Fiche de révision : Immunité innée et présentation antigénique

📋 Plan du Cours

1. Cellules souches et organes primaires
2. Circulations sanguine et lymphatique
3. Organes lymphoïdes secondaires
4. Mastocytes et granulocytes
5. Cellules innées mononucléées
6. Lymphocytes T et B
7. Reconnaissance des signaux de danger
8. Cytokines et réponse inflammatoire
9. Recrutement vasculaire des leucocytes
10. Maturation des cellules dendritiques
11. CMH et présentation classique
12. Acheminement et présentation ganglionnaire

📖 1. Cellules souches et organes primaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Organes lymphoïdes primaires : Lieux où les cellules immunitaires, principalement les lymphocytes B et T, se développent et maturent.

★ À maîtriser

• La cellule souche hématopoïétique se trouve dans :

  • la moelle osseuse

  • est multipotente

  • peut s’auto-renouveler

• La cellule souche hématopoïétique peut produire les cellules immunitaires, les globules rouges et les plaquettes sanguines.

• Les deux organes lymphoïdes primaires sont la moelle osseuse et le thymus.

• Dans la moelle osseuse, les cellules souches myéloïdes se différencient et les lymphocytes B se développent et maturent.

• 🔄 La maturation des lymphocytes T suit ces étapes :

  1. Les progéniteurs lymphoïdes T commencent leur différenciation dans la moelle osseuse
  2. Ils quittent la moelle au stade de progéniteur thymique précoce
  3. Ils poursuivent leur maturation dans le thymus

• Dans le thymus, les lymphocytes T subissent une éducation qui leur apprend à distinguer le soi du non-soi et élimine les lymphocytes T autoréactifs.

Compléments

• Au cours de la différenciation, une cellule souche hématopoïétique perd progressivement sa pluripotence et sa capacité d’auto-renouvellement.

• Le thymus est très actif en bas âge, puis sa fonction diminue rapidement avec l’âge lors de l’involution thymique.

• Les os plats sont riches en cellules souches hématopoïétiques.

💡 Astuce mémo

B mûrit dans la moelle, T poursuit sa maturation dans le thymus

📖 2. Circulations sanguine et lymphatique

★ À maîtriser

• La rate filtre le sang.

• La circulation lymphatique naît aux capillaires, où la transsudation du plasma forme le liquide interstitiel, puis la lymphe rejoint le sang dans la veine subclavière gauche.

• Les ganglions lymphatiques filtrent la lymphe.

Compléments

• Les cellules immunitaires empruntent la circulation sanguine pour se déplacer d’un endroit à l’autre de l’organisme.

• Dans le sang, les réponses immunitaires sont limitées principalement à la neutralisation de particules par les anticorps et à la phagocytose par les macrophages.

💡 Astuce mémo

Capillaires → liquide interstitiel → lymphatiques → veine subclavière gauche

📖 3. Organes lymphoïdes secondaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Organes lymphoïdes secondaires : Sites où les lymphocytes rencontrent des antigènes solubles ou présentés par des cellules présentatrices d’antigènes, ce qui initie une réponse immunitaire.

★ À maîtriser

• Les organes lymphoïdes secondaires comprennent : la rate, les ganglions lymphatiques, les tissus lymphoïdes associés aux muqueuses (MALT)

• La rate est le plus gros organe lymphoïde secondaire et constitue un lieu de réponse immunitaire contre les pathogènes présents dans le sang.

📌 La pulpe rouge de la rate contient des érythrocytes, des phagocytes et des plaquettes, tandis que la pulpe blanche contient principalement des lymphocytes T et B.

• Les ganglions lymphatiques, distribués le long des vaisseaux lymphatiques, sont des sites où les antigènes transportés par la lymphe ou par les cellules présentatrices rencontrent les lymphocytes.

• Les MALT protègent les muqueuses respiratoires, digestives et urogénitales, qui constituent des zones d’entrée des pathogènes.

Compléments

• Les follicules primaires de la rate regroupent des lymphocytes non activés, tandis que les follicules secondaires regroupent des lymphocytes activés.

• Les MALT comprennent : les plaques de Peyer de l’intestin grêle, les amygdales, l’appendice, des tissus lymphoïdes diffus des muqueuses respiratoires, des tissus lymphoïdes diffus des muqueuses digestives, des tissus lymphoïdes diffus des muqueuses urinaires

• 🔄 Le transfert antigénique dans les MALT se déroule ainsi :

  1. Des cellules spécialisées de l’épithélium capturent les antigènes
  2. Elles transmettent les antigènes aux cellules dendritiques situées dessous
  3. Les cellules dendritiques migrent vers la zone riche en lymphocytes

• Les ganglions lymphatiques sont blanchâtres et ne contiennent pas de globules rouges.

💡 Astuce mémo

La rate filtre le sang, les ganglions filtrent la lymphe

📖 4. Mastocytes et granulocytes

★ À maîtriser

• La dégranulation du mastocyte libère :

  • de l’histamine
  • des prostaglandines
  • des cytokines
  • des leucotriènes

• L’inflammation induite par les mastocytes provoque une vasodilatation et une augmentation de la perméabilité vasculaire, ce qui facilite l’accès des cellules immunitaires au site inflammatoire.

• Les neutrophiles sont des granulocytes produits dans la moelle osseuse à partir de cellules souches myéloïdes et constituent les globules blancs les plus abondants dans le sang.

• Les neutrophiles phagocytent et digèrent les microbes, notamment les bactéries et les champignons, à l’aide d’enzymes contenues dans leurs granules.

• Les basophiles, peu nombreux dans le sang, sécrètent de l’histamine, qui provoque une vasodilatation, une hausse de la perméabilité vasculaire et un œdème.

• Lors d’une deuxième exposition à un allergène, les IgE fixées aux basophiles captent l’allergène et déclenchent une dégranulation responsable d’une réaction allergique immédiate.

• Les éosinophiles combattent les parasites extracellulaires, notamment les vers intestinaux, en libérant des granules cytotoxiques comme la peroxydase qui endommagent leur membrane.

Compléments

• Le mastocyte dérive des progéniteurs myéloïdes, réside dans les tissus conjonctifs et circule dans le sang sous forme de précurseur.

• Les mastocytes expriment des récepteurs à IgE et participent aux réactions allergiques.

• Les neutrophiles migrent rapidement vers les tissus inflammés et peuvent aussi agir directement dans le sang.

• Les neutrophiles produisent des espèces réactives de l’oxygène, libérées dans le phagosome ou à l’extérieur de la cellule, pour tuer les microbes.

• Les neutrophiles forment des NET en libérant de l’ADN et des protéines antimicrobiennes qui piègent et tuent les pathogènes à l’extérieur de la cellule.

• Les éosinophiles participent à l’asthme, à la rhinite allergique et à l’eczéma en libérant des médiateurs inflammatoires.

• Un excès d’éosinophiles peut provoquer des dommages tissulaires, notamment dans l’asthme sévère ou l’œsophagite à éosinophiles.

• Le noyau du neutrophile comporte deux à cinq lobes et sa durée de vie dans le sang est de quelques heures.

📖 5. Cellules innées mononucléées

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule NK : Cellule de l’immunité innée spécialisée dans la destruction des cellules infectées par des virus et des cellules cancéreuses.
• Cellule dendritique : Cellule présentatrice d’antigènes présente dans l’organisme, qui s’active lors de l’inflammation et migre vers le ganglion lymphatique le plus proche pour amorcer une réponse adaptative spécifique.

★ À maîtriser

• Après avoir migré du sang vers un tissu inflammé, le monocyte s’active et peut se différencier en macrophage ou en cellule dendritique.

• Les macrophages issus des monocytes phagocytent les microbes, les cellules mortes et les débris cellulaires.

• Les cellules NK possèdent des récepteurs activateurs et inhibiteurs et éliminent efficacement les cellules qui ont perdu l’expression du CMH I.

• La cellule dendritique est considérée comme la meilleure cellule pour activer les lymphocytes T et elle est essentielle à l’activation d’un lymphocyte T naïf.

Compléments

• Les monocytes peuvent présenter aux lymphocytes T des fragments antigéniques après avoir phagocyté un pathogène.

• Les monocytes sécrètent des cytokines comme IL-1 et TNF-α, qui déclenchent ou régulent l’inflammation.

📖 6. Lymphocytes T et B

🔑 Notions clés & Définitions

• Lymphocyte T : Cellule de l’immunité adaptative dont le récepteur TCR reconnaît des peptides présentés par le CMH.
• Lymphocyte B : Cellule de l’immunité adaptative qui reconnaît directement des antigènes grâce à son BCR et peut sécréter des anticorps après activation.

★ À maîtriser

📌 Les lymphocytes T CD8 reconnaissent les peptides présentés par le CMH I, tandis que les lymphocytes T CD4 reconnaissent ceux présentés par le CMH II.

• Les lymphocytes T CD8 libèrent des perforines et des granzymes pour tuer les cellules infectées.

• Les lymphocytes T CD4 sécrètent des cytokines qui activent d’autres cellules immunitaires, notamment les lymphocytes B.

• Le BCR reconnaît directement des antigènes solubles, comme des protéines, des polysaccharides ou des toxines, sans présentation préalable par le CMH.

• Après activation, un lymphocyte B devient un plasmocyte qui sécrète des anticorps.

Compléments

• Après activation, certains lymphocytes T deviennent des cellules mémoire capables de répondre plus rapidement à une nouvelle exposition à l’antigène.

• Un lymphocyte B peut être activé avec ou sans l’aide d’un lymphocyte T CD4 et peut devenir une cellule mémoire selon le type d’antigène.

💡 Astuce mémo

Le T reconnaît un peptide présenté par le CMH, le B reconnaît directement l’antigène

📖 7. Reconnaissance des signaux de danger

🔑 Notions clés & Définitions

• PAMP : Composantes infectieuses reconnues par les cellules de l’immunité innée, comme des composantes de membrane bactérienne ou des acides nucléiques.
• DAMP : Composantes du soi libérées par des cellules endommagées et non infectieuses.

★ À maîtriser

• Les PAMP et les DAMP se lient aux récepteurs de reconnaissance de motifs (PRR) exprimés par les cellules de l’immunité innée.

📌 Le recrutement de MyD88 par un TLR active généralement NF-κB ou AP-1 et favorise la production de cytokines inflammatoires, tandis que le recrutement de TRIF active IRF3 ou parfois IRF7 et favorise la production d’interférons de type I.

Compléments

• Les PAMP comprennent notamment :

  • le LPS
  • des glycoprotéines de la membrane bactérienne
  • des acides nucléiques de l’agent infectieux

• Les PRR comprennent : les TLR présents à la membrane plasmique ou dans les endosomes, les NLR présents dans le cytoplasme, les récepteurs RIG-I-like présents dans le cytoplasme

• Les TLR sont exprimés à la surface cellulaire ou dans les endosomes, où ils peuvent être stimulés après l’endocytose de microbes ou de débris cellulaires.

💡 Astuce mémo

PAMP infectieux, DAMP issu du soi endommagé

📖 8. Cytokines et réponse inflammatoire

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytokines : Protéines principalement produites et sécrétées par les cellules immunitaires, qui assurent la communication cellulaire et participent aux réponses immunitaires et inflammatoires, à la différenciation hématopoïétique et à la régénération des tissus.
• Inflammation : Réponse biologique pouvant être induite par des agents infectieux, des cellules endommagées ou des produits toxiques.

★ À maîtriser

• L’inflammation recrute des cellules immunitaires au site de l’agression afin d’éliminer l’agent pathogène et d’amorcer la réparation des tissus.

• Les signes cliniques de l’inflammation comprennent le gonflement par accumulation de liquide interstitiel, la chaleur et la rougeur par augmentation du flux sanguin, ainsi que la douleur liée notamment à la bradykinine et à l’histamine.

• Les cytokines inflammatoires, sécrétées principalement par des cellules immunitaires innées en réponse à un signal de danger, activent, recrutent et régulent d’autres cellules immunitaires.

Compléments

• Les grandes catégories de cytokines sont :

  • les interleukines
  • les interférons
  • les chimiokines
  • les facteurs de croissance

• Les interférons participent à la défense antivirale et à l’activation du système immunitaire.

• Les chimiokines attirent les cellules immunitaires vers un site, tandis que les facteurs de croissance stimulent la différenciation ou la prolifération cellulaire, comme le GM-CSF.

• Le TNF-α peut provoquer une vasodilatation, de la fièvre, l’activation des cellules endothéliales et un choc septique.

• IL-1 peut provoquer de la fièvre, activer l’endothélium et stimuler la production d’autres cytokines.

• IL-6 peut provoquer de la fièvre, stimuler la production hépatique de protéines de phase aiguë et stimuler les lymphocytes.

• IL-8, aussi appelée CXCL8, attire les neutrophiles vers le site d’infection.

• IFN-γ augmente la présentation antigénique par les cellules dendritiques et stimule l’immunité adaptative cellulaire, notamment celle des CD8+.

💡 Astuce mémo

Danger → cytokines → recrutement des cellules immunitaires

📖 9. Recrutement vasculaire des leucocytes

★ À maîtriser

• L’histamine augmente la perméabilité vasculaire et provoque une vasodilatation.

• Le TNF-α sécrété par les mastocytes active les cellules endothéliales, qui augmentent l’expression des E-sélectines et des P-sélectines en réponse à l’inflammation.

• Le recrutement leucocytaire comprend la marginalisation vers la paroi, le rolling médié par les sélectines, l’adhésion forte médiée par les intégrines, puis la diapédèse à travers l’endothélium.

📌 Les sélectines assurent surtout le ralentissement précoce des leucocytes, tandis que les intégrines activées permettent leur adhésion forte et leur immobilisation.

Compléments

• Le relâchement des jonctions serrées endothéliales augmente la perméabilité vasculaire et permet le passage des cellules immunitaires vers le tissu inflammé.

• Les intégrines sont des récepteurs d’adhésion hétérodimériques αβ, présents sur les cellules immunitaires et endothéliales, qui changent de conformation lorsqu’elles s’activent.

• La L-sélectine (CD62L), exprimée par les cellules immunitaires, participe à la migration des lymphocytes non activés vers les ganglions lymphatiques ou les plaques de Peyer.

💡 Astuce mémo

Marginalisation → rolling → adhésion → diapédèse

📖 10. Maturation des cellules dendritiques

★ À maîtriser

📌 La cellule dendritique immature, située dans les tissus, capture et apprête les antigènes mais exprime peu de CMH et peu ou pas de molécules de costimulation, ce qui la rend inefficace pour activer un lymphocyte T.

• L’inflammation, un PAMP ou un DAMP peut activer la cellule dendritique et la faire maturer.

📌 La cellule dendritique mature réduit la capture d’antigènes et augmente l’expression du CMH I, du CMH II et des molécules de costimulation B7-1 et B7-2.

• 🔄 Après activation, la cellule dendritique : mature, migre vers le ganglion lymphatique afférent, se positionne près de la zone riche en lymphocytes T

Compléments

• La cellule dendritique immature associe les antigènes apprêtés aux molécules du CMH I ou II.

💡 Astuce mémo

Immature : capture l’antigène ; mature : migre et active les lymphocytes T

📖 11. CMH et présentation classique

★ À maîtriser

• Le CMH II est principalement exprimé par les cellules présentatrices d’antigènes, notamment les cellules dendritiques, les monocytes-macrophages et les lymphocytes B.

📌 Le CMH I présente des peptides provenant de protéines endogènes, tandis que le CMH II présente des peptides provenant de protéines exogènes capturées puis dégradées dans la voie endosomale.

• Pour la présentation par le CMH I, le protéasome dégrade des protéines ubiquitinées, les peptides sont transportés dans le réticulum endoplasmique par TAP, se lient au CMH I si leur longueur et leur affinité conviennent, puis le complexe peptide-CMH I migre à la surface cellulaire.

• Pour la présentation par le CMH II, une protéine exogène capturée est dégradée en peptides dans l’endosome; le CMH II synthétisé dans le réticulum endoplasmique y arrive via le Golgi, sa chaîne invariante est dissoute, les peptides s’y lient, puis le complexe migre à la surface cellulaire.

Compléments

• Le CMH I est exprimé par presque toutes les cellules, à l’exception de quelques tissus cités, dont la chambre antérieure de l’œil et les cellules de Sertoli.

• Les gènes humains du CMH I sont A, B et C, tandis que ceux du CMH II sont DP, DQ et DR.

• Le CMH II est constitué d’une chaîne alpha et d’une chaîne bêta.

• Toutes les cellules exprimant le CMH I peuvent effectuer la présentation antigénique classique par le CMH I.

• La présentation classique par le CMH II est effectuée par les cellules capables de phagocytose ou de pinocytose.

• Le CMH I comprend une chaîne alpha à trois domaines et une β2-microglobuline; la chaîne alpha est codée par le chromosome 6 et la β2-microglobuline par le chromosome 15.

• Le CMH III code pour des facteurs sécrétés et des protéines du complément.

💡 Astuce mémo

CMH I présente l’endogène, CMH II présente l’exogène

📖 12. Acheminement et présentation ganglionnaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule dendritique folliculaire : Cellule des ganglions lymphatiques qui capture et retient les complexes immuns grâce à ses récepteurs Fcγ et du complément CR1/CR2.

★ À maîtriser

• La cross-présentation est réalisée par les cellules dendritiques, qui présentent sur le CMH I une protéine exogène capturée et dégradée.

• La cross-présentation permet d’activer un lymphocyte T CD8 contre un antigène capturé par une cellule présentatrice même si celle-ci n’est pas elle-même infectée.

• Les antigènes transportés par les cellules dendritiques matures arrivent au ganglion par les vaisseaux lymphatiques afférents, où les dendritiques se placent dans le paracortex et présentent des peptides associés au CMH I ou II.

• Les antigènes solubles transportés par les vaisseaux lymphatiques afférents peuvent être capturés directement par les lymphocytes B ou par les cellules dendritiques folliculaires.

Compléments

• Les cellules dendritiques folliculaires capturent des antigènes solubles liés à un anticorps ou à une protéine du complément comme C3b.

• La présentation de complexes immuns par les cellules dendritiques folliculaires favorise la sélection des lymphocytes B à haute affinité, la commutation isotypique et la formation de cellules B mémoire et de plasmocytes à longue durée de vie.

💡 Astuce mémo

La dendritique classique présente aux T, la folliculaire retient les complexes immuns pour les B

📊 Tableaux de synthèse

Présentation antigénique classique