Défenses de l’organisme

II est étonnant de constater à quel point nous sommes presque toujours bien portants malgré les microorganismes qui pullulent sur notre peau et malgré les bactéries et virus ravageurs qui grouillent dans l’air que nous respirons. L’organisme semble réagir de manière plutôt catégorique aux corps étrangers : si vous n’êtes pas avec moi, vous êtes contre moi.

Les deux systèmes de défense de l’organisme contre ces ennemis minuscules mais puissants sont le système de défense non spécifique et le système de défense spécifique.

Le système de défense non spécifique réagit promptement pour protéger l’organisme contre toute substance ou microorganisme étrangers, quels qu’ils soient. Les défenses non spécifiques comprennent la peau et les muqueuses intactes, la réaction inflammatoire et un certain nombre de protéines élaborées par les cellules de l’organisme. En empêchant l’entrée et la propagation des microorganismes à l’intérieur du corps, le système de défense non spécifique réduit la charge de travail du second système de protection de l’organisme, c’est-à-dire le système de défense spécifique.

Le système de défense spécifique, communément appelé système immunitaire, attaque des substances ou des microorganismes étrangers spécifiques. Même si certaines structures (en particulier les organes lymphatiques et les vaisseaux sanguins) participent de près à la réaction immunitaire, le système immunitaire est un système fonctionnel plutôt qu’un système au sens anatomique du terme. Ses «structures » comprennent un ensemble impressionnant de molécules ainsi que les billions de cellules immunitaires individuelles logées dans le tissu lymphatique et circulant dans les liquides de l’organisme. Les cellules immunitaires les plus importantes sont les lymphocytes et les macrophagocytes.
Lorsque notre système immunitaire fonctionne de manière efficace, il assure parfaitement sa fonction de protection de l’organisme contre la plupart des bactéries et virus, contre les organes et tissus transplantés, et même contre nos propres cellules qui se sont retournées contre nous. Il y parvient de façon directe, en lançant une attaque menée par les cellules immunitaires, et de façon indirecte, en libérant des substances chimiques mobilisatrices et des molécules d’anticorps protecteurs. La résistance extrêmement spécifique à la maladie qui en résulte est appelée immunité.
Contrairement aux défenses non spécifiques, qui sont toujours prêtes à protéger l’organisme, le système immunitaire doit d’abord « rencontrer» une substance étrangère (antigène) ou y être sensibilisé par une exposition initiale avant de pouvoir protéger l’organisme contre cette substance. À défaut de réagir promptement comme les défenses non spécifiques, le système immunitaire est extraordinairement précis dans ses attaques. Nous allons étudier séparément les défenses spécifiques et les défenses non spécifiques, mais il ne faut pas oublier qu’elles travaillent toujours en étroite collaboration dans un but commun : la protection de l’organisme.

Défenses non spécifiques de l’organisme

La résistance à la maladie est en partie conférée par les gènes et l’espèce à laquelle nous appartenons. Par exemple, il existe certaines maladies qui n’attaquent jamais l’être humain, telles certaines formes de tuberculose qui touchent les oiseaux. Le plus souvent, toutefois, le terme défenses non spécifiques fait référence aux barrières mécaniques qui recouvrent la surface du corps ainsi qu’aux cellules et substances chimiques qui combattent à l’avant-garde pour protéger l’organisme contre les agents pathogènes (microorganismes nocifs ou responsables de maladies).

Barrières superficielles: la peau et les muqueuses

La première ligne de défense de l’organisme contre l’invasion des microorganismes responsables de maladies est constituée par la peau et les muqueuses. Tant que l’épidémie kératinisé de la peau est intact, il forme une barrière physique redoutable bloquant l’entrée à la plupart des microorganismes qui fourmillent sur la peau. Les muqueuses en bon état fournissent une protection semblable à l’intérieur du corps. Il faut se rappeler que les muqueuses tapissent toutes les cavités corporelles qui s’ouvrent sur l’extérieur : le tube digestif, les voies respiratoires et urinaires ainsi que le système génital. En plus d’assurer une fonction de barrières physiques, ces muqueuses élaborent diverses substances chimiques protectrices énumérées ci-après.
1. Le pH acide des sécrétions cutanées inhibe la croissance bactérienne, et les substances chimiques contenues dans le sébum sont toxiques pour les bactéries. Les sécrétions vaginales chez la femme adulte sont aussi très acides.
2. La muqueuse gastrique sécrète de l’acide chlorhydrique et des enzymes qui hydrolysent les protéines. Ces deux types de substances tuent les agents pathogènes.
3. La salive et les larmes contiennent du lysozyme, une enzyme qui détruit les bactéries.
4. Le mucus, une sécrétion collante, emprisonne un grand nombre de microorganismes qui pénètrent dans les voies digestives et respiratoires.

Certaines muqueuses présentent également des modifications structurales qui neutralisent les «intrus» potentiels- Les petits poils recouverts de mucus à l’intérieur du nez retiennent les particules inhalées ; les cils qui tapissent la muqueuse des voies respiratoires supérieures font remonter vers la bouche le mucus chargé de poussières et de bactéries, empêchant ainsi ces dernières de pénétrer dans la partie inférieure des voies respiratoires où le milieu chaud et humide constitue un endroit idéal pour la croissance bactérienne.
Même si les barrières superficielles sont tout à fait efficaces, elles sont parfois percées de petites entailles et de coupures causées, par exemple, par le brossage des dents ou le rasage de la barbe. Lorsque cela se produit, des microorganismes peuvent envahir les tissus, et d’autres mécanismes de défense non spécifiques entrent alors en jeu.

Cellules et substances chimiques

L’organisme a recours à un grand nombre de cellules et de substances chimiques pour se défendre. Ces défenses cellulaires et chimiques reposent sur le pouvoir destructeur des phagocytes et des cellules tueuses naturelles, sur la réaction inflammatoire ainsi que sur diverses substances chimiques qui tuent les agents pathogènes et participent à la réparation des tissus. La fièvre peut aussi être considérée comme une réaction de protection non spécifique.

Phagocytes

Les agents pathogènes qui réussissent à franchir les barrières mécaniques font face aux phagocytes(pbagein = manger), et ce dans presque tous les organes. Les phagocytes, par exemple les macrophagocytes et les granulocytes neutrophiles, englobent les particules étrangères à la manière d’une amibe qui ingère une particule de nourriture (figure 12.5). Des prolongements cytoplasmiques se déploient et se fixent à la particule, l’attirent à l’intérieur de la cellule et l’englobent dans un sac membraneux. La vacuole ainsi constituée fusionne ensuite avec un lysosome, et son contenu est dégradé(digéré).

Cellules tueuses naturelles

Les cellules tueuses naturelles, ou cellules NK, (NK, natural killer ), nettoient le sang et la lymphe de l’organisme ; elles forment un groupe particulier de cellules de défense qui peuvent provoquer la lyse de la membrane plasmique de la cellule indésirable. Elles sont capables de tuer les cellules cancéreuses et les cellules infectées par des virus avant que le système immunitaire entre en action. Contrairement aux lymphocytes du système immunitaire, qui ne peuvent reconnaître que des cellules infectées par des virus ou des cellules tumorales spécifiques et ne réagissent qu’avec elles, les cellules tueuses naturelles sont capables d’agir spontanément contre n’importe laquelle de ces cibles, grâce à la reconnaissance de certains glucides situés sur la membrane plasmique des «intrus ». Les cellules tueuses naturelles ne sont pas phagocytaires. Leur façon de tuer consiste à attaquer la membrane de la cellule cible et à libérer plusieurs substances chimiques. Peu après, la membrane de la cellule cible et son noyau se désintègrent.

Réaction inflammatoire

La réaction inflammatoire, deuxième ligne de défense de l’organisme, est une réaction non spécifique qui se met en branle dès que les tissus sont touchés .

Par exemple, elle peut être déclenchée par un traumatisme physique (un coup), une chaleur intense ou une irritation due à des substances chimiques, de même que par une infection due à un virus ou à une bactérie. Les quatre signes majeurs de l’inflammation aiguë sont la rougeur, la chaleur, la tuméfaction, la douleur. L’origine de ces symptômes devient évidente lorsqu’on examine les étapes de la réaction inflammatoire.

La réaction inflammatoire débute par une « alerte » chimique. Quand des tissus sont lésés, leurs cellules libèrent des substances chimiques, dont 1’ histamine et les kinines. Ces substances :
1) provoquent la dilatation des vaisseaux sanguins des tissus lésés et la fuite de liquides hors des capillaires ;
2) activent les récepteurs de la douleur; et
3) attirent les phagocytes et d’autres globules blancs dans la région touchée (ce phénomène est appelé chimiotactisme car les cellules suivent un gradient chimique). La dilatation des vaisseaux sanguins augmente le débit sanguin vers cette région, d’où la rougeur et la chaleur des tissus enflammés. Quant à la perméabilité accrue des capillaires, elle permet au plasma de s’échapper de la circulation sanguine vers l’espace interstitiel. Cette fuite de liquides est la cause d’un œdème localisé (tuméfaction), qui à son tour active les récepteurs de la douleur de la région touchée. Si la région enflée et douloureuse est une articulation, sa fonction (sa mobilité) peut être temporairement gênée. La partie lésée se trouve donc au repos forcé, ce qui contribue à la guérison. Certains spécialistes considèrent la perte de fonction au niveau articulaire comme le cinquième signe majeur de l’inflammation

L’inflammation :

1) empêche la, propagation des agents toxiques dans les tissus environnants;
2) élimine les débris cellulaires et les agents pathogènes ; et
3) amorce les premières étapes du processus de réparation.

Voyons comment ces effets se produisent. Moins d’une heure après le début de la réaction inflammatoire, les granulocytes neutrophiles franchissent les parois des capillaires pour se rendre au siège de la lésion, où ils se mettent à englober les cellules lésées ou mortes et/ou les agents pathogènes. La contre-attaque ne s’arrête pas là : des monocytes commencent également à quitter la circulation sanguine pour rejoindre les granulocytes neutrophiles dans la région de l’inflammation. La capacité phagocytaire des monocytes est assez faible, mais huit à douze heures après être entrés dans les tissus, ils se transforment en macrophagocytes dotés d’un appétit gargantuesque. Ces macrophagocytes remplacent les granulocytes neutrophiles sur le champ de bataille et continuent le combat. Ils sont les principaux agents de l’élimination finale des débris cellulaires au cours d’une inflammation.
En plus de la phagocytose, d’autres mécanismes de protection sont déclenchés dans la région enflammée.
Des protéines de coagulation provenant de la circulation sanguine entrent dans l’espace interstitiel et commencent à élaborer un réseau de fibrine. Ce réseau de fibrine isole le siège de la lésion et empêche ainsi la propagation des agents nocifs ou pathogènes dans les tissus environnants. Le réseau de fibrine forme aussi la structure qui permettra la réparation de la lésion .La chaleur locale augmente la vitesse du métabolisme des cellules touchées, qui accélèrent alors le processus de protection et de réparation.
Si le siège de la lésion contient des agents pathogènes que l’organisme a déjà «rencontrés », la troisième ligne de défense se mobilise, c’est-à-dire la réaction immunitaire faisant intervenir les lymphocytes. Des anticorps protecteurs et des cellules T (lymphocytes) envahissent alors le siège de la lésion pour agir spécifiquement et directement contre les intrus. (Nous reviendrons sur ce phénomène un peu plus loin.)
Dans les régions du corps gravement infectées, le combat fait de nombreuses victimes dans chaque camp et un pus jaunâtre de consistance crémeuse peut s’accumuler dans la plaie. Le pus est un mélange de granulocytes neutrophiles morts ou affaiblis, de cellules nécrosées ainsi que d’agents pathogènes morts ou vivants. Si le mécanisme de l’inflammation ne réussit pas à éliminer complètement les débris de la région lésée, le sac de pus peut se tapisser de fibres collagènes et former un abcès. Un drainage chirurgical est souvent nécessaire pour permettre la guérison. •

Substances antimicrobiennes

Outre les substances antimicrobiennes élaborées lors de la réaction inflammatoire, les substances antimicrobiennes les plus importantes de l’organisme sont les protéines du complément et l’interféron.

Complément

Le complément est un groupe d’au moins vingt protéines plasmatiques normalement présentes dans le sang sous forme inactive. Cependant, lorsque le complément se lie, ou se fixe, à des cellules étrangères telles que des bactéries, des champignons microscopiques ou des globules rouges incompatibles, son activation fait de lui un des principaux mécanismes de destruction des substances étrangères. La fixation du complément a lieu lorsque des protéines du complément se lient à certains glucides ou à certaines protéines (par exemple a des anticorps) eux-mêmes liés à la surface de la cellule étrangère. Il en résulte que des lésions (trous) se forment dans la membrane de cette cellule par incorporation d’un groupe de protéines constituant le complexe d’attaque membranaire (MAC, « membrane attack complex») (figure 12.7). Ces lésions permettent à l’eau de pénétrer dans la cellule et de la faire éclater. En plus de causer la rupture, ou lyse, des microorganismes et autres cellules étrangères, l’activation du complément intensifie la réaction inflammatoire.
En effet, certaines des molécules libérées lors de l’activation du complément sont des vasodilatateurs et d’autres sont des substances chimiotactiques qui attirent les granulocytes neutrophiles et les macrophagocytes vers le siège de l’infection. D’autres molécules encore recouvrent la membrane des cellules étrangères d’une substance collante qui les rend plus faciles à phagocyter; ce processus est appelé opsonisation. Bien que l’attaque du complément soit souvent dirigée contre des microorganismes spécifiques qui ont déjà été «marqués » par la liaison des anticorps, le complément lui-même est un mécanisme de défense non spécifique qui « complète» les deux systèmes de défense, spécifique et non spécifique, c’est-à-dire qu’il accroît leur efficacité.

Interféron

Les virus ne possèdent pas la machinerie cellulaire requise pour la production d’ATP ou la synthèse de protéines. Ils accomplissent leur «sale boulot»,soit les dommages à l’organisme, en envahissant les cellules et en détournant à leur profit la machinerie cellulaire nécessaire à leur reproduction ; ce sont des parasites au vrai sens du terme. Bien que les cellules infectées par les virus soient impuissantes à se protéger, elles peuvent contribuer à la défense des cellules qui n’ont pas encore été touchées en élaborant de petites protéines appelées interférons. Les molécules d’interféron diffusent vers les cellules voisines et se lient aux récepteurs de leur membrane. Cette liaison empêche les virus de se multiplier à l’intérieur de ces cellules.

Fièvre

La fièvre, soit une température corporelle anormalement élevée, est une réaction systémique aux microorganismes envahisseurs. Décrite plus en détail au chapitre 14, la température de l’organisme est régie par une partie de l’hypothalamus, communément considérée comme le thermostat de l’organisme. Normalement, le thermostat est réglé à environ 37 °C. Cependant, il passe à une température supérieure sous l’effet de substances chimiques appelées pyrogènes (puro = feu), qui sont sécrétées par les globules blancs et les macrophagocytes exposés à des bactéries et à d’autres substances étrangères dans l’organisme.

Une forte fièvre constitue un danger car la chaleur excessive peut dénaturer les enzymes et d’autres protéines de l’organisme. En revanche, une fièvre légère ou modérée semble bénéfique. Les bactéries ont besoin de grandes quantités de fer et de zinc pour se multiplier ; or, pendant un accès de fièvre, le foie et la rate séquestrent ces nutriments et diminuent leur disponibilité. La fièvre augmente aussi, globalement, la vitesse du métabolisme cellulaire ; les réactions de défense et le processus de réparation s’en trouvent ainsi accélérés.

Défenses spécifiques de l’organisme: le système immunitaire

La plupart d’entre nous seraient ravis de pouvoir entrer dans une seule boutique de vêtements et d’y trouver tout ce qu’il nous faut pour repartir habillés de pied en cap malgré les particularités de notre morphologie.
Nous savons qu’il est à peu près impossible d’avoir accès à un tel service. Et pourtant, il nous paraît naturel de posséder un système immunitaire, c’est-à-dire un système de défense spécifique intégré, capable de traquer et d’éliminer, toujours avec la même précision, à peu près n’importe quel type d’agents pathogènes qui s’introduit dans notre organisme.
La réaction du système immunitaire à une menace, appelée réaction immunitaire, accentue considérablement la réaction inflammatoire et fournit une protection qui est très précisément dirigée contre des antigènes spécifiques. De plus, l’exposition initiale à un antigène «sensibilise» l’organisme, qui devient ainsi prêt à réagir vigoureusement lors d’expositions ultérieures au même antigène,
Parfois considéré comme la troisième ligne de défense de l’organisme, le système immunitaire est un système fonctionnel dont les cellules reconnaissent des molécules étrangères spécifiques (antigènes) et se mobilisent pour les neutraliser ou les détruire. Normalement, le système immunitaire nous protège contre une grande variété d’agents infectieux et de cellules anormales de l’organisme. Lorsqu’il échoue, se dérègle ou cesse de fonctionner, certaines maladies très graves, comme le cancer, la polyarthrite rhumatoïde et le SIDA, peuvent survenir.
L’immunologie est une science relativement jeune, mais les Grecs de l’Antiquité savaient que, si une personne avait souffert d’une maladie infectieuse quelconque, il était peu probable qu’elle fût de nouveau frappée par cette maladie. Les fondements de l’immunité ont été découverts vers la fin du XIXe siècle ; à cette époque, on a pu démontrer que des animaux ayant survécu à une grave infection bactérienne possèdent dans leur sang des «facteurs» qui les défendent en cas de nouvelles attaques par le même agent pathogène.(On sait maintenant que ces facteurs sont des protéines singulières appelées anticorps) Par ailleurs, il fut montré que, dans le cas d’une infection particulière, l’immunité pouvait être transférée à un animal non immunisé en procédant à une injection de sérum (immunosérum) contenant les anticorps d’un animal qui avait survécu à cette maladie infectieuse.

Ces expériences présentent un grand intérêt car elles ont fait connaître trois aspects importants de la réaction immunitaire :
1. Elle est spécifique à un antigène: le système immunitaire reconnaît des agents pathogènes ou étrangers particuliers et dirige son attaque contre eux.
2. Elle est systémique : l’immunité n’est pas restreinte au siège initial de l’infection.
3. Elle possède une « mémoire » : le système immunitaire reconnaît les agents pathogènes déjà rencontrés et il élabore contre eux des attaques encore plus énergiques.

 

Ces découvertes étaient très stimulantes. Toutefois, au milieu du XXe siècle, les chercheurs découvrirent que l’inoculation de sérum contenant des anticorps ne protégeait pas toujours le receveur contre les maladies auxquelles le donneur avait survécu ; dans de tels cas, cependant, l’injection de lymphocytes du donneur assurait l’immunité.
À mesure que les morceaux du puzzle s’assemblaient, il apparut que l’immunité se divise en deux branches différentes mais qui possèdent des points communs. L’immunité humorale, ou immunité à médiation humorale, est assurée par les anticorps présents dans les «humeurs», soit les liquides de l’organisme. Lorsque les lymphocytes eux-mêmes défendent l’organisme, l’immunité est appelée immunité cellulaire, ou immunité à médiation cellulaire, parce que les facteurs de protection sont des cellules vivantes. L’immunité cellulaire a aussi des cibles cellulaires : les cellules des tissus infectés par des virus, les cellules cancéreuses et les cellules de greffons étrangers. Les lymphocytes agissent contre de telles cibles soit directement, en effectuant la lyse des cellules étrangères, soit indirectement, en libérant les médiateurs chimiques qui accentuent la réaction inflammatoire ou activent d’autres cellules immunitaires. Toutefois, avant de décrire séparément les réactions humorales et à médiation cellulaire, nous allons examiner les antigènes, qui déclenchent l’activité des cellules très particulières intervenant dans les réactions immunitaires.

Antigènes

Un antigène (Ag) est une substance capable de mobiliser le système immunitaire et de provoquer une réaction immunitaire. La plupart des antigènes sont de grosses molécules complexes que l’on ne trouve pas normalement dans notre organisme. En conséquence, notre système immunitaire les considère comme des intrus, ou molécules du non-soi. Une variété quasi infinie de molécules étrangères peuvent jouer le rôle d’antigènes ; elles comprennent à peu près toutes les protéines étrangères, les acides nucléiques, certains lipides et de nombreux polysaccharides de grande taille. Parmi toutes ces substances, ce sont les protéines qui constituent les antigènes les plus puissants. Les grains de pollen et les microorganismes sont antigéniques parce que leur membrane porte ce type de molécules étrangères.

Il faut également se rappeler que la surface de toutes nos cellules est parsemée d’une immense variété de molécules protéiques (auto-antigènes). Au cours de son développement, le système immunitaire fait, semble-t-il, un inventaire de toutes ces protéines, de sorte qu’il peut par la suite les reconnaître comme faisant partie du soi. Ces auto-antigènes, ou marqueurs du soi, ne déclenchent donc pas une réaction immunitaire dans notre propre organisme, mais ils sont fortement antigéniques pour l’organisme d’une autre personne.
C’est ce phénomène qui explique pourquoi notre organisme rejette les cellules d’un organe transplanté ou d’un greffon étranger, sauf si on prend des mesures particulières (médicaments ou autres) pour affaiblir ou inhiber la réaction immunitaire.
En général, les petites molécules ne sont pas antigéniques, mais si elles se lient aux propres protéines de l’organisme, le système immunitaire peut reconnaître l’association comme étrangère et déclencher une attaque dont les effets sont plus dommageables que protecteurs. (Ces réactions, appelées allergies, sont décrites plus loin dans ce chapitre.) Dans de tels cas, la petite molécule «trouble-fête» est appelée haptène {haptein = saisir), ou antigène incomplet. Outre certains médicaments, certaines substances chimiques peuvent se comporter comme des haptènes ; on en trouve dans le sumac vénéneux, les phanères des animaux et même dans certains détergents, teintures pour cheveux, cosmétiques et autres produits domestiques et industriels courants.
La liaison de la pénicilline aux protéines du sang est un des exemples les plus impressionnants et les plus connus de réaction immunitaire provoquée par un haptène de source médicamenteuse. Cette liaison entraîne une réaction à la pénicilline chez certaines personnes. Dans de tels cas, le système immunitaire réagit si fortement que la vie de la personne est menacée. •

Cellules du système immunitaire: caractéristiques générales

Les principaux types de cellules du système immunitaire sont les lymphocytes et les macrophagocytes. Les lymphocytes existent sous deux formes : les lymphocytes B, ou cellules B, élaborent des anticorps et sont responsables de l’immunité humorale, tandis que les lymphocytes T, ou cellules T, n’élaborent pas d’anticorps et sont chargés des réactions immunitaires à médiation cellulaire. Contrairement à ces deux types de lymphocytes, les macrophagocytes ne réagissent pas à des antigènes spécifiques, mais ils jouent un rôle capital en secondant les lymphocytes.

Lymphocytes

Comme tous les globules sanguins, les lymphocytes sont issus des hémocytoblastes présents dans la moelle osseuse rouge (figure 12.8). Lorsqu’ils sont libérés par la moelle osseuse, les lymphocytes immatures sont essentiellement identiques. La maturation d’un lymphocyte en lymphocyte B ou en lymphocyte T dépend de la région de l’organisme où il acquiert son immunocompétence, c’est-à-dire sa capacité de reconnaître un antigène spécifique en se liant à lui. Les lymphocytes T (T pour thymus) sont issus des lymphocytes immatures qui migrent de la moelle osseuse rouge vers le thymus, où ils subissent un processus de maturation qui dure deux ou trois jours et qui est stimulé par les hormones thymiques, dont la thymosine. Dans le thymus, les lymphocytes immatures se divisent rapidement et leur nombre s’accroît de manière considérable, mais seuls survivent ceux qui acquièrent la meilleure capacité de distinguer les antigènes étrangers. Les lymphocytes qui ont la capacité de se lier fortement aux auto antigènes (et, donc, d’attaquer les cellules du soi) sont détruits. Par conséquent, le développement de l’auto tolérance à l’égard des auto antigènes constitue un élément essentiel de l’« éducation» de tous les lymphocytes, qu’ils soient de type B ou de type T. Les lymphocytes B acquièrent leur immunocompétence dans la moelle osseuse, mais les facteurs qui régissent leur maturation chez les êtres humains sont encore mal connus.
Lorsqu’un lymphocyte B ou T acquiert son immunocompétence, il devient capable de réagir à un seul antigène en particulier, car tous les récepteurs d’antigènes sur sa membrane sont identiques. Par exemple,les récepteurs de tel lymphocyte pourront reconnaître seulement une partie du virus de l’hépatite A, ceux de tel autre lymphocyte se lieront seulement à la paroi de telle espèce de bactérie, et ainsi de suite.
De nombreux aspects de la transformation des lymphocytes restent à élucider, mais on sait que ce sont nos gènes, et non les antigènes, qui déterminent quelles substances étrangères spécifiques notre système immunitaire sera capable de reconnaître et celles auxquelles il pourra résister. Le système immunitaire élaborerait au hasard, selon la nature des gènes présents chez un individu, une très grande variété de lymphocytes permettant de protéger l’organisme contre un nombre élevé d’antigènes potentiels. Les lymphocytes acquerraient donc l’immunocompétence avant la rencontre avec des antigènes qu’ils attaqueront peut-être plus tard. Parmi tous les antigènes possibles contre lesquels la résistance de nos lymphocytes a été programmée, seuls quelques-uns pénétreront dans notre organisme.
En conséquence, une partie seulement de notre armée de cellules immunocompétentes seront mobilisées au cours de notre vie. Les autres demeureront inactives. Comme toujours, notre organisme aura fait de son mieux pour nous protéger.
Après être devenus immunocompétents, les lymphocytes T et B migrent dans les nœuds lymphatiques et la rate (ainsi que dans le tissu conjonctif lâche) où auront lieu leurs rencontres avec les antigènes(figure 12.8). Puis, lorsque les lymphocytes se lient aux antigènes reconnus, ils achèvent leur différenciation en lymphocytes T et B complètement fonctionnels.

Macrophagocytes

Les macrophagocytes, très nombreux dans les organes lymphatiques et le tissu conjonctif, sont issus des monocytes élaborés dans la moelle osseuse rouge. Une des principales fonctions des macrophagocytes (littéralement «gros mangeurs») est d’englober des antigènes étrangers et de présenter à leur propre surface des fragments de ces antigènes, tels des panneaux de signalisation, afin que les lymphocytes T puissent les reconnaître. En d’autres termes, ils servent à présenter les antigènes. Les macrophagocytes sécrètent aussi des protéines, appelées monokines, qui jouent un rôle important dans la réaction immunitaire. Les lymphocytes T activés libèrent à leur tour des substances chimiques qui poussent les macrophagocytes à se transformer en macrophagocytes activés dotés d’un appétit insatiable. Comme vous le verrez ultérieurement, une coopération entre les différents types de lymphocytes, ainsi qu’entre les lymphocytes et les macrophagocytes, est à l’œuvre dans presque toutes les phases de la réaction immunitaire.
Les macrophagocytes tendent à demeurer immobiles dans les organes lymphatiques, comme s’ils attendaient que les antigènes viennent à eux ; par contre, les lymphocytes (surtout les lymphocytes T) patrouillent
sans cesse dans l’organisme  Cette particularité augmente considérablement la possibilité qu’un lymphocyte rencontre des antigènes recueillis dans l’espace interstitiel par les capillaires lymphatiques, de même qu’un très grand nombre de macrophagocytes et d’autres lymphocytes.
En résumé, on peut dire que le système immunitaire est un système défensif à deux branches qui utilise des lymphocytes, des macrophagocytes et des molécules spécifiques en vue de l’identification et de la destruction de toute particule dans l’organisme, vivante ou non vivante, qui est reconnue comme non-soi, en d’autres termes comme ne faisant pas partie de l’organisme. La capacité du système immunitaire de réagir à de telles menaces dépend de la capacité de ses cellules :
1) de reconnaître les substances étrangères (antigènes) en se liant à celles-ci et
2) de communiquer entre elles de telle sorte que le système immunitaire dans son ensemble organise une réponse spécifique à ces antigènes.

Réaction immunitaire humorale

Un lymphocyte B immunocompétent mais encore immature est stimulé pour devenir complètement fonctionnel lorsqu’un antigène se lie aux récepteurs de sa membrane. La liaison de l’antigène sensibilise, ou active, le lymphocyte, qui «s’excite» alors et amorce le processus de sélection clonale. Le lymphocyte se met à croître et à se multiplier rapidement afin de former une armée de cellules identiques dotées des mêmes récepteurs spécifiques pour l’antigène qui a déclenché le processus (voir la figure 12.9). Il en résulte un clone, soit une famille de cellules identiques qui sont toutes issues de la même cellule souche. La formation d’un clone constitue la réaction immunitaire primaire à cet antigène. (Comme nous l’expliquerons plus loin, les lymphocytes T influent aussi sur l’activation des lymphocytes B.)
La plupart des lymphocytes B du clone, c’est-à-dire les descendants, deviennent,des plasmocytes. Après , une période de latence, ces «usines» d’anticorps se mettent à produire un même type d’anticorps hautement spécifiques au rythme extraordinaire d’environ 2000 molécules par seconde. (Les lymphocytes B eux-mêmes n’élaborent que de très petites quantités d’anticorps.) Cependant, chacun des plasmocytes fonctionne à cette allure pendant quatre ou cinq jours seulement, puis il meurt. Le taux sanguin d’anticorps durant cette phase initiale atteint son maximum vers le dixième jour, moment où elle commence à diminuer.
Certains lymphocytes B du clone ne se transforment pas en plasmocytes et deviennent des cellules mémoires à durée de vie prolongée qui peuvent provoquer une réaction humorale quasi immédiate si elles rencontrent de nouveau le même antigène. Les cellules mémoires sont responsables de la mémoire » immunitaire que nous avons mentionnée plus haut. Ce type de réaction immunitaire, appelée réaction immunitaire secondaire, est plus rapide, plus efficace et plus prolongée que la réponse initiale, car le système immunitaire est fin prêt pour le combat. Moins de quelques heures après la reconnaissance de l’antigène comme un «ancien ennemi», une nouvelle armée de plasmocytes se constitue. En deux ou trois jours, le taux d’anticorps dans le sang grimpe et atteint un niveau beaucoup plus élevé que lors de-la réponse primaire. Leur taux demeure élevé pendant des semaines, voire des mois. Voici une brève description de la façon dont les anticorps protègent l’organisme.
Immunités humorales active et passive
Lorsque nos lymphocytes B rencontrent des antigènes et élaborent des anticorps contre eux, nous présentons une immunité humorale active (figure 12.11).
L’immunité active peut être :
1) acquise naturellement lors d’infections bactériennes et virales pendant lesquelles nous pouvons présenter les symptômes de la maladie et souffrir un peu (ou beaucoup), et
2) acquise artificiellement lorsque nous recevons des vaccins. Quel que soit le mode d’introduction de l’antigène (que l’antigène pénètre dans l’organisme par ses propres moyens ou qu’il y soit introduit délibérément sous la forme d’un vaccin), la réaction du système immunitaire ne varie guère. De fait, après que les chercheurs eurent constaté que les réactions immunitaires secondaires sont nettement plus vigoureuses, on a assisté à une véritable course à la mise au point de vaccins de façon à « amorcer» une réaction immunitaire en permettant une première rencontre avec l’antigène. La plupart des vaccins contiennent des agents pathogènes morts ou atténués(vivants, mais extrêmement affaiblis).

Les vaccins nous procurent deux avantages :

1) ils nous épargnent la plupart des signes et symptômes de la maladie (la plupart des malaises, donc) qui nous affecteraient au cours de la réaction primaire, et
2) leurs antigènes affaiblis sont encore capables de stimuler la production d’anticorps et établissent ainsi la mémoire immunitaire.

Des chercheurs ont également mis au point ce qu’il est convenu d’appeler des injections de rappel capables d’intensifier la réaction immunitaire au moment de rencontres ultérieures avec le même antigène. Il existe actuellement des vaccins contre les microorganismes qui causent la pneumonie, la variole, la poliomyélite, le tétanos, la diphtérie, la rougeole, les oreillons et beaucoup d’autres maladies. En Amérique du Nord, les programmes d’immunisation active ont pratiquement éradiqué de nombreuses maladies infantiles potentiellement graves.
L’immunité humorale passive se distingue de l’immunité active par le degré de protection qu’elle procure et par la source de ses anticorps (voir la figure 12.11). Au lieu d’être élaborés par les plasmocytes, les anticorps sont obtenus à partir du sérum d’un donneur humain ou animal immunisé. En conséquence, les lymphocytes B ne sont pas stimulés par l’antigène, la mémoire immunitaire ne s’établit pas et la protection temporaire fournie par les anticorps « empruntés » cesse dès que ces derniers se sont naturellement dégradés dans l’organisme.

L’immunité passive est transmise naturellement au fœtus lorsque les anticorps de la mère traversent le placenta et entrent dans la circulation fœtale. Pendant plusieurs mois après la naissance, le bébé est ainsi protégé contre tous les antigènes auxquels la mère a été exposée ; il l’est également grâce au lait maternel.
L’immunité passive est artificiellement conférée par injection d’un immunosérum ou de gammaglobuline concentrée. On procède couramment à des injections de gammaglobuline après une exposition au virus de l’hépatite. On fabrique aussi certains immunosérums spécifiques en laboratoire pour traiter les intoxications dues aux morsures de serpents venimeux (sérum antivenimeux), les infections causées par le botulisme et le tétanos (antitoxines) ainsi que par la rage, car ces intoxications et maladies potentiellement foudroyantes pourraient tuer une personne avant que l’immunité active ait eu le temps de se constituer. Les anticorps administrés assurent une protection immédiate, mais leur effet est de courte durée (de deux à trois semaines). Dans l’intervalle, les défenses de l’organisme se préparent à prendre la relève.
Par ailleurs, des anticorps préparés à des fins commerciales sont utilisés dans la recherche fondamentale, dans la recherche clinique et dans le traitement de certains cancers. Les anticorps monoclonaux auxquels on a recours dans ces cas sont synthétisés par les descendants d’une seule cellule ; il s’agit de préparations d’anticorps purs qui sont spécifiques pour un déterminant antigénique unique. En plus d’être utilisés pour acheminer des médicaments anticancéreux vers des tissus cancéreux, les anticorps monoclonaux servent à confirmer un diagnostic de grossesse, d’hépatite et de rage. On les utilise aussi dans le dépistage précoce et le suivi de cancers situés dans des régions profondes de l’organisme.

Anticorps

Les anticorps constituent la fraction gammaglobuline des protéines plasmatiques ; du fait de leur fonction et de leur nature chimique, ils sont aussi appelés immunoglobulines (Ig). Les anticorps sont des protéines solubles sécrétées par les lymphocytes B activés et surtout par leurs descendants, les plasmocytes, en réponse à un antigène, et ils sont capables de se combiner de façon spécifique à cet antigène. Les anticorps sont élaborés en réaction à un nombre impressionnant d’antigènes différents. Malgré leur grande variété, ils possèdent tous une structure de base semblable qui permet de les regrouper dans cinq classes d’Ig établies selon leur structure et leur fonction.

Structure de base des anticorps

Indépendamment de sa classe, chaque anticorps possède une structure de base formée de quatre chaînes d’acides aminés (polypeptides) reliées par des ponts disulfure (liaisons soufre-soufre) (figure 12.12). Deux de ces quatre chaînes sont identiques l’une à l’autre et comportent chacune approximativement 400 acides aminés. Ce sont les chaînes lourdes. Les deux autres chaînes, appelées chaînes légères, sont aussi identiques l’une à l’autre,mais elles sont environ deux fois plus courtes que les chaînes lourdes. Lorsque les quatre chaînes sont combinées, elles forment une molécule d’anticorps qui comprend deux moitiés identiques composées chacune d’une chaîne lourde et d’une chaîne légère. La molécule entière est en forme de T ou de Y.
Lorsque les scientifiques commencèrent à étudier la structure des anticorps, ils découvrirent une chose particulière. Chacune des quatre chaînes d’un anticorps possède une région variable (Y) à une extrémité et une région constante (0 à l’autre extrémité. Les régions variables présentent des différences importantes dans les anticorps qui réagissent à des antigènes différents, mais les régions constantes sont identiques (ou presque) dans tous les anticorps d’une classe donnée. On s’explique mieux cette caractéristique depuis que l’on a découvert que les régions variables des chaînes lourdes et légères de chaque moitié s’associent pour constituer un site de fixation à l’antigène (figure 12.12) dont la forme particulière lui permet de «s’ajuster» à un antigène spécifique. Par conséquent, chaque anticorps possède deux sites de fixation à l’antigène. Les régions constantes qui forment la «tige» de l’anticorps peuvent se comparer à une partie précise d’une clef, celle qu’on tient entre ses doigts. Cette partie a la même fonction pour toutes les clés : elle permet de tenir la clé et d’introduire le panneton dans la serrure. De la même façon, les régions constantes des chaînes d’un anticorps ont la même fonction pour tous les anticorps :
elles déterminent le type d’anticorps élaboré (la classe d’anticorps), la façon dont cette classe d’anticorps accomplira ses fonctions immunitaires dans l’organisme et les types de cellules ou de substances chimiques auxquelles l’anticorps pourra se lier.

Classes d’anticorps

Les cinq principales classes d’immunoglobulines sont désignées par les abréviations IgM, IgA, IgD, IgG et IgE. Comme vous pouvez le constater dans le tableau 12.2, les anticorps IgD, IgG et IgE ont la même structure de base en Y et sont appelés monomères. Les anticorps IgA existent à la fois sous forme de monomères et sous forme de dimères (deux monomères réunis par une chaîne protéinique appelée chaîne J).(Seule la forme dimère est illustrée dans le tableau.) Les anticorps IgM sont des pentamères (penta = cinq), c’est-à-dire qu’ils sont constitués de cinq monomères (eux aussi réunis par des chaînes J).
Les anticorps de chaque classe assurent des rôles biologiques légèrement différents dans la réaction immunitaire et ne se trouvent pas tous au même endroit dans l’organisme. Par exemple, l’IgG est l’anticorps le plus abondant dans le plasma sanguin et le seul à traverser la barrière placentaire ; c’est ainsi que l’immunité passive est transmise par la mère au fœtus. Seules l’IgM et l’IgG ont la capacité de fixer le complément.
L’IgA sous forme de dimère, parfois appelée IgA secrétaire, se trouve surtout dans le mucus et les autres sécrétions qui humectent les surfaces corporelles. Cet anticorps joue un rôle de premier plan en empêchant les agents pathogènes de pénétrer dans l’organisme. Les IgE sont les « trouble-fête » responsables des allergies. Toutes ces caractéristiques, spécifiques de chacune des classes d’immunoglobulines, sont résumées dans le tableau 12.2. Mémorisez le mot MADGE pour vous souvenir des cinq types d’Ig : M pour macro (gros pentamère) ou matinal (les premiers arrivés), A pour avant poste (ils sont au premier plan en étant sécrétés sur les surfaces corporelles), D pour dessus (ils sont liés à la membrane des lymphocytes B), G pour général (les plus abondants) et grossesse (ils passent à travers le placenta) et enfin E pour ennuis, éternuements (ils sont responsables de certaines allergies).

Mécanismes d'action des anticorps

Les anticorps inactivent les antigènes au moyen de divers mécanismes : la fixation du complément, la neutralisation, l’agglutination et la précipitation. Parmi ces quatre mécanismes, la fixation du complément et la neutralisation sont les plus importants.

les plasmocytes

Le complément constitue l’arme principale des anticorps contre les antigènes de certaines cellules telles que les bactéries ou les globules rouges incompatibles.
Comme nous l’avons déjà expliqué, le complément se fixe (s’active) lors de réactions de défense non spécifiques. Il s’active aussi très efficacement lorsqu’il se lie à des anticorps attachés à des cellules cibles. Cette activation déclenche des phénomènes (décrits plus haut) qui provoquent la lyse de la cellule étrangère et la libération de molécules qui amplifient de beaucoup la réaction inflammatoire.
La neutralisation est mise en œuvre lorsqu’un anticorps se lie à des sites spécifiques sur les exotoxines bactériennes (substances chimiques toxiques sécrétées par les bactéries) ou sur les virus qui peuvent provoquer des lésions cellulaires. De cette façon, les anticorps bloquent les effets nocifs de l’exotoxine ou du virus.

Les anticorps possèdent au moins deux sites de fixation à l’antigène ; en conséquence, un anticorps peut s’attacher à plus d’un antigène à la fois et former ainsi des assemblages en treillis. Quand les antigènes de plusieurs cellules sont réunis par des anticorps, les liens établis entre les antigènes provoquent l’apparition d’amas de cellules étrangères, ou agglutination. Il faut se rappeler que c’est ce type de réaction antigène-anticorps qui se produit lorsque du sang incompatible est transfusé (les globules rouges étrangers s’agglutinent) et qui est utilisé dans les épreuves de détermination des groupes sanguins. Quand cette réaction fait intervenir des molécules antigéniques solubles, les complexes antigène-anticorps qui en résultent sont tellement gros qu’ils deviennent insolubles, se déposent et ne font plus partie de la solution. Cette réaction est appelée précipitation. Il ne fait aucun doute que les bactéries agglutinées et les molécules d’antigène précipitées (immobilisées) sont beaucoup plus facilement capturées et englobées par les phagocytes que ne le sont les antigènes libres.

Réaction immunitaire à médiation cellulaire

Comme les lymphocytes B, les lymphocytes T immunocompétents sont activés pour former un clone lorsqu’ils se lient à un antigène «reconnu». Contrairement aux lymphocytes B, toutefois, les lymphocytes T ne sont pas capables de se lier à des antigènes libres. Les macrophagocytes doivent d’abord leur «présenter» les antigènes, et les lymphocytes T doivent accomplir une double reconnaissance. Les macrophagocytes englobent les antigènes et les transforment intérieurement, puis ils présentent à leur propre surface des fragments des antigènes transformés, associés à une de leurs propres protéines (protéines du soi).
Apparemment, pour reconnaître simultanément le «non-soi», c’est-à-dire le fragment d’antigène présenté par le macrophagocyte, et le «soi», un lymphocyte T doit se lier à une glycoprotéine spécifique qui se trouve à la surface du macrophagocyte. À elle seule, la liaison à l’antigène ne suffit pas à sensibiliser les lymphocytes T.

Les lymphocytes T ont en effet besoin que les macrophagocytes leur servent l’antigène «à la petite cuiller», et il doit ensuite se produire une chose qui peut se comparer à une « double poignée de main». Bien que cette théorie ait semblé ridicule lorsqu’elle fut énoncée, il ne fait plus de doute que la présentation de l’antigène constitue un des principaux rôles des macrophagocytes et qu’elle est essentielle à l’activation et à la sélection clonale des lymphocytes T. Sans les macrophagocytes «présentateurs», la réaction immunitaire est nettement insuffisante. Les substances chimiques (monokines) libérées par les macrophagocytes jouent également un rôle important dans la réaction immunitaire, comme le montre le tableau 12.3-
Les différentes classes de clones de lymphocytes T,qui interviennent dans l’immunité à médiation cellulaire, produisent leurs effets mortels de plusieurs façons. Certains sont des lymphocytes T tueurs (cytotoxiques), c’est-à-dire des cellules capables d’attaquer des cellules infectées par des virus, des cellules cancéreuses et des cellules étrangères introduites dans l’organisme par transfusion sanguine ou greffe d’organe. Un des mécanismes d’action des lymphocytes T tueurs consiste à se lier à la cellule cible et à libérer une substance chimique toxique, la perforine, qui s’insère dans la membrane plasmique de la cellule cible (ce qui empoisonne la cellule). Peu après, la cellule cible se rompt. Le lymphocyte T tueur, quant à lui, est reparti depuis longtemps à la recherche d’autres proies.
Les lymphocytes T auxiliaires jouent le rôle de «chef d’orchestre» du système immunitaire. Une fois activés, ils circulent dans tout l’organisme et recrutent d’autres cellules immunitaires pour combattre les envahisseurs. Par exemple, les lymphocytes T auxiliaires interagissent directement avec les lymphocytes B (qui sont déjà liés à des antigènes) pour les inciter à se diviser plus rapidement (production de clones), puis, tel le contremaître d’une chaîne de montage, ils signalent que la formation d’anticorps doit commencer. Les lymphocytes T auxiliaires libèrent également diverses substances chimiques appelées lymphokines. Les lymphokines débarrassent l’organisme des antigènes par leur action indirecte, c’est-à-dire :
1) en stimulant la croissance et la division des lymphocytes T tueurs et des lymphocytes B ;
2) en attirant d’autres types de globules blancs (comme les granulocytes neutrophiles) dans la région de l’invasion ; et
3) en augmentant la capacité des macrophagocytes d’englober et de détruire les microorganismes. (En fait, les macrophagocytes sont de bons phagocytes même en l’absence de lymphokines ; toutefois, la présence de ces substances chimiques leur donne un appétit insatiable.) Tandis que les lymphokines font venir de plus en plus de cellules dans la bataille, la réaction immunitaire s’accélère, et les antigènes sont submergés par le nombre même des éléments immunitaires qui luttent contre eux.

Les lymphocytes T suppresseurs libèrent des substances chimiques qui suppriment l’activité des lymphocytes T et B. Les lymphocytes T suppresseurs sont essentiels pour diminuer et finalement arrêter la réaction immunitaire à la suite de l’inactivation et de la destruction de l’antigène. Ils empêchent ainsi une activité excessive ou inutile du système immunitaire.
Les lymphocytes T de l’hypersensibilité retardée sont des cellules effectrices qui jouent un rôle important dans les allergies à médiation cellulaire et dans les inflammations chroniques. Lorsqu’ils sont activés, ces lymphocytes libèrent une grande quantité de lymphokines qui provoquent une réaction inflammatoire intense.
La plupart des lymphocytes T qui sont appelés au combat lors d’une réaction immunitaire meurent au bout de quelques jours. Toutefois, quelques-uns des membres de chaque clone sont des cellules mémoires qui restent vivantes dans le but d’assurer la mémoire immunitaire pour chaque antigène rencontré. Autrement dit, ces cellules mémoires rendent l’organisme capable de réagir promptement à une nouvelle stimulation par chaque antigène déjà rencontré.

Greffes d’organes et prévention du rejet

Les greffes d’organes sont un traitement souhaitable pour les personnes en phase terminale d’une maladie cardiaque ou rénale. Toutefois, les greffes d’organes ne donnent pas toujours les résultats escomptés, car la vigilance du système immunitaire pose le problème du rejet.
Il existe quatre principales variétés de greffes :
1. Les autogreffes sont des greffes de tissus prélevés dans une région de l’organisme puis transplantés dans une autre sur la même personne.
2. Les isogreffes sont des greffes dans lesquelles les donneurs sont des individus génétiquement identiques aux receveurs (vrais jumeaux),

3- Les allogreffes sont des greffes dans lesquelles les donneurs sont des personnes non apparentées aux receveurs.

4. Les xénogreffes sont des greffes dans lesquelles les donneurs et les receveurs n’appartiennent pas à la même espèce (transplantation d’un coeur de babouin à un être humain, par exemple).

Dans le cas des autogreffes et des isogreffes, les tissus proviennent d’un donneur idéal. Pourvu que l’apport sanguin soit suffisant et qu’il n’y ait pas d’infection, ces greffes sont toujours réussies. Quant aux xénogreffe elles n’ont pas été couronnées de succès jusqu’à présent. Le type de greffe le plus fréquemment pratiqué est l’allogreffe, dans laquelle le greffon est prélevé sur un donneur humain qui vient de mourir.
Avant de tenter une allogreffe, il faut déterminer les antigènes des groupes sanguins (ceux du système ABC et ceux des autres systèmes du donneur et du receveur). Ces antigènes doivent être compatibles. Ensuite, il faut déterminer la compatibilité des antigènes de la membrane plasmique des cellules de leurs tissus.Une bonne compatibilité entre les tissus d’individus sans lien de parenté est difficile à obtenir. La compatibilité doit cependant être d’au moins 75%.
Après l’intervention chirurgicale, le patient doit suivre un traitement immunosuppresseur pour prévenir le rejet du greffon. Ce traitement fait intervenir un ou plusieurs des éléments suivants : les corticostéroïdes
pour éliminer l’inflammation, les médicaments cytotoxiques, les rayonnements ionisants (rayons X) et les médicaments immunosuppresseurs. Nombre de ces médicaments détruisent les cellules qui se divisent rapidement (comme les lymphocytes activés), et tous provoquent des effets indésirables prononcés. Lorsque le système immunitaire du patient n’est plus en mesure de protéger l’organisme contre d’autres agents étrangers, on parle d’immunosuppression ; il s’agit là du problème majeur relié au traitement immunosuppresseur.
L’infection bactérienne et virale fulminante demeure la cause de décès la plus fréquente chez ces patients.

Déséquilibres homéostatiques de l’immunité

Les principaux troubles immunitaires sont les allergies, les déficits immunitaires et les maladies auto-immunes.

Allergies

On a pensé pendant un certain temps que la réaction immunitaire était toujours bénéfique. Les dangers qu’elle sous-tend furent cependant rapidement découverts. Les allergies (allos = autre ; ergia = action), ou hypersensibilités, sont des réactions immunitaires anormalement vigoureuses au cours desquelles le système immunitaire cause des lésions tissulaires en combattant ce qu’il perçoit comme une «menace» mais qui ne représenterait par ailleurs aucun danger pour l’organisme. Le terme allergène établit la distinction entre ce type d’antigènes et tes antigènes qui déclenchent des réactions protectrices normales. On meurt rarement d’allergies, mais on peut avoir une vie bien misérable à cause d’elles.
Il existe plusieurs sortes d’allergies, mais la plus répandue est l’hypersensibilité de type 1 (figure 12.16). Ce type d’allergie, aussi appelé hypersensibilité anaphylactique, est provoqué par la libération d’un flot d’histamine lorsque les anticorps IgE se lient à des mastocytes (granulocytes basophiles ayant quitté la circulation sanguine). Sous l’effet de l’histamine libérée localement, les petits vaisseaux sanguins se dilatent et deviennent perméables. L’histamine est largement responsable des symptômes les plus connus de l’allergie : l’écoulement nasal, le larmoiement et les démangeaisons et rougeurs de la peau (urticaire).
Lorsque l’allergène est inhalé, les symptômes de l’asthme apparaissent parce que les muscles lisses des parois des bronchioles se contractent, ce qui réduit le diamètre de ces petits conduits et limite l’écoulement de l’air. Les médicaments anti-allergiques vendus sans ordonnance et contenant des antihistaminiques neutralisent ces effets. La plupart de ces réactions apparaissent quelques secondes après le deuxième contact avec l’allergène et durent environ une demi-heure.
Fort heureusement, le choc anaphylactique, c’est-à-dire la réaction systémique, est assez rare. Le choc anaphylactique survient habituellement lorsque l’allergène est introduit directement dans le sang et circule rapidement dans tout l’organisme, comme cela peut arriver dans certains cas de piqûres d’insectes (abeilles, guêpes, etc.). Il peut se déclencher aussi chez des individus sensibles, à la suite de l’injection d’une substance étrangère (tels le sérum de cheval, la pénicilline ou d’autres médicaments qui agissent comme haptènes). Le mécanisme du choc anaphylactique est essentiellement le même que celui des réactions locales; toutefois, lorsque l’organisme tout entier est affecté, le résultat peut être mortel. Par exemple, les muscles lisses des voies respiratoires se contractent, rendant la respiration difficile ; de plus, la vasodilatation soudaine (ainsi que la perte de liquides) peut causer un état de choc. Le choc anaphylactique peut entraîner la mort en quelques minutes. L’adrénaline est le médicament le plus efficace pour contrer les effets de l’histamine.
Les hypersensibilités de type IV, bu retardées, sont des réactions à médiation cellulaire ; elles sont liées à l’intervention simultanée de lymphocytes T de Y hypersensibilité retardée et de lymphocytes T tueurs, et mettent plus de temps à apparaître (un à trois jours) que toutes les réactions aiguës provoquées par des anticorps. Ces réactions ne sont pas dues à l’histamine, mais plutôt aux lymphokines libérées par les lymphocytes T activés. Les médicaments antihistaminiques ne sont donc pas efficaces contre les réactions d’hypersensibilité de type IV. Ce sont les corticostéroïdes qui peuvent apporter un soulagement.

Le système lymphatique et les défenses de l’organisme

Les exemples les plus connus de réactions d’hypersensibilité retardée sont les cas d’eczémas de contact qui apparaissent après un contact de la peau avec le sumac vénéneux, avec des métaux lourds (plomb, mercure et autres) et avec certains produits chimiques (cosmétiques et déodorants). Tous ces agents agissent comme haptènes et, après avoir diffusé à travers la peau et s’être liés aux protéines du soi, ils sont perçus comme étrangers et attaqués par les cellules immunitaires. Le test de Mantoux et le test à la tuberculine, épreuves cutanées destinées à détecter la tuberculose, reposent sur des réactions d’hypersensibilité retardée. Dans le test de Mantoux, la tuberculine (antigène) introduite juste en-dessous de la peau (par scarification) provoque la formation d’une petite lésion dure si la personne aété sensibilisée à cet antigène, ce qui semblerait indiquer que ses lymphocytes T ont déjà été en contact avec l’agent de la tuberculose et ont amorcé une défense immunitaire.

Déficits immunitaires

Les déficits immunitaires comprennent les affections congénitales et acquises dans lesquelles la production et la fonction des cellules immunitaires ou du complément sont anormales. L’affection congénitale la plus néfaste est le déficit immunitaire combiné sévère (.SCID. «sévère combined immunodeficiency disease»), qui se caractérise par un déficit marqué en lymphocytes B et T. Étant donné que les lymphocytes T sont absolument nécessaires au fonctionnement normal des deux branches de la réaction immunitaire, les enfants atteints du SCID ne possèdent pratiquement aucune protection contre les agents pathogènes en tout genre. Des infections mineures dont la plupart des enfants se débarrassent facilement peuvent causer la mort chez les enfants atteints du SCID. Les greffes de moelle osseuse,qui fournissent des cellules souches normales pour les lymphocytes, ont donné de bons résultats chez certaines victimes du SCID. Sans ce traitement, le seul espoir de survie de ces enfants consiste à passer le restant de leurs jours dans une enceinte stérile (« bulle ») qui ne laisse pénétrer aucun agent infectieux.
À l’heure actuelle, cependant, le plus important et le plus néfaste des déficits immunitaires acquis est le syndrome d’immunodéficience acquise (SIDA).

Maladies auto-immunes

II arrive que le système immunitaire perde sa capacité de distinguer le soi du non-soi, c’est-à-dire sa capacité de tolérer les auto-antigènes tout en reconnaissant et attaquant les antigènes étrangers. Lorsque tel est le cas, l’organisme sécrète des anticorps (auto-anticorps) et des lymphocytes T tueurs sensibilisés qui détruisent ses propres tissus. Ce curieux phénomène est appelé maladie auto-immune parce que c’est le propre système immunitaire de la personne atteinte qui en est responsable.

En Amérique du Nord, environ 5% des adultes (dont deux tiers de femmes) souffrent d’une maladie auto-immune. Voici les plus courantes :
• la sclérose en plaques, qui détruit la substance blanche (gaines de myéline) de l’encéphale et de la moelle épinière ;
• la myasthénie, qui entrave la communication entre les nerfs et les muscles squelettiques ;
• la maladie de Basedow, ou maladie de Graves, dans laquelle la glande thyroïde élabore des quantités excessives de thyroxine ;
• le diabète de type 1 (ou insulinodépendant), qui détruit les endocrinocytes bêta du pancréas, ce qui entraîne un déficit d’insuline ;
• le lupus érythémateux aigu disséminé, maladie systémique qui affecte surtout les jeunes femmes et qui touche particulièrement les reins, le cœur, les poumons et la peau ;
• la glomérulonéphrite, un dysfonctionnement grave des reins ;
• la polyarthrite rhumatoïde, qui détruit systématiquement les articulations .

Les traitements actuels consistent à administrer des médicaments qui inhibent certains aspects de la réaction immunitaire.
Comment l’autotolérance normale de l’organisme peut-elle en arriver à faire défaut? Il semble qu’un ou plusieurs des événements suivants puissent être des facteurs de déclenchement,
1. Programmation inefficace des lymphocytes. Au lieu d’être désactivés ou éliminés, les lymphocytes T ou B qui se lient aux auto-antigènes s’échappent dans le reste de l’organisme. On croit que c’est ce phénomène qui cause la sclérose en plaques.
2. Apparition, dans la circulation, de protéines du soi qui n’ont pas déjà été exposées au système immunitaire. De tels antigènes « cachés « se trouvent dans les spermatozoïdes, dans le cristallin de l’œil et dans certaines protéines de la glande thyroïde. De plus, de «nouveaux antigènes du soi» peuvent être générés par des mutations ou par des changements dans la structure des antigènes du soi, dus à la liaison d’haptènes ou aux dommages causés par une infection virale ou bactérienne.

 

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