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La réponse immunitaire innée

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Objectifs

Connaitre les cellules entrant en action dans l’immunité innée.
Comprendre le fonctionnement général de l’immunité innée.

Points clés

L’immunité innée est la première barrière immunitaire de l’organisme.
L’immunité innée est non spécifique du pathogène.
L’immunité innée est un processus très conservé dans l’évolution.

Dans son environnement, notre organisme est soumis en permanence à des facteurs pouvant perturber son fonctionnement :

des agents infectieux tels que les microorganismes pathogènes (bactéries, champignons, virus…) ;
des facteurs physiques ou chimiques (rayons UV, produits chimiques...) qui viennent altérer l’intégrité de notre patrimoine génétique et peuvent conduire à un processus cancéreux par le développement de tumeurs.

Il existe des moyens de se protéger de ces agents agressifs environnementaux :

se laver les mains ou stériliser le matériel médical permettant de limiter la contamination (pénétration des agents infectieux dans l’organisme). C’est l’asepsie ;
désinfecter une plaie afin de limiter le risque d’infection (prolifération des agents infectieux dans l’organisme). C’est l’antisepsie.

Parfois, ces mesures préventives et curatives ne suffisent pas. Un agent infectieux peut réussir à passer les barrières de l’organisme.

1. Les barrières naturelles de l'organisme permettant à notre organisme de se protéger

Des barrières naturelles de l’organisme protègent le milieu intérieur de l’organisme des agressions de son environnement : ce sont la peau et les muqueuses.

a. La peau

La peau est un épithélium (un tissu cellulaire fin composé de plusieurs couches) imperméable qui entoure la surface externe de l’organisme. Elle constitue une barrière mécanique empêchant l’entrée des bactéries, des virus et de certains parasites.

À sa surface, certaines bactéries inoffensives pour l’organisme assurent une barrière biologique, c’est le microbiote.

Associées à la peau, certaines glandes sécrètent des substances acides, comme la sueur, qui ont une fonction antiseptique. Ces substances forment une barrière chimique.

La moindre plaie représente un point d’entrée potentiel pour les agents infectieux.

b. Les muqueuses

Les muqueuses sont formées de cellules épithéliales qui tapissent l’intérieur des organes en contact avec des substances provenant du milieu extérieur. Il s’agit des poumons (en contact avec l'air), du tube digestif (en contact avec les aliments), des appareils urinaires et génitaux (en contact avec un partenaire). Elles forment elles aussi une barrière mécanique étanche.

En outre, elles sécrètent un mucus permettant d’englober les agents infectieux et de les éliminer. Les cils vibratiles, présents à la surface des muqueuses, facilitent leur élimination.

2. Les voies de contamination de l'organisme

Lors d’une contamination, l’agent infectieux arrive à passer une des barrières naturelles.

Il existe plusieurs voies de contamination :

la voie aérienne, par inhalation de particules contenant des agents infectieux (affections respiratoires, grippe, etc.) ;
la voie digestive, lors de l’ingestion d’aliments contaminés (listériose, leishmaniose, choléra, etc.) ;
la voie sexuelle, (infections sexuellement transmissibles) ;
la voie cutanée, par une plaie ou une égratignure.

3. Les cellules jouant un rôle dans la réponse immunitaire innée

Lorsqu’un agent infectieux arrive à passer une barrière naturelle, une première ligne de défense de l’organisme se met en place contre la contamination.

Si on observe au microscope optique du pus issu d’une plaie infectée, on distingue de nombreux leucocytes entourés de bactéries. Ces leucocytes, aussi appelés globules blancs, sont des cellules du système immunitaire produites dans la moelle osseuse. On les retrouve dans le sang, dans la lymphe et dans les tissus conjonctifs de notre organisme.

Il existe 3 types de leucocytes :

Les granulocytes, ou polynucléaires, composés en majorité de neutrophiles, ou phagocytes, qui interviennent rapidement en cas d'infection bactérienne ;
Les lymphocytes, qui interviennent plus tard dans la réponse immunitaire adaptative ;
Les monocytes, qui sont essentiellement des macrophages.

Granulocytes (ou polynucléaires)	Neutrophiles permettant la phagocytose
	Basophiles produisant l'histamine
	Éosinophiles produisant des enzymes lytiques
Lymphocytes	Lymphocytes
Monocytes	Monocytes immatures
Monocytes	Différenciation en macrophage et en cellules dentritiques dans les tissus

Les granulocytes et les monocytes jouent un rôle prépondérant dans la réponse immunitaire innée. Ils sont mobilisés très tôt (dans les quatre premières heures suivant la contamination) et restent fonctionnels 4 jours. Certains d’entre eux pratiquent la phagocytose, alors que d’autres produisent des messagers chimiques favorisant l’arrivée de cellules de l’immunité. Ce mécanisme permettant d’attirer des cellules se nomme le chimiotactisme.

Il est nécessaire de bien distinguer les cellules circulantes, comme les granulocytes et les monocytes, des cellules constituant les tissus, comme les cellules dendritiques ou les mastocytes.

Les macrophages expriment à leur surface des récepteurs capables de reconnaître de nombreux constituants bactériens. Cette méthode de reconnaissance non spécifique se réalise grâce à des récepteurs qui ont été conservés au cours de l’évolution dans le monde vivant et sont restés identiques.

Les agents infectieux se fixent à la surface des macrophages, ce qui stimule la production de médiateurs de l’inflammation, les cytokines. Puis, les macrophages ingèrent et digèrent les agents infectieux. Ils préparent aussi la réponse immunitaire adaptative en présentant l'élément pathogène aux lymphocytes.

4. La reconnaissance des antigènes dans la réponse immunitaire innée

a. La spécificité des récepteurs cellulaires

La réponse immunitaire innée agit immédiatement après la reconnaissance du pathogène.

Les récepteurs impliqués dans cette reconnaissance présentent des particularités qui les distinguent des récepteurs de la réponse immunitaire adaptative :

Ils sont exprimés à la surface de différentes cellules types : les macrophages, les cellules dendritiques, les mastocytes… ;
Ils sont codés par des gènes simples ne subissant aucun réarrangement génique, leur spécificité est donc héréditaire et ne s’affine pas lors de contacts successifs avec le pathogène, ainsi, ils sont tous les mêmes au sein d'une même espèce ;
Ils reconnaissent des structures moléculaires conservées et que l’on trouve de façon répétée à la surface des pathogènes, et non à la surface des cellules du soi.

Au site de l'infection, les phagocytes sont activés au contact de l'agent infectieux. Ils sécrètent des facteurs solubles, les cytokines, qui participent à l'activation cellulaire et permettent d'attirer les cellules dendritiques ; c'est le chimiotactisme.

b. Les composants microbiens reconnus

On estime à environ 10³ le nombre de structures différentes pouvant être reconnues par le système immunitaire inné.

La réponse immunitaire innée ne conduit à la mise en place d’aucune réponse mémoire. Par contre, elle est indispensable pour l’activation de la réponse immune adaptative. Elle est commune à tous les animaux, alors que l’immunité adaptative ne concerne que les vertébrés.