Fiche de révision : Introduction à l'immunité et ses acteurs

📋 Plan du Cours

1. Immunité et système immunitaire
2. Macrophages : localisation et fonctions
3. Basophiles et mastocytes
4. Plaquettes et marqueurs
5. Cellules NK
6. Lymphocytes T gamma delta
7. Cellules NKT
8. Ontogenèse des cellules dendritiques
9. Ganglion lymphatique après stimulation
10. Chimiokines : familles et nomenclature
11. Fonctions et récepteurs des chimiokines
12. Cytokines de l’immunité innée

📖 1. Immunité et système immunitaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Immunité : L’immunité correspond à l’ensemble des mécanismes qui défendent l’organisme contre les microorganismes et limitent les maladies infectieuses.
• Immunologie : L’immunologie est la discipline biologique qui étudie les mécanismes assurant la défense de l’organisme contre les agents infectieux.
• Système immunitaire : Le système immunitaire est un ensemble hiérarchisé d’éléments qui coopèrent de façon coordonnée pour protéger l’intégrité de l’organisme.
• Immunité innée et adaptative : L’immunité innée et l’immunité adaptative assurent une réponse qui combine rapidité de réaction et mise en place d’une mémoire immunitaire.

📝 Points essentiels

• L’immunité vise à assurer la résistance aux maladies infectieuses en se défendant vis-à-vis des microorganismes.
• Le système immunitaire maintient la cohérence des cellules et tissus en éliminant les constituants propres altérés et les substances étrangères.
• Le système immunitaire contribue à l’intégrité de l’organisme en retirant les agents infectieux auxquels l’organisme est exposé.
• L’immunité innée/adaptative relie une réponse rapide et une forme de mémoire immunitaire pour mieux répondre aux menaces.
• Le système désigne des éléments qui interagissent de manière coordonnée, hiérarchisée et intégrée pour remplir une fonction précise.

💡 Astuce mémo

Immunité = Défense (infectieux) ; Immunologie = Étude (mécanismes) ; Système = équipe coordonnée.

📖 2. Macrophages : localisation et fonctions

🔑 Notions clés & Définitions

• Macrophages alvéolaires : Sous-type de macrophages résidant dans les poumons, impliqué dans la phagocytose et la surveillance locale des tissus.
• Cellules de Kupffer : Macrophages du foie situés au niveau des sinusoïdes, assurant l’élimination des débris et agents circulants.
• Microglie : Population macrophagique du système nerveux central, présente dans le SNC pour gérer la clairance et la réponse inflammatoire locale.
• Lamina propria macrophages : Macrophages de l’intestin localisés dans la lamina propria, participant à l’homéostasie tissulaire et à la défense muqueuse.
• Macrophages M1 et M2 : Deux profils fonctionnels de macrophages, l’un pro-inflammatoire (M1) et l’autre orienté vers la résolution et la réparation (M2).

📝 Points essentiels

• Les macrophages phagocytent les pathogènes et les cellules mortes, contribuant aussi à la surveillance et à l’élimination des débris.
• Ils présentent l’antigène aux lymphocytes T CD4+ via le CMH II, ce qui relie l’immunité innée à l’adaptation.
• Les macrophages produisent des cytokines IL-1, IL-6 et TNF-alpha lors d’une réponse inflammatoire.
• Les macrophages M1 sont stimulés par IFN-gamma, LPS et TNF-alpha, et produisent surtout IL-1beta, IL-6, IL-12 et IL-23, avec une activité NO et ROS.
• Les macrophages M2 sont stimulés par IL-4, IL-13 et IL-10, et produisent IL-10 et TGF-beta, avec un profil de réparation (arginase-1).

📖 3. Basophiles et mastocytes

🔑 Notions clés & Définitions

• Basophile : Cellule immunitaire circulante impliquée dans les réactions allergiques immédiates et les réponses Th2 via médiateurs et cytokines.
• Mastocyte : Cellule tissulaire de l’allergie qui déclenche une dégranulation rapide puis pilote l’inflammation et la cicatrisation.
• FcεRI : Récepteur haute affinité des IgE à l’origine du déclenchement de la dégranulation après stimulation allergénique.
• CD123 (IL-3Rα) : Récepteur de l’IL-3 qui soutient la croissance, l’activation et la survie des basophiles.
• Tryptase : Enzyme granulaire des mastocytes utilisée comme marqueur de dégranulation.

📝 Points essentiels

• Les basophiles circulent très peu, représentant moins de 1% des leucocytes du sang périphérique avant migration lors d’allergies ou d’infections parasitaires.
• Le déclenchement via IgE mobilise une dégranulation libérant histamine, leucotriènes et prostaglandines, ce qui participe aux réponses allergiques immédiates.
• Les basophiles sécrètent des cytokines Th2 comme IL-4 et IL-13, favorisant la polarisation Th2 et la production d’IgE.
• Les mastocytes existent surtout dans les tissus et déclenchent après activation une vasodilatation, un œdème et un prurit via histamine, héparine et sérotonine.
• Les mastocytes peuvent contribuer à l’anaphylaxie, l’urticaire et l’asthme allergique, et recrutent d’autres cellules par la sécrétion de médiateurs.

💡 Astuce mémo

IgE → FcεRI → dégranulation (histamine) : basophile ou mastocyte, même logique d’alarme.

📖 4. Plaquettes et marqueurs

🔑 Notions clés & Définitions

• CD41 GPIIb : Marqueur plaquettaire formant la sous-unité α de l’intégrine $\alpha_{IIb}\beta_3$, clé de l’agrégation plaquettaire.
• CD61 GPIIIa : Marqueur plaquettaire constituant la sous-unité β du complexe $\alpha_{IIb}\beta_3$, récepteur du fibrinogène dans l’agrégation.
• CD42b GPIbα : Marqueur plaquettaire correspondant au récepteur du facteur von Willebrand, permettant l’adhésion à l’endothélium lésé.
• P-selectine CD62P : Marqueur d’activation plaquettaire apparaissant à la surface après activation, impliqué dans l’interaction avec les leucocytes.
• Stockage médullaire des plaquettes : Compartiment de réserve où les plaquettes sont temporairement stockées, représentant environ un tiers du total.

📝 Points essentiels

• Les plaquettes circulent dans le sang périphérique avec une durée de vie de 7 à 10 jours.
• Dans la rate, les plaquettes sont stockées temporairement et représentent environ 1/3 des plaquettes totales.
• L’hémostase primaire repose sur l’adhésion à la lésion endothéliale, l’agrégation et la formation du clou plaquettaire.
• L’activation des plaquettes libère des phospholipides pro-coagulants et des facteurs qui favorisent la production de thrombine.
• Les plaquettes participent aussi à l’inflammation via des cytokines et chémokines et à la réparation tissulaire via des facteurs de croissance comme PDGF et TGF-β.
• En immunomodulation, elles interagissent avec des cellules dendritiques, des lymphocytes et des neutrophiles.

💡 Astuce mémo

41-61 = agrégation (fibrinogène) ; 42b = adhésion (vWF) ; 62P = activation qui attire les leucocytes.

📖 5. Cellules NK

🔑 Notions clés & Définitions

• CD56 (NCAM) : Marqueur principal des cellules NK, utilisé pour distinguer des sous-populations aux rôles différents dans l’immunorégulation et la cytotoxicité.
• CD16 (FcγRIII) : Récepteur de type Fc des cellules NK qui reconnaît des anticorps fixés sur des cellules cibles et déclenche l’ADCC.
• CD3 négatif : Absence de marqueur CD3 sur les cellules NK, critère clé pour les distinguer des lymphocytes T.
• Récepteurs activateurs NKG2D : Récepteurs de reconnaissance des cellules anormales porteurs de ligands spécifiques, qui participent au déclenchement des fonctions NK.
• KIRs inhibiteurs : Récepteurs inhibiteurs des cellules NK qui freinent l’activité après interaction avec le CMH I (HLA-I).

📝 Points essentiels

• Les sous-types NK incluent CD56bright CD16− et CD56bright CD16dim pour des fonctions immunorégulatrices, puis CD56dim CD16− et CD56dim CD16+ pour des profils cytotoxiques, et enfin CD− CD16+.
• Les cellules NK exercent une cytotoxicité spontanée contre des cellules tumorales ou infectées sans activation préalable.
• L’ADCC repose sur la reconnaissance par CD16 des cellules recouvertes d’anticorps.
• Les NK sécrètent IFN-γ et TNF-α, ce qui active les macrophages et favorise une polarisation Th1.
• Les récepteurs activateurs (NKG2D, NKp30, NKp44, NKp46) et inhibiteurs (KIRs avec HLA-I/CMH I) équilibrent l’activation NK.
• Les cellules NK participent à l’implantation embryonnaire via les cellules uNK, avec un rôle dans la tolérance fœtale.

💡 Astuce mémo

CD16 = anticorps (ADCC) ; CD56bright = régule ; CD56dim = tue ; KIR + HLA-I = freine (inhibition).

📖 6. Lymphocytes T gamma delta

🔑 Notions clés & Définitions

• CD1d : Molécule non classique du CMH qui présente des lipides à des lymphocytes T CD3+ spécialisés.
• Lymphocyte T CD3+ : Lymphocytes exprimant CD3 qui reconnaissent des antigènes portés par CD1d, avec un phénotype variable selon le tissu.
• NK1.1 : Marqueur associé aux cellules NK chez la souris, dont l’expression varie selon le sous-type et l’espèce.
• CD161 : Marqueur chez l’humain, homologue de NK1.1 et dont l’expression varie selon le sous-type.
• NKG2D et CD94 : Récepteurs à expression variable selon l’activation, co-exprimés sur des cellules de type NK.

📝 Points essentiels

• Les cellules T CD3+ présentent des phénotypes variables selon le tissu et coexprimant parfois des marqueurs de type NK comme NK1.1 chez la souris et CD161 chez l’humain.
• Les cellules NKT répondent rapidement en sécrétant des cytokines dès la stimulation.
• Elles reconnaissent des lipides ou glycolipides via CD1d, notamment des dérivés bactériens ou des auto-lipides.
• Après stimulation, elles peuvent produire massivement IFN-γ, IL-4, IL-10 et IL-17 afin de réguler l’immunité innée et adaptative.
• Elles participent à l’immunité antitumorale en tuant des cellules tumorales et en activant d’autres cellules immunitaires.

💡 Astuce mémo

CD1d = lipides (bactéries ou auto) ; NKT = réponse cytokines rapide puis massive (IFN-γ, IL-4, IL-10, IL-17).

📖 7. Cellules NKT

📖 8. Ontogenèse des cellules dendritiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellules dendritiques plasmacytoïdes : Les cellules dendritiques plasmacytoïdes sont une sous-population spécialisée dans la production d’interférons lorsqu’elles détectent des acides nucléiques viraux ou bactériens.
• Siglec-1 CD169 : Le récepteur Siglec-1 est une lectine membranaire aux acides sialiques impliquée dans la capture et l’internalisation de certains signaux/particules.
• Endocytose médiée par TLR : L’endocytose permet l’acheminement de ligands vers des récepteurs de type Toll situés dans des compartiments intracellulaires pour déclencher la réponse.
• TLR7 endosomal : Le récepteur TLR7, localisé dans les endosomes, reconnaît l’ARN simple brin viral et déclenche une réponse antivirale.
• TLR9 endosomal : Le récepteur TLR9, localisé dans les endosomes, reconnaît l’ADN CpG non méthylé et participe à l’immunité antivirale et antibactérienne.

📝 Points essentiels

• Les TLR7 et TLR9 sont localisés dans les endosomes, ce qui relie l’internalisation des ligands à l’activation des réponses antivirales.
• La voie de signalisation de TLR7 conduit à l’activation de l’IRF7 et à la production d’interférons de type I.
• La voie de signalisation de TLR9 implique l’IRF7 et aboutit à une réponse antivirale et antibactérienne.
• Le texte associe explicitement l’activation des cellules dendritiques plasmacytoïdes à TLR7 et à TLR9.
• Siglec-1 (CD169) est présenté comme un récepteur d’endocytose lié aux lectines aux acides sialiques.

💡 Astuce mémo

pDC = IFN-I via endosome : TLR7 pour ARN simple brin, TLR9 pour ADN CpG non méthylé.

📖 9. Ganglion lymphatique après stimulation

🔑 Notions clés & Définitions

• Hypertrophie du ganglion : L’état après stimulation correspond à une augmentation du volume du ganglion lymphatique, traduction morphologique de l’activation immunitaire.
• Centres germinatifs : Les centres germinatifs sont des structures actives du cortex où les lymphocytes B prolifèrent et se différencient après stimulation antigénique.
• Expansion de la zone T : L’expansion de la zone T correspond à l’augmentation marquée du paracortex due à la prolifération et à l’activation des lymphocytes T.
• Accumulation de plasmocytes en médulla : L’activation antigénique entraîne une hausse de l’activité sécrétoire en médulla, avec accumulation de plasmocytes producteurs d’anticorps.
• Recrutement via HEV activées : Les vaisseaux à endothélium spécialisé HEV renforcent l’adhésion et favorisent l’entrée de nouveaux lymphocytes pour soutenir la réponse.

📝 Points essentiels

• Après stimulation antigénique, le ganglion lymphatique augmente de taille et passe d’une structure compacte à une organisation plus “active”.
• Au cortex, des follicules primaires inactifs laissent place à des centres germinatifs actifs (follicules secondaires).
• Dans le paracortex, la faible activité initiale devient une expansion importante liée à la prolifération des lymphocytes T.
• En médulla, l’activité sécrétoire faible s’accompagne d’une accumulation de plasmocytes et d’une production accrue d’anticorps.
• La densité de cellules dendritiques augmente et elles migrent depuis les tissus périphériques.
• Les HEV deviennent plus permissifs grâce à l’augmentation des molécules d’adhésion, facilitant le recrutement des lymphocytes.

💡 Astuce mémo

Avant stimulation = compact et peu actif ; après stimulation = hypertrophie + centres germinatifs + expansion zone T + plasmocytes + HEV qui recrutent.

📖 10. Chimiokines : familles et nomenclature

🔑 Notions clés & Définitions

• Familles de chimiokines : Familles de chimiokines regroupant ces protéines selon la disposition de leurs cystéines (C, CC, CXC, CX3C) dans la région N-terminale.
• CC chimiokines : Sous-famille de chimiokines portant deux cystéines adjacentes en N-terminal, associées à l’attraction de monocytes et de lymphocytes T.
• CXC chimiokines : Sous-famille de chimiokines où les cystéines sont séparées par un acide aminé (CXC), impliquée notamment dans l’attirance des neutrophiles.
• CX3C chimiokines : Sous-famille de chimiokines caractérisée par trois acides aminés entre deux cystéines (CX3C), incluant la fractalkine.
• C chimiokines : Sous-famille de chimiokines contenant une seule cystéine, plus rare, avec des rôles immunitaires spécifiques.

📝 Points essentiels

• La nomenclature des chimiokines se base sur la disposition des cystéines dans la structure : C, CC, CXC ou CX3C selon le motif du domaine N-terminal.
• Dans la dénomination, le préfixe L indique un ligand, par exemple CCL2 comme ligand des récepteurs CCR.
• Dans la dénomination d’un récepteur, le préfixe R désigne le récepteur, par exemple CCR5.
• Des noms historiques peuvent coexister avec le nom standard, comme CCL2 correspondant aussi à MCP-1.
• Chaque famille (C, CC, CXC, CX3C) reflète une logique structurale liée aux interactions avec les cellules immunitaires.

📖 11. Fonctions et récepteurs des chimiokines

🔑 Notions clés & Définitions

• Chimiokines : Petites protéines sécrétées qui orientent la migration des leucocytes vers les sites d’inflammation et coordonnent la réponse immunitaire précoce.
• Nomenclature ligand-récepteur : La lettre L du nom de chimiokine indique le ligand, et la lettre R du nom du récepteur indique le récepteur (ex. CCL2 pour CCR2).
• CXCL8 IL-8 : Chimiokine recrutant les neutrophiles, produite notamment par les macrophages et les cellules endothéliales.
• CCL2 MCP-1 : Chimiokine recrutant monocytes et cellules dendritiques immatures, produite par des macrophages, fibroblastes et cellules endothéliales.
• CXCL10 IP-10 : Chimiokine produite lors d’une infection, qui attire des lymphocytes T activés et des cellules NK via son récepteur.

📝 Points essentiels

• Les chimiokines guident le trafic des leucocytes vers les foyers d’infection ou de danger et orchestrent les étapes précoces de l’inflammation.
• La réponse antivirale précoce peut impliquer des chimiokines comme CXCL10, capables de recruter des cellules immunitaires effectrices.
• Les chimiokines relient immunité innée et adaptative en recrutant notamment des cellules présentatrices d’antigènes.
• CXCL8 (IL-8) active surtout CXCR1 et CXCR2 pour attirer les neutrophiles.
• CCL2 (MCP-1) signale via CCR2 pour recruter des monocytes et des DC immatures.
• CXCL10 (IP-10) agit via CXCR3 pour recruter des lymphocytes T activés et des cellules NK.

💡 Astuce mémo

IL-8→CXCR1/2 neutros ; MCP-1→CCR2 monocytes/DC ; IP-10→CXCR3 T activés/NK.

📖 12. Cytokines de l’immunité innée

🔑 Notions clés & Définitions

• Cytokines : Les cytokines sont des protéines régulatrices de faible masse ou des glycoprotéines sécrétées en réponse à des stimuli et qui contrôlent le développement et l’activité des cellules immunitaires.
• Interleukines (IL) : Les interleukines sont des cytokines sécrétées par certains leucocytes et qui agissent sur d’autres leucocytes pour coordonner la réponse immunitaire.
• TNF-α : Le TNF-α est une cytokine produite notamment par des macrophages, des cellules dendritiques et des cellules NK qui favorise l’inflammation et l’activation de l’endothélium.
• IL-12 : L’IL-12 est une cytokine produite par des cellules dendritiques et des macrophages qui active les cellules NK et oriente la réponse T vers Th1.
• IFN-α/β (type I) : Les IFN-α et IFN-β sont des cytokines produites par des cellules infectées et des cellules dendritiques plasmacytoïdes pour déclencher une réponse antivirale.

📝 Points essentiels

• La sensibilité d’une cellule cible à une cytokine dépend de la présence de récepteurs membranaires spécifiques.
• Une cytokine peut agir de façon autocrine, paracrine ou endocrine selon l’emplacement de sa cellule cible par rapport à celle qui la sécrète.
• Les cytokines présentent pléiotropie, redondance, synergie, antagonisme et induction de cascades pour coordonner l’activité cellulaire.
• Le TNF-α provoque inflammation, fièvre, activation de l’endothélium et participe au recrutement cellulaire.
• L’IL-1β, l’IL-6 et l’IL-12 s’inscrivent dans l’orchestration précoce : elles soutiennent inflammation/fièvre, protéines de phase aiguë, et polarisation Th1 via activation NK.

💡 Astuce mémo

Pro-inflammation : TNF-α, IL-1β, IL-6 ; Axe Th1/NK : IL-12 + IL-18 ; Freins : IL-10 et TGF-β ; Anti-viral : IFN-α/β.

📊 Tableaux de synthèse

Macrophages M1 vs M2 (caractéristiques)

Ganglion lymphatique avant vs après stimulation antigénique

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre immunité et immunologie : l’une décrit les mécanismes de défense, l’autre l’étude des mécanismes.
2. Inverser M1 et M2 : M1 est pro-inflammatoire (IFN-gamma/LPS/TNF-alpha, iNOS/NO, IL-12/IL-23), M2 est orienté réparation/résolution (IL-4/IL-13/IL-10, arginase-1, IL-10/TGF-beta).
3. Croire que les basophiles sont dans les tissus comme les mastocytes : le cours dit que les basophiles sont surtout circulants très peu nombreux et recrutés/migrants lors d’allergies/parasitoses.
4. Mélanger l’activation via IgE selon le type de cellule : FcεRI déclenche dégranulation rapide chez basophiles/mastocytes, mais mastocytes sont tissulaires et dominent les réactions locales.
5. Se tromper sur les rôles NK : CD56dim CD16+ est décrit cytotoxique, tandis que CD56bright CD16− est davantage immunorégulateur ; oublier ADCC = CD16.
6. Oublier que les T NKT reconnaissent des lipides via CD1d (pas via CMH classique) et qu’après stimulation elles peuvent sécréter massivement IFN-γ, IL-4, IL-10 et IL-17.
7. Relier les TLR au mauvais compartiment : TLR7 et TLR9 sont endosomaux dans le cours (ARN simple brin viral, ADN CpG non méthylé), alors que d’autres TLR sont membrane plasmique.

✅ Checklist Examen

1. Définir immunité, immunologie et système immunitaire, et préciser la fonction de maintien de la cohérence tissulaire et l’élimination des constituants altérés/substances étrangères/agents infectieux.
2. Lister des sous-types de macrophages par localisation (alvéoles, foie, SNC, intestin/lamina propria, tissus conjonctifs) et donner leurs grandes fonctions (phagocytose, présentation CMH II aux CD4+, cytokines IL-1/IL-6/TNF-alpha).
3. Décrire la logique d’interface innée/adaptative des macrophages (phagocytose + présentation antigénique via CMH II) et les différences fonctionnelles M1 vs M2 (stimulations, cytokines, activité NO/ROS vs réparation/arginase-1).
4. Donner les caractéristiques clés basophiles vs mastocytes : localisation, très faible proportion des basophiles (<1%) et dégranulation rapide par FcεRI (histamine/leucotriènes/prostaglandines vs mastocyte : vasodilatation/œdème/prurit).
5. Associer les marqueurs plaquettaires et leur rôle : CD42b (vWF/adhésion), CD41+CD61 (agrégation/fibrinogène), P-selectine CD62P (activation/interaction leucocytes), et rappeler durée de vie plaquettes (7-10 jours) + réserve splénique (~1/3).
6. Reconnaître les cellules NK : CD3 négatif, marqueurs CD56 et CD16, distinction CD56bright (immunorégulation) vs CD56dim (cytotoxicité), et expliquer l’ADCC (CD16 + anticorps sur cellules cibles).
7. Décrire les récepteurs NK équilibre activation/inhibition : récepteurs activateurs (NKG2D….) vs KIR inhibiteurs après interaction avec le CMH I (HLA-I/CMH I).
8. Expliquer comment les T gamma delta et les NKT sont distinguées dans le cours : TCR CD3+, reconnaissance d’antigènes non conventionnels par T γδ (indépendant CMH) ; NKT = iTCR invariant + CD1d (lipides/glycolipides), réponse cytokines rapide puis massive.
9. Pour les pDC et l’ontogenèse liée : citer TLR7 et TLR9 endosomaux, leur rôle dans l’activation (IRF7) et la production d’interférons de type I, et le récepteur d’endocytose Siglec-1 (CD169).
10. Pour la structure du ganglion après stimulation : préciser hypertrophie, centres germinatifs, expansion de la zone T, accumulation de plasmocytes en médulla, augmentation DC, et augmentation d’adhérence liée à l’activation des HEV.
11. Relier chimiokines et récepteurs : familles (C/CC/CXC/CX3C), règle L (ligand) et R (récepteur) avec exemples (CCL2-CCR2, CXCL8-CXCR1/2, CXCL10-CXCR3) et fonction de guidage des leucocytes.
12. Pour les cytokines de l’immunité innée : citer cytokines (TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-12, IFN-α/β) et leurs rôles (inflammation/fièvre/recrutement vs antiviraux/Th1/NK ; freins IL-10/TGF-β) + principe sensibilité selon récepteurs et action autocrine/paracrine/endocrine.