Comment fonctionne notre système immunitaire ?
Notre système immunitaire est essentiel pour notre survie. Sans système immunitaire, notre corps serait exposé aux attaques de bactéries, de virus, de parasites, etc. C'est notre système immunitaire qui nous maintient en bonne santé alors que nous dérivons dans un océan de pathogènes.
Sommaire :
- Qu’est ce que le système immunitaire ?
- Le système immunitaire inné : comment l'expliquer ?
- Qu'est-ce que le système immunitaire adaptatif ?
- Les barrières externes à l'infection
- Les acteurs au premier plan
Qu’est ce que le système immunitaire ?
Il existe deux parties principales du système immunitaire :
- Le système immunitaire inné, avec lequel vous naissez
- Le système immunitaire adaptatif, que vous développez lorsque votre corps est exposé à des microbes ou à des produits chimiques libérés par des microbes. Ces deux systèmes immunitaires travaillent ensemble.
Les composants du système immunitaire :
- Amygdales et le thymus : ils sont responsables de la production d'anticorps
- Système lymphatique : composé de ganglions et de vaisseaux lymphatiques, il s'agit d'un réseau qui transporte le liquide lymphatique, les nutriments et les déchets entre les tissus de l'organisme et la circulation sanguine. Les ganglions lymphatiques filtrent le liquide lymphatique au fur et à mesure qu'il circule, emprisonnant les bactéries, les virus et autres envahisseurs. Ces envahisseurs sont ensuite détruits par des globules blancs appelés lymphocytes.
- Moelle osseuse : c'est le tissu mou que l'on trouve principalement à l'intérieur des os longs des bras, des jambes, des vertèbres et des os du bassin. Elle est constituée de la moelle rouge, qui produit des globules rouges et blancs ainsi que des plaquettes et de la moelle jaune. La moelle jaune contient de la graisse et du tissu conjonctif et contribue à la production de certains globules blancs.
- Rate : la rate filtre le sang en éliminant les cellules ou les plaquettes anciennes ou endommagées. Elle aide également le système immunitaire en détruisant les bactéries et autres envahisseurs.
Le système immunitaire inné : comment l'expliquer ?
Le système immunitaire inné est le système de réponse rapide. Il surveille et inspecte l’organisme et est le premier à réagir lorsqu'il détecte un intrus. Le système immunitaire inné est hérité et est actif dès la naissance. Lorsque ce système reconnaît un intrus, il entre en action immédiatement. Les cellules de ce système immunitaire entourent et engloutissent l’intrus qui est alors détruit à l'intérieur des cellules du système immunitaire. Ces cellules sont appelées phagocytes.
Les mécanismes naturels du système immunitaire innée comprennent :
- Diverses cytokines, des protéines de complément, des lysozyme, la flore bactérienne
- De nombreuses cellules dont les neutrophiles, les basophiles, les éosinophiles, les monocytes, les macrophages, le système réticulo-endothélial, les cellules tueuses naturelles (cellules NK), les cellules épithéliales, les cellules endothéliales, les globules rouges et les plaquettes
Qu'est-ce que le système immunitaire adaptatif ?
Le système immunitaire adaptatif, avec l'aide du système inné, produit des cellules (anticorps) pour protéger l’organisme contre un envahisseur spécifique. Ces anticorps sont développés par des cellules appelées lymphocytes B après que l'organisme ait été exposé une première fois à l'envahisseur. Il peut s'écouler plusieurs jours avant que les anticorps ne se développent. Mais après la première exposition, le système immunitaire reconnaîtra l'envahisseur et saura alors se défendre contre lui. Le système immunitaire adaptatif change tout au long de la vie. Les vaccinations par exemple entraînent le système immunitaire à fabriquer des anticorps pour le protéger contre certaines maladies dangereuses.
Les principales caractéristiques du système immunitaire adaptatif sont :
- Spécificité : le mécanisme de déclenchement est un pathogène, un immunogène ou un antigène particulier.
- Hétérogénéité : signifie la production de millions d'effecteurs différents de la réponse immunitaire (anticorps) contre des millions d'intrus.
- Mémoire : le système immunitaire a la capacité non seulement de reconnaître l'agent pathogène lors de son deuxième contact, mais aussi de générer une réponse plus rapide et plus forte.
Quelles sont les barrières externes à l'infection ?
La peau et les muqueuses des voies respiratoires, gastro-intestinales et génito-urinaires constituent la première ligne de défense contre l'invasion des microbes ou des parasites.
La peau
La peau humaine possède une couche externe de cellules résistantes qui produisent de la kératine. Cette couche de cellules, qui est constamment renouvelée, sert de barrière mécanique aux infections. Les glandes de la peau sécrètent des substances huileuses qui comprennent des acides gras, tels que l'acide oléique, qui peuvent tuer certaines bactéries ; les glandes cutanées sécrètent également du lysozyme, une enzyme (également présente dans les larmes et la salive) qui peut briser la paroi extérieure de certaines bactéries.
Les membranes muqueuses
Tout comme la couche externe de la peau, les muqueuses des voies respiratoires, gastro-intestinales et génito-urinaires constituent une barrière mécanique de cellules qui se renouvellent constamment. La paroi des voies respiratoires comporte des cellules qui sécrètent du mucus, qui emprisonne les petites particules. D'autres cellules de la paroi des voies respiratoires ont de petits cils qui battent régulièrement dans un mouvement de balayage qui propulse le mucus et les particules piégées vers le haut et hors de la gorge et du nez. Le mucus contient également des anticorps protecteurs, qui sont des produits de l'immunité spécifique.
Concernant les cellules de la muqueuse du tube digestif, ces dernières sécrètent du mucus qui, en plus de faciliter le passage des aliments, peut piéger des particules potentiellement nocives ou les empêcher de se fixer aux cellules qui composent la muqueuse de l'intestin. La paroi de l'estomac sécrète également de l'acide chlorhydrique qui est assez puissant pour tuer de nombreux microbes.
Les anticorps protecteurs sont ensuite sécrétés par les cellules sous-jacentes de la muqueuse gastro-intestinale.
Les acteurs au premier plan
Les globules blancs (leucocytes)
Les globules blancs, pierre angulaire de votre système immunitaire, sont appelés leucocytes. Il existe plusieurs types de leucocytes, chacun ayant des caractéristiques uniques qui travaillent ensemble pour vous protéger des infections.
Selon le leucocyte, il peut aider la fonction "rechercher et détruire" du système immunitaire :
- Reconnaître rapidement les germes
- Se lier aux germes
- Engloutir et entourer les germes
- Utiliser les produits chimiques qu'ils contiennent pour détruire les germes
Les macrophages, neutrophiles, mastocytes, basophiles
Les macrophages sont des leucocytes qui circulent dans le sang et les tissus, tandis que les neutrophiles sont des leucocytes qui circulent dans le sang, patrouillant à la recherche de nouveaux antigènes étrangers.
Les germes et les micro-organismes envahissants pénètrent dans l'organisme par différents points d'entrée, comme les narines ou une coupure à la surface de la peau. Lorsque ces leucocytes particuliers reconnaissent de telles menaces infectieuses, ils envoient des signaux chimiques qui attirent d'autres leucocytes pour qu'ils entourent, absorbent et détruisent ces substances nocives.
Les macrophages et les neutrophiles, ainsi que d'autres leucocytes, tels que les mastocytes et les basophiles, sécrètent des toxines qui endommagent ou tuent les micro-organismes étrangers, puis ils engloutissent les débris cellulaires pour les "nettoyer".
Lymphocytes : lymphocytes T et B
Les lymphocytes sont un sous-ensemble des leucocytes. Ils mettent plus de temps que les autres leucocytes à réagir à une infection et ils construisent votre immunité à long terme. Les deux types de lymphocytes sont les lymphocytes T et les lymphocytes B, et ils ont chacun une fonction différente.
Les lymphocytes B ou cellules B sont en grande partie responsables de la création de protéines spécifiques appelées anticorps. Les anticorps se lient à l'antigène à la surface d'un envahisseur étranger et le marquent pour qu'il soit détruit par le système immunitaire. Les cellules B sont utiles pour vous protéger contre les infections bactériennes.
Les anticorps :
- Le corps peut en produire une variété
- Les différents types d'anticorps agissent contre divers types d'infections, telles que les infections de la peau ou du système gastro-intestinal
- Ils se lient aux antigènes, formant un complexe immunitaire qui est détruit par les leucocytes de l'organisme et leurs produits chimiques associés.
Les auto-anticorps :
- Les problèmes surviennent lorsque le système immunitaire fabrique par erreur des auto-anticorps, c'est-à-dire des anticorps qui combattent votre propre corps.
- C'est le problème caractéristique des maladies auto-immunes, comme la maladie de la thyroïde, et il se produit lorsque le système immunitaire identifie par erreur les auto-anticorps - vos propres cellules, tissus et organes - comme des corps étrangers.
Les lymphocytes T ou cellules T identifient les antigènes à la surface de vos propres cellules. Lorsqu'un minuscule micro-organisme, tel qu'un virus, pénètre dans vos cellules, le complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) de votre corps peut modifier la surface de vos cellules, ajoutant de nouveaux antigènes à vos propres cellules. Les cellules T passantes sont alertées de la présence de l'infection dans votre cellule en raison de ces antigènes modifiés. Les cellules T elles-mêmes sont utiles pour détruire les virus et les cellules cancéreuses.
Le CMH est assez intéressant : dans le cas d’un minuscule micro-organisme "caché" à l'intérieur d'une cellule humaine qui ne serait pas reconnu et pourrait faire des ravages - le CMH peut se lier à des fragments de micro-organismes à l'intérieur d'une cellule humaine et transporter ces fragments à la surface de la cellule afin qu'ils puissent être reconnus par leurs nouveaux antigènes.
Cytokines et chimiokines
Les lymphocytes peuvent libérer des substances chimiques appelées cytokines, qui sont des molécules de signalisation. Il existe plusieurs types de cytokines impliquées dans la réponse immunitaire, notamment :
- Les chimiokines
- Interférons
- Lymphokines
- Interleukins
Ces cytokines à médiation immunitaire peuvent affecter les lymphocytes, ainsi que d'autres cellules voisines qui ne font pas partie du système immunitaire. Ce faisant, elles stimulent une réponse inflammatoire, ainsi que la réparation des tissus qui peuvent avoir été endommagés par un micro-organisme infectieux.
Sources :
Parkin, J., & Cohen, B. (2001). An overview of the immune system. The Lancet, 357(9270), 1777-1789.
Sompayrac, L. M. (2019). How the immune system works. John Wiley & Sons.
Nicholson, L. B. (2016). The immune system. Essays in biochemistry, 60(3), 275-301.
Thompson, A. E. (2015). The immune system. Jama, 313(16), 1686-1686.
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