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L'immunité innée

L'immunité est la capacité de l'organisme à réagir contre un agent étranger, appelé antigène, qu'il soit d'origine externe ou interne. La réaction immunitaire provoquée par la présence d'un antigène dans l'organisme peut-être assurée par des mécanismes innés, c'est-à-dire disponibles avant toute entrée d'un élément étranger, et non spécifiques, c'est-à-dire identiques quelque soit l'agent déclencheur.
1. Qu'est ce que le soi et le non-soi ?
• Le système immunitaire d'un organisme est un ensemble coordonné d'éléments capables de faire la distinction entre les cellules et les molécules qui lui appartiennent, constituant le « soi », et celles qui proviennent d'autres organismes, constituant le « non-soi ». Il représente un mécanisme de défense contre les agents pathogènes responsables de maladies, tels que les virus, les bactéries, les parasites ou contre certaines molécules « étrangères » toxiques. Il est responsable du phénomène de rejet de greffe. Il est également capable de détecter et de détruire les cellules de son propre organisme quand elles sont transformées par un virus ou un processus cancéreux et devenues du « soi modifié ».
• Le soi immunitaire d'un individu est l'ensemble des molécules résultant de l'expression de son génome. Il ne déclenche généralement pas de réaction immunitaire. Le soi est exposé sur la membrane des cellules sous forme de molécules protéiques. Ces molécules constituent des marqueurs membranaires de son identité ou marqueurs du soi.
• Le non-soi d'un individu est défini par des marqueurs cellulaires ou toute autre molécule différente du soi, reconnus comme étrangers par l'organisme. Il ne résulte pas de l'expression du génome et déclenche une réaction immunitaire. Il est immunogène.
• Les marqueurs du soi ou antigènes majeurs d'histocompatibilité sont un ensemble de protéines membranaires résultant de l'expression de gènes constituant chez l'homme le système HLA (human leucocyte antigen). Situé sur le chromosome no 6, ce groupe de six gènes est extrêmement polymorphe : chaque gène possède de nombreux allèles, tous bien représentés dans les populations. La majorité des individus étant hétérozygote, ils possèdent deux allèles différents pour chaque gène, soit une combinaison de douze allèles. Le nombre de génotypes possibles est énorme. De plus, les allèles sont codominants et s'expriment tous ; les six gènes permettent donc la synthèse de douze protéines membranaires différentes. La probabilité de rencontrer deux individus possédant les mêmes marqueurs du soi est infime. Les gènes du système HLA s'expriment dans toutes les cellules nucléées de l'organisme. Les protéines résultant de l'activité de ces gènes, à l'origine de la distinction entre le soi et le non-soi, entraînent un rejet de greffe de peau en sept à dix jours et sont aussi à l'origine du déclenchement des réactions immunitaires face à un antigène.
Exercice n°1Exercice n°2
2. Qu'est ce qu'un antigène ?
• Un antigène est une substance étrangère à l'organisme, capable d'engendrer une réaction immunitaire. Un antigène est donc une substance immunogène. On distingue :
  • des antigènes particulaires, comme les macromolécules localisées sur la paroi des bactéries ;
  • des antigènes solubles, qui sont des molécules libres dans l'organisme, comme les toxines bactériennes ; elles sont généralement de nature protéique ou polysaccharidique, ou sont des dérivés lipidiques.
• Parmi les antigènes particulaires, on peut distinguer les antigènes du soi, normalement présents dans l'organisme, et que le système immunitaire ignore, et les antigènes du non-soi, dont la présence dans l'organisme est anormale ; il peut s'agir de marqueurs du soi de cellules étrangères ou d'éléments de l'organisme devenus anormaux (soi modifié). Lorsque le système immunitaire fonctionne de façon normale, une réponse immunitaire se développe en direction des seuls antigènes du non-soi ou du soi modifié.
Exercice n°3
3. Quelles sont les mécanismes de l'immunité innée ?
• À l'occasion du premier contact avec un antigène, des mécanismes de défense naturelle ou « innés » sont mis en jeu. Il s'agit de mécanismes non spécifiques qui interviennent quel que soit l'agent infectieux rencontré et qui existent avant tout contact avec cet agent. Leur mise en œuvre est donc immédiate. Parmi ces mécanismes, on peut citer une défense physique, une défense biochimique et une réaction inflammatoire.
• Une défense physique, assurée par la peau et les muqueuses (tissus qui recouvrent les voies digestives, les voies respiratoires et urogénitales) qui, par leur continuité, forment des barrières étanches appelées barrières naturelles. Les poils et les cils retenant les poussières et les microbes augmentent l'efficacité de cette protection. En surface de certaines muqueuses, un film de mucus animé par les battements de cils vibratiles permet de fixer, enrober puis évacuer vers l'extérieur la plupart des particules ou être vivants intrus.
• Une défense biochimique : les sécrétions des glandes comme les larmes, la salive, les sécrétions vaginales ou séminales, contiennent des substances chimiques bactéricides qui sont un moyen de défense très efficace contre un grand nombre de bactéries. L'acidité de l'estomac (pH 1 à 2) ou celle de la sueur libérée par les glandes sudoripares (pH 3,5) s'opposent au développement de champignons microscopiques ou de certaines bactéries.
• Une réaction inflammatoire, qui mobilise immédiatement des cellules peu spécifiques, notamment les cellules phagocytaires ou phagocytes lorsque la barrière cutanéo-muqueuse (peau et muqueuse) est franchie, soit accidentellement après blessure ou piqûre, soit naturellement au niveau des voies respiratoires ou digestives.
Exercice n°4Exercice n°5
4. Comment se déroule la réaction inflammatoire ?
• Si, malgré les barrières naturelles, des germes pénètrent dans l'organisme, ils y trouvent un milieu propice à leur développement et prolifèrent. Le système immunitaire est alors capable de les détecter et réagit contre eux : c'est la réaction inflammatoire. Les quatre signes de l'inflammation sont rougeur, chaleur, douleur et œdème.
• La chaleur et la rougeur sont dues à la dilatation locale des vaisseaux sanguins et à l'augmentation du débit sanguin.
• La douleur est due à la compression des fibres nerveuses liée à l'afflux sanguin.
• L'œdème est dû à la libération, à partir des vaisseaux sanguins, de plasma contenant des cellules et des quantités importantes de protéines, nécessaires à la réponse immunitaire. Des globules blancs du sang se rendent ainsi rapidement sur le lieu de l'infection pour capturer et digérer les agents infectieux.
• La phagocytose est le processus qui permet à certains globules blancs d'éliminer les micro-organismes pathogènes. Elle se déroule dans les tissus. Elle est réalisée par les cellules phagocytaires, ou phagocytes. Ils comprennent des granulocytes (ou polynucléaires) et des macrophages, qui apparaissent dans les tissus par transformation des monocytes du sang.
• La phagocytose se réalise en quatre étapes :
  • une phase de reconnaissance, grâce à des récepteurs membranaires fixés sur les phagocytes, qui les rendent capables de reconnaître des molécules présentes à la surface des bactéries.
  • une phase d'adhésion, au cours de laquelle les phagocytes s'accolent à l'agent étranger, se déforment et émettent des prolongements, les pseudopodes, qui emprisonnent la particule.
  • une phase d'ingestion, pendant laquelle la particule est progressivement incluse dans le phagocyte. Elle est enfermée à l'intérieur du cytoplasme, dans une sorte de poche, la vésicule de phagocytose.
  • une phase de digestion, où des organites cytoplasmiques spécialisés, les lysosomes, vont déverser les enzymes qu'ils contiennent dans la vésicule. La conséquence est la dégradation de la particule ingérée.
• Il y a formation sur le lieu de l'infection d'un liquide jaunâtre, le pus. Il contient des granulocytes neutrophiles ou des macrophages, des débris cellulaires, des cellules mortes ou mourantes. Les cellules phagocytaires absorbent peu à peu le pus. Elles jouent le rôle d'éboueur et assurent un nettoyage permanent de l'organisme.
• Le plus souvent, les macrophages éliminent totalement les microbes présents au niveau d'une plaie ou d'un site infecté. Parfois, les microbes résistent à la phagocytose ; l'infection peut alors progresser, et d'autres réactions immunitaires plus lentes sont alors mises en œuvre.
Exercice n°6Exercice n°7
À retenir
• Le fonctionnement du système immunitaire repose sur la capacité de l'organisme à distinguer le soi du non soi.
• Le non soi est immunogène, et les molécules qui le constituent sont appelées des antigènes. Les substances antigéniques peuvent être particulaires ou solubles.
• La première réponse d'un organisme au contact d'un élément étranger est une réponse non spécifique et innée. Elle repose sur l'existence de barrières cutanées et muqueuses ou sur des réactions biochimiques de destruction de l'agent étranger par des substances toxiques. En dernier lieu, c'est une réaction inflammatoire qui est déclenchée.
• Un mécanisme de phagocytose se met alors en place et des cellules phagocytaires ingèrent puis hydrolysent l'antigène.
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