système immunitaire

(1)

La structure générale du système immunitaire La structure générale du

système immunitaire

D. Lakomy

Laboratoire d’Immunologie CHU Dijon

26.09.2014

(2)

Nomenclature

Rôle et implications du système immunitaire Composition du système immunitaire

Fonction de chaque constituant immunitaire

Réponse immunitaire

(3)

Nomenclature

Système immunitaire : l’ensemble des cellules, des tissus, des molécules qui concourent à opposer une résistance aux infections

Réponse immunitaire : la réaction coordonnée de ces cellules et molécules contre les germes pathogènes

Immunologie : l’étude du système immunitaire et de ses réponses contre les germes pathogènes

(4)

Nomenclature

Immunité : mécanismes de défenses mis en place contre des agents étrangers, résistance aux maladies (infectieuses)

Un individu exposé à un microbe élabore une réponse active afin

d’éradiquer l’infection et de développer une résistance à une infection ultérieure = individu immunisé

Un individu exposé à un microbe élabore une réponse active afin

d’éradiquer l’infection et de développer une résistance à une infection ultérieure = individu immunisé

Un individu n’ayant jamais rencontré auparavant un microbe donné = individu naïf

(5)

10

¹³

cellules

10

¹⁴

bactéries des milliards de

virus

Rôle du système immunitaire

(6)

Rôle du système immunitaire

Immunité anti-infectieuse - Prévenir les infections

- Eradiquer les infections déclarées

Immunité anti-infectieuse - Prévenir les infections

- Eradiquer les infections déclarées

Déficit immunitaire

Sensibilité accrue aux infections

Stimulation du système immunitaire Immunothérapie spécifique

- Active : vaccination -Passive : sérothérapie -ex du nouveau-né

(7)

Implications du système immunitaire

Transplantations, transfusions - Reconnaissance du « soi » et du « non soi »

Reconnaissance des greffons tissulaires ou des protéines étrangères

- étude de la compatibilité -Immunosuppression

(8)

Implications du système immunitaire

Pathologies induites par un dysfonctionnement du système immunitaire

Maladies auto-immunes Allergies, réactions d’hypersensibilité

(9)

Implications du système immunitaire

Le système immunitaire dans le diagnostic et la thérapeutique Le système immunitaire dans le diagnostic et la thérapeutique

Immunothérapie des cancers

Anticorps utilisés comme réactifs pour des tests de laboratoire

(10)

Mise en jeu de ces éléments vis-à-vis d’une structure étrangère et dangereuse pour l’organisme

conséquences favorables défenses anti-infectieuses

stimulation du système immunitaire conséquences défavorables

inflammation, allergie, rejet de greffe, maladies auto- immunes

immunosuppression

Mise en jeu de ces éléments vis-à-vis d’une structure étrangère et dangereuse pour l’organisme

conséquences favorables défenses anti-infectieuses

stimulation du système immunitaire conséquences défavorables

inflammation, allergie, rejet de greffe, maladies auto- immunes

immunosuppression

Implications du système immunitaire

(11)

La réponse immunitaire se déclenche suite à des signaux danger ou à la reconnaissance des molécules identifiée de façon spécifique comme étrangères (antigènes)

Antigène : molécule qui peut être reconnu par le système immunitaire La réponse immunitaire se déclenche suite à des signaux danger ou à la

reconnaissance des molécules identifiée de façon spécifique comme étrangères (antigènes)

Antigène : molécule qui peut être reconnu par le système immunitaire Caractéristiques du système immunitaire

- la reconnaissance du soi et du non soi -

(12)

12

Tolérance Protection contre les agressions :

substances étrangères, microbes, processus cancéreux…

Déficit immunitaire

Suspicion accrue aux infections

Hypersensibilité allergie Maladies auto-immunes

L’organisation du système immunitaire Rôle

Rôle Organisation :

Complexe Dynamique

Cellules immunitaires, tissus et organes du système immunitaire, molécules

(13)

Composition du système immunitaire

Composition :

Eléments solubles (« humoraux ») Eléments cellulaires

Tissus et organes lymphoïdes Composition :

Eléments solubles (« humoraux ») Eléments cellulaires

Tissus et organes lymphoïdes

Localisation :

Peau et les muqueuses

Circulation sanguine et lymphatique Tissus

Localisation :

Peau et les muqueuses

Circulation sanguine et lymphatique Tissus

(14)

Eléments solubles (« humoraux »)

- anticorps (Ac) ≈≈≈≈ immunoglobulines (Ig) - complément

- cytokines

Eléments cellulaires

Tissus et organes lymphoïdes Eléments solubles (« humoraux »)

- anticorps (Ac) ≈≈≈≈ immunoglobulines (Ig) - complément

- cytokines

Eléments cellulaires

(15)

~ Immunoglobulines (Ig) ~ gamma-globulines - Lymphocytes B activés - Plasmocytes - Glycoprotéines solubles

- Reconnaissance spécifique de l’antigène - Millions d’Ac différents

- 5 classes : IgA, IgD, IgE, IgG, IgM

~ Immunoglobulines (Ig) ~ gamma-globulines - Lymphocytes B activés - Plasmocytes - Glycoprotéines solubles

- Reconnaissance spécifique de l’antigène - Millions d’Ac différents

- 5 classes : IgA, IgD, IgE, IgG, IgM

Composition du système immunitaire Eléments solubles (« humoraux »)- les Ac

(16)

Fonctions des Ac :

-neutralisation des microbes

-stimulation de la phagocytose

-stimulation de la destruction des microbes

-activation du complément Fonctions des Ac :

-neutralisation des microbes

-stimulation de la phagocytose

-stimulation de la destruction des microbes

-activation du complément

(17)

Fonctions des Ac (ex : neutralisation des microbes)

(18)

Fonctions des Ac (ex : stimulation de la destruction des microbes par les cellules NK et les polynucéaires éosinophiles)

(19)

– Ensemble d’une trentaine protéines – Synthèse hépatique

– Plasma sanguin

– Activation en cascade par les complexes Ag-Ac, par les surfaces microbiennes et par les lectines qui se lient aux microbes

– Pas de reconnaissance spécifique d’Ag – fonctions

• inflammation

• destruction directe d’une cellule ou d’un microorganisme

• activation de la phagocytose – Ensemble d’une trentaine protéines – Synthèse hépatique

– Plasma sanguin

– Activation en cascade par les complexes Ag-Ac, par les surfaces microbiennes et par les lectines qui se lient aux microbes

– Pas de reconnaissance spécifique d’Ag – fonctions

• inflammation

• destruction directe d’une cellule ou d’un microorganisme

• activation de la phagocytose

Eléments solubles (« humoraux »)- le système du complément

(20)

Eléments solubles (« humoraux »)- le système du complément

Fonctions du complément : exemples (animation)

(21)

Eléments solubles (« humoraux »)- les cytokines

- Protéines secrétées

- Produites par les macrophages, les cellules NK, les lymphocytes - Plusieurs dizaines

- Rôle de messagers intercellulaires - Réseau ≈ internet

- Protéines secrétées

- Produites par les macrophages, les cellules NK, les lymphocytes - Plusieurs dizaines

- Rôle de messagers intercellulaires - Réseau ≈ internet

(22)

Ex : cytokines inflammatoires

interleukines 1 et 6 (IL-1, IL-6), facteur de nécrose tumorale alpha (TNFα) produites surtout par les cellules phagocytaires

fièvre

réaction inflammatoire locale ou systémique

Ex : interférons (IFNα, IFNβ, IFNγ) inhibition de la réplication virale Ex : cytokines inflammatoires

interleukines 1 et 6 (IL-1, IL-6), facteur de nécrose tumorale alpha (TNFα) produites surtout par les cellules phagocytaires

fièvre

réaction inflammatoire locale ou systémique

Ex : interférons (IFNα, IFNβ, IFNγ) inhibition de la réplication virale

(23)

Utilisations thérapeutiques :

IFN hépatite C

GM-CSF neutropénies

anti-TNFα polyarthrite rhumatoïde, maladie de Crohn…

Utilisations thérapeutiques :

IFN hépatite C

GM-CSF neutropénies

anti-TNFα polyarthrite rhumatoïde, maladie de Crohn…

(24)

- anticorps (Ac) ≈ immunoglobulines (Ig) - complément

- cytokines

Eléments cellulaires

Tissus et organes lymphoïdes Eléments solubles (« humoraux »)

- cytokines

(25)

- multiples types cellulaires - grande hétérogénéité

- fonctions différentes

- en interrelation : interactions cellulaires et par l’intermédiaire des molécules (cytokines, chimiokines)

- multiples types cellulaires - grande hétérogénéité

- fonctions différentes

- en interrelation : interactions cellulaires et par l’intermédiaire des molécules (cytokines, chimiokines)

PNN

PNE

PNB

mastocyte

macrophage

monocyte Cellule dendritique

lymphocyte

Composition du système immunitaire -les cellules -

(26)

Sang (circulation) : - leucocytes

- lymphocytes : LcB et LcT - monocytes

- polynucléaires : basophiles (PNB), éosinophiles (PNE), neutrophiles (PNN)

Tissus :

- macrophages (Mph)  monocytes - cellules dendritiques

- mastocytes Sang (circulation) : - leucocytes

- lymphocytes : LcB et LcT - monocytes

- polynucléaires : basophiles (PNB), éosinophiles (PNE), neutrophiles (PNN)

Tissus :

- macrophages (Mph)  monocytes - cellules dendritiques

- mastocytes

(27)

PNN PNE PNB monocyte

lymphocyte

Les cellules immunitaires circulantes

(28)

mastocyte

macrophage cellule

dendritique

Les cellules immunitaires tissulaires

(29)

Origine des cellules immunitaires : - Cellules souches hématopoïétiques - avant la naissance : le foie fœtal

- après la naissance : la moelle osseuse (os longs, os plats, vertèbres) Origine des cellules immunitaires :

- Cellules souches hématopoïétiques - avant la naissance : le foie fœtal

- après la naissance : la moelle osseuse (os longs, os plats, vertèbres) Composition du système immunitaire

-les cellules -

(30)

(31)

Cellules phagocytaires :

Pas de reconnaissance spécifique d’Ag Polynucléaires neutrophiles

germes extra-cell. : staphylocoque…

infections bact. leucocytose, polynucléose neutropénie infections

Macrophages

germes intra-cell. : mycobact., salmonelles, champignons….

La phagocytose est potentialisée par le complément, les Ac, les cytokines

Cellules phagocytaires :

Pas de reconnaissance spécifique d’Ag Polynucléaires neutrophiles

germes extra-cell. : staphylocoque…

infections bact. leucocytose, polynucléose neutropénie infections

Macrophages

germes intra-cell. : mycobact., salmonelles, champignons….

La phagocytose est potentialisée par le complément, les Ac, les cytokines

(32)

Vaisseau

Tissu

Site d’agression

leucocyte

Macrophage activé

chimiokines

endothélium

(33)

Animation phago, rolling, extravasation

La phagocytose : ex

(34)

Cellules cytotoxiques non phagocytaires

c. tueuses naturelles = NK (natural killer) c. infectées par certains virus

c. cancéreuses

Cellules cytotoxiques non phagocytaires

c. tueuses naturelles = NK (natural killer) c. infectées par certains virus

c. cancéreuses

(35)

Cellules présentatrices d’antigènes :

Cellules dendritiques

-dans les épithéliums et la plupart des organes -présentent les Ag aux lymphocytes T

-rôle important dans l’induction de la réponse immunitaire Cellules présentatrices d’antigènes :

Cellules dendritiques

-dans les épithéliums et la plupart des organes -présentent les Ag aux lymphocytes T

-rôle important dans l’induction de la réponse immunitaire

Animation DC migration

(36)

Lymphocytes :

-présents dans le sang, tissus lymphoïdes et organes -exprime des récepteurs spécifiques d’Ag

2 grands types :

LcB : production d’Ac réponses immunitaires humorales (RIH) LcT réponses immunitaires à médiation cellulaire (RIMC)

LcT CD4+ = LcT « helper » (auxiliaires) : sécrétion des cytokines – activation des macrophages, favorisent la production des Ac

LcT CD8+ = LcT cytotoxiques : reconnaître et détruire les cellules infectées par des virus ou germes intracellulaires (libération des granules toxiques)

Lymphocytes :

-présents dans le sang, tissus lymphoïdes et organes -exprime des récepteurs spécifiques d’Ag

2 grands types :

LcB : production d’Ac réponses immunitaires humorales (RIH) LcT réponses immunitaires à médiation cellulaire (RIMC)

LcT CD4+ = LcT « helper » (auxiliaires) : sécrétion des cytokines – activation des macrophages, favorisent la production des Ac

LcT CD8+ = LcT cytotoxiques : reconnaître et détruire les cellules infectées par des virus ou germes intracellulaires (libération des granules toxiques)

(37)

Lymphocytes : les différents stades

(38)

Animation lymphocyte trafficking + T celll granule release Composition du système immunitaire

-les cellules -

(39)

LcB

-Se développe dans la moelle osseuse

-Se retrouvent dans les organes lymphoïdes et un petit nombre dans la circulation

LcT

-maturation dans le thymus

-circulation dans le sang et les organes lymphoïdes -recrutement dans les sites infectieux

-notion de recirculation LcB

-Se développe dans la moelle osseuse

-Se retrouvent dans les organes lymphoïdes et un petit nombre dans la circulation

LcT

-maturation dans le thymus

-circulation dans le sang et les organes lymphoïdes -recrutement dans les sites infectieux

-notion de recirculation

(40)

(41)

- cytokines

Tissus et organes lymphoïdes Eléments solubles (« humoraux »)

- cytokines

Tissus et organes lymphoïdes

(42)

Composition du système immunitaire - Tissus et organes lymphoïdes-

(43)

Organes lymphoïdes primaires ou centraux : -Maturation des lymphocytes

Organes lymphoïdes secondaires ou périphériques : -Rencontre antigènes-cellules immunitaires

-Développement des réactions immunitaires

Organes lymphoïdes secondaires ou périphériques : -Rencontre antigènes-cellules immunitaires

-Développement des réactions immunitaires

Composition du système immunitaire - Tissus et organes lymphoïdes-

(44)

Réponse immunitaire

Polynucléaires, macrophages, complément

-pas de reconnaissance spécifique -mécanismes existants

-réponse rapide

-réponse identique qqs l’agent infectieux

Immunité innée

Polynucléaires, macrophages, complément

-pas de reconnaissance spécifique -mécanismes existants

-réponse rapide

-réponse identique qqs l’agent infectieux

Immunité innée

Lymphocytes T et B

-reconnaissance spécifique -Activation, prolifération,

différenciation des lymphocytes

-réponse spécifique et plus efficace -mémoire

Immunité adaptative Lymphocytes T et B

-reconnaissance spécifique -Activation, prolifération,

différenciation des lymphocytes

-réponse spécifique et plus efficace -mémoire

Immunité adaptative