Découvrir & Comprendre – L’essentiel sur… Le système immunitaire

© National Cancer Institute

Publié le 28 août 2015

Le système immunitaire permet de préserver l’organisme de dysfonctionnements internes et d’agressions externes. L’organisme est un ensemble complexe de 3 milliards de cellules et 10 milliards de bactéries, qui doivent fonctionner ensemble pour que nous soyons en bonne santé. Pour assurer cette tâche, le système immunitaire dispose d’une batterie de processus de contrôle et de défense.

Les missions du système immunitaire

Le système immunitaire a une double fonction pour permettre à l’organisme de fonctionner correctement :

• reconnaître et contrôler ce qui appartient à l’organisme
  (le « soi ») ;
• lutter contre les agressions extérieures (le « non soi »).

Il est constitué d’un ensemble de cellules et de molécules capables d’une part de détecter et de reconnaître des anomalies, et d’autre part, de réagir. Ainsi, lorsqu’un corps étranger pénètre notre organisme, le système immunitaire peut le détecter et déclencher une série de processus qui nous permettra de le détruire. Ces processus sont complexes, et certains organismes pathogènes parviennent à le contourner (en se cachant, se défendant, en évoluant…).

Le système immunitaire est constitué d’un ensemble de cellules et de molécules capables d’une part de détecter et de reconnaître des anomalies, et d’autre part, de réagir.

Principes généraux

Soi et non-soi

Le premier principe du système immunitaire est de distinguer le « soi » du « non-soi ». Le soi est l’ensemble des molécules et des cellules qui constituent l’organisme ou qui permettent son bon fonctionnement. Le non-soi est, par opposition, l’ensemble des molécules, des cellules et des organismes « extérieurs » ou « étrangers », et qui n’appartiennent pas au soi. Pour le système immunitaire, le non-soi inclut donc des molécules et organismes d’origine externe (potentiellement dangereux ou non) ainsi que d’origine interne (cellules cancéreuses, par exemple).

On peut retenir de grands principes qui régissent le fonctionnement du système immunitaire :

Immunité innée et acquise

L’immunité dite « innée » (on nait avec) reconnait spécifiquement certaines agressions et pathogènes « classiques » de façon à déclencher une réponse efficace immédiate sans que l’agression ait été rencontrée au préalable.

L’immunité dite acquise (on l’acquiert au cours de notre vie) s’adapte à chaque agresseur : lors d’une première rencontre avec le pathogène, ses agents « découvrent l’agression » et y réagissent de façon peu rapide et peu efficace. Le temps que prend le système immunitaire à réagir cette première fois permet à l’agresseur de se développer ce qui peut causer certains symptômes de maladies. Néanmoins, après cette première rencontre, le pathogène est mémorisé par le système immunitaire, ce qui permet une réaction plus rapide et plus efficace les fois suivantes. La vaccination repose sur ce principe.

Les principaux agents,
dits « effecteurs »
du système immunitaire

Les effecteurs du système immunitaire sont soit des cellules (les leucocytes aussi appelés globules blancs du sang), soit des molécules libres. Ses agents sont mobiles et capables de se déplacer à travers tout l’organisme. Cela leur permet d’exercer une surveillance généralisée, et de se regrouper au site d’infection si besoin. Ces agents communiquent efficacement entre eux pour déclencher la réponse immunitaire la plus adaptée à l’agression.

Les globules blancs : Ces cellules circulant dans le sang sont les principaux acteurs cellulaires d’une réponse immunitaire. Elles vont détecter, de façon spécifique ou non, tout corps étranger ayant pénétré l’organisme, et possèdent une panoplie d’actions physico-chimiques pour les détruire. Une partie de ces cellules, les lymphocytes, va s’adapter aux agressions et servira aussi de « mémoire » au système immunitaire : celui-ci s’éduque ainsi au fil de notre vie, apprenant à réagir plus rapidement et plus efficacement aux agressions extérieures.

Les molécules libres : certaines molécules circulant dans notre sang aident à lutter contre un corps étranger qui pénètrerait notre organisme. Par exemple, des molécules d’alerte et de guidage permettent aux globules blancs de se regrouper au site de l’agression, puis vers les ganglions. D’autres molécules ont des fonctions de défense plus directes : elles peuvent par exemple percer la paroi d’une bactérie, ou permettre leur absorption et leur digestion par les globules blancs. Parmi les molécules libres du système immunitaire, les anticorps produits par les lymphocytes B sont particulièrement importants, du fait qu’ils reconnaissent spécifiquement un pathogène particulier ou une molécule étrangère particulière. Un anticorps reconnaît donc le corps étranger et ne s’attaque qu’à lui. On les retrouve presque partout dans notre organisme : en circulation pour l’élimination des corps étrangers déjà rentrés, dans les muqueuses (morve, salive…) pour leur élimination avant qu’ils ne rentrent, ou même dans le lait maternel ce qui permet à la mère de continuer à protéger son enfant pendant les premiers mois suivant sa naissance

Un lymphocyte vu par un microscope électronique à balayage. © National Cancer Institute

Les agressions biologiques
que doit gérer
le système immunitaire…

… de provenance externe : les maladies infectieuses

Chaque agent infectieux (bactéries, virus) possède son propre système de contamination et propagation dans l’organisme. Tout agent infectieux n’est pas nécessairement pathogène (c’est-à-dire entraînant des maladies). Certains sont spécifiques d’un organisme, d’autres non. Virus et bactéries infectieuses doivent pénétrer un organisme pour pouvoir survivre et s’y multiplier. Une maladie est dite « contagieuse » lorsqu’un organisme infecté peut transmettre cette infection à un autre organisme.

… de provenance interne : surveillance des dysfonctionnements de l’organisme

En plus de son rôle de protection vis-à-vis des agressions extérieures, le système immunitaire vérifie nos propres cellules. Celles-ci peuvent en effet subir des mutations et/ou changer de comportement, et devenir incontrôlables. Par exemple, une cellule tumorale est insensible aux signaux de régulation, de multiplication, ou de mort, et se multiplie sans contrôle (risque de cancer). Si cette cellule perd aussi ses caractéristiques de localisation dans l’organisme, elle peut alors se déplacer et former des métastases. Le système immunitaire détecte et détruit donc toute cellule dysfonctionnelle de ce type.

… lorsque l’agent pathogène est une molécule

Certaines maladies n’ont pas d’origines vivante ou virale : de simples molécules peuvent représenter un danger pour l’organisme, comme les poisons, venins, ainsi que les « prions ». Ces derniers sont de simples protéines, molécules qui vont agir comme des bactéries ou virus pathogènes, en nous infectant, engendrant des dysfonctionnements de notre organisme et se propageant comme un être vivant ou un virus (exemple : maladie de la vache folle ou Creutzfeldt-Jakob, Alzheimer).

La gestion de la tolérance

Outre ses fonctions de défense, le système immunitaire doit identifier/gérer le « soi » et le « non-soi », et définir ce qui doit être éliminé ainsi que ce qui doit être préservé. Ce mécanisme appelé « tolérance » peut être mis en évidence par deux exemples :

1. lorsque le système immunitaire oublie que telle ou telle molécule fait partie du soi (perte de tolérance) : dans ce cas, la cellule qui exprime cette molécule devient cataloguée comme non-soi et le système immunitaire considère qu’il faut la détruire. Ceci est la cause des maladies auto-immunes telles que le diabète : le système immunitaire détruit les cellules productrices d’insuline du pancréas, causant le diabète.
2. la grossesse : pour le système immunitaire de la mère, le fœtus est un corps étranger, car génétiquement moitié mère (soi), moitié père (non-soi). Cependant, il ne doit pas être détruit. Le système immunitaire doit donc élargir son catalogue de ce qui constitue le soi pour y incorporer le fœtus. On parle de tolérance fœto-maternelle, qui permet à la mère de « tolérer » son enfant pendant 9 mois. Après la naissance, le système immunitaire de la mère se réajuste à nouveau et la tolérance immunologique à son enfant est perdue.

Les défis de la recherche

Les outils pour prévenir ou traiter les maladies

Les études menées sur le système immunitaire apportent beaucoup de données pour comprendre comment agissent certaines maladies sur notre santé. Certains agents infectieux parviennent à éviter le système immunitaire, voire à le contrôler (exemple : sida). La compréhension des maladies qui affectent l’Homme passent donc par la connaissance du fonctionnement de nos défenses immunitaires, pour ensuite identifier les causes de son dérèglement et les biais trouvés par certains microorganismes pour infecter l’organisme. Cette compréhension générale sert dans un second temps à mettre au point des stratégies thérapeutiques adaptées :

• identification de facteurs de prédispositions à certaines maladies
• méthodes de diagnostic
• vaccins
• médicaments
• les thérapies innovantes
• la résistance antibiotique