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L'immunité innée

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Objectif(s)

Comment notre organisme se protège-t-il face à une agression ?
Quels sont les barrières naturelles ?
Quelles cellules entrent en jeu lors d'une infection et quels sont les mécanismes mis en place ?

Dans son environnement, notre organisme est soumis en permanence à des facteurs pouvant perturber son fonctionnement :
- des agents infectieux tels que les microorganismes pathogènes (bactéries, champignons, virus, …)
- des facteurs physiques ou chimiques venant altérer l’intégrité de notre patrimoine génétique et pouvant conduire au développement de tumeurs (UV, produits chimiques...)

Il existe des moyens de se protéger de ses agents agressifs environnementaux :
- se laver les mains ou stériliser le matériel médical permettant de limiter la contamination (pénétration des agents infectieux dans l’organisme). C’est l’asepsie.
- désinfecter une plaie afin de limiter le risque d’infection (prolifération des agents infectieux dans l’organisme). C’est l’antisepsie.

Parfois, ces mesures préventives et curatives ne suffisent pas. Un agent infectieux a réussi à passer les barrières de l’organisme.

1. Caractéristiques des barrières naturelles de l’organisme

Les barrières naturelles de l’organisme protègent le milieu intérieur de l’organisme des agressions de son environnement. Ce sont la peau et les muqueuses.

a. La peau

La peau est un épithélium imperméable qui entoure la surface externe de l’organisme. Elle constitue une barrière mécanique empêchant l’entrée des bactéries, des virus et de certains parasites. À sa surface, certaines bactéries inoffensives constituent une barrière biologique.
Associées à la peau, certaines glandes sécrètent des substances acides, comme la sueur, qui ont une fonction antiseptique. Ces substances constituent une barrière chimique.
La moindre plaie constitue un point d’entrée potentiel pour les agents infectieux.

b. Les muqueuses

Les muqueuses sont formées de cellules épithéliales qui tapissent l’intérieur des organes en contact avec des substance provenant du milieu extérieur. Il s’agit des poumons (en contact avec l'air), du tube digestif (en contact avec les aliments), des appareils urinaires et génitaux (en contact avec un partenaire).
Elles forment elles aussi une barrière mécanique étanche. En outre, elles sécrètent un mucus permettant d’englober les agents infectieux et de les éliminer. Les cils vibratiles présents à leur surface facilitent leur élimination.

L’ensemble des informations est résumé dans le tableau suivant :

	Peau	Muqueuses
		Intestin	Appareil génital / urinaire	Poumon	Yeux / Nez
Mécaniques	Épithélium continu
	Flux d'air ou de liquide		Mouvements ciliaires
Chimiques	Acides gras	pH acide	Mucus	Surfactant	Enzymes (lysozymes)
		Enzymes
Biologiques	Flore bactérienne normale

2. Le passage des barrières naturelles

a. Les voies de contamination

Lors d’une contamination, l’agent infectieux arrive à passer une des barrières naturelles.

Il existe plusieurs voies de contamination :

• la voie aérienne, par inhalation de particules contenant des agents infectieux (affections respiratoires, grippe) ;
• la voie digestive, lors de l’ingestion d’aliments contaminés (listériose, leishmaniose, choléra, …) ;
• la voie sexuelle, (IST, Infections sexuellement transmissibles) ;
• la voie cutanée, lors d’une plaie ou d’une égratignure.

b. Mise en place d’une réponse immunitaire innée

Lorsqu’un agent infectieux arrive à passer une barrière naturelle, une première ligne de défense de l’organisme se met en place contre la contamination.

Si on observe au microscope optique du pus issu d’une plaie infectée, on observe de nombreux leucocytes entourés de bactéries. Ces leucocytes sont aussi appelés des globules blancs, ce sont des cellules du système immunitaire produites dans la moelle osseuse. On les retrouve dans le sang, la lymphe et les tissus conjonctifs de notre organisme.

Il existe 3 types de leucocytes :

• Les granulocytes : composés en majorité de neutrophiles ou phagocytes qui interviennent rapidement en cas d'infection bactérienne.
• Les lymphocytes : qui interviennent plus tard dans la réponse immunitaire adaptative.
• Les monocytes : qui sont essentiellement des macrophages.

Granulocytes	Neutrophiles
	Basophiles
	Eosinophile
Lymphocytes	Lymphocytes
Monocytes	Monocytes
Monocytes	Macrophage

Les granulocytes et monocytes sont recrutés très tôt au cours de la réponse immunitaire innée (dans les quatre premières heures) et restent fonctionnels 4 jours, ils pratiquent ce que l'on appelle la phagocytose.

Les macrophages expriment à leur surface des récepteurs capables de reconnaître de nombreux constituants bactériens. Les agents infectieux se fixent à la surface des macrophages ce qui stimule la production de cytokines et de chimiokines. Puis, les macrophages ingèrent et digèrent les agents infectieux.

Ils préparent aussi la réponse immunitaire adaptative en présentant l'élément pathogène aux lymphocytes.

3. La spécificité de la réponse immunitaire innée

a. La spécificité des récepteurs cellulaires

La réponse immunitaire innée est induite immédiatement après la reconnaissance du pathogène.

Les récepteurs impliqués dans cette reconnaissance présentent des particularités qui les distinguent des récepteurs de la réponse immune adaptative :

• Ils sont exprimés à la surface de différentes cellules types : les macrophages, les cellules dendritiques, les mastocytes...
• Ils sont codés par des gènes simples ne subissant aucun réarrangement génique. Leur spécificité est donc héréditaire et ne s’affine pas lors de contacts successifs avec le pathogène. Ils sont tous les mêmes au sein d'une même espèce.
• Ils reconnaissent des structures moléculaires conservées et que l’on trouve de façon répétée à la surface des pathogènes et pas à la surface des cellules du soi.

Les récepteurs impliqués dans la réponse immunitaire innée sont de plusieurs types :

• Les molécules du complément qui ciblent les composants de la paroi cellulaire des bactéries. Elles sont solubles et facilitent la fixation du pathogène à la surface des phagocytes : c’est l’opsonisation ;
• Les récepteurs « éboueurs » à large spectre (scavenger receptors) ;
• Les lectines ;
• Les récepteurs de la famille NOD ;
• Les récepteurs de la famille Toll.

Au site d'infection, les phagocytes sont activés au contact de l'agent infectieux. Ils sécrètent des facteurs solubles :

• les molécules du complément qui participent à la destruction de l'agent pathogène par opsonisation ou lyse directe ;
• les cytokines qui participent à l'activation cellulaire ;
• les chimiokines qui permettent d'attirer les cellules dendritiques ; c'est le chimiotactisme.

b. Les composants microbiens reconnus

On estime à environ 10³ le nombre de structures différentes pouvant être reconnues par le système immunitaire inné.

Elles présentent des caractéristiques communes :

• Elles ne sont produites que par les micro-organismes et pas par les cellules du soi ;
• Elles ne varient pas entre les micro-organismes d’une même famille ;
• Elles sont essentielles à la survie des micro-organismes.

La réponse immunitaire innée ne conduit à la mise en place d’aucune réponse mémoire, par contre elle est indispensable pour l’activation de la réponse immune adaptative.
Elle est commune à tous les animaux alors que l’immunité adaptative ne concerne que les vertébrés.

L'essentiel

L’organisme est soumis en permanence aux agressions de notre environnement. Les barrières naturelles telles que la peau ou les muqueuses constituent un premier niveau de défense. Lorsque les agents pathogènes arrivent à franchir ces barrières, c’est l’immunité innée qui intervient pour empêcher la propagation de l’infection.

Elle intervient localement par recrutement des phagocytes qui expriment à leur surface des récepteurs permettant de reconnaître des motifs conservés caractéristiques des micro-organismes. Ces motifs peuvent aussi être reconnus par des récepteurs solubles (molécules du complément) qui vont faciliter la fixation des pathogènes à la surface des phagocytes et leur internalisation / digestion. C’est l’opsonisation.

Les gènes codant pour ces récepteurs sont conservés entre les espèces animales et au cours de l’évolution. L’immunité innée est donc génétiquement héritée et ne nécessite pas d’apprentissage préalable.
En plus d’être la première ligne de défense de l’organisme, l’immunité innée va aussi permettre de stimuler la réponse immune adaptative.

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