L'organisme est en permanence au contact de micro-organismes. Il s'agit des virus, des bactéries et des champignons. Certains de ces micro-organismes sont pathogènes. Le système immunitaire a pour but de lutter contre un agent infectieux (bactérie, virus), un organe étranger (transplantation) ou encore contre les cellules tumorales (cancer). L'immunité innée est le premier moyen de défense. Elle existe chez tous les animaux. Elle est présente dès la naissance et ne nécessite pas d'apprentissage préalable. Elle fait intervenir des cellules et des molécules qui vont agir très rapidement au cours d'une réaction appelée la réaction inflammatoire.
Les barrières naturelles et les cellules et organes de l'immunité innée
L'organisme possède des barrières naturelles pour se protéger des agents pathogènes. Lorsque des agents s'introduisent dans l'organisme malgré ces barrières, l'immunité innée entre en jeu.
Les barrières naturelles
Pour se protéger contre l'intrusion d'agents pathogènes dans l'organisme, il existe trois types de barrières naturelles : des barrières physiques, des barrières chimiques et des barrières biologiques.
La peau est une barrière physique. C'est le plus grand organe du corps. Elle est totalement imperméable quand elle est dépourvue de lésion. Elle empêche l'intrusion des agents pathogènes. Les muqueuses fixent et évacuent les agents pathogènes.
Les sécrétions comme les larmes ou la sueur détruisent et évacuent les agents pathogènes. Ce sont des barrières chimiques.
Les microbiotes intestinal, génital, cutané et la salive, contenant des bactéries non pathogènes, éliminent également les bactéries pathogènes. Ce sont des barrières biologiques naturelles.
Lorsque, malgré ces barrières, des agents s'introduisent dans l'organisme, l'immunité entre en jeu.
Les cellules et les organes de l'immunité innée
Les cellules de l'immunité innée
Les cellules de l'immunité sont les globules blancs, appelés leucocytes. Il existe plusieurs types de leucocytes. Les leucocytes présents dans les tissus sont les cellules sentinelles (macrophages, mastocytes et cellules dendritiques) qui veillent à l'entrée d'un élément étranger. Une de leurs missions est de recruter d'autres leucocytes circulant dans le sang (monocytes et granulocytes) afin de tenter de venir à bout de l'infection.
Les principales cellules impliquées dans l'immunité innée sont les suivantes :
- Les cellules sentinelles sont les leucocytes présents dans les tissus. Elles réagissent en premier à l'entrée d'un élément étranger dans l'organisme. Elles exercent une fonction de surveillance dans les tissus.
- Les médiateurs chimiques de l'inflammation sont des molécules chimiques sécrétées par les globules blancs. Ces molécules agissent sur d'autres cellules participant à la réaction inflammatoire.
Parmi les médiateurs chimiques, on trouve :
- des cytokines (dont les interleukines spécialisées dans la communication entre globules blancs) ;
- l'histamine ;
- les prostaglandines.
Les organes de l'immunité
Les cellules de l'immunité naissent dans les organes lymphoïdes primaires (moelle osseuse, thymus). Elles sont stockées dans les organes lymphoïdes secondaires (ganglions lymphatiques).
Organes lymphoïdes
Les organes lymphoïdes sont les organes dans lesquels les cellules immunitaires naissent ou sont stockées.
Les cellules de l'immunité naissent dans la moelle osseuse. Les lymphocytes T (cellules de l'immunité adaptative) finissent de se développer dans le thymus où ils deviendront matures.
Les organes lymphoïdes secondaires sont les organes dans lesquels les cellules de l'immunité sont stockées et seront activées lors de la présentation d'un antigène.
Antigène
Un antigène est une molécule que le système immunitaire reconnaît comme étrangère et contre lequel une défense se met en place.
La réaction inflammatoire
La réaction inflammatoire apparaît dès qu'un élément étranger pénètre dans l'organisme. La réaction inflammatoire se manifeste par quatre symptômes. Plusieurs acteurs interviennent dans son déroulement.
Les symptômes de la réaction inflammatoire
Une réaction inflammatoire se manifeste dans la zone infectée par quatre symptômes distinctifs :
- une rougeur ;
- de la chaleur ;
- de la douleur ;
- un gonflement.
La rougeur et la chaleur sont provoquées par une augmentation du flux sanguin (vasodilatation). Cette vasodilatation est entraînée par les médiateurs (molécules) chimiques libérés par les cellules sentinelles.
Le gonflement, c'est-à-dire l'œdème, est provoqué par une sortie du plasma sanguin au niveau de la zone infectée.
La douleur est provoquée par le gonflement qui stimule des récepteurs à la douleur, mais aussi par des molécules chimiques libérées par les cellules sentinelles.
Le déroulement de la réaction inflammatoire
Lorsqu'un élément étranger pénètre dans l'organisme, plusieurs acteurs vont entrer en action afin de lutter contre lui.
Les premières cellules à intervenir sont celles situées dans les tissus, les cellules sentinelles, c'est-à-dire :
- les cellules dendritiques ;
- les cellules mastocytes ;
- les cellules macrophages.
Ces cellules possèdent à leur surface des récepteurs appelés PRR. Ces récepteurs sont capables de reconnaître les molécules étrangères (PAMP) situées à la surface des micro-organismes.
Schéma de la reconnaissance d'un agent étranger par une cellule sentinelle
© svt.ac-dijon.fr
Après interaction entre les PAMP et les récepteurs de surface, les cellules sentinelles vont jouer différents rôles.
Les cellules dendritiques ingèrent et détruisent par phagocytose les éléments étrangers. Elles gardent un fragment de l'élément étranger qu'elles viennent de détruire, c'est l'antigène. Les cellules dendritiques présentent à l'antigène la surface de leur membrane plasmique. Le rôle principal des cellules dendritiques est donc de présenter l'antigène.
Les macrophages sont les principales cellules phagocytaires (phagocytes). Ce sont les « éboueurs » de l'organisme : ils sont capables d'ingérer les micro-organismes, mais aussi les cellules mortes ou encore les poussières en réalisant la phagocytose.
Phagocytose
La phagocytose est la destruction d'un élément étranger par digestion.
Les macrophages sécrètent également des médiateurs chimiques, les interleukines, qui vont recruter d'autres leucocytes circulant dans le sang (granulocytes, monocytes).
Les macrophages jouent le rôle de cellules présentatrices d'antigène, mais de manière beaucoup plus occasionnelle que les cellules dendritiques.
Les mastocytes libèrent aussi des médiateurs chimiques (histamines et prostaglandines) qui vont augmenter la vasodilatation et la perméabilité des vaisseaux sanguins à proximité de l'infection. Cela va permettre de faciliter la diapédèse afin de recruter d'autres leucocytes (monocytes, granulocytes) qui circulent dans le sang ou la lymphe. Ces leucocytes traversent la paroi des vaisseaux sanguins pour aller sur le site de l'infection : c'est la diapédèse. Du plasma sort des vaisseaux sanguins en même temps que les cellules pour aller dans le tissu infecté, c'est ce qui provoque l'œdème (le gonflement).
Les granulocytes neutrophiles sont les plus rapides à arriver sur le lieu de l'infection. Ils aident les cellules sentinelles, principalement les macrophages, à réaliser la phagocytose. Contrairement aux macrophages, ils meurent après avoir réalisé la phagocytose.
Une fois dans le tissu infecté, les monocytes se différencient en macrophages ou en cellules dendritiques.
Les médicaments anti-inflammatoires
Un médicament anti-inflammatoire est une substance qui inhibe, freine la réaction immunitaire innée. Il limite les signes de l'inflammation. L'objectif n'est pas de perturber l'organisme dans sa défense contre les éléments pathogènes, mais d'en limiter les effets néfastes (douleur, œdème).
Les symptômes de la réaction inflammatoire (rougeur, gonflement, chaleur et douleur) sont dus à l'action des différents médiateurs chimiques de l'inflammation. Dans certains cas, l'inflammation peut dégrader l'état de santé de l'organisme : choc anaphylactique, inflammation chronique.
Les médicaments anti-inflammatoires permettent de réduire les symptômes de l'inflammation, en particulier le gonflement pouvant provoquer des douleurs. Les médicaments anti-inflammatoires bloquent la synthèse des médiateurs chimiques responsables de l'inflammation.
Les anti-inflammatoires (type Ibuprofène ou aspirine) bloquent la synthèse des prostaglandines afin de diminuer la douleur et l'inflammation.