Le système immunitaire
1 Le soi et le non soi
1.1 Le soi
Le soi d'un individu est représenté par l'ensemble des molécules résultant de l'expression de son génome. L'individualité biologique de l'être vivant est surtout définie par la présence, dans les membranes cellulaires, de molécules le plus souvent protéiques. Ces marqueurs cellulaires forment le système HLA (Human Leucocyte Antigen) et sont le résultat de l'expression des antigènes d'histocompatibilité.
Origine des marqueurs du soi : Ce sont des glycoprotéines résultants de l'expression de l'ensemble des gènes du Complexe Majeur d'Histocompatibilité (CMH). Les gènes du CMH sont polymorphes (il existe de nombreux allèles pour chacun d'eux) et ils sont codominants (ils s'expriment dans le phénotype dès qu'ils sont présents dans le génotype). Ils sont localisés sur le bras court du chromosome 6. Ces molécules ont un turn-over très important. C'est lors de ce renouvellement moléculaire qu'elles pourront fixer un fragment de molécule étrangère et déclencher les mécanismes de l'immunité spécifique.
Il existe deux classes de molécules. Les marqueurs du soi de classe I sur la membrane de toutes les cellules nucléées ; et ceux de classe II sur la membrane de certaines cellules impliquées dans les réactions immunitaires (lymphocytes, macrophages).
Applications : Avant toute greffe, il est indispensable de réaliser un typage cellulaire. Par l'étude des marqueurs cellulaires du donneur et du receveur, il est possible d'établir le niveau de compatibilité entre le greffon et l'organisme greffé et d'en déduire la durée de survie des greffes.
1.2 Le non soi
Le non soi d'un individu est l'ensemble des molécules différentes du soi qui, présentes dans l'organisme, vont déclencher des réactions immunitaires. Elles peuvent être issues du milieu extérieur (vers, virus, bactéries, toxines…) ou être simplement des molécules du soi modifiés (ex : cancer).
On qualifie d'antigènes les molécules du non-soi capables d'induire des réactions immunitaires spécifiques. Ils sont le plus souvent de nature protéique. Ils peuvent être inclus dans les membranes des cellules étrangères ou dissous dans le milieu. L'antigène comporte le plus souvent plusieurs motifs appelés épitopes ou déterminants antigéniques reconnus par le système immunitaire (les anticorps ou les lymphocytes spécifiques). Un épitope est la plus petite partie d'un antigène susceptible d'être reconnue comme étrangère. Attention: Un antigène peut porter plusieurs épitopes identiques. Des épitopes semblables peuvent être portés par des antigènes différents.
2 Acquisition de l'immunocompétence
Les leucocytes sont des cellules du système immunitaire qui sont chargés de maintenir l'intégrité de l'organisme en éliminant le non soi.
2.1 L'origine des cellules immunitaires
- Origine : Les cellules souches (totipotentes) localisées dans la moelle rouge des os sont à l'origine de plusieurs lignées cellulaires qui donnent naissance aux différents types de leucocytes du sang, de la lymphe et des tissus.
- Les cellules phagocytes :
- Les granulocytes : Ils possèdent un noyau multilobé et un cytoplasme granuleux.
- Les monocytes : Ce sont des cellules de grande taille, avec un noyau arqué et une longue durée de vie. Lorsqu'ils sont activés, ils se transforment en macrophages.
- Les lymphocytes : On distingue les lymphocytes B (acquisition de l'immunocompétence dans la moelle rouge des os), des lymphocytes T (acquisition de l'immunocompétence dans le thymus). Dans le thymus, il existe les lymphocytes T4 ou helpers (auxiliaires) et les lymphocytes T8 killers ou cytotoxiques, caractérisés par des récepteurs protéiques différents. Les lymphocytes B deviennent des plasmocytes sécréteurs d'Ig (anticorps ou immunoglobuline) suite à l'activation par un antigène.
Récapitulatif : Inventaire des cellules de l'immunité
| Type cellulaire | Mode d'action | Caractérisation de l'immunité |
| Granulocytes | Phagocytose | Non-spécifique |
| Monocytes et (après activation) Macrophages | Phagocytose | Non-spécifique |
| Lymphocytes B et (après activation) plasmocytes | Sécrétion de molécules : immunoglobulines Ig | Immunité spécifique à médiation humorale |
| Lymphocytes T4 et (après activation) helpers | Sécrétion de molécules : interleukines | Immunité spécifique |
| LymphocytesT8 et (après activation) killers | Sécrétion de molécules : perforine | Immunité spécifique à médiation cellulaire |
Les différentes catégories de lymphocytes se distinguent par leurs récepteurs.
2.2 Les récepteurs des lymphocytes
Les lymphocytes acquièrent leur immunocompétence en présentant sur leur membrane plasmique des récepteurs spécifiques d'un déterminant antigénique donné. Chaque récepteur est caractérisé par une partie constante ancrée dans la membrane et une partie variable extracellulaire qui détermine la spécificité du lymphocyte à un antigène donné. Chaque individu est caractérisé par son répertoire immunologique correspondant à l'ensemble de ses récépteurs lymphocytaires.
Les récepteurs des lymphocytes B : anticorps ou immunoglobines membranaires. Chaque lymphocyte B exprime à sa surface un grand nombre de récepteurs, tous spécifiques d'un seul antigène. Les récepteurs possèdent 4 chaînes polypeptidiques identiques 2 à 2.
Les lymphocytes B reconnaissent directement les Ag (antigènes) libres dans le milieu ou inclus dans les membranes des cellules étrangères.
Les récepteurs des lymphocytes T : 2 chaînes polypeptidiques.
On distingue LT4 reconnaissant les HLA de classe II et les LT8 reconnaissant les HLA de classe I. Les lymphocytes T reconnaissent le déterminant antigénique s'il est associé à une molécule du HLA. Le déterminant antigénique provient de la dégradation de l'antigène à la suite de sa phagocytose par la CPA (cellule présentatrice d'antigènes) puis de sa liaison avec un marqueur majeur d'histocompatibilité suivie de son expression à la surface de la membrane plasmique.
L'acquisition de l'immunocompétence se fait par sélection négative (les lymphocytes qui reconnaissent des peptides du soi reçoivent un signal de mort : apoptose) et par sélection positive (les lymphocytes qui reconnaissent les HLA mais pas les peptides du soi sont sélectionnés positivement et terminent leur maturation).
Les mots clés
- Soi et non soi :
- Marqueurs cellulaires, HLA, antigènes histocompatibilité
- CMH, classe I, classe II
- Typage cellulaire, greffe
- Antigène, épitope, anticorps, déterminants antigéniques
- Immunocompétence :
- Cellules totipotentes, granulocytes, monocytes, macrophage
- Lymphocytes, auxilliaires, cytotoxiques, plasmocytes
- Moelle rouge des os
- Phagocytose et immunité spécifique
- Sélection négative et sélection positive
