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immunitaire

               immunitaire, système

immunitaire, système, ensemble des cellules, des tissus et des organes chargés de défendre l’organisme contre certains agents pathogènes, les substances étrangères ou anormales, notamment celles qui font partie des micro-organismes (bactéries, virus, etc.) et celles qui se trouvent à la surface des cellules cancéreuses. Ces substances susceptibles d’induire une réponse immunitaire sont appelées antigènes.

Le système immunitaire joue un rôle fondamental. Extrêmement complexe, il permet de réagir de façon appropriée à l’infinité d’antigènes différents et potentiellement pathogènes qui pénètrent dans l’organisme, et parfois l’envahissent. Les mécanismes physiologiques complexes mis en œuvre dans le système immunitaire ne sont pas encore complètement élucidés, mais ils sont chaque jour mieux compris.

Le système immunitaire comprend des cellules, des substances peptidiques libres, en solution, et des organes.

Les cellules du système immunitaire sont réparties en plusieurs contingents : une partie est disséminée et mêlée aux autres cellules dans les différents organes ; une autre partie forme des amas ou même de véritables organes « immunitaires » (organes lymphoïdes).

Il existe trois grandes catégories de cellules immunitaires, qui sont des leucocytes (globules blancs) : les granulocytes neutrophiles, les monocytes / macrophages et les lymphocytes. Seule une minorité d’entre elles se trouvent en circulation dans le sang, qui ne leur sert, en fait, que de moyen de transport pour se rendre d’un point à l’autre de l’organisme avant de pénétrer dans un organe, à la rencontre des antigènes anormaux.

Les granulocytes neutrophiles sont les cellules nucléées les plus nombreuses dans le sang. Quand ils sont dans les tissus, ils réalisent la phagocytose des cellules porteuses d’antigènes étrangers, en particulier des bactéries. Une fois ingérées, les cellules sont détruites par des enzymes présentes dans les granulocytes. Un granulocyte donné entre en jeu quel que soit l’antigène, son action n’étant pas spécifique.

Les monocytes ne représentent qu’un faible pourcentage des cellules sanguines. Quand il pénètre dans un tissu, un monocyte subit des modifications morphologiques et fonctionnelles qui le transforment en une autre cellule, le macrophage. Comme le granulocyte neutrophile, il phagocyte les particules étrangères. Les macrophages renferment de puissantes enzymes dans leur cytoplasme. Ils détruisent les particules étrangères, tout en conservant certains de leurs composants chimiques antigéniques. Ils font alors parvenir ces antigènes à la surface de leur membrane afin que les lymphocytes, troisième sorte de cellules immunitaires, puissent les détecter : les macrophages font partie des cellules présentatrices de l’antigène. Leur action n’est pas plus spécifique que celle des neutrophiles.

Les lymphocytes, par certains aspects, sont les cellules les plus importantes du système immunitaire. Ce sont les seules à avoir une spécificité d’action, chacune d’entre elles ne reconnaissant qu’un antigène, ce qui a l’avantage d’augmenter leur efficacité. Il en existe deux types principaux : les lymphocytes B et les lymphocytes T.

Les lymphocytes B, quand ils sont activés à la suite de l’introduction d’un antigène, se transforment en plasmocytes. Ils sont responsables de l’immunité humorale. Cela signifie qu’eux-mêmes et surtout les plasmocytes sont les cellules responsables de la production des anticorps (ou immunoglobulines), qu’ils libèrent en général dans le sang.

Les lymphocytes T sont responsables de l’immunité cellulaire. Plus précisément, certains d’entre eux, les lymphocytes T cytotoxiques (ou lymphocytes T-CD8), attaquent et détruisent directement les cellules étrangères ou anormales, sans passer par l’intermédiaire d’anticorps. D’autres, les lymphocytes T auxiliaires (ou lymphocytes T-CD4) amplifient la réponse immunitaire en régulant l’activité des autres cellules du système immunitaire (y compris les lymphocytes B et les macrophages). L’un des mécanismes d’action des lymphocytes est la sécrétion d’une grande variété de cytokines. Les lymphocytes T représentent environ 70 p. 100 de tous les lymphocytes.

Les lymphocytes T et B ont la capacité de se « souvenir », chimiquement, d’une exposition antérieure à un antigène spécifique. En effet, au cours d’une agression antigénique, certains des lymphocytes se transforment en cellules mémoire, de longue durée de vie. Lors d’une nouvelle exposition au même antigène, leur réponse est encore plus rapide et plus efficace.

Les trois sortes de substances chimiques libres faisant partie du système immunitaire sont de nature peptidique ou protéique, et sont en solution dans le sérum (la partie liquide du sang) ou dans les liquides extracellulaires des tissus. Ce sont les immunoglobulines, les cytokines et les protéines du complément.

Il existe potentiellement une infinité d’immunoglobulines exerçant des fonctions d’anticorps : chacune se combine spécifiquement avec un antigène afin de permettre son élimination de l’organisme. Cette extrême diversité est une caractéristique du système immunitaire.

Les cytokines sont des composantes solubles responsables de la régulation de la réponse immunitaire. Quand elles sont sécrétées par les lymphocytes, on les appelle lymphokines. Certaines cytokines amplifient ou accroissent une réponse immunitaire en cours, en général en provoquant la prolifération de cellules. D’autres peuvent supprimer une réponse en cours ; en effet, comme beaucoup d’autres systèmes de l’organisme, le système immunitaire est soumis à des mécanismes de régulation qui lui confèrent une activité d’intensité appropriée quand cela est nécessaire, et le mettent au repos dans l’intervalle.

Le complément est un ensemble d’environ vingt protéines présentes dans le sang, d’où elles peuvent diffuser vers les tissus. Elles agissent d’une manière non spécifique, bien que souvent de concert avec les immunoglobulines afin de permettre le développement d’une réponse immunitaire adéquate. Lorsqu’un anticorps se lie à son antigène, les protéines du complément se lient au complexe ainsi formé, facilitant la phagocytose par les cellules immunitaires. Les protéines du complément peuvent également se lier seules à certaines bactéries ou cellules pour aboutir à leur destruction (cytolyse).

Les organes et les tissus dont le rôle est spécifiquement immunitaire sont qualifiés de lymphoïdes. Ils comprennent la moelle osseuse, le thymus, la rate, les ganglions lymphatiques et différentes structures annexées aux muqueuses (petits amas de cellules dans l’épaisseur de la paroi de l’intestin, amygdales, etc.). Ils contiennent différentes variétés de cellules, dont certaines sont propres à un organe donné, tout en ayant la caractéristique commune de former et d’héberger les lymphocytes.

La moelle osseuse et le thymus sont des organes lymphoïdes centraux, car ils sont responsables de la formation initiale des lymphocytes, pendant la vie embryonnaire et fœtale, et plus exactement de la différenciation en T ou en B. Il existe au départ, dans la moelle osseuse, des cellules souches, indifférenciées, dépourvues de caractères morphologiques et fonctionnels précis. Certaines d’entre elles migrent dans le thymus pour se transformer en lymphocytes T (ou thymodépendants). D’autres restent dans la moelle pour devenir des lymphocytes B (ou bursodépendants, l’organe responsable de leur production chez les oiseaux étant la bourse de Fabricius).

Les autres organes lymphoïdes sont dits périphériques. En effet, une fois qu’un lymphocyte a terminé sa maturation dans la moelle ou le thymus, il se rend par voie sanguine dans l’un d’entre eux, par exemple dans un ganglion du système lymphatique. Là, il reste à l’état quiescent tant qu’il n’a pas rencontré l’antigène qui lui correspond. Dès que le contact avec l’antigène est établi, éventuellement par l’intermédiaire d’une cellule présentatrice telle que le macrophage, le lymphocyte est activé, se multiplie et entre en fonction.

Après avoir été activé, le lymphocyte B reste volontiers à l’endroit où il se trouve, ce qui ne l’empêche pas d’agir à distance grâce aux anticorps qu’il sécrète et qu’il libère dans le sang. Les lymphocytes T sont l’objet d’une recirculation permanente, (allers et retours entre les organes lymphoïdes périphériques, les vaisseaux lymphatiques et le circuit sanguin), plus limitée chez les lymphocytes B. C’est le seul mécanisme permettant à la lignée T, à partir d’un contact local avec un antigène, de diffuser la réponse à l’ensemble de l’organisme.

Les différentes composantes du système immunitaire interagissent pour produire une réponse immunitaire efficace. Certaines étapes de ce processus sont bien comprises, mais d’autres sont encore imparfaitement élucidées.

Si un antigène provenant de l’extérieur, porté par une bactérie par exemple, traverse la première ligne de défense de l’organisme (la peau ou une muqueuse), il déclenche d’abord les phénomènes de l’immunité non spécifique, qui s’exerce de la même façon quel que soit l’antigène. Les cellules concernées sont les granulocytes neutrophiles et les macrophages. À cette étape, les substances mises en jeu sont celles du complément. Il peut exister un certain degré de stimulation non spécifique, donc inhabituelle, des lymphocytes B, aboutissant à la sécrétion d’anticorps polyvalents.

Parfois, cette première réponse n’est pas suffisante. Les macrophages interagissent alors dans un second temps avec les lymphocytes, afin d’activer l’immunité spécifique, plus efficace. Ce phénomène peut prendre place au point d’invasion, mais le macrophage peut également emmener l’antigène (après destruction de la cellule qui le porte) vers le ganglion lymphatique le plus proche. Des anticorps spécifiques et des lymphocytes T activés, également spécifiques, sont alors produits.

Parallèlement, certains lymphocytes s’isolent des autres et se remettent dans un état de repos qui peut persister des années, voire toute la vie. Ils forment la mémoire immunitaire, une sorte de mémoire biochimique, spécifique de l’envahisseur. Si le même micro-organisme pénètre à nouveau dans le corps, la réponse immunitaire est accélérée et plus intense. C’est sur ce principe qu’est fondée la vaccination.

Normalement, le système immunitaire prend le dessus sur les bactéries, les virus, les champignons microscopiques et les parasites, et la maladie est contrôlée. Des mécanismes suppresseurs d’autorégulation entrent alors en jeu afin d’arrêter la réponse immunitaire. Les cytokines, sécrétées par les cellules immunocompétentes ont une action stimulante ou inhibitrice. Elles jouent un rôle très important dans ce processus (si le système immunitaire n’est pas correctement autorégulé à ce niveau, une maladie auto-immune peut en résulter). La première cytokine fut découverte en 1957 : il s’agit de l’interféron, connu pour ses activités antivirales. Certaines interleukines sont immunostimulantes pour les lymphocytes ; elles augmentent l’activité des cellules tueuses, cytotoxiques et phagocytaires.

Le système immunitaire peut être atteint soit d’une manière quantitative, par insuffisance (déficit immunitaire) ou par excès (hypersensibilité) de fonctionnement, soit d’une manière qualitative (maladie auto-immune). Par ailleurs, du fait de ses propriétés naturelles, il perturbe certains traitements et provoque tout particulièrement le rejet de greffe. Enfin, il existe des rapports complexes entre le système immunitaire et le cancer.

Les déficits, ou déficiences immunitaires, sont secondaires à une infection virale acquise au cours de la vie ou primitifs et liés à une ou à des anomalies congénitales et héréditaires du système immunitaire. Dans la grande majorité des cas, les déficits s’accompagnent d’une baisse des lymphocytes B et des immunoglobulines dont la conséquence principale est une susceptibilité aux infections à répétition.

Les déficits immunitaires congénitaux vont de légères anomalies à de graves déficiences incompatibles avec la vie.

Une atteinte congénitale des lymphocytes B et l’absence d’anticorps affectent environ 1 personne sur 500. Elles sont en général sources d’infections récurrentes, principalement bactériennes. Ce type d’affection est traité par des injections régulières d’anticorps polyvalents appelés gammaglobulines.

Les atteintes congénitales des lymphocytes T et de l’immunité cellulaire sont moins fréquentes. Elles sont principalement cause d’infections virales ou fongiques et sont moins sensibles aux traitements.

Les déficiences immunitaires congénitales les plus graves, engageant le pronostic vital, combinent une déficience des lymphocytes B et T. Elles imposent un traitement radical telle une greffe de moelle osseuse.

Ces dernières années, la déficience immunitaire acquise qui a le plus attiré l’attention, compte tenu de sa nouveauté, de sa gravité et de sa contagiosité, est le sida (syndrome immunodéficitaire acquis).

Les autres déficits acquis peuvent être induits par des médicaments (comme ceux utilisés dans le traitement des cancers) ou par la malnutrition ou encore par d’autres maladies. Bénins ou sévères, ils peuvent être liés aux lymphocytes B ou T. Leur meilleur traitement est la suppression de la cause, quand elle est possible. Sinon, on se contente d’un traitement préventif ou curatif des infections.

On appelle allergie, ou hypersensibilité, l’état d’un organisme dont le système immunitaire a déjà été en contact avec un antigène et l’a mis en mémoire. À chaque nouveau contact, la personne présente, par rapport aux autres sujets, une réaction exagérée ou même des symptômes.

L’hypersensibilité immédiate, dépendante des anticorps, survient avec un délai de trente secondes à trente minutes, et se manifeste notamment par de l’urticaire ou de l’asthme. Il s’agit de l’allergie du langage courant. L’hypersensibilité retardée, reposant sur les lymphocytes T, ne se déclenche qu’après quelques jours. Sa forme la plus typique est la réaction à la tuberculine, observée au niveau de la peau lors du test diagnostique de tuberculose.

De nombreuses maladies classées parmi les maladies auto-immunes sont dues à une anomalie de la régulation de la réponse immunitaire normale. Le système immunitaire ne fait plus la distinction entre le soi et le non-soi. Il considère ses cellules propres comme des corps étrangers et cherche à les éliminer. Les principales maladies auto-immunes sont le diabète insulino-dépendant chez le jeune, la maladie d’Addison qui est une insuffisance rénale, la sclérose en plaques. Le traitement consiste à réduire l’hyperactivité grâce à l’administration de corticoïdes à des doses capables de ramener les valeurs à la normale sans produire d’effets secondaires.

Bien que le système immunitaire soit essentiel à la vie, il représente un obstacle pour les greffes de tissu et les transplantations d’organes. En effet, il identifie les cellules du donneur comme étant étrangères et tente de les détruire.

Le premier moyen de limiter le rejet de greffe est de trouver un donneur dont les antigènes des cellules sont très proches génétiquement de celles du receveur, c’est-à-dire essentiellement un donneur apparenté 

La seconde méthode pour que le greffon soit toléré par le système immunitaire est la prescription de médicaments immunosuppresseurs comme la cyclosporine. Les immunosuppresseurs ont toutefois l’inconvénient majeur de diminuer la résistance de l’organisme aux infections. Par conséquent, le patient sous traitement est constamment menacé par des agents pathogènes.

Les relations entre système immunitaire et cancer ont fait l’objet de nombreuses recherches. En effet, les patients victimes d’un cancer présentent un taux d’infections accru, et des anomalies immunitaires ont pu être détectées chez eux au cours d’études en laboratoire : le cancer, s’il est suffisamment étendu, perturbe le fonctionnement du système immunitaire.

Inversement, l’incidence des cancers est plus élevée chez les patients porteurs d’un déficit immunitaire congénital ou d’un déficit acquis, à la suite, par exemple, d’un traitement immunosuppresseur : le système immunitaire ne détruit plus les cellules cancéreuses.

Il est possible de stimuler le système immunitaire quand il est atteint d’un déficit pathologique, ou de pallier l’insuffisance de son action quand il est impuissant contre une maladie, telle qu’une infection sévère ou un cancer. À l’inverse, on peut inhiber un système immunitaire atteint d’un excès d’activité (allergie), ou déréglé (maladie auto-immune), ou menaçant le résultat d’un traitement (rejet de greffe).

Les moyens de stimulation immunitaire sont nombreux et correspondent à l’immunothérapie proprement dite, au sens le plus employé du terme.

Les méthodes les plus classiques sont la sérothérapie (injection d’anticorps) et la vaccination préventive, dans le cadre de la lutte contre les maladies infectieuses. La première est dite passive, car les anticorps injectés agissent directement, sans intervention du système immunitaire du sujet. La seconde méthode est active : l’antigène injecté stimule le système immunitaire du sujet, qui produit lui-même ultérieurement l’effet thérapeutique, quand il rencontre l’antigène naturel. Le plus souvent, ces deux types de méthodes sont spécifiques : leur efficacité est limitée à un antigène donné.

Parmi les autres techniques disponibles, on peut citer la vaccinothérapie : un vaccin comme le BCG (servant habituellement à la vaccination préventive contre la tuberculose) est utilisé pour son effet stimulant non spécifique du système immunitaire, dans le traitement curatif du cancer. L’antigénothérapie repose sur le même principe de stimulation non spécifique par des antigènes bactériens ; elle est de pratique courante dans les infections rhinopharyngées et bronchiques récidivantes, mais son efficacité est relative. Les chercheurs essaient d’employer des cytokines semblables aux cytokines naturelles, mais produites par génie génétique ; l’interleukine 2 (ou IL 2), par exemple, donne des résultats encourageants dans certains cancers peu sensibles aux autres traitements.

Les principaux médicaments utilisés comme immunosuppresseurs dans un but thérapeutique sont les corticoïdes, la ciclosporine, l’azathioprine et les anticorps monoclonaux antilymphocytes.

Les indications de ces produits sont essentiellement les allergies sévères, les maladies auto-immunes, la prévention du rejet de greffe. L’effet indésirable commun, en cas d’usage prolongé et à fortes doses, est le risque de survenue d’infections et de cancers, du fait même de la déficience immunitaire que l’on cherche à provoquer.

L’échange plasmatique, ou plasmaphérèse, consiste à prélever le sang du malade, à séparer le plasma (contenant des anticorps délétères) et les cellules, et à restituer par perfusion uniquement les cellules (essentiellement les globules rouges), sans le plasma. Cette technique est utile au cours de certaines maladies auto-immunes sévères et inaccessibles aux autres traitements.

Le fonctionnement du système immunitaire continue à faire l’objet de nombreuses recherches, notamment à cause de son extraordinaire complexité et de la nécessité d’analyser les relations entre les maladies cliniques spécifiques et les anomalies immunitaires correspondantes.

En ce qui concerne l’immunothérapie, de nombreux efforts sont réalisés afin de découvrir de nouveaux moyens d’agir sur la réponse immunitaire, non seulement pour traiter les déficits immunitaires, mais aussi pour améliorer les résultats des greffes et des transplantations et le traitement des cancers.

L’identification du récepteur  par lequel les lymphocytes T reconnaissent les antigènes et le clonage du gène du récepteur de l’interleukine 2 au début des années 1980 ont été des développements significatifs de cette recherche.

 

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