Cours
La défense du corps humain
La défense du corps humain
Microbes versus globules: épisode 1
Les cellules de défense doivent se trouver dans le sang car lui seul balaye tout le volume du corps et est capable d’amener ces cellules là où on en a besoin. La comparaison de deux analyses sanguines (individu malade et non malade) confirme que le sang contient des cellules spécialisées dans la défense : les leucocytes ou globules blancs.
Analyse de sang:
Individu malade | Individu sain | |
Globules rouges | 4.7 millions/mm | 4.5 à 5.8 millions/mm3 |
Plaquettes | 3 310 000/mm | 100 000 à 450 000/mm3 |
Globules blancs | 3 13580 mm3 | 4000 à 9000/mm3 |
Propriété
Le sang est un liquide riche en cellules spécialisées :
Les globules rouges ou hématies sont responsables du transport du dioxygène
Les plaquettes interviennent dans la coagulation du sang
Les globules blancs ou leucocytes sont spécialisées dans la défense de l’organisme contre les micro-organismes. Il existe deux types de leucocytes : les phagocytes et les lymphocytes.
Exemple
Sur le frottis sanguin suivant on observe des globules rouges translucides car un globule rouge élimine son noyau avant d'entrer en fonction (cela lui permet de se déformer et de se faufiler dans tous les petits vaisseaux appelés capillaires sanguins). On observe également un globule blanc coloré en rose avec un noyau énorme c'est un lymphocyte. A droite du lymphocyte, les petites taches roses sont des plaquettes.
Frottis sanguin
Source : Lymphocyte2.jpg par NicolasGrandjeanvia wikimédia commons, CC-BY-SA-3.0-migrated
Définition
On appelle « Système immunitaire », l’ensemble des organes et des cellules (leucocytes) qui participent à la protection de l’organisme.
Les leucocytes (globules blancs) sont fabriqués dans les organes lymphoïdes primaires (moelle osseuse rouge et thymus) et maturé dans les organes lymphoïdes secondaire ou ganglions. Ils circulent entre les cellules dans un liquide appelé « lymphe ». Ils rejoignent ensuite le sang pour pouvoir circuler dans tout le corps pour jouer leur rôle de « patrouilleur » (de surveillance). Ils sortent des capillaires sanguins au niveau des zones blessées pour défendre l’organisme.
La première technique de défense mise en place est la phagocytose. Elle est réalisée par une catégorie particulière de globules blancs : les phagocytes.
Définition
La Phagocytose, du grec phagein=manger et cytos=cellule, c’est le mécanisme par lequel certaines cellules du système immunitaire, les phagocytes, englobent et digèrent des éléments étrangers.
Elle se déroule en trois étapes :
Étape
Adhésion: Fixation de la bactérie sur la membrane du phagocyte. Passage de celle-ci à l’intérieur du phagocyte. On parle d’endocytose.
Digestion: Les vésicules digestives contiennent des molécules capables de digérer la bactérie et appelées « enzymes »
Expulsion: Rejet à l’extérieur de la cellule des débris de la bactérie. On parle d’exocytose.
Étapes de la Phagocytose
Source : Phagocytosis.svg, par Mango Slices via wikimedia commons, CC-BY-SA-4.0
Exemple
Lors d’une piqûre, les cellules de la peau libèrent des substances chimiques qui dilatent les capillaires sanguins, du plasma s’échappe des capillaires : la blessure gonfle rougit et chauffe. Les nerfs sont irrités : c’est la douleur. Certains leucocytes sortent des vaisseaux et se transforment en phagocytes pour phagocyter (absorber) les microbes. C’est la « Réaction inflammatoire ».
C'est une réaction dite "non spécifique" car les phagocytes ne portent pas attention à la nature des microbes. Ils agissent au plus vite en les détruisant. Les débris forment le « pus ». Parfois les microbes résistent à cette phagocytose et l’infection peut alors progresser.
Schéma de la réaction inflammatoire
Source : NeutrophilerAktion.svg par Dr. med. Mario Schubert, Heidelberg, Germany via wikimédia commons, CC-Zero modifiée par Sandra Rivière
Microbes versus globules: épisode 2
Si les phagocytes n’arrivent pas à limiter l’infection, ils libèrent des substances chimiques qui attirent d’autres leucocytes : les lymphocytes. Ce sont des soldats spécialisés. Il existe deux sortes de lymphocytes :
les B
et les T
Propriété
Les lymphocytes B produisent à leur surface des molécules appelées « anticorps » sortes de missiles dirigés contre un antigène (molécule étrangère). Les anticorps (AC) sont spécifiques d’un antigène AG.
Si un anticorps d’un lymphocyte B fixe un antigène, ce lymphocyte B s’active et entre en division. En quelques heures le sang est chargé d’une armée de lymphocytes B produisant tous le même anticorps de surface. On parle de lymphocyte B spécifique à un antigène donné. Une partie des lymphocytes B spécifiques se met à produire et à libérer dans le sang un très grand nombre d’anticorps correspondant à l’antigène ( en rouge sur le schéma)pour le neutraliser.
Action des anticorps
Source : Ac-toxine2.png , par Yohan via Wikimedia commons, CC-BY-SA-3.0-migrated
Ce complexe « antigène-anticorps » est digéré par des phagocytes du sang. L’individu qui possède des anticorps dans son sang est dit « séropositif » pour le microbe en question. L’autre partie de ces lymphocytes B se spécialise en lymphocytes-mémoires qui seront stockés et réutilisés en cas de nouvelle infection.
Certains lymphocytes, les T, sont appelées lymphocytes tueurs car ils se collent à la cellule étrangère ou contaminée et lui injectent une toxine qui la fait éclater. Comme pour les lymphocytes B une partie des Lymphocyte T va devenir des lymphocytes mémoires.
Si l’intervention des phagocyte n’est pas une réaction spécifique car le phagocyte agit sans se préoccuper de l’agent pathogène, l’action des lymphocytes est une réaction spécifique car chacun d’eux agit contre un agent pathogène précis.
Action des lymphocytes lors de la réaction spécifique
Source : Defenses organisme.png, par Pr. Dr. Raynal via Wikimedia commons, CC-BY-SA-3.0,2.5,2.0,1.0
Défenses modifiées
Quand on est malade, le médecin nous donne des médicaments comme les antibiotiques ou les antiviraux pour nous aider à lutter contre les microbes.
Quand cela n’est pas suffisant et qu’il y a urgence, le médecin prescrit une immunothérapie.
Définition
L’immunothérapie consiste à injecter des anticorps spécifique du microbe ayant infecté le patient. Les anticorps vont neutraliser l’agent pathogène. Le complexe antigène-anticorps va ensuite être digéré par les phagocytes. Cette méthode est une méthode curative : elle guérit mais ne protège pas l’organisme d’une éventuelle nouvelle infection car les anticorps injectés vont être détruit par le patient au bout de quelques semaines.
Définition
La vaccinothérapie utilise la mémoire immunitaire pour préparer le corps à lutter efficacement contre un micro-organisme : l’injection de micro-organismes affaiblis permet d’enclencher une réponse immunitaire et la mise en mémoire des lymphocytes sélectionnés. Pour que l’effet vaccinant dure, il est indispensable d’effectuer des rappels. En effet, on injecte des enveloppes de virus pour que les lymphocytes B apprennent à les reconnaître et produisent des AC. Certains lymphocytes iront se stocker dans les ganglions pour être opérationnels en cas d’attaque.
Définition
Parfois un patient présente une immunodéficience c'est-à-dire un manque d’efficacité du système de défense de l’organisme.
Elle peut être soit innée, c’est à dire présente dès la naissance, soit acquise c'est-à-dire que le système immunitaire est devenu non fonctionnel.
En cas d’immunodéficience innée, les enfants vivent dans des environnements stérile (sans microbes) en milieu hospitalier, le temps de leur greffer une nouvelle moelle osseuse qui produira des cellules de défense efficaces.
L’immunodéficience acquise ou SIDA (Syndrome de l’ImmunoDéficience Acquise) est due au virus VIH (Virus de l’Immunodéficience Humaine).
Propriété
Le virus du SIDA ou VIH est un virus particulier : il s’attaque à des cellules particulières du système de défense de l’organisme, les lymphocytes T4. Les lymphocytes T4 sont des lymphocytes activateurs des lymphocytes B et T. Au départ le corps possède assez de lymphocytes de toutes sortes : il peut donc produire suffisamment d’anticorps grâce aux lymphocytes B et activer des lymphocytes T tueurs de cellules infectées. La progression du virus est ralentie sans toutefois être arrêtée. Au bout de quelques années, il n’y a plus assez des lymphocytes T4 activateurs et donc moins de Lymphocytes B et T.
Le corps ne peut donc plus se défendre ni contre le VIH ni contre les autres envahisseurs et l’individu malade meurt d’une simple grippe ! C’est un virus très dangereux contre lequel on ne peut rien faire sauf s’en protéger en utilisant le seul moyen existant l’empêchant de rentrer dans notre organisme : le préservatif !!
Graphique représentant l’évolution de la quantité de VIH dans le sang ainsi que le nombre de Lymphocyte
Source : Hiv-timecourse copy.svg, par Sigve via Wikimedia commons, CC-Zéro, modifié par Sandra Rivière
Parfois le système immunitaire s’emballe et marche trop bien ! Ce sont les allergies. En présence d’un allergène (pollen, acariens..) les lymphocytes s’activent en trop grand nombre provoquant de fortes réactions (rhinite, asthme, conjonctivite, urticaire..)
Microbes et défenses: bilan
Le système immunitaire est constitué d’un ensemble d’organes et de cellules sanguines spécialisés dans la défense de l’organisme. Il peut déclencher :
soit une réaction rapide non spécifique grâce aux phagocytes absorbant et digérant les éléments pathogènes,
soit une réaction lente spécifique avec les lymphocytes B producteurs d’anticorps et les lymphocytes T spécialisés dans la destruction de cellules infectées.
Quand la réaction spécifique est mise en place elle s’accompagne d’une mise en mémoire de lymphocytes correspondant à l’antigène. Ce groupe de lymphocyte mémoire sera opérationnel dès le premier jour de la deuxième infection.
C’est ce principe de mise en mémoire qui est utilisée dans le cadre de la vaccination : l’injection d’éléments pathogènes affaiblis ou de fragments de ceux-ci suffit à déclencher une réaction immunitaire spécifique et une mise en mémoire des lymphocytes. L’étude du système immunitaire a permis d’expliquer de nombreuses maladies (SIDA, grippe, diphtérie) et de mettre en route des méthodes préventives (vaccination) et curatives (immunothérapie).
Source : Immunite lente et rapide.png, par Pr. Dr. Raynal via wikimedia commons, CC-BY-SA-3.0,2.5,2.0,1.0 ;
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