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Bactériologie
Barrière du système immunitaire
Cours de Bactériologie
 


 

Tout microorganisme qui s'implante et envahit un hôte rencontre d'abord les cellules du système immunitaire associé au revêtement cutanéo-muqueux et aux tissus. Il s’agit :

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* de macrophages (macrophages alvéolaires, macrophages résidents de la moelle, de la rate, cellules de Küpffer, cellules microgliales) et des cellules présentatrices des antigènes (cellules dendritiques, cellules M, cellules de Langerhans de la peau ) ;

* de lymphocytes T et B en amas et disséminés tout le long des muqueuses.

Cette rencontre avec le système immunitaire induit une cascade de réponses immunitaires pour éliminer l’agent infectieux.

La rapidité et l’intensité de ces réponses sont conditionnées par les propriétés des bactéries (dose infectante, nature des facteurs de virulence, rapidité de croissance, persistance...) et par des propriétés de l’hôte : facteurs génétiques (espèce, race, sexe...), facteurs physiologiques et environnementaux (âge, alimentation, maladies intercurrentes, climat...).

Ces facteurs détermine le degré de résistance aux infections d’un individu donné.

Le système immunitaire est constitué de formations lymphoïdes réparties dans les tissus et le long du revêtement cutanéomuqueux.

Ces tissus lymphoïdes associés au tube digestif et à l’arbre respiratoire sont appelés GALT (Gut Associated Lymphoid Tissue) (amygdales, plaques de Peyer, végétations adénoïdes) et BALT (Bronchus- Associated Lymphoid-Tissue) (nodules lympho-épithéliaux).

Les amas lymphoïdes associés à des cellules M jouent un rôle dans la présentation des micro-organismes.

Les tissus sont par ailleurs infiltrés par des lymphocytes disséminés dans les muqueuses :

* lymphocytes intra- épithéliaux (1/6 entérocytes, 2-3 x 105/ cm2) dont 80% de lymphocytes T CD8 ;

* lymphocytes T et B chorioniques:;

* plasmocytes à IgA (80%) et IgM (17%).

Le BALT est beaucoup moins stimulé que le GALT car les voies respiratoires inférieures sont stériles.

Au contact du GALT et du BALT, les micro-organismes ingérés ou inhalés sont en contact et souvent détruits par les macrophages des amas lymphoïdes ou par les macrophages alvéolaires.

Comme les cellules M des plaques de Peyer, les cellules de Langerhans de l’épiderme insérées entre les mélanocytes et les kératinocytes, forment une sorte de filet tangentiel (500-1000 cellules par mm2 ) et jouent un rôle important dans la captation, le processing des antigènes en contact avec la peau et la présentation des antigènes aux lymphocytes.

Immunité innée :

L'immunité innée est la première ligne de défense du système immunitaire contre les agressions microbiennes.

Son rôle est capital dans la survie aux infections.

Son but est d'éliminer très rapidement l'agent pathogène lorsqu'il se trouve dans un tissu habituellement stérile.

L'immunité innée est apparue très tôt dans l'évolution chez les plantes et les invertébrés.

Cette immunité innée est transmise à la descendance par les gamètes et dispose de récepteurs ayant un répertoire de une faible diversité (tout au plus quelques centaines de récepteurs de faible affinité (peu spécifiques) pour des structures très conservées des microorganismes.

La réponse de l'immunité innée est immédiate dans les minutes qui suivent l'agression microbienne, basées sur la reconnaissance des antigènes conservés par des récepteurs.

Son but est de permettre une réaction inflammatoire rapide avec recrutement de phagocytes (par margination et diapédèse des leucocytes) et extravasation des protéines inflammatoires microbicides au site infecté pour éliminer les agents infectieux.

Les effecteurs de l'immunité innée sont :

1) la phagocytose : il existe plusieurs types de cellules phagocytaires, les macrophagesmonocytes et les polynucléaires.

Les bactéries opsonisées par le complément (et les anticorps en réponse secondaire) sont internalisées avec formation d'une vacuole qui fusionne avec le lysosome et induit la mort bactérienne.

2) les protéines inflammatoires : ces protéines ont un rôle stimulant le recrutement cellulaire au site de l'infection et lytique direct sur les microorganismes.

Elles sont surtout représentées par le système du complément.

3) les peptides antimicrobiens : ils sont produits par les cellules épithéliales et les macrophages et ont une action lytique directe sur les microorganismes.

Antigènes et récepteurs de l’immunité innée :

Les antigènes reconnus par l'immunité innée sont des structures microbiennes très conservées dans le monde vivant : les lipopolysaccharides ou LPS, les peptidoglycanes, les acides lipoteichoïques, les lipoprotéines, les lipoara-binomannans , les mannanes et manno-protéines , le zymosan (levures), les heat-shocked protéines.

Ces antigènes sont appelés Pathogen-associated molecular patterns ou PAMPs des agents pathogènes.

Les récepteurs de l'immunité innée (Pattern- Recognition Receptors PRR) qui reconnaissent les antigènes bactériens sont de 3 types de récepteurs PRR :

1) les récepteurs sécrétés (complément, lectines) ;

2) récepteurs endocytiques des macrophages, soit récepteurs de surface (macrophage-mannose receptor, macrophage-scavenger receptor (CD-14, MARCO), soit récepteurs intra-cellulaires (PKR , NODs) ;

3) récepteurs de signalisation : les Toll-like récepteurs.

Protéines inflammatoires :

Les protéines inflammatoires sont surtout représentées par le système du complément.

C'est une cascade enzymatique comportant plus de 30 protéines sériques, soit 15% de la fraction globuline du sérum (3 g / L de plasma).

Ses fonctions physiologiques sont :

1) la défense contre les infections par opsonisation, chimiotactisme, activation des leucocytes, lyse des bactéries et des cellules (le complexe lytique du complément est constitué de neuf protéines principales C1- C9) ;

2) la fonction scavenger en élimination les cellules apoptotiques et les immuns complexes ;

3) l'interface entre immunité innée et acquise, augmentant les réponses anticorps et la mémoire immunologique.

Le système du complément peut être activé par 3 voies :

1) la voie alterne directement activée par de nombreuses bactéries, parasites, virus, champignons, ou cellules tumorales ;

2) la voie mannose-bindinglectine activée par des microorganismes ayant des groupes mannose terminaux ;

3) la voie classique (anticorps-dépendante) activée par des immuns complexes, des cellules apoptotiques, certains virus et certaines bactéries Gram négatif, enfin la Créactive protéines associée à un ligand.

Le rôle majeur du complément dans les défenses contre les infections bactériennes est illustré par la sensibilité aux infections bactériennes (H influenzae, S pneumoniae, Neisseria meningitidis) des patients avec certains déficits en composants du complément.

Les Toll-like récepteurs :

Les Toll-like récepteurs sont des PRR reconnaissant de nombreuses structures bactériennes.

Il en existe au moins 9 chez l'homme, dont le TLR-4 qui reconnaît le LPS des bactéries Gram négatif, les LTA des bactéries Gram positif, et la protéine F du virus RSV.

Ces récepteurs dits TLRs déclenchent la cascade d'activation du facteur NF-kB, activateur transcriptionnel de nombreux gènes impliqués dans la réponse inflammatoire et la défense contre les infections (cytokines, molécules d'adhésion, protéines du complément et défensines).

Les principales cytokines sont le TNF-α, TNF- β, INF-α, IL-1α , IL-1β, IL-2, IL-3, IL-8, IL- 12.

L'interleukine IL-1 produite par les macrophages et les cellules endothéliales joue un rôle dans la fièvre, stimule la production de prostaglandine, et favorise la diapédèse leucocytaire.

Les interleukines IL- 8 et IL-6 produites par les macrophages et les cellules endothéliales sont impliquée notamment dans la margination leucocytaire.

L'ensemble de ces cytokines ont un effet bénéfique en concourrant à l'élimination des bactéries.

Dans certains cas, cette réponse liée aux cytokines est exagérée, ce qui produit le choc septique.

Enfin, l'immunité innée déclenche la production de peptides anti-microbiens, les défensines par les leucocytes et les épithéliums.

Ces peptides détruisent directement les microorganismes comme des toxines cytolytiques.

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