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Alerte, riposte, mémoire : de l'inflammation à la vaccination

Première · SVT · environ 20 min

Une écharde, et en quelques heures la peau rougit, chauffe, gonfle et fait mal. Tu as eu la varicelle petit ? Tu ne l'attraperas sans doute plus. Voilà les deux étages de ton système immunitaire : une riposte immédiate, puis une riposte ciblée qui garde la mémoire.

L'immunité innée : la riposte immédiate

Quand un microbe franchit la peau ou les muqueuses, l'immunité innée se déclenche. Présente dès la naissance et chez tous les animaux, elle agit en quelques heures. Ses cellules ne reconnaissent pas un microbe précis, mais des motifs moléculaires communs à beaucoup de microbes (composants de la paroi des bactéries…).

Des cellules sentinelles (macrophages, cellules dendritiques, mastocytes) repèrent l'intrus et libèrent des médiateurs chimiques (histamine, prostaglandines…) : c'est la réaction inflammatoire aiguë. Chaque symptôme a une cause :

  • rougeur et chaleur : les vaisseaux sanguins se dilatent, le sang afflue ;
  • gonflement (œdème) : les vaisseaux deviennent plus perméables et du plasma passe dans le tissu ;
  • douleur : les médiateurs stimulent les terminaisons nerveuses.

Attirés par les médiateurs, des leucocytes (granulocytes neutrophiles, monocytes qui deviennent macrophages) traversent la paroi des vaisseaux : c'est la diapédèse. Ils détruisent les microbes par phagocytose : ils les englobent et les digèrent. Les anti-inflammatoires, comme l'ibuprofène qui freine la production de prostaglandines, atténuent les symptômes ; mais l'inflammation est utile, et leur usage relève d'un avis médical.

L'immunité innée prépare aussi la suite : une cellule dendritique chargée de fragments du microbe gagne un ganglion lymphatique, où elle les présente aux lymphocytes T.

L'immunité adaptative : une riposte sur mesure

Propre aux vertébrés, elle est spécifique d'un antigène (une molécule reconnue comme étrangère) et lente au premier contact. Avant toute infection, ton organisme a produit au hasard un immense répertoire de lymphocytes B et T, chacun ne reconnaissant qu'un antigène. Face à un microbe :

  1. sélection clonale : l'antigène active les rares lymphocytes dont les récepteurs lui sont complémentaires ;
  2. amplification clonale : ils se multiplient par mitoses et forment un clone ;
  3. différenciation : les cellules du clone deviennent effectrices.

Trois sortes de lymphocytes coopèrent :

  • les lymphocytes T CD4, activés par les cellules dendritiques, sécrètent des interleukines qui stimulent la multiplication des lymphocytes B et T CD8 sélectionnés ; le VIH les détruit, d'où l'effondrement des défenses au stade sida ;
  • les lymphocytes B se différencient en plasmocytes, qui sécrètent des anticorps dans le sang ;
  • les lymphocytes T CD8 deviennent des lymphocytes T cytotoxiques, qui reconnaissent et tuent les cellules infectées par un virus.
La réponse immunitaire : anticorps et antigène À gauche, une grande cellule verte avec son noyau : un lymphocyte, une cellule de défense. Il fabrique des anticorps, dessinés en forme de Y, représentés en bleu. À droite, un microbe porte à sa surface des marqueurs pointus : les antigènes, en orange. Chaque anticorps a une forme complémentaire d'un antigène précis : il vient s'y fixer comme une clé dans sa serrure, ce qui permet de repérer et de neutraliser le microbe. C'est la reconnaissance spécifique du système immunitaire. lymphocyte produit anticorps antigène l'anticorps reconnaît l'antigène : clé – serrure

Un anticorps est une protéine en forme de Y, faite de quatre chaînes (deux lourdes, deux légères). Ses deux extrémités, variables d'un anticorps à l'autre, s'emboîtent sur un antigène précis : c'est un complexe immun. L'anticorps ne tue pas : il neutralise le virus ou la toxine, puis le complexe est éliminé par phagocytose. L'immunité innée ouvre la riposte et la termine.

Exemple 1 : deux rencontres. Après une première injection d'antigène X à une souris, les anticorps anti-X n'apparaissent, peu nombreux, qu'au bout d'une à deux semaines. À la deuxième injection, ils apparaissent en quelques jours, bien plus nombreux et plus durables. Un antigène Y nouveau, injecté en même temps, déclenche une réponse lente et faible : la mémoire est spécifique.

Mémoire immunitaire et vaccination

Après une première réponse, une partie des lymphocytes sélectionnés deviennent des cellules mémoire, plus nombreuses et plus durables que les lymphocytes de départ : au contact suivant, le microbe est éliminé avant de rendre malade.

Vacciner, c'est provoquer cette première réponse sans la maladie, en apportant les antigènes d'un microbe sous une forme inoffensive : microbe atténué (vaccin contre la rougeole), microbe tué, toxine rendue inoffensive (l'anatoxine du vaccin antitétanique), fragment du microbe, ou ARN messager qui fait fabriquer à nos cellules une protéine du virus. Un adjuvant stimule souvent la réaction innée pour renforcer la réponse ; des rappels entretiennent la mémoire.

Exemple 2 : l'histoire. En 1796, Edward Jenner inocule à James Phipps le contenu d'une pustule de « vaccine », maladie bénigne des vaches : l'enfant résiste ensuite à la variole. En 1885, Louis Pasteur vaccine contre la rage Joseph Meister, mordu par un chien enragé. En 1980, l'OMS déclare la variole éradiquée.

Exemple 3 : protéger les autres. Quand presque tout le monde est vacciné, le virus de la rougeole circule très peu, ce qui protège aussi les bébés trop jeunes pour le vaccin et les personnes immunodéprimées : c'est l'immunité collective. Pour la rougeole, très contagieuse, il faut environ 95 % de personnes vaccinées avec deux doses. Le tétanos, lui, ne se transmet pas entre humains (sa bactérie vit dans la terre) : son vaccin ne protège que celui qui le reçoit.

À retenir

  • L'immunité innée, rapide, reconnaît des motifs communs aux microbes ; la réaction inflammatoire (rougeur, chaleur, gonflement, douleur) amène les phagocytes sur place.
  • L'immunité adaptative, propre aux vertébrés, est spécifique : sélection, amplification et différenciation de clones de lymphocytes.
  • Les plasmocytes (issus des LB) sécrètent les anticorps ; les LT cytotoxiques (issus des LT CD8) tuent les cellules infectées ; les LT CD4 stimulent leur multiplication.
  • Les cellules mémoire rendent la réponse secondaire plus rapide, plus forte et plus durable : c'est le principe de la vaccination.

★ Pour aller plus loin

Le prix Nobel 2011 a récompensé Jules Hoffmann, chercheur à Strasbourg, et Bruce Beutler pour leurs découvertes sur l'immunité innée, ainsi que Ralph Steinman, découvreur des cellules dendritiques.

Une allergie est une réaction immunitaire contre une molécule inoffensive (pollen, arachide…). Les anticorps monoclonaux, fabriqués en laboratoire depuis 1975, soignent aujourd'hui certains cancers.

Sources pour creuser

  • Les Brigades immunitaires, manga d'Akane Shimizu (Pika) : nos cellules en personnages.
  • La série Il était une fois… la vie (Albert Barillé, 1987).
  • vaccination-info-service.fr (Santé publique France), lumni.fr (lycée, SVT) et, sur YouTube, les chaînes de l'Institut Pasteur et de l'Inserm : cherche « système immunitaire ».