Objectifs

• Distinguer le soi du non-soi et définir un antigène.
• Décrire les barrières naturelles et la réaction inflammatoire.
• Expliquer les étapes de la phagocytose.
• Expliquer la réponse immunitaire adaptative : à médiation humorale (anticorps) et à médiation cellulaire (lymphocytes T cytotoxiques).
• Comprendre la mémoire immunitaire, la vaccination et la sérothérapie.

1. Le soi, le non-soi et l'antigène

Le soi est l'ensemble des molécules propres à un individu, déterminées par ses gènes. Les plus importantes sont les marqueurs du CMH (complexe majeur d'histocompatibilité, appelé HLA chez l'être humain), présents à la surface de presque toutes les cellules : c'est la carte d'identité de la cellule.

Le non-soi regroupe tout ce qui est étranger à l'organisme : bactéries, virus, champignons, parasites, cellules d'un greffon, mais aussi le soi modifié (cellule infectée par un virus, cellule cancéreuse).

Un antigène est une molécule reconnue comme étrangère, capable de déclencher une réponse immunitaire spécifique. La petite partie de l'antigène réellement reconnue s'appelle le déterminant antigénique (ou épitope).

2. Les barrières naturelles : les remparts

Les barrières naturelles sont non spécifiques : elles agissent contre tous les microbes de la même façon.

• Barrière mécanique : la peau, avec sa couche cornée de cellules mortes serrées ; les muqueuses (voies respiratoires, digestives, génitales) couvertes de mucus qui piège les microbes ; les cils des bronches qui les remontent vers la gorge.
• Barrière chimique : sueur et sébum légèrement acides, lysozyme des larmes et de la salive (enzyme qui détruit la paroi de certaines bactéries), acidité de l'estomac.
• Barrière biologique : la flore normale (microbiote) de la peau et de l'intestin occupe la place et gêne l'installation des microbes pathogènes.

3. La réponse immunitaire innée : les gardiens

3.1 La réaction inflammatoire

Quand des microbes franchissent la barrière, les cellules du tissu lésé libèrent des médiateurs chimiques (comme l'histamine). Les vaisseaux sanguins se dilatent et deviennent plus perméables. On observe quatre signes : rougeur, chaleur, gonflement (œdème) et douleur. Les globules blancs sortent alors des vaisseaux (diapédèse) et se rendent sur le lieu de l'infection.

3.2 La phagocytose

Les phagocytes (granulocytes polynucléaires et macrophages) « mangent » les microbes. La phagocytose se déroule en quatre étapes.

Le pus qui se forme parfois dans une plaie infectée est un mélange de phagocytes morts, de microbes et de débris cellulaires.

4. La réponse immunitaire adaptative : l'armée spécialisée

La réponse adaptative est spécifique (dirigée contre un antigène précis), plus lente la première fois (plusieurs jours) et elle laisse une mémoire. Elle fait intervenir les lymphocytes B (LB, formés et mûris dans la moelle osseuse) et les lymphocytes T (LT, formés dans la moelle osseuse et mûris dans le thymus). Elle se déroule en trois phases : induction (reconnaissance et sélection clonale), amplification (multiplication des clones) et différenciation, puis la phase effectrice.

4.1 Le chef d'orchestre : le lymphocyte T4

Le macrophage présente l'antigène associé au CMH. Le LT4 (lymphocyte T auxiliaire) le reconnaît, s'active et sécrète des messagers chimiques, les interleukines, qui stimulent la multiplication et la différenciation des LB et des LT8 sélectionnés.

4.2 La réponse à médiation humorale (les anticorps)

Les LB sélectionnés se multiplient puis se transforment en plasmocytes, véritables usines à anticorps. Un anticorps est une protéine en forme de Y qui se fixe spécifiquement sur l'antigène et forme un complexe immun. Ce complexe neutralise l'antigène, qui est ensuite éliminé par phagocytose. Cette réponse cible surtout les antigènes circulant dans le sang et la lymphe (bactéries, toxines, virus hors des cellules).

On peut résumer la neutralisation par :

4.3 La réponse à médiation cellulaire (les LT cytotoxiques)

Les LT8 sélectionnés, stimulés par les interleukines, se multiplient et deviennent des lymphocytes T cytotoxiques (LTc). Un LTc se colle à une cellule infectée (soi modifié) et libère de la perforine, qui perce sa membrane : la cellule infectée est détruite avec les virus qu'elle contient.

flowchart TD
A[Antigene] --> M[Macrophage presente l antigene]
M --> T4[LT4 active]
T4 -->|interleukines| B[LB selectionnes]
T4 -->|interleukines| T8[LT8 selectionnes]
B --> P[Plasmocytes]
P --> AC[Anticorps et complexe immun]
T8 --> TC[LT cytotoxiques]
TC --> D[Destruction des cellules infectees]
B --> MB[LB memoire]
T8 --> MT[LT memoire]

Exemple résolu : analyser une expérience

On injecte une toxine (antigène) à une souris. Une semaine plus tard, on prélève son sérum (sang sans cellules) et on l'injecte à une souris neuve, qui reçoit ensuite la même toxine : elle survit. Avec les lymphocytes T de la première souris à la place du sérum, la souris neuve meurt. Que conclure ?

5. La mémoire immunitaire, la vaccination et la sérothérapie

Après une première rencontre avec un antigène (réponse primaire), il reste des LB et LT mémoire, plus nombreux et qui vivent longtemps. Lors d'un second contact avec le même antigène, la réponse secondaire est plus rapide, plus forte et plus durable : la maladie ne se déclare généralement pas.

• Vaccination : on injecte un antigène rendu inoffensif (microbe tué, atténué ou fragment). Le corps fabrique lui-même ses lymphocytes mémoire. Protection lente à s'installer mais durable : c'est une méthode préventive, avec des rappels.
• Sérothérapie : on injecte un sérum contenant des anticorps déjà fabriqués (par exemple sérum antivenimeux après une morsure de serpent). Protection immédiate mais de courte durée, sans mémoire : c'est une méthode curative.

Erreurs fréquentes

Récapitulatif

Les barrières naturelles arrêtent la plupart des microbes. Ceux qui passent déclenchent la réponse innée : inflammation et phagocytose. Le macrophage présente l'antigène aux LT4, qui activent par les interleukines les LB (devenant plasmocytes producteurs d'anticorps) et les LT8 (devenant LT cytotoxiques). Des cellules mémoire rendent la réponse secondaire plus rapide et plus forte : c'est le principe de la vaccination.