Fiche de révision : Recrutement et reconnaissance immunitaires

Plan du Cours

  1. Cellules phagocytaires et rôles
  2. Phagocytose et arsenal antimicrobien
  3. Monocytes et macrophages tissulaires
  4. Capture des corps étrangers
  5. Goutte, écharde et goutte
  6. Chimiotactisme et signaux d’alerte
  7. Diapédèse et adhésion leucocytaire
  8. Molécules d’adhésion leucocytaire
  9. Recrutement des neutrophiles et monocytes
  10. Reconnaissance des agents pathogènes
  11. PAMP et familles de PRR
  12. Structure et spécificité des TLR
  13. Reconnaissance et signalisation TLR
  14. Fonctions des TLR et immunité adaptative
  15. Récepteurs intracellulaires NLR
  16. Phagocytose et digestion microbienne

1. Cellules phagocytaires et rôles

Notions clés & Définitions

  • Cellules phagocytaires : Cellules qui captent des corps étrangers extracellulaires, les internalisent dans des vacuoles et éliminent leur contenu.

Points essentiels

📌 L’endocytose peut être réalisée par toutes les cellules, tandis que la phagocytose exige un arsenal d’élimination présent dans certaines cellules spécialisées.

  • Les neutrophiles représentent 45 à 70 % des leucocytes circulants et ont une durée de vie d’environ 2 à 3 jours.

Astuce mémo

Neutrophiles circulants, macrophages résidents

2. Phagocytose et arsenal antimicrobien

Points essentiels

  • Élie Metchnikoff, biologiste ayant travaillé à l’Institut Pasteur à la fin du XIXe siècle et au début du XXe siècle, a mis en évidence la capacité de certains leucocytes à ingérer des bactéries et a nommé ce mécanisme phagocytose.

  • 🔄 Les étapes principales de la phagocytose sont : la reconnaissance de la cible, son internalisation dans un phagosome, l’élimination du contenu après fusion avec des lysosomes

  • Le burst oxydatif, ou poussée respiratoire, produit notamment de l’eau oxygénée et des radicaux hydroxyles, qui contribuent à détruire les agents phagocytés ; le monoxyde d’azote, produit par les NO synthases, participe également à cette destruction.

  • Des agents infectieux peuvent échapper à la phagocytose en masquant leurs PAMPs, en mimant des molécules du soi, en bloquant l’endocytose ou en empêchant la fusion du phagosome avec les lysosomes.

Astuce mémo

Reconnaissance → phagosome → digestion

3. Monocytes et macrophages tissulaires

Points essentiels

📌 Un monocyte est un phagocyte mononucléé circulant, tandis qu’un macrophage est la forme différenciée qui se trouve dans les tissus.

  • 🔄 La maturation du monocyte en macrophage comprend : quelques heures de circulation sanguine, la traversée de l’endothélium vasculaire, la différenciation dans les tissus, avec augmentation de taille et enrichissement du cytoplasme

📌 Les neutrophiles ont un pouvoir phagocytaire supérieur à celui des macrophages, tandis que les macrophages ont une capacité hydrolytique et des fonctions de communication et de présentation antigénique importantes.

📌 Le profil M1 des macrophages est pro-inflammatoire, tandis que le profil M2 assure notamment des fonctions Scavenger, participe à la réparation tissulaire et favorise la tolérance.

4. Capture des corps étrangers

Points essentiels

  • 🔄 La capture par les extensions membranaires suit ces étapes :
    1. Les extensions s’enroulent autour du corps étranger.
    2. Elles le captent.
    3. Elles le ramènent vers le corps cellulaire.
    4. Elles commencent son internalisation.

Astuce mémo

Le pseudopode agit comme un lasso qui ramène le corps étranger vers la cellule.

5. Goutte, écharde et goutte

Notions clés & Définitions

  • Goutte : Liée à la formation de cristaux d’acide urique qui se déposent dans les articulations, notamment celles des mains, des pieds ou des genoux.

Points essentiels

  • Lors d’une crise de goutte, les macrophages mobilisés par les cristaux d’acide urique tentent de les éliminer et, s’ils échouent, stimulent une réponse inflammatoire susceptible d’endommager le tissu.

Astuce mémo

Cristaux d’acide urique → activation des macrophages → inflammation dommageable.

6. Chimiotactisme et signaux d’alerte

Notions clés & Définitions

  • Chimiotactisme : Capacité de certaines cellules à lancer un signal d’alerte attirant d’autres cellules immunitaires ou des facteurs moléculaires vers le site infectieux.

Points essentiels

  • Dans une infection, le déclenchement de la réponse inflammatoire constitue la première véritable étape de la réaction de phagocytose.

  • Les cellules résidentes des tissus libèrent des molécules d’alerte qui agissent sur l’endothélium vasculaire et déclenchent le recrutement de leucocytes circulants et de facteurs moléculaires, notamment le complément et les anticorps.

  • Les neutrophiles sont les premiers leucocytes mobilisés par chimiotactisme et infiltrent fortement les tissus durant les 24 à 48 premières heures.

7. Diapédèse et adhésion leucocytaire

Notions clés & Définitions

  • Diapédèse leucocytaire : Passage transendothélial des leucocytes qui quittent la circulation sanguine pour infiltrer les tissus.

Points essentiels

  • Le recrutement leucocytaire comprend l’adhésion faible et le rolling sur l’endothélium, l’arrêt par adhésion forte, le passage entre les cellules endothéliales puis la migration tissulaire selon le gradient de chimiokines.

📌 L’adhésion faible établit et maintient le contact initial des leucocytes avec l’endothélium, tandis que l’adhésion forte les immobilise au site de traversée.

Astuce mémo

Rolling faible → arrêt ferme → traversée → migration selon le gradient.

8. Molécules d’adhésion leucocytaire

Points essentiels

  • Les sélectines et les molécules d’adhésion cellulaire de la famille des CAM participent à l’adhésion faible entre leucocytes et endothélium.

  • Les intégrines sont des récepteurs hétérodimériques constitués d’une chaîne α et d’une chaîne β, souvent β2 appelée CD18, et assurent notamment l’adhésion forte.

Astuce mémo

Sélectines et CAM accrochent faiblement ; intégrines assurent l’adhésion forte.

9. Recrutement des neutrophiles et monocytes

Points essentiels

  • Lors du recrutement des neutrophiles, l’IL-8 active l’endothélium, qui expose rapidement la P-sélectine puis la E-sélectine pour permettre le contact avec les neutrophiles portant des molécules de type mucine.

  • Hors contexte infectieux, les monocytes expriment la L-sélectine et l’endothélium le CD34, permettant le rolling; les molécules d’adhésion forte permettent ensuite leur sortie de la circulation.

10. Reconnaissance des agents pathogènes

Points essentiels

📌 La reconnaissance directe des agents pathogènes repose sur les PRR qui détectent les PAMPs, tandis que la reconnaissance indirecte repose sur leur opsonisation par des anticorps ou des molécules du complément.

  • Les PRR reconnaissent des motifs moléculaires des agents pathogènes absents du soi grâce à des domaines de reconnaissance hérités au cours de l’évolution, ce qui relève de l’immunité innée et non adaptative.

Astuce mémo

PRR et PAMP : reconnaissance directe innée ; anticorps ou complément : reconnaissance indirecte.

11. PAMP et familles de PRR

Notions clés & Définitions

  • Lipopolysaccharide : Molécule ancrée dans la membrane externe des bactéries à Gram négatif et dont le lipide A assure l’ancrage.

Points essentiels

  • Les séquences CpG correspondent à une cytosine directement reliée à une guanine ; cette cytosine est généralement déméthylée chez les procaryotes et méthylée dans le génome humain.

  • Le lipide A du LPS est une endotoxine qui peut être toxique pour les cellules lorsqu’elle est libérée.

📌 Les PRR endocytiques déclenchent la phagocytose, les PRR sécrétés servent d’opsonines et les PRR de signalisation déclenchent des cascades intracellulaires.

📌 Les récepteurs Scavenger déclenchent l’endocytose sans activer les voies de réponse inflammatoire et reconnaissent notamment les LDL oxydés et la phosphatidylsérine exposée sur des cellules en mort cellulaire.

12. Structure et spécificité des TLR

Points essentiels

  • Les TLR possèdent des domaines extracellulaires riches en leucines et un domaine intracellulaire de signalisation appelé TIR.

  • Les TLR sont des récepteurs activateurs qui stimulent les réponses immunitaire et inflammatoire.

  • Les spécificités citées sont :
    • TLR3 : ARN double brin
    • TLR5 : flagelline
    • TLR7, TLR8 et TLR9 : déterminants issus des génomes infectieux

13. Reconnaissance et signalisation TLR

Points essentiels

  • 🔄 La reconnaissance du LPS par le TLR4 implique : la liaison du LPS à la LBP, l’interaction du complexe LPS–LBP avec le TLR4 et le CD14, l’intervention du cofacteur MD2
  • Le domaine TIR du TLR4 recrute l’adaptateur MyD88, dont le domaine TIR permet l’interaction avec le récepteur et l’engagement de cascades enzymatiques de phosphorylation faisant intervenir principalement IRAK1 à IRAK4.

📌 Les cascades de signalisation des TLR convergent principalement vers la voie des MAP kinases, qui contrôle notamment le cycle cellulaire et la différenciation, et vers la voie NF-κB, qui active l’expression de gènes inflammatoires.

14. Fonctions des TLR et immunité adaptative

Points essentiels

  • Les TLR peuvent induire la production d’interférons alpha ou bêta, qui modifient le métabolisme cellulaire et retardent la multiplication virale dans les cellules infectées.

  • La voie NF-κB activée par les TLR favorise la production des cytokines pro-inflammatoires interleukine 1, interleukine 6 et TNF.

  • Pour activer un lymphocyte T naïf, la reconnaissance du complexe CMH–antigène constitue le premier signal et doit être accompagnée d’un signal de costimulation.

  • Le lymphocyte T naïf exprime CD28, qui reçoit les signaux de costimulation CD80 et CD86, également appelés B7-1 et B7-2, exprimés par la cellule présentatrice d’antigène.

📌 Le troisième signal transmis par la cellule présentatrice dépend notamment des cytokines produites et oriente la réponse adaptative vers des profils tels que TH1, Th2 ou Th17.

15. Récepteurs intracellulaires NLR

Notions clés & Définitions

  • NLR : Récepteurs solubles intracellulaires présents dans le cytosol et impliqués dans la reconnaissance de déterminants infectieux.

Points essentiels

  • Les domaines des NLR comprennent : les domaines LRR riches en leucines, les domaines NOD impliqués dans l’oligomérisation, les domaines CARD de signalisation, les domaines de type pyrine

16. Phagocytose et digestion microbienne

Points essentiels

  • La phagocytose internalise l’élément reconnu dans un phagosome, qui fusionne ensuite avec des lysosomes pour former un phagolysosome où le contenu est digéré.

  • Le pH des phagolysosomes est de l’ordre de 3,5 à 4, ce qui leur confère une activité bactériostatique et éventuellement bactéricide.

  • La NADPH oxydase convertit l’oxygène en ions superoxydes, la superoxyde dismutase transforme ces ions en eau oxygénée, puis la myéloperoxydase produit des ions hypochloreux et des ions hydroxyles.

Astuce mémo

Phagosome, fusion lysosomale, digestion, rejet des débris

Tableaux de synthèse

Neutrophiles et macrophages

CaractéristiqueNeutrophilesMacrophages
Localisation principaleCirculation sanguineTissus, sous forme résidente ou mobile
Pouvoir phagocytairePlus importantMoins important
Fonctions distinctivesPhagocytoseCommunication et présentation antigénique

Adhésion faible et adhésion forte

DimensionAdhésion faibleAdhésion forte
Molécules principalesSélectines et CAMIntégrines
RôleContact initial et rollingImmobilisation avant la traversée
Partenaires endothéliauxP-sélectine, E-sélectine et ligandsICAM, VCAM et CD31

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1. Concernant les cellules phagocytaires :

2. Une cellule réalise une endocytose, mais ne possède pas l’arsenal nécessaire pour éliminer le contenu internalisé. Quelle analyse est exacte ?

Faire le QCM →

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Que font les cellules phagocytaires des corps étrangers extracellulaires ?

Elles les captent, les internalisent dans des vacuoles et en éliminent le contenu.

Où les cellules phagocytaires internalisent-elles les corps étrangers ?

Dans des vacuoles.

Que font les cellules phagocytaires du contenu des vacuoles ?

Elles l’éliminent.

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