Objectifs

• Distinguer le soi du non-soi et définir un antigène.
• Citer les organes et les cellules du système immunitaire.
• Décrire la réponse immunitaire non spécifique : barrières, réaction inflammatoire, phagocytose.
• Décrire la réponse immunitaire spécifique à médiation humorale (anticorps) et à médiation cellulaire (lymphocytes T cytotoxiques), et le rôle central des lymphocytes T4.
• Expliquer la mémoire immunitaire, la vaccination et la sérothérapie.

1. Le soi et le non-soi

Le soi est l'ensemble des molécules propres à un individu. Les principales sont les marqueurs du CMH (complexe majeur d'histocompatibilité), appelé HLA chez l'être humain, présents à la surface de presque toutes les cellules. Ils sont déterminés génétiquement et varient d'une personne à l'autre (sauf chez les vrais jumeaux).

Le non-soi est tout ce qui est reconnu comme étranger : bactéries, virus, parasites, toxines, cellules greffées, cellules cancéreuses. Une molécule capable de déclencher une réponse immunitaire s'appelle un antigène.

2. Les acteurs : organes et cellules immunitaires

• Organes lymphoïdes centraux (les écoles) : la moelle osseuse, où naissent toutes les cellules immunitaires et où mûrissent les lymphocytes B ; le thymus, où mûrissent les lymphocytes T.
• Organes lymphoïdes périphériques (les casernes) : ganglions lymphatiques, rate, amygdales, végétations, plaques de Peyer de l'intestin. C'est là que les lymphocytes rencontrent les antigènes.

Les cellules immunitaires sont des leucocytes (globules blancs) :

• les phagocytes (granulocytes neutrophiles, monocytes devenus macrophages dans les tissus) : ils mangent les intrus ;
• les lymphocytes B (LB) : ils produisent les anticorps après être devenus plasmocytes ;
• les lymphocytes T4 (LT4) : les « chefs d'orchestre » qui activent les autres ;
• les lymphocytes T8 (LT8) : ils deviennent des tueurs, les lymphocytes T cytotoxiques (LTc).

mindmap
  root((Système immunitaire))
    Organes centraux
      Moelle osseuse
      Thymus
    Organes périphériques
      Ganglions
      Rate
      Amygdales
    Cellules
      Phagocytes
      Lymphocytes B
      Lymphocytes T4
      Lymphocytes T8

3. La réponse immunitaire non spécifique (innée)

Elle est immédiate et agit de la même façon contre tous les intrus.

Les barrières naturelles

La peau, les muqueuses, le mucus, les larmes et la salive (qui contiennent du lysozyme), l'acidité de l'estomac empêchent la plupart des microbes d'entrer.

La réaction inflammatoire

Quand la barrière est franchie, les cellules du tissu lésé libèrent des substances (comme l'histamine) qui dilatent les vaisseaux et attirent les phagocytes. On observe quatre signes : rougeur, chaleur, gonflement (œdème), douleur.

La phagocytose

Les phagocytes englobent et digèrent les intrus en quatre étapes.

4. La réponse immunitaire spécifique (adaptative)

Elle ne vise qu'un antigène précis et se met en place en quelques jours. Elle comporte trois phases : reconnaissance, multiplication et différenciation des lymphocytes, puis action (phase effectrice).

Le rôle central des lymphocytes T4

Un macrophage qui a digéré un microbe présente des fragments de l'antigène sur ses marqueurs CMH : c'est une cellule présentatrice de l'antigène (CPA). Les LT4 qui reconnaissent cet antigène s'activent, se multiplient et libèrent des messagers chimiques, les interleukines (dont l'interleukine 2), qui stimulent les LB et les LT8 sélectionnés par le même antigène.

flowchart TD
A[Antigène] --> B[Macrophage CPA]
B --> C[LT4 activé]
C -->|interleukines| D[LB activé]
C -->|interleukines| E[LT8 activé]
D --> F[Plasmocytes]
F --> G[Anticorps]
E --> H[LT cytotoxiques]
G --> I[Antigène neutralisé]
H --> J[Cellule infectée détruite]

La réponse à médiation humorale : les anticorps

Les LB activés se multiplient et se transforment en plasmocytes, de véritables usines qui sécrètent des anticorps (immunoglobulines) dans le sang et la lymphe. Un anticorps se fixe sur son antigène et forme un complexe immun : l'antigène est neutralisé, puis le complexe est éliminé par phagocytose.

Un anticorps a la forme d'un Y : deux chaînes lourdes et deux chaînes légères, reliées par des ponts disulfure. Le bout de chaque bras porte un site de fixation de l'antigène, dont la forme est complémentaire de l'antigène, comme une clé et sa serrure. Place les noms sur le schéma.

La réponse à médiation cellulaire : les lymphocytes T cytotoxiques

Un virus se cache à l'intérieur des cellules, où les anticorps ne l'atteignent pas. Les LT8 activés deviennent des lymphocytes T cytotoxiques (LTc). Un LTc reconnaît la cellule infectée (elle présente des fragments viraux sur ses marqueurs CMH), s'y colle et libère de la perforine, une protéine qui perce des trous dans sa membrane : la cellule infectée éclate (lyse). Les LTc détruisent de la même façon les cellules cancéreuses et les cellules d'un greffon.

Exemple résolu : une expérience classique

On injecte à une souris A une toxine rendue inoffensive (anatoxine tétanique). Quinze jours plus tard, on prélève son sérum (le liquide du sang, sans cellules) et on l'injecte à une souris B, qui reçoit ensuite la toxine tétanique active. La souris B survit. Une souris C, qui reçoit la toxine sans sérum, meurt. Que conclure ?

5. Mémoire immunitaire, vaccination et sérothérapie

Lors de la réponse spécifique, une partie des lymphocytes activés devient des cellules mémoire qui vivent longtemps. Au deuxième contact avec le même antigène, la réponse secondaire est plus rapide, plus forte et plus durable que la réponse primaire.

La vaccination consiste à injecter un antigène rendu inoffensif (microbe tué ou atténué, anatoxine, fragment de microbe). L'organisme fait une réponse primaire sans tomber malade et fabrique des cellules mémoire. Les rappels renforcent cette mémoire. C'est une protection active, lente à s'installer mais durable. Les vaccins du calendrier vaccinal des enfants (rougeole, fièvre jaune, tétanos…) reposent sur ce principe.

La sérothérapie consiste à injecter directement des anticorps déjà fabriqués (par exemple un sérum antivenimeux après une morsure de serpent). La protection est passive, immédiate mais temporaire, car les anticorps injectés finissent par être éliminés et aucune mémoire n'est créée.

1. 1796Edward Jenner protège un enfant contre la variole en lui inoculant la vaccine (variole de la vache) : naissance de la vaccination.
2. 1885Louis Pasteur applique avec succès un vaccin contre la rage à un jeune garçon mordu par un chien.
3. 1890Emil von Behring et Shibasaburo Kitasato montrent que le sérum d'un animal immunisé protège contre la diphtérie et le tétanos : début de la sérothérapie.

Cherche d'abord : Moussa vient d'être mordu par un serpent venimeux près de Kayes. Faut-il le vacciner ou lui faire une sérothérapie ?

Erreurs fréquentes

• Confondre antigène (la molécule étrangère) et anticorps (la molécule de défense).
• Croire que les LB sécrètent directement les anticorps : ce sont les plasmocytes.
• Confondre vaccination (active, lente, durable) et sérothérapie (passive, immédiate, temporaire).
• Oublier le rôle des LT4, sans lesquels les réponses spécifiques ne se déclenchent pas correctement.

Récapitulatif

Le système immunitaire distingue le soi du non-soi. La réponse non spécifique (barrières, inflammation, phagocytose) agit tout de suite. La réponse spécifique, coordonnée par les LT4, élimine les antigènes libres grâce aux anticorps des plasmocytes et les cellules infectées grâce aux LT cytotoxiques. Les cellules mémoire rendent la réponse suivante plus rapide : c'est le principe de la vaccination.