Barrière du système immunitaire Cours de Bactériologie
Tout microorganisme qui s'implante et
envahit un hôte rencontre d'abord les
cellules du système immunitaire associé au
revêtement cutanéo-muqueux et aux tissus.
Il s’agit :
* de macrophages (macrophages
alvéolaires, macrophages résidents de la
moelle, de la rate, cellules de Küpffer,
cellules microgliales) et des cellules
présentatrices des antigènes (cellules
dendritiques, cellules M, cellules de
Langerhans de la peau ) ;
* de
lymphocytes T et B en amas et disséminés
tout le long des muqueuses.
Cette rencontre
avec le système immunitaire induit une
cascade de réponses immunitaires pour
éliminer l’agent infectieux.
La rapidité et
l’intensité de ces réponses sont
conditionnées par les propriétés des
bactéries (dose infectante, nature des
facteurs de virulence, rapidité de croissance,
persistance...) et par des propriétés de
l’hôte : facteurs génétiques (espèce, race,
sexe...), facteurs physiologiques et
environnementaux (âge, alimentation,
maladies intercurrentes, climat...).
Ces
facteurs détermine le degré de résistance
aux infections d’un individu donné.
Le système immunitaire est constitué de
formations lymphoïdes réparties dans les
tissus et le long du revêtement cutanéomuqueux.
Ces tissus lymphoïdes associés
au tube digestif et à l’arbre respiratoire sont
appelés GALT (Gut Associated Lymphoid
Tissue) (amygdales, plaques de Peyer,
végétations adénoïdes) et BALT (Bronchus-
Associated Lymphoid-Tissue) (nodules
lympho-épithéliaux).
Les amas lymphoïdes
associés à des cellules M jouent un rôle
dans la présentation des micro-organismes.
Les tissus sont par ailleurs infiltrés par des
lymphocytes disséminés dans les
muqueuses :
* lymphocytes intra-
épithéliaux (1/6 entérocytes, 2-3 x 105/ cm2)
dont 80% de lymphocytes T CD8 ;
*
lymphocytes T et B chorioniques:;
*
plasmocytes à IgA (80%) et IgM (17%).
Le BALT est beaucoup moins stimulé que le
GALT car les voies respiratoires inférieures
sont stériles.
Au contact du GALT et du
BALT, les micro-organismes ingérés ou
inhalés sont en contact et souvent détruits
par les macrophages des amas lymphoïdes
ou par les macrophages alvéolaires.
Comme
les cellules M des plaques de Peyer, les
cellules de Langerhans de l’épiderme
insérées entre les mélanocytes et les
kératinocytes, forment une sorte de filet
tangentiel (500-1000 cellules par mm2 ) et
jouent un rôle important dans la captation, le
processing des antigènes en contact avec la peau et la présentation des
antigènes aux lymphocytes.
Immunité innée :
L'immunité innée
est la première ligne de défense du système immunitaire contre les
agressions microbiennes.
Son rôle est
capital dans la survie aux infections.
Son but est
d'éliminer très rapidement l'agent pathogène lorsqu'il se trouve
dans un tissu habituellement stérile.
L'immunité innée
est apparue très tôt dans l'évolution chez les
plantes et les invertébrés.
Cette immunité
innée est transmise à la descendance par les
gamètes et dispose de récepteurs ayant un
répertoire de une faible diversité (tout au plus
quelques centaines de récepteurs de faible
affinité (peu spécifiques) pour des structures
très conservées des microorganismes.
La réponse de l'immunité innée est
immédiate dans les minutes qui suivent
l'agression microbienne, basées sur la
reconnaissance des antigènes conservés par
des récepteurs.
Son but est de permettre
une réaction inflammatoire rapide avec
recrutement de phagocytes (par margination
et diapédèse des leucocytes) et
extravasation des protéines inflammatoires
microbicides au site infecté pour éliminer les
agents infectieux.
Les effecteurs de l'immunité innée sont :
1) la phagocytose : il existe plusieurs types
de cellules phagocytaires, les macrophagesmonocytes
et les polynucléaires.
Les
bactéries opsonisées par le complément (et
les anticorps en réponse secondaire) sont
internalisées avec formation d'une vacuole
qui fusionne avec le lysosome et induit la
mort bactérienne.
2) les protéines inflammatoires : ces
protéines ont un rôle stimulant le recrutement
cellulaire au site de l'infection et lytique direct
sur les microorganismes.
Elles sont surtout
représentées par le système du complément.
3) les peptides antimicrobiens : ils sont
produits par les cellules épithéliales et les
macrophages et ont une action lytique
directe sur les microorganismes.
Antigènes et récepteurs de l’immunité
innée
:
Les antigènes reconnus par l'immunité innée
sont des structures microbiennes très
conservées dans le monde vivant : les lipopolysaccharides ou LPS, les
peptidoglycanes, les acides lipoteichoïques,
les lipoprotéines, les lipoara-binomannans ,
les mannanes et manno-protéines , le
zymosan (levures), les heat-shocked
protéines.
Ces antigènes sont appelés Pathogen-associated molecular patterns ou
PAMPs des agents pathogènes.
Les récepteurs de l'immunité innée (Pattern-
Recognition Receptors PRR) qui
reconnaissent les antigènes bactériens sont
de 3 types de récepteurs PRR :
1) les
récepteurs sécrétés (complément, lectines) ;
2) récepteurs endocytiques des
macrophages, soit récepteurs de surface
(macrophage-mannose receptor,
macrophage-scavenger receptor (CD-14,
MARCO), soit récepteurs intra-cellulaires
(PKR , NODs) ;
3) récepteurs de
signalisation : les Toll-like récepteurs.
Protéines inflammatoires
:
Les protéines inflammatoires sont surtout
représentées par le système du complément.
C'est une cascade enzymatique comportant
plus de 30 protéines sériques, soit 15% de
la fraction globuline du sérum (3 g / L de
plasma).
Ses fonctions physiologiques
sont :
1) la défense contre les infections par opsonisation, chimiotactisme, activation des
leucocytes, lyse des bactéries et des cellules
(le complexe lytique du complément est
constitué de neuf protéines principales C1-
C9) ;
2) la fonction scavenger en
élimination les cellules apoptotiques et les
immuns complexes ;
3) l'interface entre
immunité innée et acquise, augmentant les
réponses anticorps et la mémoire
immunologique.
Le système du complément peut être activé
par 3 voies :
1) la voie alterne directement
activée par de nombreuses bactéries,
parasites, virus, champignons, ou cellules
tumorales ;
2) la voie mannose-bindinglectine
activée par des microorganismes
ayant des groupes mannose terminaux ;
3)
la voie classique (anticorps-dépendante)
activée par des immuns complexes, des
cellules apoptotiques, certains virus et
certaines bactéries Gram négatif, enfin la Créactive protéines associée à un ligand.
Le
rôle majeur du complément dans les
défenses contre les infections bactériennes
est illustré par la sensibilité aux infections
bactériennes (H influenzae, S pneumoniae,
Neisseria meningitidis) des patients avec
certains déficits en composants du
complément.
Les Toll-like récepteurs
:
Les Toll-like récepteurs sont des PRR
reconnaissant de nombreuses structures
bactériennes.
Il en existe au moins 9 chez
l'homme, dont le TLR-4 qui reconnaît le LPS
des bactéries Gram négatif, les LTA des
bactéries Gram positif, et la protéine F du
virus RSV.
Ces récepteurs dits TLRs
déclenchent la cascade d'activation du
facteur NF-kB, activateur transcriptionnel de
nombreux gènes impliqués dans la réponse
inflammatoire et la défense contre les
infections (cytokines, molécules d'adhésion,
protéines du complément et défensines).
Les
principales cytokines sont le TNF-α, TNF-
β, INF-α, IL-1α , IL-1β, IL-2, IL-3, IL-8, IL-
12.
L'interleukine IL-1 produite par les
macrophages et les cellules endothéliales
joue un rôle dans la fièvre, stimule la
production de prostaglandine, et favorise la
diapédèse leucocytaire.
Les interleukines IL-
8 et IL-6 produites par les macrophages et
les cellules endothéliales sont impliquée
notamment dans la margination
leucocytaire.
L'ensemble de ces cytokines ont un effet
bénéfique en concourrant à l'élimination des
bactéries.
Dans certains cas, cette réponse
liée aux cytokines est exagérée, ce qui
produit le choc septique.
Enfin, l'immunité
innée déclenche la production de peptides
anti-microbiens, les défensines par les
leucocytes et les épithéliums.
Ces peptides
détruisent directement les microorganismes
comme des toxines cytolytiques.
