vignette|Un lymphocyte, principale composante du système immunitaire adaptatif des vertébrés.
Le système immunitaireLe mot « immunité » vient du (« exempté de charge »). d'un organisme est un système biologique complexe constitué d'un ensemble coordonné d'éléments de reconnaissance et de défense qui discrimine le soi du non-soi. Ce qui est reconnu comme non-soi est détruit.
Il protège l'organisme des agents pathogènes : virus, bactéries, parasites, certaines particules ou molécules « étrangères » (dont certains poisons), ainsi que des cellules tumorales.
Il peut entraîner les phénomènes de rejet de greffeLes receveurs de greffon subissent un traitement immunosuppresseur préalable pour augmenter les chances de succès. et des maladies auto-immunes.
Il est hérité à la naissance, mais autonome, adaptatif et doté d'une certaine plasticité, il évolue ensuite au gré des contacts qu'il a avec des microbes ou substances environnementales étrangères au corps.
On dénombre plusieurs types de systèmes immunitaires parmi les espèces animales, et généralement plusieurs mécanismes immunitaires collaborent au sein d'un même organisme.
Pour de nombreuses espèces, dont les mammifères, le système est constitué de trois couches. Ses principaux effecteurs sont les cellules immunitaires appelées leucocytes (ou globules blancs) produites par des cellules souches, au sein de la moelle osseuse rouge. Cette séparation en trois couches n’empêche pas une interaction très importante des couches entre elles : La barrière épithéliale comme la protection de la peau et les muqueuses, l'acidité gastrique ; Les mécanismes de défense non spécifique ou innée ou naturelle dérivant des cellules immunitaires de la lignée myélocytaire ; Les mécanismes de défense spécifique ou adaptative dérivant des cellules immunitaires de la lignée lymphocytaire. L'immunité humorale s'oppose aux agents pathogènes extracellulaires grâce à des anticorps spécifiques, protéines sécrétés grâce aux lymphocytes B. L'immunité cellulaire s'oppose aux pathogènes intracellulaires, pris en charge par les lymphocytes T. Cette dernière couche n’existe que chez les vertébrés.
On appelle réponse immunitaire l'activation des mécanismes du système immunitaire face à la reconnaissance de non-soi, agressive ou pas, face à une agression ou à une dysfonction de l'organisme.
L'ensemble de ces systèmes (y compris lors de la vaccination) permet la résilience immunitaire, notion qui recouvre la somme des mécanismes efficaces de défense d’un organisme vis-à-vis d’un agent pathogène (du grec pathos : souffrance) ; il se dégrade avec l'âge (Immunosénescence).
Le système peut entraîner un dysfonctionnement autoimmune.
Cellules du système immunitaire alt=organigramme des types de cellules immunitaires regroupées par type de réponse|vignette|Les cellules du système immunitaire selon leur appartenance aux deux types de réponses immunitaires. Toutes les cellules du système immunitaire dérivent d'une cellule souche présente dans la moelle osseuse. Cette cellule souche donne deux lignées de cellule : la lignée lymphocytaire et la lignée myélocytaire.
Les cellules de l'immunité innée sont produites par la lignée myélocytaire. Les cellules de l'immunité adaptative sont produites par la lignée lymphocytaire.
Un seul type de cellule est produite par les deux lignées : la cellule dendritique.
vignette|Schéma d'hématopoïèse avec la lignée myélocytaire et lymphocytaire. Les cellules dendritiques peuvent venir à la fois de la lignée lymphocytaire et de la lignée myélocytaire (elles ne sont pas représentées sur ce schéma)
Lignée lymphocytaire La cellule souche multipotente donne le progéniteur lymphoïde () qui se divise en trois types de cellules : le progéniteur cellulaire B (). Ces cellules se différencient en cellule à mémoire B () et en plasmocyte qui secrète des anticorps. Ces cellules sont un composant majeur du système immunitaire adaptatif ; le progéniteur cellulaire T () donne naissance aux cellules à mémoire T, aux lymphocytes T cytotoxiques et aux lymphocytes T auxiliaires. Les cellules à mémoire T ont les mêmes fonctions que les cellules à mémoire B. Les cellules cytotoxiques reconnaissent les antigènes des agents pathogènes et les détruisent. Les lymphocytes T auxiliaires secrètent des cytokines qui stimulent les cellules de la lignée B ; les cellules lymphocytaires tueuses (ou lymphocytes NK, sigle de l'anglais , signifiant « tueur naturel ») sont les cellules tueuses du système immunitaire inné. Elles détectent les cellules infectées par les virus et les détruisent ; la lignée lymphocytaire produit aussi des cellules dendritiques.
Lignée myélocytaire Responsable de la production des hématies et plaquettes, cette lignée donne naissance à des cellules impliquées dans le système immunitaire inné et dans le système immunitaire adaptatif en produisant des cellules portant les antigènes des agents pathogènes pour les présenter aux cellules du système immunitaire adaptatif : les neutrophiles sont des cellules du système immunitaire inné s’attaquant aux agents pathogènes et les détruisant. Cette destruction peut aboutir à la destruction de la cellule elle-même aboutissant à la formation de pus ; les éosinophiles libèrent des cytokines en présence de parasite ; les monocytes vont se différencier en macrophages et en cellules dendritiques. La cellule dendritique permet une communication entre les cellules responsables de l'immunité innée et les cellules responsables de l'immunité adaptative. Les macrophages sont des cellules « poubelles » ; un dernier type de cellules impliquées dans les réactions allergiques, les cellules mastocytaires et les basophiles.
Première ligne de défense L'organisme se défend contre les dysfonctions de ses cellules et les agressions, c'est-à-dire des processus qui ont pour conséquence de détruire des êtres vivants. Ces agressions peuvent revêtir différentes formes : des agressions dites physico-chimiques : mécaniques (frottements, chocs, chutes), facteurs climatiques (altitude, changement brusque de température, rayonnements, sécheresse, poussières, etc.), agression par des agents chimiques (acides, bases) ou autres éléments (aluminium, notamment) ; des agressions par d'autres êtres vivants : un organisme constitue pour un autre organisme un endroit idéal pour le développement de ses propres cellules et aussi pour un certain nombre de microorganismes qui pourraient y proliférer, il s'agit alors d'une infection. Les agresseurs dans ce cas peuvent être : des virus, des bactéries, des champignons, des levures, des helminthes ou des prions.
Barrières physiques
La peau et les muqueuses sont recouvertes d'une flore bactérienne dite « normale » nommée le microbiote qui protège, souvent par concurrence, des micro-organismes pathogènes.
Peau vignette|redresse=1.5|La peau est un organe immunitaire actif dont la fonction est augmentée par la présence d’un microbiote commensal. L'épiderme est constitué de nombreux kératinocytes. La couche cornée est scellée par des lipides intracellulaires et les autres kératinocytes épidermiques sont reliés par des jonctions serrées. Les glandes sudoripares, les follicules pileux et les glandes sébacées, qui contribuent toutes à la fonction immunitaire. Les kératinocytes et les appendices dermiques libèrent des peptides et des protéines antimicrobiens , qui assurent la défense contre les microbes pathogènes. Un certain nombre d’espèces de bactéries colonisent commensalement la surface de la peau. Les trois principales espèces bactériennes pour chaque site cutané sont indiquées. Les sites secs et sébacés sont colonisés majoritairement par Cutibacterium acide, tandis que les sites humides et le pied sont colonisés majoritairement par Corynebacterium tuberculostearicum. La barrière physique de la peau est formée de nombreuses couches de kératinocytes épidermiques et dermiques. La couche la plus externe de l'épiderme est la couche cornée, composée de jusqu'à 100 couches d'enveloppes cellulaires kératinisées (cornéocytes) qui forment une barrière protectriceMarks J, Miller J. Lookingbill and Marks' Principles of Dermatology. 6th ed. Elsevier (2017).. Les lipides barrières, dérivés des corps lamellaires, forment une matrice occlusive entre les cornéocytes. Les couches épidermiques plus profondes, notamment la couche granuleuse et la couche épidermique, sont d'importants producteurs de filaments kératiniques, qui forment un support structurel pour l'épiderme. Enfin, la couche basale de l'épiderme contient des cellules souches qui prolifèrent dans des conditions homéostatiques et en réponse à des blessures afin de reconstituer la barrière physique épidermique. Les kératinocytes épidermiques maintiennent un contact physique étroit grâce à des jonctions serrées et des jonctions adhérentes, qui forment une couche protectrice presque imperméable aux microbes. En plus d'assurer une protection physique au niveau de la barrière cutanée, les protéines de jonction serrée, telles que les protéines de la zone occludine, jouent un rôle dans la prolifération et la différenciation des kératinocytes dans la peau, permettant le rétablissement de la barrière contre les microbes après une brèche de la peau due à une blessure.
Les personnes qui perdent trop de peau, par brûlure par exemple, risquent de succomber à des infections. Pour éviter cela, elles sont placées dans des chambres hospitalières maintenues aussi stériles que possible.
Muqueuse vignette|Immunité passive: la barrière intestinale et les cellules résidentes de l'immunité innée Les muqueuses (ou tissus continus) qui recouvrent les voies oropharyngiennes et digestives, ainsi que les voies respiratoires et urogénitales, constituent également une barrière physique. Les cellules très étroitement juxtaposées sont imperméables à la plupart des agents infectieux. 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 êtres vivants intrus. Les cellules possèdent divers systèmes « passifs » de défense chimique et biochimique (enzymes, acides gras, acide lactique, pH du corps).
Système de défense inné Le système immunitaire inné est déclenché par des récepteurs cellulaires reconnaissant des structures moléculaires uniques aux agents pathogènes ou par des molécules signifiant les dégâts.
Cellules effectrices de l'immunité innée Elles dérivent toutes de la lignée myélocytaire de l'hématopoïèse. Elles sont parfois regroupées sous le terme de leucocytes phagocytaires ou phagocytes. Ce terme est très réducteur car il laisse à penser que la seule fonction de ces cellules est la phagocytose, alors qu'elles ont d'autres fonctions essentielles.
Ce sont des cellules immunitaires qui reconnaissent les microorganismes grâce à de nombreux récepteurs cellulaires présents à leur surface. Ces récepteurs permettent aux phagocytes de reconnaître certaines structures présentes à la surface des microorganismes infectieux et d'internaliser ces derniers à l'aide d'une vacuole digestive. Par la suite, ils fusionnent la vacuole contenant les microbes avec un lysosome. Les lysosomes peuvent contenir des formes toxique d'oxygène comme du monoxyde d'azote (NO) ou du peroxyde d'hydrogène (), et ils peuvent aussi contenir du lysozyme et d'autres enzymes digestives qui dégradent des structures microbiennes.
Cellules résidentes dans le tissu sous épithéliales Les cellules résidentes sont les premières activées en cas de franchissement de la barrière épithéliale (cutanée, respiratoire ou intestinales) par un microbe.
Macrophage