Le système immunitaire
Julien Textoris
Laboratoire d'immunologie, hôpital ConceptionURMITE, CNRS/INSERM, Faculté de médecine Timone
Objectifs pédagogiques
● Présentation générale du système immunitaire
● Notions importantes :– Organisation fonctionnelle, hématopoièse
– Réponse immune à l'infection
– Pathologies liées au système immunitaire
– Applications diagnostiques
– Applications thérapeutiques
Origine
● Edward Jenner (1749-1823) et la vaccination
● Immunité :
munus,muneris : la charge
«être exempté d'une charge »
Origine
● Edward Jenner (1749-1823) et la vaccination
● Immunité :
munus,muneris : la charge
«être exempté d'une charge »
Système immun & évolution
● Certaines fonctions sont conservées dans tout l'arbre
● Certaines fonctions plus spécialisées apparaissent plus tardivement
Système immun & évolution
● Certaines fonctions sont conservées dans tout l'arbre
● Certaines fonctions plus spécialisées apparaissent plus tardivement
L'éponge possède la notion de « soi » / « non-soi »
Organisation générale1. Des cellules
Polynucléaire neutrophile Polynucléaire basophile
Polynucléaireéosinophile
Monocyte
Lymphocyte
Plaquette
Globule rouge
Organisation générale2. Des molécules
Le système du
complément
Radicaux libres
Dérivés lipidiques
Anticorps
Partie 1 : Organisation / Hématopoièse
● Organisation :– Cellules, médiateurs solubles
– Organes
– Réponses
innée / adapative / humorale / cellulaire
● Hématopoièse :
– Lieux, mécanismes
Le système immunitaire lutte contre les infections
Le système immunitaire
● 4000 milliards de bactéries● beaucoup sont utiles● certaines sont pathogènes
● Rôle premier du système immunitaire :
→ lutter contre les infections
Les bactéries créent un foyer infectieux en se multipliant
Infection : définition
● L'infection correspond à la multiplication d'un micro-organisme pathogène au sein de l'hôte
● La pathologie est la conséquence de :– La multiplication du micro-organisme
– La sécrétion éventuelle de toxines
– La réponse de l'hôte
La réponse anti-infectieuse
1. Premières lignes de défense
2. Réponse immunitaire innée
3. Réponse immunitaire adaptative
Les premières lignes de défense
Les épithéliums empêchent les bactéries d'envahir l'organisme
1. Les interfaces : mécanismes physiques
● Barrières physiques
● Flux de liquides(salive, urine, ...)
● Mouvement ciliaire (mucus)
Les premières lignes de défense
Les épithéliums empêchent les virus d'envahir l'organisme
1. Les interfaces : barrières physiques
Exemple : la peau
Les premières lignes de défense
Les épithéliums empêchent les bactéries d'envahir l'organisme
1. Les interfaces : mécanismes physiques
Mouvement ciliaire et mucus
Les premières lignes de défense
Divers mécanismes chimiques agissent au niveau des interfaces
2. Les mécanismes chimiques
● Maintien d'un pH bas (estomac)
● Sécrétion d'enzymes● Lysozyme (salive, larmes, sueur)● Pepsine (tube digestif)
● Sécrétion de peptides antibactériens● Défensines (poumon, ...)● Cryptidines (tube digestif)
● Acides gras (peau)
Les premières lignes de défense
Lignes de défense constitutives
1. Les interfaces : barrières physiques
2. Les mécanismes chimiques
3. Les bactéries elles-mêmes➢ Flore commensale
La réponse anti-infectieuse
1. Premières lignes de défense
2. Réponse immunitaire innée
3. Réponse immunitaire adaptative
Composantes de la réponse innée
● Anticorps naturels :– Produits même en l'absence d'infection
● En majorité de classe IgM● Faible affinité ● Déclenche l'activation du complément (C1q)
Mécanismes de reconnaissance
● Reconnaître une bactérie pathogène par :
● Récepteurs solubles
● Récepteurs membranaires
● Récepteurs intra-cellulaires
L'organisme reconnaît des motifs spécifiques des bactéries
Récepteurs solubles
● La CRP lie la phosphocholine
Reconnaissance de motifs spécifiques : Phosphocholine
Phosphocholline C Reactive Protein
Récepteurs membranaires● Familles de récepteurs
Les récepteurs de motifs spécifiques des bactéries (PRR)
Récepteurs membranaires● Familles de récepteurs
Les récepteurs de motifs spécifiques des bactéries (PRR)
Interférons de type I
Les pDC sont spécialisées dans la production d'interférons de type I
pDC = Cellule Dendritique Plasmacytoide
CXCR3
Migration vers les ganglions lymph.
Actions des IFN de type I
Type I IFNs
Augmentation des molécules de CMH I à la membrane
MxMx
Mx
Réplicationvirale CMH classe I
4
Mécanismes de reconnaissance
● Reconnaître une bactérie pathogène par :
● Récepteurs solubles (CRP, MBL, ...)● Récepteurs membranaires (TLR, Dectin, ...)● Récepteurs intra-cellulaires (NOD, …)
● Ces récepteurs reconnaissent des motifs spécifiques des bactéries
Les neutrophiles migrent vers les tissus par chimiotactisme.
Les neutrophiles sont attirés sur le site de l'infection
Principaux modes d'action des NK
● Détruisent les cellules cibles (infectées) via :– Exocytose des granules cytolytiques
(perforin / granzyme)
– Induction de l'apoptose (via Fas/Fas ligand)
– Cytolyse médiée par les anticorps (ADCC)
● Absence de récepteurs spécifique : – Panel de récepteurs activateurs / inhibiteurs
Les cellules NK détruisent les cellules infectées
Les cellules dendritiques
● Les cellules dendritiques migrent vers les ganglions lymphatiques
Les DC présentent l'Ag aux lymphocytes dans les ganglions
Les cellules dendritiques
● Les cellules dendritiques migrent vers les ganglions lymphatiques
Les DC présentent l'Ag aux lymphocytes dans les ganglions
Les cellules dendritiques
● Les cellules dendritiques migrent vers les ganglions lymphatiques
Les DC présentent l'Ag aux lymphocytes dans les ganglions
Les cellules dendritiques
● Les cellules dendritiques migrent vers les ganglions lymphatiques
Les DC présentent l'Ag aux lymphocytes dans les ganglions
La réponse anti-infectieuse
1. Premières lignes de défense
2. Réponse immunitaire innée
3. Réponse immunitaire adaptative
Les lymphocytes : acteurs de la réponse adaptative
Les lymphocytes forment le bras cellulaire de la réponse adaptative
Lymphocyte T Lymphocyte B
Présentation des antigènes
Les CPA interagissent avec les lymphocytes spécifiques de l'Ag
Cellule présentatrice de l'antigène(CPA)
Sélection clonale et anticorps
LB
LT
BCR
BCR+Ag
TCR
CMH
Les LT helpers (CD4) vont favoriser l'activation/maturation des LB
Commutation de classe
LB
LT
BCR
BCR+Ag
TCR
CMH
Les lymphocytes B spécifiques d'un épitope vont produire les Ac
Sérologies
● Contrôle de l'efficacité de la vaccination– Exploration des déficits immunitaires
● Diagnostic étiologique des infections
Phases de la réponse immuneImmédiate
(0-4 heures)● Non spécifique● Innée / ∅ mémoire● ∅ cellule T spé.
Précoce(4-96 heures)
Tardive(> 96 heures)
● Mixte / Inductible● ∅ mémoire● ∅ cellule T spé.
● Spécifique● Inductible● Mémoire & c. T spé.
● Peau / épithélium● Flux / mvt ciliaires● Acidité ● Bact. commensales
● Phagocytose● Voie du complément● Lysozyme /
Peroxidase ● Défensines
● Macrophages
● Inflammation locale● C5a● TNF
● Lectines (MBL)● CRP● Anticorps naturels ● Voie du complément
● Cellules NK activent les macrophages (Interféron γ)
● Anticorps IgA ● Inflammation locale
● IgG + fragment Fc● IgG / IgM + voie
classique du complément
● Activation des LT par les macrophages (Interféron γ)
Fonctionbarrière
Réponsebactériesextra-C.
Réponsebactériesintra-C.
Réponse immune anti-virale
AnticorpsComplément
Interféron type I
LymphocytesNatural Killer
(NK)
Cellules dendritiques
Lympho B : Anticorps
Lympho T4 : polarisation Th1
Lympho T8 : Cytotoxicité
Déficits immunitaires primaires● Maladies héréditaires rares
Respiratory and intestinal infections (Encapsulated bacteria, Enterovirus,
Giadia lamblia) Autoimmune manifestations
B CELL AND COMPLEMENT DEFICIENCIES
TLR DEFECTS JAK/STAT PATHWAY DEFECT
SEVERE CONGENITAL NEUTROPENIA
SUSCEPTIBILITY TO MYCOBACTERIA LEUCOCYTE ADHESION
DEFIENCIES
INNATE IMMUNITY
Viral infections (herpes, CMV, EBV) Bacterial infections (mycobacteria)
Opportunistic infections
PRIMARYT CELL DEFICIENCIES
Déficits immunitaires secondaires● Ages extrêmes, malnutrition, diabète, urémie …
● Splénectomie
● Iatrogènes : chimiothérapie, immunosuppresseurs
● Immunosuppression infectieuse :– VIH
– Infections virales (rougeole, CMV, grippe, …)
– Sepsis grave
Objectifs pédagogiques
● Présentation générale du système immunitaire
● Notions importantes :– Organisation fonctionnelle, hématopoièse
– Réponse immune à l'infection
– Pathologies liées au système immunitaire
– Applications diagnostiques
– Applications thérapeutiques
Applications thérapeutiques
● Vaccination
● Anticorps thérapeutiques
● Cytokines (IFN & hépatite C)
● Greffe de moelle (déficits immuns, oncologie)
Objectifs pédagogiques
● Présentation générale du système immunitaire
● Notions importantes :– Organisation fonctionnelle, hématopoièse
– Réponse immune à l'infection
– Pathologies liées au système immunitaire
– Applications diagnostiques
– Applications thérapeutiques
Pour approfondir ...
● « Janeway's Immunobiology », par K. Murphy. Garland Sciences. (8° Edition, 2012 – 892 pages)
● « Case studies in Immunology », par R.Geha – L. Notarangelo. Garland Sciences.
● [email protected]● Le site de l'ASSIM (Association des collèges des
enseignants d'immunologie des universités de langue
française) - http://www.assim.refer.org/
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