Lorsque les agents pathogènes passent outre les mécanismes de protection non spécifiques offerts par le système immunitaire inné, le système immunitaire adaptatif prend le relais. Dans notre exemple des forces de police, considérez les composants de l’immunité adaptative comme les « forces spéciales ».
Les « forces spéciales » de la réponse immunitaire adaptative ont deux tâches importantes :
- Arrêter l’infection en cours
- Générer une mémoire immunologique
Les cellules de mémoire surveillent l’organisme pour arrêter ou diminuer l’impact des infections futures par le même pathogène. Si une seconde infection se produit, elle est généralement de plus courte durée et moins grave que la première. Les vaccins nous permettent de tirer parti des avantages de la mémoire immunologique sans les risques liés à une première rencontre. Si l’on s’en tient à l’exemple de notre force de police, les vaccins sont comme les exercices d’entraînement que les agents effectuent dans le but d’être prêts pour un événement réel.
Appeler les « forces spéciales »
La réponse immunitaire adaptative est pilotée par les activités de cellules appelées cellules présentatrices d’antigènes (CPA). Trois types de cellules peuvent servir de CPA : les cellules dendritiques, les macrophages et les lymphocytes B. Les cellules dendritiques, les macrophages et les lymphocytes B sont les plus importantes. Parmi ceux-ci, les cellules dendritiques sont le type de CPA le plus courant et le plus puissant. Elles sont considérées comme le pont entre les réponses immunitaires innées et adaptatives.
Les cellules dendritiques sont produites dans la moelle osseuse et migrent dans le sang vers les tissus où elles surveillent les agents pathogènes. Lorsqu’elles rencontrent un agent pathogène, elles le phagocytent, le cassent en morceaux et mettent ces morceaux à leur surface comme « signal » aux autres composants du système immunitaire. Pendant ce temps, la cellule dendritique migre du tissu vers le ganglion lymphatique le plus proche où ces signaux de surface, appelés antigènes, contribuent à activer les lymphocytes T. Les cellules dendritiques peuvent traiter et présenter la plupart des types d’agents pathogènes, tels que les virus, les bactéries, les champignons et les parasites.
Alors que la présentation de l’antigène est la fonction principale des cellules dendritiques, les macrophages et les cellules B sont des CPA capables, mais ce n’est pas leur fonction principale. Les macrophages, comme décrit dans la section sur le système immunitaire inné, détruisent principalement les agents pathogènes, signalent la réponse immunitaire innée et provoquent une inflammation. Lorsqu’ils fonctionnent en tant que CPA, c’est généralement pour présenter des antigènes provenant d’agents pathogènes qu’ils ont ingérés et qui ont évolué de telle sorte qu’ils ne sont pas tués par les réponses immunitaires innées typiques. Les cellules B sont un élément essentiel de la réponse immunitaire adaptative (voir la section « Se préparer au combat » ci-dessous), mais elles servent parfois de CPA pour activer les réponses contre les toxines ou les antigènes plus petits, comme les protéines. Tout comme les cellules dendritiques, les macrophages et les cellules B, agissant en tant que CPA, doivent se rendre dans le ganglion lymphatique drainant pour activer la réponse immunitaire adaptative.
Préparation à la bataille
Lorsque l’antigène est présenté dans les ganglions lymphatiques drainants, la réponse immunitaire adaptative commence sérieusement. Dans notre exemple des forces de police, la présentation de l’antigène entraîne une réponse » tout le monde sur le pont « . Ces réponses sont fascinantes dans la mesure où elles sont principalement guidées par de petites protéines et des marqueurs « correspondants » sur les surfaces cellulaires. Les petites protéines sont appelées cytokines, et lorsqu’elles se fixent à la surface d’une cellule, celle-ci agit en conséquence. Les actions sont vastes, mais peuvent inclure la croissance, la modification, la reproduction ou l’interaction avec d’autres cellules. Plus de 50 types de cytokines ont été identifiés. Pour qu’une cytokine particulière se lie à la surface d’une cellule, celle-ci doit posséder un marqueur « correspondant », appelé récepteur. Les différents types de cellules ont des récepteurs différents et, par conséquent, peuvent être plus ou moins affectés par des cytokines particulières. En outre, certaines cytokines ont plus d’une action, et plusieurs cytokines peuvent avoir des actions similaires. Ce « chevauchement » apparent est important car il permet à notre système immunitaire d’éviter les infections de plusieurs façons. Il permet également aux personnes nées avec des déficiences immunitaires de survivre. Pour en savoir plus sur cet aspect du système immunitaire, consultez la section intitulée » Que se passe-t-il lorsque le système immunitaire ne fonctionne pas correctement ? «
En plus des cytokines et des CPA, deux types de cellules primaires sont au cœur des efforts de la réponse immunitaire adaptative : les lymphocytes T et les lymphocytes B.
Les lymphocytes T
Ces cellules sont importantes pour modérer la réponse immunitaire adaptative. Vous pouvez les considérer comme les chefs et les sergents de police qui s’assurent que les effectifs appropriés répondent à une situation. Trois types de cellules T ont chacun des rôles distincts :
- Les cellules T auxiliaires supervisent la signalisation des cytokines pour activer les cellules B et augmenter l’efficacité d’autres cellules immunitaires, comme les macrophages.
- Les cellules T cytotoxiques sont importantes dans les infections virales en ce sens qu’elles tuent les cellules qui ont été infectées par des virus.
- Les cellules T régulatrices régulent la réponse immunitaire. Ils signalent une augmentation de l’activité au début d’une infection et, à l’inverse, signalent une diminution de la réponse lorsque l’infection est maîtrisée.
Cellules B
Une fois activées, les cellules B commencent à se reproduire, augmentant rapidement en nombre. Dans notre exemple, les cellules B sont les troupes d’officiers qui descendent sur la scène du crime. Et, comme les armes que portent les policiers, les cellules B sont également armées. L’unique objectif de la plupart des cellules B est de sécréter de grandes quantités d’anticorps. Les cellules B qui sécrètent des anticorps sont également appelées plasmocytes.
Les anticorps sécrétés par les cellules B sont une arme cruciale de la réponse immunitaire adaptative. Ils sont spécifiques de l’agent pathogène qu’ils attaquent, de sorte qu’ils peuvent se lier à lui et le neutraliser. Il existe cinq classes différentes d’anticorps, également appelées immunoglobulines (Ig), chez l’homme : IgG, IgM, IgA, IgE et IgD. Chacune a des caractéristiques et des rôles uniques.
- L’IgG est la plus abondante et se trouve dans le sang et les tissus. Quatre sous-catégories différentes d’IgG ont été identifiées. Les adultes typiques ont plus de 70 grammes (ou 17 cuillères à café) d’IgG qui circulent dans leur sang chaque jour pour surveiller les agents pathogènes. Les IgG circulent également dans les espaces entre les tissus. C’est également le type d’anticorps qui est partagé à travers le placenta pendant la grossesse.
- L’IgM circule également dans le sang. L’IgM est l’un des types d’anticorps les plus précoces à apparaître lors d’une infection. Bien que ces anticorps soient spécifiques de l’agent pathogène, ils sont moins efficaces que les anticorps IgG qui apparaissent plus tard au cours d’une infection. Comme l’IgM se présente sous la forme d’un pentamère, c’est-à-dire de 5 molécules d’IgM voyageant ensemble, il ne quitte pas le sang et ne pénètre pas dans les tissus comme l’IgG. Le regroupement de ces molécules compense la moindre efficacité par rapport aux IgG. Pensez-y comme cinq citoyens empêchant un suspect de quitter la scène d’un crime par rapport à un agent de police armé. Les cinq citoyens peuvent entourer le criminel, ce qui rend sa fuite plus difficile, mais lorsqu’un seul officier arrive avec des ressources policières, la possibilité de s’échapper est encore plus faible.
- L’IgA se trouve dans le sang, mais son rôle le plus important est de protéger les surfaces muqueuses. Pour cette raison, les anticorps IgA ont tendance à se trouver à des niveaux plus élevés dans les voies digestives et respiratoires. Les IgA sont également fréquemment présentes dans le lait maternel.
- Les anticorps IgE se trouvent juste sous la peau et le long des vaisseaux sanguins. Ils sont les plus efficaces pour combattre les infections causées par les parasites. Ce type d’anticorps est le plus souvent associé à des réactions allergiques.
- L’IgD est moins bien compris, mais il pourrait avoir des rôles dans la protection contre les infections respiratoires et dans la prévention de l’attaque par notre système immunitaire de nos propres cellules et tissus, appelés antigènes » du soi « . L’IgD se trouve dans les voies respiratoires et à de faibles niveaux dans le sang.
Voyez cette courte vidéo sur le fonctionnement des anticorps.
Après le succès, préparer l’avenir
La plupart des cellules qui sont activées pendant une infection meurent pendant ou peu après. Cependant, un petit sous-ensemble de cellules B et T restent indéfiniment. Elles sont appelées cellules à mémoire. Ces cellules à mémoire reconnaissent des antigènes spécifiques. Par exemple, la plupart d’entre nous ont des cellules B et T à mémoire qui surveillent notre organisme pour détecter la grippe. Que notre première rencontre avec la grippe ait été une infection ou le résultat d’une vaccination, notre système immunitaire est passé par le processus d’activation et de réponse à l’agression. Cette première réponse s’appelle la réponse immunitaire primaire. Les cellules mémoires qui subsistent après une primo-infection servent de garde-fou pour surveiller la réapparition de la grippe. Si c’est le cas, ces cellules s’activeront rapidement permettant au système immunitaire de produire une réponse immunitaire plus rapide et plus efficace à cette deuxième (ou troisième ou quatrième, etc.) attaque.
Les réponses immunologiques pilotées par les cellules mémoires sont appelées réponses secondaires. Dans notre exemple de la police, pensez aux réponses de mémoire comme à des agents expérimentés. Les agents ayant plus d’expérience sont susceptibles d’anticiper ce qui se passe, ce qui leur permet de réagir plus rapidement, avec plus de confiance et d’efficacité. De la même manière, les cellules mémoires permettent au système immunitaire adaptatif d’intensifier son attaque plus rapidement. Cette préparation permet de réduire le temps de réponse de plusieurs jours. Les résultats peuvent se manifester de plusieurs façons. Certaines personnes ne présenteront aucun symptôme et ne se rendront même pas compte qu’elles ont été exposées la deuxième fois. Certaines personnes auront des symptômes, mais moins graves. Elles sont susceptibles d’être malades pendant moins de jours également.
Voyez cette courte vidéo sur le fonctionnement du système immunitaire adaptatif.