Comment est-ce que notre système immunitaire arrive à identifier les pathogènes? (SQ-27)
Il y a des milliards de microorganismes pathogènes dans notre environnement – les bactéries, les champignons, les virus et les parasites – qui tentent sans relâche de pénétrer dans nos corps et de nous infecter. Et pourquoi ne le feraient-ils pas! Notre corps est non seulement un environnement très conducteur où ils peuvent croître et se multiplier, mais ils peuvent également y libérer des toxines et causer des infections allant du simple rhume à la rougeole, la dysenterie, la tuberculose, la varicelle, la malaria et d’autres maladies graves. Fort heureusement, ce n’est pas aussi facile qu’il n’y parait, et ce, grâce aux mécanismes de défense mis en place par le système immunitaire – le très élaboré et puissant logiciel antivirus de notre corps.
Notre système immunitaire consiste en un réseau complexe de cellules, tissus et organes qui travaillent en continu et en tandem pour protéger le corps contre toute infection microbienne, et pour identifier et détruire les pathogènes encore capables de nous envahir. Et qui plus est, il est même apte à se souvenir de l’envahisseur, afin de pouvoir lancer une attaque bien plus rapide si le même microbe frappe de nouveau, ce qui fait que notre y devient immunisé.
Comment est-ce que notre système immunitaire arrive à réaliser cet incroyable exploit? Le fonctionnement de notre système immunitaire n’est pas tout à fait clair et ce sujet est un foyer de recherche dans lequel plusieurs mystères restent encore à expliquer. Mais pour l’illustrer simplement, nous pouvons dire que le système immunitaire emploie plus d’un mécanisme pour assurer notre sécurité contre l’invasion de pathogènes, contre les infections, et contre les maladies. Pour comprendre cela, passons rapidement en revue les concepts d’immunité innée et d’immunité adaptative – les deux branches de notre système immunitaire.
Les systèmes immunitaires inné et adaptatif
Certaines composantes de notre système immunitaire, les globules blancs appelés macrophages, patrouillent constamment dans le corps à la recherche de germes pour les détruire dès qu’ils y pénètrent. Ce processus nous donne une immunité naturelle, également appelée immunité innée ou naturelle. Mais qu’arrive-t-il si cette première ligne de défense ne parvient pas à remplir ses fonctions? C’est là que notre système immunitaire adaptatif, ou acquis, entre en scène – en employant les cellules lymphocytes T et lymphocytes B, qui sont plus féroces et puissantes, de son arsenal. Examinons tout cela plus en détails.
Le système immunitaire inné est constitué de cellules et de protéines qui sont toujours en état d’alerte et qui sont prêtes à tuer et à engloutir les pathogènes en vue sans aucune discrimination. Les principales armes utilisées dans ce combat sont les barrières physiques, telles que la peau et les voies respiratoires, suivies d’une vaste variété de cellules immunitaires, telles que les leucocytes phagocytaires, les cellules dendritiques, et les cellules tueuses naturelles (Natural Killer cells), qui travaillent de concert avec de nombreuses protéines différentes pour chercher et détruire l’ennemi. Notre immunité innée consiste en une attaque non spécifique contre tout pathogène, déclenchée dans les quelques heures suivant l’arrivée des antigènes dans notre corps. Les propriétés chimiques de ces antigènes étrangers sont ce qui cause ce déclanchement. Mais, parfois, ce mécanisme n’est pas suffisant pour enrayer les pathogènes. Nous entrons maintenant dans le domaine de l’immunité adaptative.
Le système immunitaire adaptatif emploie des cellules immunitaires encore plus hautement spécialisées pour se débarrasser des pathogènes. Les composantes de l’immunité adaptative sont généralement silencieuses, mais lorsqu’activées, elles lancent une féroce attaque en activant d’autres cellules immunitaires et en libérant des protéines spéciales pour neutraliser les microbes. L’immunité adaptative joue également un rôle important dans la création d’une mémoire immunologique – ce qui permet au système immunitaire de se souvenir des pathogènes qu’il a trouvés et qu’il a combattus. Cette mémoire permet au système immunitaire de réagir beaucoup plus rapidement et efficacement lors de l’attaque suivante.
Cela semble être un très bon modus operandi. Notre système immunitaire travaille en identifiant, en reconnaissant et en détruisant les agents étrangers. En même temps, cette incroyable machinerie sait comment ne pas attaquer ses propres cellules. Compte tenu du fait que dans notre résident à la fois des bonnes et des mauvaises bactéries, comment est-ce que le système immunitaire arrive à différencier les cellules du corps et les dangereux microorganismes étrangers? Qu’est-ce qui donne à notre système immunitaire la capacité de reconnaitre les composantes cellulaires de son propre corps? Comment est-ce que tout cela fonctionne?
Comment est-ce que notre système immunitaire reconnait les envahisseurs étrangers?
Le mystère réside dans les protéines et les sucres, appelés antigènes, présents sur la surface cellulaire de pratiquement toutes les cellules vivantes et tous les virus. Ces substances chimiques sont propres à tous les êtres vivants. Par exemple, les protéines d’une bactérie ou d’un virus seront différentes des protéines des cellules de notre corps. Il est vrai que les cellules de notre corps ont également des protéines de surface, mais les scientifiques indiquent que notre système immunitaire a été exposé à ses propres molécules, protéines cellulaires et sucres dans l’utérus. Par conséquent, notre système immunitaire a appris à un stade très précoce à reconnaitre ces protéines comme étant les « siennes » et à les ignorer sachant qu’elles sont inoffensives, faute de quoi il attaquerait même ses propres cellules et tissus, ce qui causerait le malheureux et peu connu trouble auto-immunitaire.
Antigènes : Un antigène est une substance qui amène le système immunitaire à générer des anticorps. Si vous décomposez le mot, antigène signifie littéralement générateur d’anticorps.
Anticorps : Globules blancs spécialisés, appelés cellules B, qui produisent des protéines en forme de « y » appelées anticorps. Ces protéines sont capables de s’adapter chimiquement à un antigène spécifique et de s’y attacher, et elles aident à neutraliser les pathogènes de plusieurs manières.
Cellules B et T : Identifier, tuer et mémoriser un pathogène
Toute cette discussion à propos des antigènes et des anticorps serait incomplète si on ne mentionnait pas les deux types de lymphocytes – les cellules B et T. Ces globules blancs hautement spécialisés sont des cellules de défense sur mesure– faites pour affronter un germe particulier.
- Chaque cellule lymphatique a des récepteurs sur sa surface qui aident à reconnaitre les marqueurs de protéines étrangères ou les antigènes des pathogènes.
- Ces récepteurs sont hautement évolués et chaque récepteur ne peut correspondre qu’à un seul antigène spécifique. Par exemple, lorsqu’un certain germe infecte notre corps, seules les cellules T et B qui possèdent les récepteurs pouvant correspondre ou s’adapter à un antigène particulier sont activées.
- Les cellules T et B sélectionnées vont rapidement reproduire et créer une puissante armée pour combattre et enrayer l’infection.
- Certaines cellules T et B seront chargées de se souvenir de l’envahisseur.
Si les récepteurs de chaque cellule lymphatique ne correspondent qu’à un seul type spécifique d’antigène, est-ce que cela limite le processus? Eh bien, nous ne qualifions pas notre système immunitaire de merveilleuse invention de la nature sans raison. Notre système immunitaire peut produire différentes cellules lymphatiques pouvant s’accorder à presque toutes les formes d’antigènes.
Les fonctions des cellules T
Les cellules T naissent dans la moelle osseuse et migrent vers le thymus, où elles arrivent à maturité. Il existe deux types de cellules T; les cellules T auxiliaires et les cellules T tueuses. La principale fonction des cellules T auxiliaires est de libérer des protéines pour activer les cellules T tueuses et les cellules B, alors que les cellules T tueuses se spécialisent dans la destruction des cellules infectées par des virus ou des bactéries. Les cellules T tueuses ont la capacité de tuer les cellules cancéreuses aussi.
Les fonctions des cellules B
Lorsqu’un microorganisme étranger envahit le corps, les cellules B le reconnaissent et s’attachent à l’antigène présent sur sa surface. Les protéines produites par les cellules T auxiliaires font passer les cellules B à une vitesse supérieure afin qu’elles passent à l’action et c’est à ce moment que les cellules B se divisent rapidement en deux nouveaux types de cellules – les plasmocytes et les cellules B à mémoire. Les plasmocytes produisent des anticorps en forme de « y » qui circulent et cherchent des antigènes correspondants et s’y attachent. Lorsqu’ils rencontrent et s’attachent à leur antigène particulier, les plasmocytes se dupliquent rapidement et font plusieurs copies d’anticorps durant le processus. Les anticorps peuvent immobiliser les bactéries, créer un environnement qui encourage d’autres cellules immunitaires à engloutir le pathogène, et libérer des protéines pour activer d’autres cellules immunitaires afin qu’elles contribuent au combat. Les anticorps neutralisent également les toxines des pathogènes et rendent les virus incapables d’infecter de nouvelles cellules.
Certaines des cellules B et T restent des cellules à mémoire – aidant le système immunitaire à agir rapidement et à lancer une attaque plus féroce au cas où le même pathogène (antigène) attaque le corps de nouveau. Cette fois, le système immunitaire sera capable d’éliminer ces pathogènes avant même que vous ne ressentiez les signes indicateurs d’infection ou d’inflammation.
Il va sans dire que notre système immunitaire s’exécute dans un environnement très complexe en utilisant un large éventail de cellules immunitaires. Ces cellules, lorsqu’activées, subissent des transformations stratégiques et produisent de puissantes substances chimiques qui réalisent une variété de fonctions pour déclencher des réactions immunomodulatoires – telles que le signalement et l’enrôlement des autres cellules immunitaires au combat; la mobilisation de macrophages, des cellules tueuses naturelles et d’autres protéines sur le site de l’infection; l’inhibition de la duplication des pathogènes; et même l’activation des gènes qui expriment des protéines antivirales, protégeant ainsi les cellules avoisinantes contre l’infection et empêchant l’infection de se propager davantage. Ce réseau de communication extrêmement élaboré et autodéterminé fonctionne de plusieurs manières, connues ou inconnues, afin de nous garder en sécurité et en santé.
Traduit par: Claire S. E
Références :
- The Immune System - in More Detail. Nobelprize.org
- How does the immune system work? U.S National Library of medicine. PubMed Health. 2013
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