IMMUNITE INNEE (NON-SPECIFIQUE)

BACTERIOLOGY

IMMUNOLOGY

MYCOLOGY

PARASITOLOGY

VIROLOGY

IMMUNOLOGIE - CHAPITRE UN

IMMUNITE INNEE (NON-SPECIFIQUE)

Gene Mayer, Ph.D.
Emertius Professor of Pathology, Microbiology and Immunology
University of South Carolina
Denis Hudrisier, Ph.D.
Centre national de la recherche scientifique (CNRS) · Institute of Pharmacology and Structural Biology
Université de Toulouse

EN ANGLAIS - ENGLISH

EN ESPANOL - SPANISH

EM PORTUGUES - PORTUGUESE

SHQIP - ALBANIAN

Let us know what you think
FEEDBACK

SHARE BOOKMARK PRINT THIS PAGE

Logo image © Jeffrey Nelson, Rush University, Chicago, Illinois and The MicrobeLibrary

LECTURES:
Male et al. Immunology
7ème édition, chapître 1, pp. 19-28, chapître 6

OBJECTIFS DU COURS

Comprendre l’importance du système immunitaire pour combattre les infections et les maladies

Distinguer entre les systèmes immunitaires non-spécifique (inné) et spécifique (adaptatif)

Comprendre les mécanismes de lutte contre les infections/maladies (élimination des pathogènes)

Connaître les composants humoraux et cellulaires de l’immunité non-spécifique

Comprendre les mécanismes d’action des composants humoraux et cellulaires de l’immunité non-spécifique.

Figure 1
Survol du système immunitaire

Figure 2
Cellules du système immunitair

Figure 3
Développement des cellules du système immunitair

I. SURVOL DU SYSTEME IMMUNITAIRE

En dépit d’une exposition permanente aux agents infectieux, nous bénéficions, dans la plupart des cas, d’une remarquable résistance aux infections. C’est notre système immunitaire qui nous permet de résister ainsi aux infections. Notre système immunitaire est divisé en deux grandes volets : le système immunitaire inné (ou naturel) dit non-spécifique et le système adaptatif (ou acquis) dit spécifique (Figure 1). Le système immunitaire inné constitue notre première ligne de défense contre les agents infectieux alors que le système immunitaire adaptatif agit comme une seconde ligne de défense et confère également une protection en cas de ré-exposition au même agent pathogène. Chacun de ces volets du système immunitaire comprend des composants cellulaires et humoraux qui assurent les fonctions protectrices contre les pathogènes (Figure 1). Par ailleurs, le système immunitaire inné présente des caractéristiques qui, sur le plan anatomique, contribuent à former des barrières contre les agents infectieux. Bien que ces deux volets de la réponse immunitaire aient des fonctions distinctes, ils sont en fait très interdépendants (c’est à dire que des composants de l’immunité innée influencent le système adaptatif et vice versa).

Nos systèmes immunitaires innés et adaptatifs agissent tout deux pour nous protéger contre des agents infectieux : ils différent néanmoins à bien des égards. D’une part, le système immunitaire adaptatif requiert un certain temps avant de réagir à l’invasion par un pathogène, alors que le système immunitaire inné repose sur des moyens de défense qui, pour la majorité d’entre eux, sont constitutivement présents à l’entrée de l’agent infectieux et peuvent donc être très rapidement mobilisés. D’autre part, le système immunitaire adaptatif est dit « spécifique d’antigène » ce qui traduit le fait qu’il réagit précisément contre le microorganisme qui a induit la réponse immunitaire. Au contraire, le système inné n’est pas spécifique d’antigène (il est dit « non-spécifique ») et réagit de la même façon face à une grande variété de microorganismes différents. Finalement, le système immunitaire adaptatif présente une mémoire immunologique c’est à dire qu’il garde un « souvenir » de l’agent infectieux et réagit plus vite lors d’une ré-exposition à ce même agent. Le système immunitaire innée, lui, ne possède pas de mémoire immunologique.

Les cellules de notre système immunitaire naissent dans la moelle osseuse et se répartissent en cellules myéloïdes (neutrophiles, basophiles, éosinophiles, macrophages et cellules dendritiques) et lymphoïdes (lymphocytes B, lymphocytes T et cellules Natural Killer) (Figure 2) qui se différencient selon deux voies différentes (Figure 3). Le progéniteur myéloïde (cellule souche myéloïde) donne naissance, dans la moelle osseuse, aux érythrocytes (globules rouges), aux plaquettes, aux neutrophiles, monocytes/macrophages ainsi qu’aux cellules dendritiques alors que le progéniteur lymphoïde (cellule souche lymphoïde) donne naissance aux lymphocytes NK, T et B. Dans le cas des lymphocytes T, le précurseur des cellules T doit migrer de la moelle osseuse vers le thymus où il va subir une différenciation conduisant à deux types principaux de lymphocytes T, les lymphocytes T CD4+ auxiliaires (et les lymphocytes T CD8+ pré-cytotoxiques. Deux types de lymphocytes T auxiliaires sont produits dans le thymus, les cellules Th1, qui aident les lymphocytes T CD8+ pré-cytotoxiques à se différencier en lymphocytes T cytotoxiques, et les Th2, qui aident les lymphocytes B à se différencier en plasmocytes secréteurs d’anticorps.

La fonction principale de notre système immunitaire est de distinguer nos propres composants (le Soi) de ceux ne nous appartenant pas (le Non-Soi). Cette capacité de discrimination du Soi et du Non-Soi est nécessaire pour protéger notre organisme contre les agents pathogènes qui peuvent l’envahir mais aussi contre nos cellules lorsque celles-ci ont été modifiées (c’est à dire lorsqu’elles sont devenues malignes). Etant donné que les agents pathogènes peuvent se répliquer à l’intérieur (virus, certaines bactéries et parasites) ou à l’extérieur (la plupart des bactéries, les champignons et de nombreux parasites) de nos cellules, différents composants de notre système immunitaire ont évolué pour nous protéger contre ces différents types de pathogènes. Il est important de se souvenir qu’infection par un microorganisme ne rime pas nécessairement avec maladie, dans la mesure où notre système immunitaire sera bien souvent capable d’éliminer le pathogène avant même que la maladie ne se déclenche. Les maladies se produisent en fait lorsque la charge en agent infectieux est forte, quand la virulence de l’agent pathogène est élevée ou quand notre système immunitaire est amoindri. Il faut noter que, bien que notre système immunitaire ait le plus souvent des effets bénéfiques, il peut aussi avoir des effets délétères. Lors de l’inflammation, qui traduit la réponse à un microbe, on peut ressentir un inconfort local ainsi que des atteintes collatérales aux tissus adjacents à l’infection dus à des molécules toxiques produites par la réponse immunitaire. Par ailleurs, la réponse immunitaire peut parfois s’attaquer à nos propres tissus conduisant alors à une maladie auto-immune.

Table 1
Immunité non spécifique	Immunité spécifique
La réponse est antigène-indépendante	La réponse est antigène-dépendante
La réponse maximale est immédiate	Il ya un délai entre l’exposition et la réponse maximale
Non spécifique d’antigène	Spécifique d’antigène
Pas de mémoire immunologique après exposition	L’exposition conduit à une mémoire immunologique

II. IMMUNITE INNEE (NON-SPECIFIQUE)

Les éléments de l’immunité innée (non-spécifiques) (Table 2) sont constitués de barrières anatomiques, de molécules secrétées ainsi que de composants cellulaires. Parmi les barrières mécaniques de l’anatomie on retrouve la peau, les épithéliums internes, le péristaltisme intestinal et les oscillations des cils broncho-pulmonaires. On retrouve également des agents chimiques et biologiques associées à ces barrières.

A. Barrières anatomiques aux infections

1. Facteurs mécaniques

Les surfaces épithéliales forment une barrière physique très imperméable à la plupart des agents infectieux. La desquamation de l’épithélium de la peau permet de se débarrasser des bactéries et autres agents infectieux qui ont adhéré aux surfaces épithéliales. Les mouvements des cils retrouvés sur certaines surfaces épithéliales ainsi que le péristaltisme intestinal permettent de maintenir l’aération du milieu intérieur et débarrassent le tractus gastro-intestinal des microorganismes. L’action d’efflux joué par la salive et les larmes permet de prévenir les infections au niveau des yeux et de la bouche. Le piégeage des microorganismes par le mucus qui borde les tractus respiratoire et gastro-intestinal protège également les poumons et le système digestif des infections.

2. Facteurs chimiques

Les acides gras présents dans la transpiration inhibent la croissance bactérienne. Le lysozyme et la phospholipase trouvés dans les larmes, la salive et les secrétions nasales peuvent casser les parois et déstabiliser les membranes bactériennes. Les défensines (des protéines de bas poids moléculaire) trouvées dans les tractus respiratoire et gastro-intestinal ont des propriétés antimicrobiennes. Enfin, les surfactants pulmonaires agissent comme des opsonines (c’est à dire des qu’ils favorisent la phagocytose des microorganismes par les cellules phagocytaires).

3. Facteurs biologiques

La flore bactérienne normale de la peau et du tractus gastro-intestinal prévient la colonisation par des bactéries pathogènes en sécrétant des substances toxiques ou en entrant en compétition avec ces dernières pour l’accès aux nutriments ou à l’attachement aux surfaces cellulaires de notre organisme.

B. Barrières humorales aux infections

Les barrières anatomiques sont très efficaces pour prévenir la colonisation des tissus par les microorganismes. Cependant, en cas de dommage tissulaire, ces barrières peuvent être franchies et l’infection se produit alors. Une fois que l’agent infectieux a pénétré dans nos tissus, un nouveau mécanisme de défense immunitaire inné est alors mis en jeu, connu sous le nom d’inflammation aigüe. Les facteurs humoraux jouent un rôle très important lors de l’inflammation, qui se caractérise par un oedème et le recrutement de cellules phagocytaires. Ces facteurs humoraux sont trouvés dans le serum ou se forment au site de l’infection.

1. Le système du complément. Le système du complément est le principal facteur humoral des défenses immunitaires non-spécifiques (voir le chapître consacré au complément). Une fois activé, le complément peut conduire, au niveau du site infectieux, à une augmentation de la perméabilité vasculaire, au recrutement de phagocytes, à l’opsonisation et l’élimination des bactéries.

2. Le système de coagulation. En fonction de la sévérité des atteintes tissulaires, la système de coagulation peut être activé ou pas. Certains produits du système de coagulation peuvent contribuer aux défenses non-spécifiques du fait de leur capacité à augmenter la perméabilité vasculaire et à agir comme des agents chimiotactiques pour les phagocytes. De plus, certains produits du système de coagulation ont des activités antimicrobiennes directes. C’est le cas par exemple de la beta-lysine, une protéine produite par les plaquettes pendant la coagulation et qui peut lyser des bactéries Gram- en agissant comme un détergeant cationique.

3. Lactoferrine et transferrine. Ces protéines limitent la croissance bactérienne en se liant au Fer, un nutriment essentiel pour les bactéries.

4. Interférons. Les interférons sont des protéines qui inhibent la réplication virale dans les cellules infectées.

5. Le lysozyme. Le lysozyme casse les parois bactériennes.

6. L’interleukine-1. L’IL-1 provoque la fièvre et la production des protéines de la phase aigüe, parmi lesquelles on retrouve des anti-microbiens qui agissent notamment en opsonisant les bactéries.

Figure 4A Deux neutrophiles sur un frottis sanguin © Bristol Biomedical Image Archive. Utilisé avec permission

Figure 4B Histopathologie d’une lymphadenopathie due à l’infection par le virus VIH-1. Sinus subcapsulaire. Le sinus contient un nombre accru de neutrophiles. CDC/Dr. Edwin P. Ewing, Jr.

Figure 4C
Neutrophile – microscopie électronique. Notez les deux lobes nucléaires et les granules azurophiles © Dr Louise Odor, University of South Carolina School of Medicin

Figure 4D Frottis sanguine montrant un monocyte (gauche) et deux neutrophiles © Bristol Biomedical Image Archive Utilisé avec permission

Table 2. Barrières physico-chimiques aux infections
Système/Organe	Composant actif	Mécanismes effecteurs
Peau	Cellules squameuses; transpiration	Desquamation; efflux des microbes par la transpiration, acides organiques
Tractus gastro-intestinal	Cellules épithéliales cylindriques	Péristaltisme, pH acides, sucs biliaires, efflux des microbes par les fluides biologiques, thiocyanate
Poumons	Cils trachéaux	Drainage mucociliaire, surfactant
Nasopharynx et oeil	Mucus, salive, larmes	Efflux des microbes par les fluides biologiques, lysozyme
Circulation et organes lymphoïdes	Phagocytes Cellules NK et K Cellules LAK	Phagocytose et mécanismes microbicides Cytolyse directe et dépendante d’anticorps Cytolyse dépendante de l’IL2
Serum	Lactoferrine et Transferrine	Liaison du Fer
	Interférons	Protéines antivirales
	TNF-alpha	Protéine antivirale, activation des phagocytes
	Lysozyme	Hydrolyse du peptidoglycane
	Fibronectine	Opsonisation et phagocytose
	Complément	Opsonisation, phagocytose augmentée, inflammation

Figure 5
Macrophage attaquant E.coli (grossissement x8,800) © Dr Dennis Kunkel (utilisé avec permission)

Figure 6
Macrophage alvéolaire (poumons) attaquant E. coli (grossissement x10,000) © Dr Dennis Kunkel (utilisé avec permission)

Figure 6A Eosinophile sur un frottis sanguin © Bristol Biomedical Image Archive Utilisé avec permission

Figure 6B
Histopathologie de la vessie montrant des oeufs de Schistosoma haematobium entourés d’infiltrats riches en éosinophiles CDC/Dr. Edwin P. Ewing, Jr. epe1@cdc.gov

Figure 7
Histiocytes – Macrophages résidents à longue durée de vie trouvés dans les tissus .
© Bristol Biomedical Image Archive Utilisé avec permission

Figure 8 Monocyte ayant ingéré le parasite responsable de la malaria. CDC/Dr. Melvin

Figure 9 Réponse chimiotactique aux stimuli inflammatoires.

C. Barrières cellulaires aux infections

L’un des aspects de la réponse inflammatoire consiste à recruter des polynucléaires éosinophiles et des macrophages sur le site infectieux. Ces cellules constituent la principale ligne de défense du système immunitaire non-spécifique.

1. Les neutrophiles. Les polynucléaires neutrophiles (Figure 4) sont recrutés sur le site de l’infection où ils vont phagocyter les microorganismes et les éliminer par des mécanismes microbicides intracellulaires. Par ailleurs, les neutrophiles contribuent aux dommages collatéraux qui se produisent au cours de l’inflammation.

2. Les macrophages. Les macrophages présents dans les tissus (Figures 5, 6, 7) et les monocytes nouvellement recrutés dans les tissus infectés (Figure 4 and 8) et qui vont pouvoir se différencier en macrophages, exercent également la fonction de phagocytose et d’élimination intracellulaire des microorganismes. De plus, les macrophages peuvent également éliminer nos propres cellules après que celles-ci aient été infectées ou soient devenues cancéreuses. Par ailleurs, les macrophages contribuent à la réparation tissulaire et agissent comme des cellules présentatrices d’antigènes, lesquelles sont requises pour la mise en œuvre des réponses immunitaires spécifiques.

3. Les cellules Natural killer (NK) et les cellules « lymphokine activated killer » (LAK). Les cellules NK et LAK tuent de façon non-spécifique les cellules infectées par des virus et les cellules cancéreuses. Ces cellules ne font pas réellement partie de la réponse inflammatoire mais elles sont importantes lors de l’immunité non-spécifique lors d’infections virales et pour la surveillance des tumeurs.

4. Les éosinophiles. Les éosinophiles (Figure 6a and b) possèdent des protéines contenues dans leurs granules qui sont efficaces pour l’élimination de certains parasites.

III. PHAGOCYTOSE ET ELIMINATION INTRACELLULAIRE

A. Les phagocytes

1. Neutrophiles
Les neutrophiles sont des cellules phagocytaires mobiles ayant un noyau multi-lobé. Elles sont caractérisées par l’architecture de leur noyau mais aussi grâce à une molécule présente à leur surface, CD66. Ils possèdent deux types de granules, dont le contenu est impliqué dans les propriétés microbicides de ces cellules. Les granules primaires ou azurophiles, qui sont abondant dans les neutrophiles nouvellement formés, contiennent des protéines cationiques et des défensines qui peuvent tuer les bactéries, des enzymes protéolytiques comme l’elastase, ou la cathepsine G qui cassent les protéines, le lysozyme qui casse les parois bactériennes, et de façon caractéristique, la myéloperoxidase, qui est impliquée dans génération de substances microbicides. Le deuxième type de granules, trouvés dans des neutrophiles plus matures, sont les granules secondaires encore appelés granules spécifiques. Ils contiennent du lysozyme, les composants de la NADPH oxydase, impliqué dans la génération de réactifs oxygénés toxiques, et de façon caractéristique, la lactoferrine, une protéine de chélation du Fer et la protéine de liaison B12.

2. Monocytes/Macrophages – Les monocytes/macrophages sont des phagocytes qui ont un noyau ayant une structure caractéristique en forme de haricot. On peut les identifier sur le plan morphologique ou par la présence de la molécule de surface CD14. A la différence des neutrophiles, ils ne possèdent pas de granules mais disposent de nombreux lysosomes qui ont des contenus similaires à ceux des granules des neutrophiles.

B. Réponse des phagocytes à l’infection

Les neutrophiles circulants et les monocytes répondent aux signaux de danger (SOS) générés au site de l’infection. Les signaux SOS incluent les peptides contenant la N-formyl-methionine produits par les bactéries, les peptides du système de coagulation, les produits du système du complément et les cytokines produites par les macrophages tissulaires qui ont rencontré les bactéries dans le tissu infecté. Certains signaux du système SOS peuvent stimuler les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins proches du site de l’infection ce qui les conduit à exprimer des molécules d’adhérence comme ICAM-1 ou les sélectines qui se lient à d’autes molécules d’adhérence de la surface des phagocytes et permettent ainsi l’adhérence des phagocytes à l’endothélium. Les vasodilatateurs produits au site de l’infection causent le relâchement des jonctions entre cellules endothéliales et facilitent le passage des phagocytes circulants au travers de l’endothélium par un processus appelé diapédèse (Figure 9). Une fois dans l’espace tissulaire, les signaux de dangers attirent les phagocytes sur le site infectieux par chimiotactisme (mouvement permettant aux cellules de remonter un gradient de molécules chimiotactiques). Les signaux SOS activent également les phagocytes afin de leur permettre d’accroître leur activité de phagocytose.

Figure 10 Liaison à des bactéries via des récepteurs

C. Initiation de la phagocytose (Figure 10)

Les phagocytes disposent d’une variété de récepteurs présents à leur surface par lesquels ils se lient aux agents infectieux. Ces récepteurs incluent:

1. Les récepteurs Fc (FcR). Les bactéries recouvertes à leur surface par des anticorps de type IgG exposent librement la partie Fc des molécules d’anticorps qui peuvent alors se lier aux FcR présents sur le phagocyte. La liaison des FcR nécessite donc une interaction préalable d’un anticorps de type IgG avec un antigène de la bactérie. Cette liaison conduit à une phagocytose accrue des phagocytes ainsi qu’à une augmentation de l’activité métabolique du phagocyte conduisant à la flambée (ou burst) respiratoire.

2. Récepteur au complément. Les phagocytes possèdent un récepteur pour le 3ème composant du complément appelé C3b. La liaison de bactéries recouvertes du fragment C3b du complément à ce récepteur conduit, là aussi, à une phagocytose accrue des phagocytes ainsi qu’à la flambée (ou burst) respiratoire.

3. Récepteurs « scavengers ». Les récepteurs « scavenger » se lient à des polyanions divers et variés présents sur les surface bactériennes permettant une augmentation de la phagocytose des bactéries.

4. Les récepteurs de la famille Toll-like (TLR, Toll-Like Receptors). Les phagocytes possèdent une variété de Toll-like receptors (membres de la famille plus grande encore de Pattern Recognition Receptors ou PRRs) qui reconnaissent des motifs moléculaires très partagés (ou PAMPs, pathogen associated molecular patterns) par de nombreux agents infectieux. La liaison des agents pathogènes aux Toll-like receptors conduit à l’activation des phagocytes qui vont alors produire des cytokines inflammatoires (IL-1, TNF-alpha et IL-6).

D. La phagocytose

Après attachement de la bactérie, le phagocyte émet des extensions membranaires ou pseudopodes autour de la bactérie. Les pseudopodes vont, au final, entourer la bactérie et l’englober, la bactérie se trouvant alors inclue dans une vésicule appelée phagosome. Au cours de la phagocytose, les granules ou les lysosomes du phagocyte vont fusionner avec le phagosome. Cela conduit la bactérie à se trouver dans un phagolysosome, au contact du contenu microbicide des granules ou des lysosomes.

FILM
Chimotactisme de neutrophiles
Low Resolution (Quicktime)
High Resolution (Quicktime)
© Mondo Media, San Francisco, Calif., USA
and The MicrobeLibrary

FILM
Phagocytosis and Bacterial Pathogens
Interactive Flash Tutorial
© Thomas M. Terry
University of Connecticut
Storrs, CT 06269 USA
and The MicrobeLibrary

Figure 11
A. Flambée ou burst respiratoire: réactions oxygène-dépendante et myéloperoxidase-indépendante

B. Burst respiratoire: Réactions oxygène-dépendante, myéloperoxidase-indépendante

E. Flambée ou burst respiratoire et élimination intracellulaire

Au cours de la phagocytose, il se produit une augmentation de la consommation de glucose et d’oxygène, un phénomène appelé flambée ou burst respiratoire. La conséquence de ce burst respiratoire est que des composés contenant de l’oxygène sont produits et vont tuer les bactéries phagocytées. On parle, dans ce cas, d’élimination intracellulaire oxygène-dépendante des pathogènes. (Figure11A)

1. L’élimination intracellulaire oxygène-dépendante des pathogènes

Lors de la phagocytose, le glucose est métabolisé par la voie des pentoses monophosphate et la NADPH est assemblée. Le cytochrome B contenu dans les granules spécifiques des neutrophiles se combine avec la NADPH oxydase présente à la membrane plasmique du phagocyte et l’active. La NADPH oxydase activée utilise l’oxygène pour oxyder le NADPH. Il s’ensuit une production d’anion superoxyde, dont une partie est convertie, sous l’action de la superoxyde dismutase, en H202 et en oxygène singulet. De plus l’anion superoxyde peut réagir avec l’H202 pour former des radicaux hydoxyle et de l’oxygène singulet. Au final, ces réactions conduisent à la formation des radicaux oxygénés toxiques (encore appelées espèces réactives de l’oxygènes) comme l’anion superoxyde (O₂-), l’eau oxygénée H₂O₂, l’oxygène singulet (¹O2) et les radicaux hydroxyles (OH•).

2. Elimination intracellulaire oxygène-dependante, myélopéroxydase-dependante des pathogènes (Figure 11B)

Lorsque les granules azurophiles fusionnent avec le phagosome, la myélopéroxydase est déversée dans le phagolysosome. La myélopéroxydase utilise l’H₂O₂ et des ions halides (en général Cl-) pour produire de l’hypochlorite, une substance hautement toxique. Une partie de l’hypochlorite peut spontanément conduire à la formation d’oxygène singulet. Au final, cette réaction conduit à la production d’espèces toxiques, l’hypochlorite (OCl-) et l’oxygène singulet (¹O2).

3. Réactions de détoxification (Table 3)

Les neutrophiles et les macrophages disposent de moyens pour se protéger contre les intermédiaires toxiques de l’oxygène qu’ils produisent. Ces réactions mettent en jeu la dismutation de l’anion superoxyde en péroxyde d’hydrogène par la superoxyde dismutase suivie de la conversion du peroxyde d’hydrogène en eau par la catalase.

Table 3
Réaction	Enzyme
H₂O₂ + Cl- --> OCl- + H₂O	Myéloperoxydase
OCl^-+ H₂O --> ¹O₂ +Cl^-+ H₂O	Myéloperoxydase
2O₂ + 2H⁺ --> O₂^- + H₂O₂	Superoxide dismutatse
H₂O₂ --> H₂O + O₂	Catalase

4. Elimination oxygène-indépendante des pathogènes (Table 4)

En plus des mécanismes oxygène-dépendants d’élimination intracellulaire des pathogènes, il existe aussi des mécanismes oxygène–independants chez les phagocytes: les protéines cationiques (cathepsine), déversées dans le phagolysosome, peuvent endommager les membranes bactériennes; le lysozyme casse les parois bactériennes; la lactoferrine chélates le Fer, ce qui conduit à la déprivation des bactéries en ce nutriment nécessaire; des enzymes hydrolytiques cassent les protéines bactériennes. De cette façon, même les patients qui ont des défauts dans les voies d’élimination oxygène-dépendnates des pathogènes peuvent éliminer des bactéries intracellulaires. Néanmoins, les mécanismes oxygène-dépendants étant bien plus efficaces, ces patients sont plus susceptibles aux infections et développent des infections plus sévères.

Table 4. Mécanismes microbicides intracellulaires indépendants de l’oxygène

Molécule effectrice

Fonction

Protéines cationiques (incluant les cathepsines) Dommages aux membranes microbiennes

Lysozyme Clivage du mucopeptide dans les parois bactériennes

Lactoferrine Déprivation en Fer des bactéries en prolifération

Enzymes protéolytiques et hydrolytiques Digestion des organismes tués

Figure 12 Mécanisme microbicide dépendant de l’oxyde nitrique

IV. ELIMINATION DES PATHOGENES DEPENDANT DE L’OXYDE NITRIQUE

La liaison de bactéries aux macrophages, notamment via les Toll-like receptors, conduit à la production de TNF-alpha, qui agit de manière autocrine pour induire l’expression du gène de l’ensyme iNOS-2 (inducible nitric oxide synthetase) résultant en la production d’oxyde nitrique (NO) (Figure 12). Si la cellule est ,par ailleurs, exposée à l’interféron gamma (IFN-gamma) davantage d’oxyde nitrique est produit (figure 12). La production d’oxyde nitrique par la cellule est toxique et peut tuer des microorganismes à proximité du macrophage.

Figure 13 Les cellules NK et leur activation

Figure 14
Elimination de cellules cibles opsonisées par les cellules K

V. CELLULES TUEUSES NON-SPECIFIQUES

Plusieurs types cellulaires différents incluant les cellules NK et LAK, les cellules K, les macrophages activés et les éosinophiles sont capable de tuer des cellules étrangères ou des cellules modifiées (malignes, par exemple) de façon non-spécifique. Ces cellules jouent des rôles importants dans notre système immunitaire inné.

A. Cellules NK et LAK

Les cellules Natural killer (NK) sont également connues sous le nom de large granular lymphocytes (LGL) car elles ressemblent aux lymphocytes sur le plan morphologique, à l’exception du fait qu’elles sont légèrement plus grosses et contiennent de nombreux granules. Les cellules NK peuvent être identifiées par la présence des molécules de surface CD56 et CD16 et l’absence du marqueur CD3. Les cellules NK sont capables de tuer des cellules infectées par des virus ainsiqque des cellules tumorales mais elles sont relativement inefficaces dans ce dernier cas de figure. Toutefois, lorsqu’elles sont exposées à l’IL-2 et à l’IFN-gamma, les cellules NK deviennent des lymphokine-activated killer (LAK), lesquelles ont une forte activité lytique vis-à-vis des cellules malignes. L’exposition continue à l’IL-2 et l’IFN-gamma permet aux cellules LAK de tuer des cellules transformées aussi bien que des cellules malignes. C’est ainsi que des approches thérapeutiques basées sur les cellules LAK sont proposées pour le traitement des cancers.

Comment les cellules NK et LAK distinguent-elles une cellule normale d’une cellule infectée par un virus ou d’une cellule maligne? Les cellules NK et LAK possèdent deux sortes de récepteurs à leur surface : des récepteurs activateurs (killer activating receptor, KAR) et des récepteurs inhibiteurs (killer inhibiting receptor, KIR). Quand les récepteurx KAR interagissent avec leur ligand (killer activating ligand, KAL) présent sur la cellule cible, les cellules NK ou LAK peuvent alors détruire la cible. Cependant, si le récepteur KIR est, en parallèle, lié à son ligand alors les cellules NK ou LAK ne peuvent plus détruire la cible même si les récepteurs KAR sont liés au ligand KAL. Les ligands des récepteurs KIR sont les molécules du CMH de classe I. Ainsi, si les cellules cibles expriment les molécules du CMH de classe I à leur surface, elles ne seront pas tuées par les cellules NK ou LAK même si les récepteurs KAR interagissent avec leur ligand KAL. Les cellules normales expriment constitutivement les molécules du CMH de classe I à leur surface, mais les cellules infectées par un virus ou malignes répriment l’expression de ces molécules. Au final, les cellules NK et LAK tuent les cellules infetcées ou malignes mais épargnent les cellules saines ou normales.

B. Cellules K (Figure 14)

Les cellules Killer (K) ne constitue pas un type cellulaire distinct sur le plan morphologique. On désigne plutôt par ce terme n’importe quelle cellule que ce soit capable de médier une cytotoxicité cellulaire dépendant d’anticorps (ou antibody-dependent cellular cytotoxicity, ADCC). Lors de l’ADCC, l’anticorps agit en créant un lien permettant d’apposer la cellule K et la cellule cible recouverte de l’anticorps, ce qui déclenche la cytotoxicité. Les cellules K possèdent les récepteurs Fc (FcR) et peuvent par ce biais reconnaître, lier et tuer les cellules recouvertes d’anticorps. Les cellules K qui ont des FcR incluent les cellules NK, LAK, les macrophages, toutes possédant des FcR pour les IgG et les éosinophiles, qui possèdent un FcR pour les IgE.

Les composants du système immunitaire non-spécifique sont modulés par des produits du système immunitaire spécifique tels que les interleukines, l’interféron-gamma, les anticorps etc…

A présent, vous devriez connaître les points suivants:

1. Différences entre les fonctions des systèmes immunitaires spécifiques et non-spécifiques

2. Composant humoraux de la réponse non spéciqiue et leurs actions

3. Cellules de l’immunité non spécifique et leurs fonctions

4. Mécanismes et caractéristiques de l’élimination des bactéries par les phagocytes

5. Effets des facteurs sécrétés comme les interféron, le TNF, l’IL-2, le complément etc... sur les cellules du système immunitaire non-spécifique

Table 5. Caractéristiques des cellules imliquées dans la résistance non-spécifique
Cellules effectrice	Marqueur d’identification) et/ou fonction
Cellules effectrice	CD3	Ig	Fc	CD	Phagocytose
Neutrophile Macrophage Cellule NK Cellules K Cellules LAK Eosinophile	- - - - - -	- - - - - -	IgG IgG IgG IgG ? IgE	CD67 CD14 CD56 & 16 ? ? CD67	+ + - - ? -

Retourner à la section d'immunologie de Microbiologie et Immunologie On-line

This page last changed on Thursday, October 25, 2012
Page maintained by Richard Hunt

Please report any problems to richard.hunt@uscmed.sc.edu