réaction inflammatoire est la manifestation visible de l'immunité innée. Elle survient dès qu'un tissu est lésé ou envahi par un agent pathogène.
Mécanismes cellulaires
Les mastocytes et macrophages résidents détectent les agents pathogènes via des récepteurs de reconnaissance de motifs moléculaires (PRR, dont les Toll-like receptors, TLR). Cette reconnaissance déclenche la libération de médiateurs chimiques :
- Histamine → vasodilatation, augmentation de la perméabilité vasculaire.
- Cytokines (IL-1, IL-6, TNF-α) → recrutement des phagocytes, fièvre.
- Prostaglandines → douleur, fièvre.
La vasodilatation permet le recrutement massif de phagocytes (neutrophiles d'abord, macrophages ensuite) vers le foyer infectieux.
La phagocytose
Les phagocytes (neutrophiles, macrophages, cellules dendritiques) ingèrent et détruisent les agents pathogènes par phagocytose :
- Chimiotactisme → migration vers le pathogène.
- Adhésion (opsonisation facilitée par les anticorps et le complément).
- Ingestion (formation du phagosome).
- Lyse (fusion avec le lysosome → phagolysosome).
- Rejet des débris.
Les cellules de l'immunité : origine et rôles
Toutes les cellules immunitaires sont issues d'une cellule souche hématopoïétique dans la moelle osseuse rouge.
| Cellule | Origine/maturation | Rôle principal |
|---|---|---|
| Neutrophile | Moelle osseuse | Phagocytose rapide (1re ligne innée) |
| Macrophage | Monocyte → tissus | Phagocytose, présentation antigénique (CPA) |
| Cellule dendritique | Moelle → tissus | Présentation antigénique, lien innée/adaptative |
| Lymphocyte B | Moelle (maturation moelle) | Production d'anticorps (immunité humorale) |
| Lymphocyte T auxiliaire (LTh/CD4+) | Moelle → maturation thymus | Activation des LB et LTc |
| Lymphocyte T cytotoxique (LTc/CD8+) | Moelle → maturation thymus | Destruction des cellules infectées |
| Cellule NK | Moelle osseuse | Lyse spontanée des cellules tumorales/infectées (innée) |
L'immunité adaptative humorale : les lymphocytes B
L'immunité adaptative est déclenchée lorsque l'immunité innée est insuffisante pour éliminer un agent pathogène. Elle repose sur la reconnaissance spécifique d'un antigène par les lymphocytes.
Sélection clonale
Chaque lymphocyte B possède un récepteur de surface (BCR, immunoglobuline membranaire) spécifique d'un seul épitope. Lorsque cet épitope rencontre le BCR :
- Activation du lymphocyte B (nécessite souvent l'aide d'un LTh).
- Prolifération clonale : le lymphocyte B se multiplie rapidement.
- Différenciation en plasmocytes (producteurs d'anticorps) et en lymphocytes B mémoires.
Les anticorps
Les anticorps (immunoglobulines, Ig) sont des protéines en forme de Y sécrétées par les plasmocytes. Structure :
- 2 chaînes lourdes (H) + 2 chaînes légères (L), reliées par des ponts disulfure.
- 2 régions variables (Fab) → fixent l'antigène.
- 1 région constante (Fc) → interagit avec les phagocytes et le complément.
Les anticorps agissent par :
- Neutralisation : blocage du site de fixation du pathogène sur la cellule-cible.
- Opsonisation : facilitent la phagocytose en enrobant l'agent pathogène.
- Activation du complément : déclenchement d'une cascade de lyse cellulaire.
L'immunité adaptative cellulaire : les lymphocytes T
L'immunité cellulaire est assurée par les lymphocytes T, maturés dans le thymus. Elle est indispensable pour éliminer les cellules infectées par des virus ou des bactéries intracellulaires (où les anticorps ne peuvent pas atteindre les pathogènes).
Rôle du lymphocyte T auxiliaire (LTh, CD4+)
Le LTh est le chef d'orchestre de la réponse adaptative :
- Son récepteur TCR reconnaît le peptide antigénique + CMH-II présenté par les CPA.
- Il sécrète des cytokines (IL-2, IL-4, IL-5, interférons) qui activent les LB et les LTc.
- Sans LTh fonctionnels, l'immunité adaptative est fortement compromise (ex : SIDA).
Rôle du lymphocyte T cytotoxique (LTc, CD8+)
Le LTc reconnaît les peptides antigéniques présentés par le CMH-I des cellules infectées (ou tumorales). Une fois activé :
- Il se multiplie par prolifération clonale.
- Il détruit les cellules cibles par contact direct : libération de perforines (formation de pores membranaires) et de granzymes (induction de l'apoptose).
La mémoire immunologique et la vaccination
Lors d'un premier contact avec un antigène, la réponse adaptative est lente (5 à 15 jours) car il faut sélectionner et amplifier les clones lymphocytaires spécifiques. Elle est dite réponse primaire.
À l'issue de cette réponse, une partie des lymphocytes activés ne meurent pas mais deviennent des lymphocytes mémoires (LB mémoires et LT mémoires), longévitaux. Lors d'un second contact avec le même antigène, la réponse secondaire est :
- Plus rapide (1 à 3 jours).
- Plus intense (titre d'anticorps plus élevé).
- Plus durable.
La vaccination
La vaccination exploite la mémoire immunologique pour protéger l'individu avant tout contact avec un pathogène virulent. On introduit :
- Pathogène atténué (ex : BCG anti-tuberculose).
- Pathogène inactivé (ex : vaccin anti-poliomyélite injectable).
- Sous-unités protéiques ou antigènes recombinants (ex : vaccin anti-HBV).
- ARNm codant l'antigène (ex : vaccins anti-COVID-19).
Dans tous les cas, le principe est identique : générer des lymphocytes mémoires SANS déclarer la maladie.
Les dysfonctionnements immunitaires
Le système immunitaire peut être déficient ou, au contraire, réagir de façon inadaptée.
Déficits immunitaires
- Déficits primaires (congénitaux) : absence de certaines cellules ou molécules immunitaires (ex : agammaglobulinémie, absence de LB).
- Déficits secondaires (acquis) : résultent d'une maladie ou d'un traitement. Exemple majeur : le SIDA (Syndrome d'Immunodéficience Acquise), causé par le VIH qui infecte et détruit les LTh (CD4+). En l'absence de LTh, aucune réponse adaptative efficace n'est possible, exposant l'individu à des infections opportunistes.
Réactions immunitaires excessives : les allergies
L'allergie est une réponse immunitaire disproportionnée face à des substances habituellement inoffensives (allergènes : pollens, acariens, aliments, etc.).
- Les allergènes induisent la production d'IgE qui se fixent sur les mastocytes.
- Lors d'un 2e contact, les mastocytes libèrent massivement de l'histamine → réaction allergique (rhinite, asthme, eczéma, choc anaphylactique).
Les maladies auto-immunes
Le système immunitaire attaque par erreur les cellules de son propre organisme (perte de tolérance au soi).
Intégration des réponses immunitaires
Les réponses innée et adaptative ne fonctionnent pas de façon indépendante : elles sont étroitement coordonnées.
| Caractéristique | Immunité innée | Immunité adaptative |
|---|---|---|
| Délai de réponse | Minutes à heures | Jours à semaines |
| Spécificité | Non spécifique (PAMP) | Spécifique d'un épitope |
| Mémoire | Aucune | Oui (lymphocytes mémoires) |
| Cellules clés | Neutrophiles, macrophages, NK, mastocytes | Lymphocytes B, LTh, LTc |
| Médiateurs | Cytokines, complément, histamine | Anticorps, cytokines spécifiques |
La cellule dendritique joue un rôle pivot : en phagocytant un pathogène (innée), elle migre vers les ganglions lymphatiques pour présenter l'antigène aux lymphocytes T naïfs (adaptative), assurant le lien fonctionnel entre les deux systèmes.
- Les barrières (peau, muqueuses, sécrétions) constituent la première ligne de défense.
- L'immunité innée est immédiate, non spécifique : réaction inflammatoire, phagocytose (neutrophiles, macrophages), cellules NK.
- L'immunité adaptative est spécifique et génère une mémoire : LB → anticorps (immunité humorale) ; LTc → destruction cellules infectées (immunité cellulaire).
- Les CPA (macrophages, cellules dendritiques) font le lien via la présentation antigénique (CMH-I et CMH-II).
- La mémoire immunologique (LB et LT mémoires) est la base de la vaccination.
- Dysfonctionnements : SIDA (↓ LTh), allergies (excès IgE → histamine), auto-immunité (attaque du soi).
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