Le fonctionnement du système immunitaire
Première · SVT · Corps humain et santé
Corps humain et santé
L'organisation du système immunitaire
Nous vivons entourés de bactéries, de virus et de champignons, et pourtant nous tombons rarement malades. Ce n'est pas un hasard : un système entier, réparti dans tout le corps, veille en permanence à distinguer ce qui est soi de ce qui ne l'est pas. Avant d'entrer dans le détail des mécanismes, il faut en connaître les pièces : les barrières, les cellules, les organes et les molécules.
La première ligne : les barrières naturelles
Avant toute réaction immunitaire, l'organisme oppose des obstacles physiques et chimiques : la peau, imperméable tant qu'elle est intacte, les muqueuses couvertes de mucus qui piège les particules, les cils vibratiles des voies respiratoires qui remontent ce mucus, l'acidité de l'estomac et de la peau, le lysozyme des larmes et de la salive qui dégrade la paroi bactérienne, et enfin le microbiote qui occupe le terrain et concurrence les bactéries pathogènes. La réaction immunitaire ne se déclenche que lorsque cette première ligne est franchie — typiquement lors d'une coupure ou d'une écharde.
Les cellules du système immunitaire
Toutes les cellules immunitaires — les leucocytes, ou globules blancs — dérivent de cellules souches hématopoïétiques situées dans la moelle osseuse rouge. Elles se répartissent ensuite en deux grandes familles selon le type d'immunité qu'elles assurent.
| Cellule | Famille | Rôle principal |
|---|---|---|
| Macrophage | immunité innée | cellule sentinelle des tissus : détecte l'intrus, phagocyte, libère les médiateurs de l'inflammation |
| Granulocyte (polynucléaire) | immunité innée | phagocytose massive, très nombreux dans le pus |
| Cellule dendritique | innée et adaptative | phagocyte, puis migre vers un ganglion pour présenter l'antigène : elle fait le lien entre les deux immunités |
| Mastocyte | immunité innée | libère l'histamine, responsable de la vasodilatation |
| Lymphocyte B | immunité adaptative | produit les anticorps une fois devenu plasmocyte |
| Lymphocyte T CD8 (cytotoxique) | immunité adaptative | détruit les cellules infectées ou cancéreuses |
| Lymphocyte T CD4 (auxiliaire) | immunité adaptative | chef d'orchestre : active les LB et les LT8 par ses interleukines |
Deux immunités complémentaires
| Critère | Immunité innée | Immunité adaptative |
|---|---|---|
| Présence | présente dès la naissance, dans tout le règne animal | acquise au fil des rencontres, chez les seuls vertébrés |
| Délai d'action | immédiat (quelques minutes à quelques heures) | différé (plusieurs jours lors du premier contact) |
| Spécificité | non spécifique de l'antigène | strictement spécifique de l'antigène |
| Mémoire | aucune | oui : réponse plus rapide et plus intense au second contact |
| Acteurs | barrières, macrophages, granulocytes, mastocytes, cellules dendritiques | lymphocytes B et T, anticorps |
Corps humain et santé
L'immunité innée et la réaction inflammatoire aiguë
Une écharde s'enfonce dans le doigt. En quelques minutes, la zone devient rouge, chaude, gonflée et douloureuse. Ces quatre signes, décrits dès l'Antiquité, sont ceux de la réaction inflammatoire aiguë : la manifestation type de l'immunité innée.
Les médicaments de l'inflammation
Les anti-inflammatoires non stéroïdiens (aspirine, ibuprofène) agissent en inhibant une enzyme, la cyclo-oxygénase (COX), ce qui bloque la synthèse des prostaglandines. Les symptômes s'atténuent : moins d'œdème, moins de douleur, moins de fièvre. Mais attention à l'interprétation : ces médicaments traitent les symptômes, pas la cause. Ils n'éliminent pas le micro-organisme et peuvent même, en freinant la réaction, retarder son élimination. C'est pourquoi ils ne sont pas recommandés en cas d'infection bactérienne évolutive.
Le passage de relais vers l'immunité adaptative
L'immunité innée suffit dans l'immense majorité des cas : une écharde, une petite plaie, et l'affaire est réglée en quelques jours sans que l'on s'en aperçoive. Mais lorsque l'agent infectieux résiste ou se multiplie trop vite, une cellule dendritique ayant phagocyté l'intrus quitte le tissu, gagne le ganglion lymphatique le plus proche par la lymphe, et y expose des fragments de l'antigène à sa surface. C'est la présentation de l'antigène : elle déclenche la sélection et la multiplication des lymphocytes capables de le reconnaître, donc l'entrée en scène de l'immunité adaptative — plus lente à démarrer, mais spécifique et dotée d'une mémoire.
Exercices corrigés
Quels sont les quatre symptômes caractéristiques de la réaction inflammatoire aiguë ?
- A.Rougeur, chaleur, gonflement, douleurBonne réponse
- B.Fièvre, toux, fatigue, courbatures
- C.Rougeur, pâleur, démangeaison, saignement
- D.Chaleur, sécheresse, engourdissement, crampe
Réponse : A — Rougeur, chaleur, gonflement, douleur
Ces quatre signes cardinaux — rougeur, chaleur, gonflement (œdème) et douleur — sont décrits depuis l'Antiquité et découlent tous de deux phénomènes : la vasodilatation des capillaires (rougeur, chaleur) et l'augmentation de leur perméabilité (œdème, puis douleur par compression). L'option 2 liste des symptômes généraux d'une infection, pas les signes locaux de l'inflammation.
Range dans l'ordre chronologique les étapes suivantes : (1) phagocytose, (2) vasodilatation, (3) reconnaissance par les cellules sentinelles, (4) diapédèse des granulocytes.
- A.3 → 2 → 4 → 1Bonne réponse
- B.2 → 3 → 1 → 4
- C.1 → 3 → 2 → 4
- D.3 → 4 → 2 → 1
Réponse : A — 3 → 2 → 4 → 1
Tout commence par la détection : les cellules sentinelles reconnaissent l'intrus (3) et libèrent des médiateurs chimiques. Ceux-ci provoquent la vasodilatation et l'augmentation de la perméabilité des capillaires (2). Les granulocytes peuvent alors sortir des vaisseaux (4) et rejoindre le foyer, où ils phagocytent enfin les micro-organismes (1). L'erreur classique est de placer la diapédèse avant la vasodilatation : les leucocytes ne peuvent traverser la paroi que parce qu'elle est devenue perméable.
Qu'est-ce qu'un antigène ?
- A.Une cellule du système immunitaire chargée de la phagocytose
- B.Une molécule reconnue comme étrangère par le système immunitaire et capable de déclencher une réponse immunitaireBonne réponse
- C.Une protéine produite par les lymphocytes B pour neutraliser les microbes
- D.Un médicament qui bloque la multiplication des bactéries
Réponse : B — Une molécule reconnue comme étrangère par le système immunitaire et capable de déclencher une réponse immunitaire
L'antigène est ce qui est reconnu comme étranger : souvent une molécule de surface d'un micro-organisme. Ne le confonds pas avec l'anticorps (option 3), qui est au contraire la protéine produite par l'organisme pour le neutraliser. Les deux mots se ressemblent, mais désignent les deux camps opposés : antigène = l'intrus reconnu, anticorps = l'arme fabriquée contre lui.
Parmi ces éléments, lequel n'appartient PAS aux barrières naturelles de l'organisme ?
- A.La peau intacte
- B.Le mucus des voies respiratoires
- C.Les lymphocytes T cytotoxiquesBonne réponse
- D.L'acidité du suc gastrique
Réponse : C — Les lymphocytes T cytotoxiques
Les lymphocytes T cytotoxiques sont des acteurs de l'immunité adaptative : ils interviennent bien après, et de façon spécifique. Les barrières naturelles sont des obstacles physiques ou chimiques qui empêchent l'entrée des micro-organismes avant même toute réaction immunitaire : peau, mucus et cils vibratiles, acidité de l'estomac, lysozyme des larmes, microbiote.
La phagocytose est réalisée principalement par :
- A.les lymphocytes B
- B.les hématies
- C.les plaquettes sanguines
- D.les macrophages et les granulocytesBonne réponse
Réponse : D — les macrophages et les granulocytes
Macrophages et granulocytes sont les phagocytes de l'immunité innée : ils ingèrent l'intrus dans une vacuole, le digèrent grâce aux enzymes de leurs lysosomes, puis rejettent les déchets. Les lymphocytes B ne phagocytent pas : ils produisent des anticorps. Les hématies transportent le dioxygène et les plaquettes interviennent dans la coagulation — aucun rôle de phagocytose.
Où les lymphocytes T acquièrent-ils leur maturité ?
- A.Dans la rate
- B.Dans le thymusBonne réponse
- C.Dans les ganglions lymphatiques
- D.Dans le foie
Réponse : B — Dans le thymus
Les lymphocytes T sont produits dans la moelle osseuse mais achèvent leur maturation dans le thymus, d'où leur nom (T comme thymus). Les lymphocytes B, eux, restent dans la moelle osseuse (B comme bone marrow). La rate et les ganglions sont des organes lymphoïdes secondaires : ce sont les lieux de rencontre avec l'antigène et de la réponse immunitaire, pas de la maturation.
L'immunité innée est qualifiée de « non spécifique ». Cela signifie que :
- A.elle ne reconnaît aucun élément étranger
- B.elle n'agit que sur les virus
- C.elle se déclenche de la même manière quel que soit l'intrus rencontréBonne réponse
- D.elle n'est présente que chez certains individus
Réponse : C — elle se déclenche de la même manière quel que soit l'intrus rencontré
Non spécifique ne veut pas dire aveugle : les cellules sentinelles reconnaissent bel et bien des motifs moléculaires communs à de nombreux micro-organismes, grâce à des récepteurs comme les TLR. Mais elles ne distinguent pas une espèce bactérienne d'une autre : la réaction déclenchée est toujours la même, on dit qu'elle est stéréotypée. L'immunité innée est présente chez tous les individus, dès la naissance, et agit sur bactéries, virus, champignons et parasites.
Quel mécanisme explique directement la rougeur et la chaleur observées autour d'une écharde infectée ?
- A.La vasodilatation des capillaires sanguins, qui augmente l'afflux de sang dans la zoneBonne réponse
- B.La sortie de plasma dans le tissu conjonctif
- C.La multiplication des bactéries, qui dégagent de la chaleur
- D.La compression des terminaisons nerveuses
Réponse : A — La vasodilatation des capillaires sanguins, qui augmente l'afflux de sang dans la zone
L'histamine libérée par les mastocytes provoque la dilatation des capillaires : davantage de sang, chaud et rouge, circule dans la zone lésée. La sortie de plasma (option 2) explique l'œdème, et la compression des terminaisons nerveuses (option 4) explique la douleur. Quant aux bactéries, leur métabolisme ne dégage pas une chaleur perceptible : la chaleur vient du sang de l'organisme lui-même.
Comment nomme-t-on le passage des leucocytes depuis le sang vers le tissu infecté, à travers la paroi des capillaires ?
- A.La phagocytose
- B.La diapédèseBonne réponse
- C.L'apoptose
- D.La vasodilatation
Réponse : B — La diapédèse
La diapédèse est la traversée de la paroi capillaire par les leucocytes, rendue possible par l'augmentation de la perméabilité des vaisseaux. Ils sont ensuite guidés vers le foyer infectieux par un gradient de molécules chimiques : c'est le chimiotactisme. La phagocytose vient après, sur place. L'apoptose désigne la mort cellulaire programmée, et la vasodilatation l'élargissement du diamètre des vaisseaux.
Quelles cellules assurent la détection initiale d'une infection dans un tissu et déclenchent la réaction inflammatoire ?
- A.Les lymphocytes T auxiliaires
- B.Les hématies du capillaire lésé
- C.Les cellules sentinelles (macrophages, cellules dendritiques, mastocytes)Bonne réponse
- D.Les plasmocytes du ganglion le plus proche
Réponse : C — Les cellules sentinelles (macrophages, cellules dendritiques, mastocytes)
Les cellules sentinelles résident en permanence dans les tissus, en particulier sous la peau et les muqueuses. Grâce à leurs récepteurs de type Toll (TLR), elles reconnaissent des motifs moléculaires portés par de nombreux micro-organismes et libèrent immédiatement les médiateurs chimiques de l'inflammation. Les lymphocytes T auxiliaires et les plasmocytes appartiennent à l'immunité adaptative et n'entrent en jeu que plus tard, et ailleurs.
Un médicament anti-inflammatoire non stéroïdien comme l'ibuprofène agit en :
- A.détruisant directement les bactéries responsables de l'infection
- B.stimulant la production d'anticorps par les lymphocytes B
- C.empêchant la diapédèse des granulocytes
- D.inhibant la cyclo-oxygénase, ce qui bloque la synthèse des prostaglandinesBonne réponse
Réponse : D — inhibant la cyclo-oxygénase, ce qui bloque la synthèse des prostaglandines
En inhibant l'enzyme cyclo-oxygénase (COX), l'ibuprofène empêche la fabrication des prostaglandines, médiateurs responsables de la douleur, de l'œdème et de la fièvre. Les symptômes s'atténuent, mais l'agent infectieux, lui, est toujours là : ce médicament soulage sans soigner. Détruire les bactéries, c'est le rôle des antibiotiques — deux familles de médicaments à ne surtout pas confondre.
Quelle cellule fait le lien entre l'immunité innée et l'immunité adaptative ?
- A.Le mastocyte, en libérant l'histamine
- B.La cellule dendritique, qui phagocyte puis présente l'antigène dans un ganglion lymphatiqueBonne réponse
- C.Le granulocyte, en migrant dans le sang
- D.L'hématie, en transportant l'antigène jusqu'à la rate
Réponse : B — La cellule dendritique, qui phagocyte puis présente l'antigène dans un ganglion lymphatique
La cellule dendritique est la charnière du système immunitaire : elle appartient à l'immunité innée (elle phagocyte), mais après avoir ingéré l'intrus, elle migre par la lymphe jusqu'au ganglion le plus proche et y expose des fragments d'antigène à sa surface. Cette présentation permet la sélection des lymphocytes spécifiques : sans elle, pas de réponse adaptative. Le mastocyte et le granulocyte restent cantonnés à la réponse innée locale.
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