Dans cet article, nous révisons avec toi un chapitre essentiel de ton programme de SVT en classe de première, l’immunité adaptative, et son utilité en santé humaine. N’hésite pas à faire une petite fiche de révisions.
Le système immunitaire
Fonctions immunitaires
L’immunité correspond à l’ensemble des fonctions et mécanismes de l’organisme permettant la lutte contre des agents pathogènes extérieurs, bactérie comme virus. Les bactéries sont des organismes unicellulaires pouvant se reproduire seules, sans cellule hôte, contrairement aux virus. On parle d’infection dès qu’un corps étranger pénètre dans l’organisme, sans nécessairement qu’il y ait un état infectieux au sens courant du terme. Il peut en effet arriver que des micro-organismes pénètrent dans l’organisme sans qu’il y ait de réactions particulières ou de signes inflammatoires.
L’immunité est permise par des cellules spécialisées qui interviennent en cas de détection d’un corps étranger : les globules blancs, ou leucocytes.
Immunité innée
Les êtres vivants, du règne animal comme végétal, possèdent des fonctions immunitaires acquises dès la naissance. Il s’agit de la possibilité pour les leucocytes de détecter puis d’identifier les corps étrangers, puis de les détruire en réalisant leur phagocytose, qui permet de transmettre des informations quant à ce même corps étranger pour en améliorer les luttes futures. Plus précisément, la réaction immunitaire débute au niveau local avec les leucocytes résidents, qui alarment et font venir d’autres cellules phagocytaires.
La concentration et l’action des cellules sur un même site entraînent l’état inflammatoire, caractérisé par des rougeurs, des gonflements dus à la vasodilatation des vaisseaux sanguins, voire des sécrétions de pus formé de résidus de globules blancs et agents pathogènes morts.
Immunité acquise
Outre ces prédispositions immunitaires, les mécanismes de défense de l’organisme peuvent se développer au cours de l’existence : c’est l’immunité adaptative, acquise lors de la rencontre avec un agent pathogène.
Plus précisément, les leucocytes appelés lymphocytes gardent en mémoire les particularités des corps étrangers rencontrés pour rendre leurs futures luttes plus efficaces.
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Principes de l’immunité adaptative
Anticorps et antigènes
Les anticorps sont des protéines sécrétées par les lymphocytes B lors d’une infection. L’antigène est une macromolécule, correspondant à un agent pathogène, dont la détection déclenche une réaction immunitaire. Ils peuvent être introduits volontairement ou involontairement dans l’organisme par le biais de vaccin par exemple.
Les anticorps ont une forme de Y, car ils sont formés de quatre chaînes protéiques (deux lourdes et deux légères), dont la moitié inférieure est commune aux anticorps et l’autre est dépendante de l’agent pathogène cible. Cette disposition spatiale, dite tridimensionnelle, permet aux anticorps de se fixer aux antigènes à détruire, par complémentarité spatiale et protéique.
Un anticorps peut se fixer sur deux antigènes à la fois, formant alors un complexe immun formé de plusieurs antigènes. La fixation d’un anticorps par un antigène permet de stopper l’infection, puisqu’un antigène perd alors l’usage de son site de fixation. L’ensemble moléculaire est ensuite phagocyté par des cellules dendritiques, des leucocytes spécialisés dans la phagocytose, et éliminé de l’organisme.
Lymphocytes T CD4, sécréteurs de cytokines activatrices
Les lymphocytes T sont une catégorie de globules blancs, naïfs, car inactifs hors cas d’infection. On distingue les lymphocytes T CD4, en raison de leur récepteur membranaire de type CD4.
L’activation d’un lymphocyte T lors d’une infection est opérée par un leucocyte de nature dendritique ayant réalisé une phagocytose d’antigène. Cette seconde cellule, dite Cellule Présentatrice d’Antigène, garde en sa surface des antigènes ou des fragments, qui sont réceptionnés par le récepteur CD4 des lymphocytes T. Ceux-ci sont alors activés : ils se multiplient, et se spécialisent en cellules mémoire et en cellules auxiliaires, responsables de la sécrétion de cytokines activatrices.
Les cytokines sont des protéines qui sont réceptionnées par les autres types de lymphocytes impliqués dans la réponse immunitaire adaptative. Elles en permettent l’activation et l’action.
Les lymphocytes B, producteurs d’anticorps contre les antigènes extracellulaires
Les lymphocytes B sont une catégorie de globules blancs « naïfs », car inactifs au quotidien. Lors d’une infection, ils sont responsables de la fabrication des anticorps complémentaires à l’antigène concerné.
Chaque lymphocyte porte un anticorps dit membranaire à sa surface, c’est grâce à celui-ci qu’il détecte et reconnaît les antigènes.
Les lymphocytes B interviennent lors d’infection par un organisme extra-cellulaire, c’est-à-dire n’ayant pas infiltré de cellules corporelles, et présents dans les fluides corporels.
La production de cytokines activatrices, des protéines, permet d’activer ces cellules naïves, qui se multiplient alors en lignée de clones selon un lymphocyte et son anticorps initiaux.
Parmi les clones, une partie se spécialise pour sécréter des anticorps dits circulants et les libérer dans le sang : ce sont les plasmocytes ou lymphocytes B sécréteurs. L’autre partie des clones se spécialise en lymphocytes B mémoire, porteurs du même anticorps : ils n’ont pas de rôle actif, mais sont stockés dans les réserves immunitaires pour être sollicitées lors d’une prochaine infection similaire.
Les processus de clonage des globules blancs, de production puis de libération des anticorps sont longs, ce qui explique le temps nécessaire à une réponse immunitaire de nature adaptative.
Les lymphocytes T CD8, destructeurs de cellules infectées par des antigènes intracellulaires
Les lymphocytes T sont aussi des cellules immunitaires inactives, activées lors d’une infection par des organismes cette fois intracellulaires, que leurs cousins B ne peuvent pas détecter. Plus particulièrement, on distingue de ces lymphocytes T les lymphocytes T CD8, caractérisé par leur récepteur membranaire CD8, qui leur permet de détecter les fragments antigéniques présents dans une cellule infectée, et non pas l’antigène directement.
Après activation par les cytokines, puis reconnaissance des fragments pathogènes intracellulaires, les Lymphocytes T CD8 entrent dans un processus de multiplication, avec une lignée de clones du même anticorps spécialisé en cellules libératrices et en cellules mémorielles.
Contrairement aux Lymphocytes B, dont les anticorps permettent de neutraliser par fixation les antigènes, les Lymphocytes T procèdent à la destruction des cellules infectées, soit par l’envoi d’un signal d’autodestruction à la cellule, soit par sécrétion de perforine formant des trous dans la membrane de la cellule infectée jusqu’à explosion. La cellule hôte détruite, les agents pathogènes sont libérés dans les fluides corporels et sont fixés par les anticorps et phagocytés.
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Réponse immunitaire adaptative et santé humaine
Les clones mémoire
Lors d’une infection par un agent pathogène intra comme extra cellulaire, les lymphocytes respectivement B et T CD8 activés se multiplient, et les clones descendants se différencient en cellules actives et en cellules mémoire. Ces clones mémoire restent inactifs et sont stockés dans les réserves immunitaires. Ils possèdent les mêmes anticorps que le lymphocyte initial et sont donc préparés à une prochaine infection les nécessitant, au cours de laquelle ils seront activés et produiront de même des clones mémoire.
C’est ainsi que lors de la première infection par un corps étranger particulier, la réponse immunitaire peut être longue. La formation de mémoire immunitaire permet d’améliorer l’efficacité, et donc la vitesse, de la réponse immunitaire adaptative. Cela est à moduler selon les réserves immunitaires disponibles, qui peuvent décroitre, et la concentration antigénique lors de l’infection.
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La vaccination
La vaccination s’appuie sur le principe de mémoire immunitaire. Un vaccin consiste en l’injection dans le sang d’un antigène particulier, en très faible quantité et sans danger pour la santé, permettant une réponse immunitaire adaptative et la formation de réserves et clones mémoire, de manière à préparer une réponse immunitaire efficace en cas de contraction de l’agent concerné.
Les vaccins sont toujours ciblés et portent sur un antigène, c’est-à-dire un virus particulier, afin d’en améliorer l’efficacité. Ils portent essentiellement sur les infections intracellulaires, c’est-à-dire les virus, tandis que les infections d’origine bactérienne, donc extra-cellulaire, seront plutôt traitées par des prises d’antibiotiques également ciblés. L’un comme l’autre sont pratiqués chez les êtres humains comme chez les animaux, les maladies concernées pouvant varier entre l’un et l’autre et entre les espèces.
Les campagnes de vaccination massives ont permis d’éradiquer certaines maladies, ou en tout cas d’en contrôler la propagation et l’intensité. Certains vaccins comme ceux contre l’hépatite B ou la rougeole sont par ailleurs obligatoires à la naissance en France. D’autres sont optionnels ou vivement recommandés. Il est souvent d’usage de faire des rappels de vaccins, c’est-à-dire un autre vaccin en concentration plus faible encore, afin de stimuler la mémoire immunitaire : c’est notamment le cas du vaccin contre le tétanos. Enfin, les mouvements « antivax », c’est-à-dire contre les vaccins, sont un enjeu majeur des services de santé.
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