Informations

Comment les cellules B et T fonctionnent-elles de manière incorrecte chez une personne atteinte de lupus érythémateux disséminé ?


Le lupus érythémateux disséminé est une maladie auto-immune dans laquelle le système immunitaire du corps attaque les cellules saines. Comment exactement les cellules B et T attaquent-elles ces cellules qu'elles prennent pour des agents pathogènes ?


Le déclencheur initial de la maladie est inconnu et peut être différent d'une personne à l'autre. Cependant, nous savons qu'il peut y avoir des déclencheurs environnementaux ou infectieux qui sont encore renforcés par des facteurs génétiques et hormonaux.

La pathologie du LED est associée au développement d'"auto-anticorps" ou "anticorps anti-nucléaires", alors dire que les cellules B et les cellules T attaquent les cellules saines n'est pas tout à fait correct - Plus précisément, ils produisent des anticorps contre les protéines sur les cellules saines, qui forment des complexes immuns, activent le complément et induisent l'apoptose. Pour produire des auto-anticorps, les événements se produisent comme suit :

  1. Le déclencheur amène les macrophages ou les cellules présentatrices d'antigène (APC) à afficher des auto-antigènes ou des auto-antigènes
  2. Les APC recrutent des cellules B pour commencer à produire des anticorps contre l'antigène
  3. Les APC activent les cellules T auxiliaires, qui stimulent l'inflammation et activent perpétuellement les cellules B pour produire des auto-anticorps

Les anomalies immunitaires suivantes sont associées au LED (accent particulier sur les cellules B et les cellules T)

  1. Des niveaux élevés de cellules B circulantes
  2. Diminution des niveaux de cellules T suppressives, qui autrement réguleraient le système immunitaire et la production d'auto-anticorps
  3. Signalisation anormale des cellules B et activation persistante des cellules B (IL-6, IL-10)
  4. Durée de vie prolongée des cellules B, probablement en raison d'une mauvaise immunorégulation (#2)

Référence : Schur PH, Hahn BH, Pisetsky DS, Ramirez Curtis M. Épidémiologie et pathogenèse du lupus érythémateux disséminé. À jour. Dernière mise à jour du sujet : 5 février 2016. Accès par abonnement uniquement.


Système immunitaire : maladies, troubles et fonction

Le rôle du système immunitaire - un ensemble de structures et de processus dans le corps - est de protéger contre les maladies ou d'autres corps étrangers potentiellement dommageables. Lorsqu'il fonctionne correctement, le système immunitaire identifie une variété de menaces, y compris les virus, les bactéries et les parasites, et les distingue des propres tissus sains du corps, selon les manuels Merck.


Contenu

Les cellules B se développent à partir de cellules souches hématopoïétiques (CSH) qui proviennent de la moelle osseuse. [5] [6] Les CSH se différencient d'abord en cellules progénitrices multipotentes (MPP), puis en cellules progénitrices lymphoïdes communes (CLP). [6] À partir de là, leur développement en cellules B se produit en plusieurs étapes (illustrées dans l'image à droite), chacune marquée par divers modèles d'expression génique et des arrangements de loci des gènes de la chaîne H et de la chaîne L d'immunoglobuline, ce dernier étant dû aux cellules B subissant V (D)J recombinaison au fur et à mesure de leur développement. [7]

Les cellules B subissent deux types de sélection tout en se développant dans la moelle osseuse pour assurer un bon développement, les deux impliquant les récepteurs des cellules B (BCR) à la surface de la cellule. La sélection positive se produit par une signalisation indépendante de l'antigène impliquant à la fois le pré-BCR et le BCR. [8] [9] Si ces récepteurs ne se lient pas à leur ligand, les cellules B ne reçoivent pas les signaux appropriés et cessent de se développer. [8] [9] La sélection négative se produit par la liaison de l'auto-antigène avec le BCR Si le BCR peut se lier fortement à l'auto-antigène, alors la cellule B subit l'un des quatre destins suivants : suppression clonale, édition du récepteur, anergie ou ignorance (La cellule B ignore le signal et poursuit son développement). [9] Ce processus de sélection négative conduit à un état de tolérance centrale, dans lequel les cellules B matures ne se lient pas aux auto-antigènes présents dans la moelle osseuse. [7]

Pour terminer le développement, les cellules B immatures migrent de la moelle osseuse vers la rate en tant que cellules B transitionnelles, en passant par deux stades de transition : T1 et T2. [10] Tout au long de leur migration vers la rate et après l'entrée de la rate, ils sont considérés comme des cellules T1 B. [11] Dans la rate, les cellules T1 B se transforment en cellules T2 B. [11] Les cellules B T2 se différencient en cellules B folliculaires (FO) ou en cellules B de la zone marginale (MZ) en fonction des signaux reçus via le BCR et d'autres récepteurs. [12] Une fois différenciés, ils sont maintenant considérés comme des cellules B matures ou des cellules B naïves. [11]

L'activation des lymphocytes B se produit dans les organes lymphoïdes secondaires (SLO), tels que la rate et les ganglions lymphatiques. [1] Une fois les cellules B matures dans la moelle osseuse, elles migrent dans le sang vers les SLO, qui reçoivent un apport constant d'antigène par la lymphe circulante. [13] Au SLO, l'activation des cellules B commence lorsque la cellule B se lie à un antigène via son BCR. [14] Bien que les événements ayant lieu immédiatement après l'activation n'aient pas encore été complètement déterminés, on pense que les cellules B sont activées conformément au modèle de ségrégation cinétique [ citation requise ] , initialement déterminé dans les lymphocytes T. Ce modèle indique qu'avant la stimulation antigénique, les récepteurs diffusent à travers la membrane entrant en contact avec Lck et CD45 à fréquence égale, créant un équilibre net de phosphorylation et de non-phosphorylation. Ce n'est que lorsque la cellule entre en contact avec une cellule présentatrice d'antigène que le plus gros CD45 est déplacé en raison de la faible distance entre les deux membranes. Cela permet une phosphorylation nette du BCR et l'initiation de la voie de transduction du signal [ citation requise ] . Parmi les trois sous-ensembles de cellules B, les cellules FO B subissent préférentiellement une activation dépendante des cellules T tandis que les cellules MZ B et les cellules B1 B subissent préférentiellement une activation indépendante des cellules T. [15]

L'activation des cellules B est renforcée par l'activité de CD21, un récepteur de surface en complexe avec les protéines de surface CD19 et CD81 (les trois sont collectivement connus sous le nom de complexe corécepteur de cellules B). [16] Lorsqu'un BCR se lie à un antigène marqué avec un fragment de la protéine du complément C3, CD21 se lie au fragment C3, se lie avec le BCR lié et les signaux sont transduits par CD19 et CD81 pour abaisser le seuil d'activation de la cellule. [17]

Activation dépendante des cellules T Modifier

Les antigènes qui activent les cellules B à l'aide des cellules T sont appelés antigènes dépendants des cellules T (TD) et comprennent des protéines étrangères. [1] Ils sont nommés ainsi car ils sont incapables d'induire une réponse humorale chez les organismes dépourvus de cellules T. [1] Les réponses des lymphocytes B à ces antigènes prennent plusieurs jours, bien que les anticorps générés aient une affinité plus élevée et soient plus polyvalents sur le plan fonctionnel que ceux générés par l'activation indépendante des lymphocytes T. [1]

Une fois qu'un BCR se lie à un antigène TD, l'antigène est absorbé dans la cellule B par endocytose médiée par le récepteur, dégradé et présenté aux cellules T sous forme de fragments peptidiques en complexe avec des molécules MHC-II sur la membrane cellulaire. [18] T auxiliaire (TH), typiquement des cellules T auxiliaires folliculaires (TFH) les cellules reconnaissent et se lient à ces complexes MHC-II-peptide par l'intermédiaire de leur récepteur des cellules T (TCR). [19] Après la liaison au peptide TCR-MHC-II, les cellules T expriment la protéine de surface CD40L ainsi que des cytokines telles que IL-4 et IL-21. [19] Le CD40L sert de facteur de co-stimulation nécessaire à l'activation des cellules B en se liant au récepteur de surface des cellules B CD40, qui favorise la prolifération des cellules B, la commutation de classe d'immunoglobulines et l'hypermutation somatique, ainsi que la croissance et la différenciation des cellules T. [1] Les cytokines dérivées des cellules T liées par les récepteurs des cytokines des cellules B favorisent également la prolifération des cellules B, le changement de classe des immunoglobulines et l'hypermutation somatique ainsi que la différenciation guide. [19] Après que les cellules B reçoivent ces signaux, elles sont considérées comme activées. [19]

Une fois activées, les cellules B participent à un processus de différenciation en deux étapes qui produit à la fois des plasmablastes à courte durée de vie pour une protection immédiate et des plasmocytes à longue durée de vie et des cellules B mémoire pour une protection persistante. [15] La première étape, connue sous le nom de réponse extrafolliculaire, se produit en dehors des follicules lymphoïdes mais toujours dans le SLO. [15] Au cours de cette étape, les cellules B activées prolifèrent, peuvent subir un changement de classe d'immunoglobuline et se différencier en plasmablastes qui produisent des anticorps faibles et précoces, principalement de classe IgM. [20] La deuxième étape consiste en des cellules B activées entrant dans un follicule lymphoïde et formant un centre germinatif (GC), qui est un microenvironnement spécialisé où les cellules B subissent une prolifération étendue, une commutation de classe d'immunoglobuline et une maturation d'affinité dirigée par hypermutation somatique. [21] Ces processus sont facilités par TFH au sein du GC et génèrent à la fois des cellules B mémoire de haute affinité et des plasmocytes à longue durée de vie. [15] Les plasmocytes résultants sécrètent de grandes quantités d'anticorps et restent dans le SLO ou, plus préférentiellement, migrent vers la moelle osseuse. [21]

Activation indépendante des cellules T Modifier

Les antigènes qui activent les cellules B sans l'aide des cellules T sont connus sous le nom d'antigènes indépendants des cellules T (TI) [1] et comprennent des polysaccharides étrangers et de l'ADN CpG non méthylé. [15] Ils sont nommés ainsi parce qu'ils sont capables d'induire une réponse humorale chez les organismes dépourvus de cellules T. [1] La réponse des lymphocytes B à ces antigènes est rapide, bien que les anticorps générés aient tendance à avoir une affinité plus faible et soient moins polyvalents sur le plan fonctionnel que ceux générés par l'activation dépendante des lymphocytes T. [1]

Comme pour les antigènes TD, les cellules B activées par les antigènes TI ont besoin de signaux supplémentaires pour terminer l'activation, mais au lieu de les recevoir des cellules T, elles sont fournies soit par la reconnaissance et la liaison d'un constituant microbien commun aux récepteurs de type péage (TLR), soit par réticulation étendue des BCR à des épitopes répétés sur une cellule bactérienne. [1] Les cellules B activées par les antigènes TI continuent à proliférer en dehors des follicules lymphoïdes mais toujours dans les SLO (les GC ne se forment pas), subissent éventuellement un changement de classe d'immunoglobuline et se différencient en plasmablastes à courte durée de vie qui produisent des anticorps faibles et précoces, principalement de classe IgM , mais aussi certaines populations de plasmocytes à vie longue. [22]

Activation des cellules mémoire B Modifier

L'activation des cellules B mémoire commence par la détection et la liaison de leur antigène cible, qui est partagé par leur cellule B parente. [23] Certaines cellules B mémoire peuvent être activées sans l'aide des cellules T, telles que certaines cellules B mémoire spécifiques au virus, mais d'autres ont besoin de l'aide des cellules T. [24] Lors de la liaison à l'antigène, la cellule B mémoire capte l'antigène par endocytose médiée par le récepteur, le dégrade et le présente aux cellules T sous forme de morceaux peptidiques en complexe avec des molécules MHC-II sur la membrane cellulaire. [23] Aide mémoire T (TH), typiquement des cellules T auxiliaires folliculaires à mémoire (TFH), dérivés de cellules T activées avec le même antigène, reconnaissent et se lient à ces complexes MHC-II-peptide par leur TCR. [23] Suite à la liaison au peptide TCR-MHC-II et au relais d'autres signaux de la mémoire TFH cellulaire, la cellule B mémoire est activée et se différencie soit en plasmablastes et en plasmocytes via une réponse extrafolliculaire, soit entre dans une réaction du centre germinatif où elles génèrent des plasmocytes et davantage de cellules B mémoire. [23] [24] Il n'est pas clair si les cellules B mémoire subissent une maturation d'affinité supplémentaire au sein de ces GC secondaires. [23]

  • Plasmablaste - Une cellule sécrétant des anticorps proliférante et de courte durée résultant de la différenciation des cellules B. [1] Les plasmablastes sont générés au début d'une infection et leurs anticorps ont tendance à avoir une affinité plus faible envers leur antigène cible par rapport aux plasmocytes. [15] Les plasmablastes peuvent résulter de l'activation indépendante des cellules T des cellules B ou de la réponse extrafolliculaire de l'activation dépendante des cellules T des cellules B. [1] – Une cellule sécrétrice d'anticorps à vie longue et non proliférante résultant de la différenciation des cellules B. [1] Il existe des preuves que les cellules B se différencient d'abord en une cellule de type plasmablaste, puis se différencient en une cellule plasmatique. [15] Les plasmocytes sont générés plus tard dans une infection et, par rapport aux plasmablastes, ont des anticorps avec une plus grande affinité envers leur antigène cible en raison de la maturation d'affinité dans le centre germinatif (GC) et produisent plus d'anticorps. [15] Les cellules plasmatiques résultent généralement de la réaction du centre germinatif de l'activation des cellules B dépendante des cellules T, mais elles peuvent également résulter de l'activation des cellules B indépendante des cellules T. [22]
  • Cellule lymphoplasmocytoïde - Une cellule avec un mélange de caractéristiques morphologiques de lymphocytes B et de plasmocytes que l'on pense être étroitement liée ou un sous-type de plasmocytes. Ce type de cellule se trouve dans les dyscrasies plasmocytaires pré-malignes et malignes qui sont associées à la sécrétion de protéines monoclonales IgM. Ces dyscrasies comprennent la gammapathie monoclonale IgM de signification indéterminée et la macroglobulinémie de Waldenström. [25] – Cellule B dormante résultant de la différenciation des cellules B. [1] Leur fonction est de circuler dans le corps et d'initier une réponse anticorps plus forte et plus rapide (appelée réponse anticorps secondaire anamnestique) s'ils détectent l'antigène qui a activé leur cellule B parente (cellules B mémoire et leurs cellules B parentes partagent le même BCR, donc ils détectent le même antigène). [24] Les cellules B mémoire peuvent être générées à partir de l'activation dépendante des cellules T à la fois par la réponse extrafolliculaire et la réaction du centre germinatif, ainsi que par l'activation indépendante des cellules T des cellules B1. [24]
  • Cellule B-2 - Cellules FO B et cellules MZ B. [26]
      (également connu sous le nom de cellule B-2) - Le type de cellule B le plus courant et, lorsqu'il ne circule pas dans le sang, se trouve principalement dans les follicules lymphoïdes des organes lymphoïdes secondaires (SLO). [15] Ils sont responsables de la génération de la majorité des anticorps de haute affinité lors d'une infection. [1] – Trouvé principalement dans la zone marginale de la rate et sert de première ligne de défense contre les agents pathogènes transmissibles par le sang, car la zone marginale reçoit de grandes quantités de sang de la circulation générale. [27] Ils peuvent subir à la fois une activation indépendante des cellules T et dépendante des cellules T, mais subissent préférentiellement une activation indépendante des cellules T. [15]
  • Une maladie auto-immune peut résulter d'une reconnaissance anormale des auto-antigènes par les lymphocytes B, suivie de la production d'auto-anticorps. [29] Les maladies auto-immunes où l'activité de la maladie est corrélée à l'activité des lymphocytes B comprennent la sclérodermie, la sclérose en plaques, le lupus érythémateux disséminé, le diabète de type 1, le SCI post-infectieux et la polyarthrite rhumatoïde. [29]

    Une étude qui a étudié le méthylome des cellules B tout au long de leur cycle de différenciation, en utilisant le séquençage au bisulfite du génome entier (WGBS), a montré qu'il existe une hypométhylation des stades les plus précoces aux stades les plus différenciés. La plus grande différence de méthylation se situe entre les stades des cellules B du centre germinatif et les cellules B mémoire. De plus, cette étude a montré qu'il existe une similitude entre les tumeurs des cellules B et les cellules B à longue durée de vie dans leurs signatures de méthylation de l'ADN. [32]


    Comment le lupus affecte le sang

    Le sang est composé de nombreuses parties différentes, mais celles qui sont le plus souvent touchées par le lupus sont les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes. Les troubles sanguins sont fréquents dans le lupus.

    Les principaux problèmes liés au lupus et au sang sont les suivants :

    • Anémie : faible taux d'hémoglobine ou de globules rouges
    • Thrombose : excès de coagulation du sang
    • Transfusions sanguines
    • Test de moelle osseuse

    Les hématologues, qui sont des spécialistes des troubles sanguins, sont souvent impliqués dans l'évaluation et le traitement des personnes atteintes de lupus.

    Comment le lupus affecte-t-il les globules blancs?

    Les globules blancs sont en fait constitués de plusieurs types de cellules, dont les neutrophiles (également appelés granulocytes), les lymphocytes et les monocytes. Les globules blancs sont la principale défense du corps contre les infections. Une réduction du nombre de globules blancs est appelée leucopénie une réduction particulière des granulocytes est appelée neutropénie (ou granulocytopénie).

    La leucopénie et la neutropénie sont très fréquentes dans le lupus actif, mais le nombre de globules blancs est rarement suffisamment bas pour entraîner une infection. Les comptes peuvent être abaissés par l'azathioprine, le cyclophosphamide et certains autres médicaments. Par conséquent, le nombre de globules blancs est toujours surveillé pendant le traitement avec ces agents. Si les comptes sont trop bas, le médicament prescrit est généralement arrêté brièvement ou la posologie est réduite. Lorsque des infections surviennent dans le lupus, elles sont plus souvent liées à des altérations du système immunitaire du corps qui ne sont pas reflétées dans les numérations globulaires de routine.


    Plan d'action

    Une réponse immunitaire réussie aux envahisseurs nécessite

    Reconnaissance

    Pour pouvoir détruire les envahisseurs, le système immunitaire doit d'abord les reconnaître. C'est-à-dire que le système immunitaire doit être capable de distinguer ce qui est non-soi (étranger) de ce qui est soi. Le système immunitaire peut faire cette distinction car toutes les cellules ont des molécules d'identification (antigènes) à leur surface. Les micro-organismes sont reconnus car les molécules d'identification à leur surface sont étrangères.

    Chez l'homme, les molécules d'auto-identification les plus importantes sont appelées

    Les molécules HLA sont appelées antigènes car si elles sont transplantées, comme dans un rein ou une greffe de peau, elles peuvent provoquer une réponse immunitaire chez une autre personne (normalement, elles ne provoquent pas de réponse immunitaire chez la personne qui en est porteuse). Chaque personne a une combinaison presque unique de HLA. Le système immunitaire de chaque personne reconnaît normalement cette combinaison unique comme étant soi. Une cellule avec des molécules à sa surface qui ne sont pas identiques à celles des propres cellules du corps est identifiée comme étrangère. Le système immunitaire attaque alors cette cellule. Une telle cellule peut être une cellule provenant d'un tissu transplanté ou l'une des cellules du corps qui a été infectée par un micro-organisme envahissant ou altérée par un cancer. (Les molécules HLA sont ce que les médecins essaient de faire correspondre lorsqu'une personne a besoin d'une greffe d'organe.)

    Certains globules blancs (cellules B (lymphocytes B)) peuvent reconnaître directement les envahisseurs. Mais d'autres, les cellules T (lymphocytes T), ont besoin de l'aide de cellules appelées cellules présentatrices d'antigène :

    • Les cellules présentatrices d'antigène ingèrent un envahisseur et le brisent en fragments.
    • La cellule présentatrice d'antigène combine alors des fragments d'antigène de l'envahisseur avec les propres molécules HLA de la cellule.
    • La combinaison de fragments d'antigène et de molécules HLA est déplacée vers la surface de la cellule.
    • Une cellule T avec un récepteur correspondant à sa surface peut se fixer à une partie de la molécule HLA présentant le fragment d'antigène, comme une clé s'insère dans une serrure.
    • La cellule T est alors activée et commence à combattre les envahisseurs qui ont cet antigène.

    Comment les cellules T reconnaissent les antigènes

    Les lymphocytes T font partie du système de surveillance immunitaire. Ils voyagent par la circulation sanguine et le système lymphatique. Lorsqu'ils atteignent les ganglions lymphatiques ou un autre organe lymphoïde secondaire, ils recherchent des substances étrangères (antigènes) dans le corps. Cependant, avant qu'ils puissent pleinement reconnaître et répondre à un antigène étranger, l'antigène doit être traité et présenté au lymphocyte T par un autre globule blanc, appelé cellule présentatrice d'antigène. Les cellules présentatrices d'antigène sont constituées de cellules dendritiques (qui sont les plus efficaces), de macrophages et de cellules B.

    Activation et mobilisation

    Les globules blancs sont activés lorsqu'ils reconnaissent les envahisseurs. Par exemple, lorsque la cellule présentatrice d'antigène présente des fragments d'antigène liés à HLA à une cellule T, la cellule T se fixe aux fragments et est activée. Les cellules B peuvent être activées directement par les envahisseurs. Une fois activés, les globules blancs ingèrent ou tuent l'envahisseur ou font les deux. Habituellement, plus d'un type de globule blanc est nécessaire pour tuer un envahisseur.

    Les cellules immunitaires, telles que les macrophages et les cellules T activées, libèrent des substances qui attirent d'autres cellules immunitaires vers le point chaud, mobilisant ainsi les défenses. L'envahisseur lui-même peut libérer des substances qui attirent les cellules immunitaires.

    Régulation

    La réponse immunitaire doit être régulée pour éviter des dommages importants au corps, comme cela se produit dans les maladies auto-immunes. Les lymphocytes T régulateurs (suppresseurs) aident à contrôler la réponse en sécrétant des cytokines (messagers chimiques du système immunitaire) qui inhibent les réponses immunitaires. Ces cellules empêchent la réponse immunitaire de se poursuivre indéfiniment.

    Résolution

    La résolution consiste à confiner l'envahisseur et à l'éliminer du corps. Une fois l'envahisseur éliminé, la plupart des globules blancs s'autodétruisent et sont ingérés. Celles qui sont épargnées sont appelées cellules mémoire. Le corps conserve des cellules mémoire, qui font partie de l'immunité acquise, pour se souvenir d'envahisseurs spécifiques et y répondre plus vigoureusement lors de la prochaine rencontre.

    Copyright © 2021 Merck & Co., Inc., connu sous le nom de MSD en dehors des États-Unis, Kenilworth, New Jersey, États-Unis. Tous les droits sont réservés. Avis de non-responsabilité du manuel Merck


    Comment le système immunitaire combat la maladie

    Le système immunitaire est un réseau complexe de cellules et de produits chimiques. Sa mission est de nous protéger contre les organismes et substances étrangères. Les cellules du système immunitaire ont la capacité de reconnaître quelque chose en tant que « soi » ou « envahisseur », et elles essaient de se débarrasser de tout ce qui est un envahisseur. De nombreux types de cellules et des centaines de produits chimiques différents doivent être coordonnés pour que le système immunitaire fonctionne correctement.

    Le système immunitaire peut mettre en place une variété de réponses pour attaquer des organismes envahisseurs spécifiques. L'une de ces réponses est coordonnée par les cellules T auxiliaires (également appelées cellules T, cellules T4 ou cellules CD4), qui agissent comme une sorte de chef d'orchestre. Les cellules T auxiliaires indiquent aux autres cellules quoi faire lorsque cette réponse est déclenchée. Nous nous intéressons à cette réponse immunitaire car c'est celle qui est la plus perturbée par l'infection par le VIH. À mesure que le VIH parvient à détruire de plus en plus de ces cellules importantes, la capacité de combattre d'autres infections diminue progressivement. Si le « coordinateur » du processus, la cellule T auxiliaire, ne fonctionne plus, les autres cellules du système immunitaire ne peuvent plus remplir leurs fonctions, laissant le corps ouvert aux attaques d'infections opportunistes.

    Réponse normale des cellules T à l'infection

    Voyons d'abord comment la réponse immunitaire coordonnée par les cellules T est censée fonctionner. N'oubliez pas que nous n'expliquerons qu'une seule des réponses immunitaires du corps.

    Tout agent infectieux (Figure 1) qui pénètre dans votre corps finira par être absorbé dans votre système lymphatique.

    Cela peut se produire très peu de temps après l'infection, ou cela peut ne pas se produire tant que l'envahisseur n'a pas trouvé une niche et a commencé à se répliquer. Dans l'un de vos ganglions lymphatiques, l'agent infectieux (que nous appellerons "Virus" dans les figures) se heurtera à un macrophage (littéralement "big eater"). Le macrophage ingérera l'envahisseur (Figure 2).

    Ensuite, le macrophage sépare l'envahisseur et affiche le virus antigènes à sa surface pour que d'autres cellules immunitaires puissent lire (Figure 3).

    Les antigènes sont des protéines spécifiques à chaque micro-organisme particulier. Les antigènes agissent comme une carte d'identité qui permet à notre système immunitaire de reconnaître les organismes envahisseurs qui doivent être éliminés.

    Après avoir affiché les antigènes de l'agent, le macrophage enverra un message à une cellule T auxiliaire pour lire et reconnaître les antigènes (Figure 4).

    Ce message active les cellules T auxiliaires et déclenche la réponse immunitaire. Une fois que la cellule T a lu les antigènes, elle enverra des messages pour activer d'autres cellules, appelées cellules B (Figure 5), qui viendront à leur tour lire les antigènes à la surface du macrophage (Figure 6).

    La cellule B activée produira alors des millions de anticorps (Illustration 7). L'anticorps est une protéine qui se lie à un antigène. Chaque anticorps est unique et spécifique, par exemple, un anticorps antirougeoleux ne se liera qu'à un virus de la rougeole. Nous produisons des anticorps car, étant donné la forte concentration d'agent infectieux nécessaire pour provoquer une maladie, nos macrophages ne pourraient pas s'attaquer seuls aux envahisseurs. Cependant, les anticorps peuvent être plus nombreux que les envahisseurs et nous aider à nous en débarrasser.

    Comment les anticorps se lient-ils à l'agent infectieux ? L'anticorps ressemble à l'image miroir de l'antigène (comme une clé et une serrure), offrant généralement un ajustement si proche que, s'ils se heurtent, l'anticorps saisira l'antigène et s'accrochera (Figure 8). Une fois qu'un anticorps a « attrapé » un envahisseur, il diffusera un signal qui dit « me et tout ce que j'ai capturé » (Figure 9). Un macrophage recevra à son tour le message et dévorera le complexe anticorps-antigène et débarrassera le corps de l'agent infectieux (Figure 10).

    Finalement, à mesure que ce processus se poursuit, le nombre d'agents infectieux diminuera et le corps devra arrêter la bataille. Cependant, toutes les cellules sont toujours activées et le système immunitaire doit les mettre au repos. Un autre type de cellule T, la cellule T-suppressor (ou cellule T8), enverra des messages aux autres cellules et les "désactivera" (Figure 11). Sans les cellules T-suppressor, le corps continuerait à essayer de combattre une maladie qui n'existe plus (et finirait par combattre ses propres cellules).

    Le VIH interfère avec la réponse immunitaire normale

    Avec l'infection par le VIH, cette procédure ne fonctionne pas correctement. Initialement, les macrophages reconnaissent le VIH, les cellules T auxiliaires initient la réponse et les cellules B produisent des anticorps. Cependant, bien qu'efficaces au début, les anticorps n'éliminent pas l'infection. Bien que certains VIH puissent être tués, de nombreux autres virus infecteront activement les cellules T auxiliaires - les mêmes cellules qui sont censées coordonner la défense contre le virus. Les cellules T infectées deviennent des usines à virus qui, si elles sont activées, produiront plus de copies du virus au lieu de déclencher la production de plus d'anticorps contre le VIH.


    Comment fonctionne votre système immunitaire

    À l'intérieur de votre corps, il y a un mécanisme de protection incroyable appelé le système immunitaire. Il est conçu pour vous défendre contre des millions de bactéries, microbes, virus, toxines et parasites qui aimeraient envahir votre corps. Pour comprendre le pouvoir du système immunitaire, tout ce que vous avez à faire est de regarder ce qui arrive à n'importe quoi une fois qu'il meurt. Cela semble dégoûtant, mais cela vous montre quelque chose de très important à propos de votre système immunitaire.

    Quand quelque chose meurt, son système immunitaire (comme tout le reste) s'arrête. En quelques heures, le corps est envahi par toutes sortes de bactéries, microbes, parasites. Aucune de ces choses n'est capable d'entrer lorsque votre système immunitaire fonctionne, mais au moment où votre système immunitaire s'arrête, la porte est grande ouverte. Une fois que vous êtes mort, il ne faut que quelques semaines à ces organismes pour démanteler complètement votre corps et l'emporter, jusqu'à ce qu'il ne reste plus qu'un squelette. De toute évidence, votre système immunitaire fait quelque chose d'incroyable pour empêcher tout ce démantèlement de se produire lorsque vous êtes en vie.

    Le système immunitaire est complexe, complexe et intéressant. Et il y a au moins deux bonnes raisons pour que vous en sachiez plus. Premièrement, il est tout simplement fascinant de comprendre d'où viennent des choses comme la fièvre, l'urticaire, l'inflammation, etc., lorsqu'elles se produisent à l'intérieur de votre propre corps. Vous entendez également beaucoup parler du système immunitaire dans les médias, car de nouvelles parties de celui-ci sont comprises et de nouveaux médicaments sont mis sur le marché. Connaître le système immunitaire rend ces nouvelles compréhensibles. Dans cet article, nous examinerons le fonctionnement de votre système immunitaire afin que vous puissiez comprendre ce qu'il fait pour vous chaque jour, ainsi que ce qu'il n'est pas.

    Voir votre système immunitaire

    Votre système immunitaire fonctionne 24 heures sur 24 de milliers de façons différentes, mais il fait son travail en grande partie inaperçu. Une chose qui nous fait vraiment remarquer notre système immunitaire, c'est quand il échoue pour une raison quelconque. Nous le remarquons également lorsqu'il fait quelque chose qui a un effet secondaire que nous pouvons voir ou ressentir. Voici plusieurs exemples :

    • Lorsque vous vous coupez, toutes sortes de bactéries et de virus pénètrent dans votre corps par la rupture de la peau. Lorsque vous obtenez un éclat, vous avez également l'éclat de bois comme objet étranger à l'intérieur de votre corps. Votre système immunitaire réagit et élimine les envahisseurs pendant que la peau se guérit et scelle la ponction. Dans de rares cas, le système immunitaire manque quelque chose et la coupure s'infecte. Il s'enflamme et se remplit souvent de pus. L'inflammation et le pus sont tous deux des effets secondaires du système immunitaire qui fait son travail.
    • Lorsqu'un moustique vous pique, vous obtenez une bosse rouge qui vous démange. C'est aussi un signe visible de votre système immunitaire au travail.
    • Chaque jour, vous inhalez des milliers de germes (bactéries et virus) qui flottent dans l'air. Votre système immunitaire les gère tous sans problème. Parfois, un germe traverse le système immunitaire et vous attrapez un rhume, la grippe ou pire. Un rhume ou une grippe est un signe visible que votre système immunitaire n'a pas réussi à arrêter le germe. Le fait que vous vous remettiez d'un rhume ou d'une grippe est un signe visible que votre système immunitaire a réussi à éliminer l'envahisseur après en avoir pris connaissance. Si votre système immunitaire ne faisait rien, vous ne vous remettriez jamais d'un rhume ou de quoi que ce soit d'autre.
    • Chaque jour, vous mangez également des centaines de germes, et encore une fois la plupart d'entre eux meurent dans la salive ou l'acide de l'estomac. Parfois, cependant, on s'en sort et provoque une intoxication alimentaire. Il y a normalement un effet très visible de cette brèche du système immunitaire : les vomissements et la diarrhée sont deux des symptômes les plus courants.
    • Il existe également toutes sortes de maladies humaines causées par le fonctionnement du système immunitaire de manière inattendue ou incorrecte qui cause des problèmes. Par exemple, certaines personnes ont des allergies. Les allergies ne sont en réalité que le système immunitaire qui réagit de manière excessive à certains stimuli auxquels les autres personnes ne réagissent pas du tout. Certaines personnes souffrent de diabète, causé par le système immunitaire qui attaque de manière inappropriée les cellules du pancréas et les détruit. Certaines personnes souffrent de polyarthrite rhumatoïde, qui est causée par le système immunitaire agissant de manière inappropriée dans les articulations. Dans de nombreuses maladies différentes, la cause est en fait une erreur du système immunitaire.
    • Enfin, nous voyons parfois le système immunitaire car il nous empêche de faire des choses qui seraient autrement bénéfiques. Par exemple, les greffes d'organes sont beaucoup plus difficiles qu'elles ne devraient l'être parce que le système immunitaire rejette souvent l'organe transplanté.

    Les bases du système immunitaire

    Commençons par le commencement. Qu'est-ce que cela signifie quand quelqu'un dit "Je me sens malade aujourd'hui?" Qu'est-ce qu'une maladie ? En comprenant les différents types de maladies, il est possible de voir quels types de maladies le système immunitaire vous aide à gérer.

    Lorsque vous « tombez malade », votre corps n'est pas en mesure de fonctionner correctement ou à son plein potentiel. Il existe de nombreuses façons différentes de tomber malade, en voici quelques-unes :

    • Dommages mécaniques - Si vous vous cassez un os ou déchirez un ligament, vous serez "malade" (votre corps ne pourra pas fonctionner à son plein potentiel). La cause du problème est quelque chose qui est facile à comprendre et visible.
    • Carence en vitamines ou minéraux - Si vous ne consommez pas suffisamment de vitamine D, votre corps n'est pas capable de métaboliser correctement le calcium et vous contractez une maladie appelée rachitisme. Les personnes atteintes de rachitisme ont des os faibles (ils se cassent facilement) et des déformations parce que les os ne se développent pas correctement. Si vous ne consommez pas suffisamment de vitamine C, vous contractez le scorbut, ce qui provoque des gencives enflées et saignantes, des articulations enflées et des ecchymoses. Si vous ne consommez pas assez de fer, vous souffrez d'anémie, et ainsi de suite.
    • Dégradation des organes - Dans certains cas, un organe est endommagé ou affaibli. Par exemple, une forme de « maladie cardiaque » est causée par des obstructions dans les vaisseaux sanguins menant au muscle cardiaque, de sorte que le cœur ne reçoit pas suffisamment de sang. Une forme de « maladie du foie », connue sous le nom de cirrhose, est causée par des dommages aux cellules du foie (boire trop d'alcool en est une des causes).
    • Maladie génétique - Une maladie génétique est causée par une erreur de codage dans l'ADN. L'erreur de codage provoque la fabrication de trop ou trop peu de certaines protéines, ce qui pose des problèmes au niveau cellulaire. Par exemple, l'albinisme est causé par un manque d'une enzyme appelée tyrosinase. Cette enzyme manquante signifie que le corps ne peut pas fabriquer de mélanine, le pigment naturel qui provoque la couleur des cheveux, la couleur des yeux et le bronzage. En raison du manque de mélanine, les personnes atteintes de ce problème génétique sont extrêmement sensibles aux rayons UV du soleil.
    • Cancer - Parfois, une cellule change d'une manière qui la fait se reproduire de manière incontrôlable. Par exemple, lorsque des cellules de la peau appelées mélanocytes sont endommagées par les rayons ultraviolets de la lumière du soleil, elles se transforment de manière caractéristique en une forme de cellule cancéreuse. Le cancer visible qui apparaît comme une tumeur sur la peau est appelé mélanome. (Voir Comment fonctionnent les bronzages et les coups de soleil pour plus d'informations.)

    Infection virale ou bactérienne

    Lorsqu'un virus ou une bactérie (également connu sous le nom générique de germe) envahit votre corps et se reproduit, cela cause normalement des problèmes. En général, la présence du germe produit des effets secondaires qui vous rendent malade. Par exemple, la bactérie de l'angine streptococcique (Streptococcus) libère une toxine qui provoque une inflammation de la gorge. Le virus de la polio libère des toxines qui détruisent les cellules nerveuses (conduisant souvent à la paralysie). Certaines bactéries sont bénignes ou bénéfiques (par exemple, nous avons tous des millions de bactéries dans nos intestins et elles aident à digérer les aliments), mais beaucoup sont nocives une fois qu'elles pénètrent dans le corps ou dans la circulation sanguine.

    Les infections virales et bactériennes sont de loin les causes de maladie les plus courantes pour la plupart des gens. Ils causent des maladies comme le rhume, la grippe, la rougeole, les oreillons, le paludisme, le sida, etc.

    Le travail de votre système immunitaire est de protéger votre corps contre ces infections. Le système immunitaire vous protège de trois manières différentes :

    1. Il crée une barrière qui empêche les bactéries et les virus de pénétrer dans votre corps.
    2. Si une bactérie ou un virus pénètre dans le corps, le système immunitaire essaie de le détecter et de l'éliminer avant qu'il ne puisse s'installer chez lui et se reproduire.
    3. Si le virus ou la bactérie est capable de se reproduire et de commencer à causer des problèmes, votre système immunitaire se charge de l'éliminer.

    Le système immunitaire a également plusieurs autres tâches importantes. Par exemple, votre système immunitaire peut détecter le cancer à un stade précoce et l'éliminer dans de nombreux cas.

    Votre corps est un organisme multicellulaire composé d'environ 100 000 milliards de cellules. Les cellules de votre corps sont des machines assez compliquées. Chacun possède un noyau, un équipement de production d'énergie, etc. Les bactéries sont des organismes unicellulaires beaucoup plus simples. Par exemple, ils n'ont pas de noyau. Ils font peut-être 1/100e de la taille d'une cellule humaine et pourraient mesurer 1 micromètre de long. Les bactéries sont des organismes complètement indépendants capables de manger et de se reproduire - elles sont un peu comme des poissons nageant dans l'océan de votre corps. Dans les bonnes conditions, les bactéries se reproduisent très rapidement : une bactérie se divise en deux bactéries distinctes peut-être une fois toutes les 20 ou 30 minutes. À ce rythme, une bactérie peut devenir des millions en quelques heures seulement.

    Un virus est une race complètement différente. Un virus n'est pas vraiment vivant. Une particule virale n'est rien d'autre qu'un fragment d'ADN dans une couche protectrice. Le virus entre en contact avec une cellule, se fixe à la paroi cellulaire et injecte son ADN (et peut-être quelques enzymes) dans la cellule. L'ADN utilise la machinerie à l'intérieur de la cellule vivante pour reproduire de nouvelles particules virales. Finalement, la cellule détournée meurt et éclate, libérant les nouvelles particules virales ou les particules virales peuvent bourgeonner hors de la cellule afin qu'elle reste en vie. Dans les deux cas, la cellule est une usine à virus.

    Composants du système immunitaire

    L'une des choses amusantes à propos du système immunitaire est qu'il a fonctionné à l'intérieur de votre corps toute votre vie, mais vous n'en savez probablement presque rien. Par exemple, vous savez probablement qu'à l'intérieur de votre poitrine se trouve un organe appelé "coeur". Who doesn't know that they have a heart? You have probably also heard about the fact that you have lungs and a liver and kidneys. But have you even heard about your thymus? There's a good chance you don't even know that you have a thymus, yet its there in your chest right next to your heart. There are many other parts of the immune system that are just as obscure, so let's start by learning about all of the parts.

    The most obvious part of the immune system is what you can see. For example, skin is an important part of the immune system. It acts as a primary boundary between germs and your body. Part of your skin's job is to act as a barrier in much the same way we use plastic wrap to protect food. Skin is tough and generally impermeable to bacteria and viruses. The epidermis contains special cells called Langerhans cells (mixed in with the melanocytes in the basal layer) that are an important early-warning component in the immune system. The skin also secretes antibacterial substances. These substances explain why you don't wake up in the morning with a layer of mold growing on your skin -- most bacteria and spores that land on the skin die quickly.

    Your nose, mouth and eyes are also obvious entry points for germs. Tears and mucus contain an enzyme (lysozyme) that breaks down the cell wall of many bacteria. Saliva is also anti-bacterial. Since the nasal passage and lungs are coated in mucus, many germs not killed immediately are trapped in the mucus and soon swallowed. Mast cells also line the nasal passages, throat, lungs and skin. Any bacteria or virus that wants to gain entry to your body must first make it past these defenses.

    Once inside the body, a germ deals with the immune system at a different level. The major components of the immune system are:

    • Thymus
    • Spleen
    • Lymph system
    • Moelle
    • globules blancs
    • Anticorps
    • Système complémentaire
    • Les hormones

    Let's look at each of these components in detail.

    The lymph system is most familiar to people because doctors and mothers often check for "swollen lymph nodes" in the neck. It turns out that the lymph nodes are just one part of a system that extends throughout your body in much the same way your blood vessels do. The main difference between the blood flowing in the circulatory system and the lymph flowing in the lymph system is that blood is pressurized by the heart, while the lymph system is passive. There is no "lymph pump" like there is a "blood pump" (the heart). Instead, fluids ooze into the lymph system and get pushed by normal body and muscle motion to the lymph nodes. This is very much like the water and sewer systems in a community. Water is actively pressurized, while sewage is passive and flows by gravity.

    Lymph is a clearish liquid that bathes the cells with water and nutrients. Lymph is blood plasma -- the liquid that makes up blood minus the red and white cells. Think about it -- each cell does not have its own private blood vessel feeding it, yet it has to get food, water, and oxygen to survive. Blood transfers these materials to the lymph through the capillary walls, and lymph carries it to the cells. The cells also produce proteins and waste products and the lymph absorbs these products and carries them away. Any random bacteria that enter the body also find their way into this inter-cell fluid. One job of the lymph system is to drain and filter these fluids to detect and remove the bacteria. Small lymph vessels collect the liquid and move it toward larger vessels so that the fluid finally arrives at the lymph nodes for processing.

    Lymph nodes contain filtering tissue and a large number of lymph cells. When fighting certain bacterial infections, the lymph nodes swell with bacteria and the cells fighting the bacteria, to the point where you can actually feel them. Swollen lymph nodes are therefore a good indication that you have an infection of some sort.

    Once lymph has been filtered through the lymph nodes it re-enters the bloodstream.

    The thymus lives in your chest, between your breast bone and your heart. It is responsible for producing T-cells (see the next section), and is especially important in newborn babies - without a thymus a baby's immune system collapses and the baby will die. The thymus seems to be much less important in adults - for example, you can remove it and an adult will live because other parts of the immune system can handle the load. However, the thymus is important, especially to T cell maturation (as we will see in the section on white blood cells below).

    Spleen

    The spleen filters the blood looking for foreign cells (the spleen is also looking for old red blood cells in need of replacement). A person missing their spleen gets sick much more often than someone with a spleen.

    Moelle

    Bone marrow produces new blood cells, both red and white. In the case of red blood cells the cells are fully formed in the marrow and then enter the bloodstream. In the case of some white blood cells, the cells mature elsewhere. The marrow produces all blood cells from cellules souches. They are called "stem cells" because they can branch off and become many different types of cells - they are precursors to different cell types. Stem cells change into actual, specific types of white blood cells.

    Globules blancs

    White blood cells are described in detail in the next section.

    Antibodies (also referred to as immunoglobulins and gammaglobulins) are produced by white blood cells. They are Y-shaped proteins that each respond to a specific antigène (bacteria, virus or toxin). Each antibody has a special section (at the tips of the two branches of the Y) that is sensitive to a specific antigen and binds to it in some way. When an antibody binds to a toxin it is called an antitoxin (if the toxin comes from some form of venom, it is called an antivenin). The binding generally disables the chemical action of the toxin. When an antibody binds to the outer coat of a virus particle or the cell wall of a bacterium it can stop their movement through cell walls. Or a large number of antibodies can bind to an invader and signal to the complement system that the invader needs to be removed.

    Antibodies come in five classes:

    • Immunoglobuline A (IgA)
    • Immunoglobulin D (IgD)
    • Immunoglobulin E (IgE)
    • Immunoglobulin G (IgG)
    • Immunoglobulin M (IgM)

    Whenever you see an abbreviation like IgE in a medical document, you now know that what they are talking about is an antibody.

    For additional information on antibodies see The Antibody Resource Page.

    The complement system, like antibodies, is a series of proteins. There are millions of different antibodies in your blood stream, each sensitive to a specific antigen. There are only a handful of proteins in the complement system, and they are floating freely in your blood. Complements are manufactured in the liver. The complement proteins are activated by and work with (complement) the antibodies, hence the name. They cause lysing (bursting) of cells and signal to phagocytes that a cell needs to be removed.

    For additional information on complements, see The Complement System.

    Les hormones

    There are several hormones generated by components of the immune system. These hormones are known generally as lymphokines. It is also known that certain hormones in the body suppress the immune system. Steroids and corticosteroids (components of adrenaline) suppress the immune system.

    Tymosin (thought to be produced by the thymus) is a hormone that encourages lymphocyte production (a lymphocyte is a form of white blood cell - see below). Interleukins are another type of hormone generated by white blood cells. For example, Interleukin-1 is produced by macrophages after they eat a foreign cell. IL-1 has an interesting side-effect - when it reaches the hypothalamus it produces fever and fatigue. The raised temperature of a fever is known to kill some bacteria.

    Tumor Necrosis Factor

    Tumor Necrosis Factor (TNF) is also produced by macrophages. It is able to kill tumor cells, and it also promotes the creation of new blood vessels so it is important to healing.

    Interferon

    Interferon interferes with viruses (hence the name) and is produced by most cells in the body. Interferons, like antibodies and complements, are proteins, and their job is to let cells signal to one another. When a cell detects interferon from other cells, it produces proteins that help prevent viral replication in the cell.

    You are probably aware of the fact that you have "red blood cells" and "white blood cells" in your blood. The white blood cells are probably the most important part of your immune system. And it turns out that "white blood cells" are actually a whole collection of different cells that work together to destroy bacteria and viruses. Here are all of the different types, names and classifications of white blood cells working inside your body right now:

    • Leukocytes
    • Lymphocyte
    • Monocytes
    • Granulocytes
    • B-cells
    • Cellules plasmatiques
    • Cellules T
    • Helper T-cells
    • Killer T-cells
    • Suppressor T-cells
    • Natural killer cells
    • Neutrophiles
    • Éosinophiles
    • Basophils
    • Phagocytes
    • Macrophages

    Learning all of these different names and the function of each cell type takes a bit of effort, but you can understand scientific articles a lot better once you get it all figured out! Here's a quick summary to help you get all of the different cell types organized in your brain.

    All white blood cells are known officially as leucocytes. White blood cells are not like normal cells in the body -- they actually act like independent, living single-cell organisms able to move and capture things on their own. White blood cells behave very much like amoeba in their movements and are able to engulf other cells and bacteria. Many white blood cells cannot divide and reproduce on their own, but instead have a factory somewhere in the body that produces them. That factory is the bone marrow.

    Leukocytes are divided into three classes:

    • Granulocytes - Granulocytes make up 50% to 60% of all leukocytes. Granulocytes are themselves divided into three classes: neutrophils, eosinophils and basophils. Granulocytes get their name because they contain granules, and these granules contain different chemicals depending on the type of cell.
    • Lymphocyte - Lymphocytes make up 30% to 40% of all leukocytes. Lymphocytes come in two classes: B cells (those that mature in bone marrow) and T cells (those that mature in the thymus).
    • Monocyte - Monocytes make up 7% or so of all leukocytes. Monocytes evolve into macrophages.

    All white blood cells start in bone marrow as cellules souches. Stem cells are generic cells that can form into the many different types of leukocytes as they mature. For example, you can take a mouse, irradiate it to kill off its bone marrow's ability to produce new blood cells, and then inject stem cells into the mouse's blood stream. The stem cells will divide and differentiate into all different types of white blood cells. A "bone marrow transplant" is accomplished simply by injecting stem cells from a donor into the blood stream. The stem cells find their way, almost magically, into the marrow and make their home there.

    Each of the different types of white blood cells have a special role in the immune system, and many are able to transform themselves in different ways. The following descriptions help to understand the roles of the different cells.

    • Neutrophiles are by far the most common form of white blood cells that you have in your body. Your bone marrow produces trillions of them every day and releases them into the bloodstream, but their life span is short -- generally less than a day. Once in the bloodstream neutrophils can move through capillary walls into tissue. Neutorphils are attracted to foreign material, inflammation and bacteria. If you get a splinter or a cut, neutrophils will be attracted by a process called chemotaxis. Many single-celled organisms use this same process -- chemotaxis lets motile cells move toward higher concentrations of a chemical. Once a neutrophil finds a foreign particle or a bacteria it will engulf it, releasing enzymes, hydrogen peroxide and other chemicals from its granules to kill the bacteria. In a site of serious infection (where lots of bacteria have reproduced in the area), pus will form. Pus is simply dead neutrophils and other cellular debris.
    • Eosinophils and basophils are far less common than neutrophils. Eosinophils seem focused on parasites in the skin and the lungs, while Basophils carry histamine and therefore important (along with mast cells) to causing inflammation. From the immune system's standpoint inflammation is a good thing. It brings in more blood and it dilates capillary walls so that more immune system cells can get to the site of infection.
    • Of all blood cells, macrophages are the biggest (hence the name "macro"). Monocytes are released by the bone marrow, float in the bloodstream, enter tissue and turn into macrophages. Most boundary tissue has its own devoted macrophages. For example, alveolar macrophages live in the lungs and keep the lungs clean (by ingesting foreign particles like smoke and dust) and disease free (by ingesting bacteria and microbes). Macrophages are called langerhans cells when they live in the skin. Macrophages also swim freely. One of their jobs is to clean up dead neutrophils -- macropghages clean up pus, for example, as part of the healing process.
    • Les lymphocytes handle most of the bacterial and viral infections that we get. Lymphocytes start in the bone marrow. Those destined to become B cells develop in the marrow before entering the bloodstream. T cells start in the marrow but migrate through the bloodstream to the thymus and mature there. T cells and B cells are often found in the bloodstream but tend to concentrate in lymph tissue such as the lymph nodes, the thymus and the spleen. There is also quite a bit of lymph tissue in the digestive system. B cells and T cells have different functions.
    • cellules B, when stimulated, mature into plasma cells -- these are the cells that produce antibodies. A specific B cell is tuned to a specific germ, and when the germ is present in the body the B cell clones itself and produces millions of antibodies designed to eliminate the germ.
    • T cells, on the other hand, actually bump up against cells and kill them. T cells known as Killer T cells can detect cells in your body that are harboring viruses, and when it detects such a cell it kills it. Two other types of T cells, known as Helper and Suppressor T cells, help sensitize killer T cells and control the immune response.

    Helper T cells are actually quite important and interesting. They are activated by Interleukin-1, produced by macrophages. Once activated, Helper T cells produce Interleukin-2, then interferon and other chemicals. These chemicals activate B cells so that they produce antibodies. The complexity and level of interaction between neutrophils, macrophages, T cells and B cells is really quite amazing.

    Because white blood cells are so important to the immune system, they are used as a measure of immune system health. When you hear that someone has a "strong immune system" or a "suppressed immune system", one way it was determined was by counting different types of white blood cells in a blood sample. A normal white blood cell count is in the range of 4,000 to 11,000 cells per microliter of blood. 1.8 to 2.0 helper T-cells per suppressor T-cell is normal. A normal absolute neutrophil count (ANC) is in the range of 1,500 to 8,000 cells per microliter. An article like Introduction to Hematology can help you learn more about white blood cells in general and the different types of white blood cells found in your body.

    One important question to ask about white blood cells (and several other parts of the immune system) is, "How does a white blood cell know what to attack and what to leave alone? Why doesn't a white blood cell attack every cell in the body?" There is a system built into all of the cells in your body called the Major Histocompatibility Complex (MHC) (also known as the Human Leukocyte Antigen (HLA)) that marks the cells in your body as "you". Anything that the immune system finds that does not have these markings (or that has the wrong markings) is definitely "not you" and is therefore fair game. Encyclopedia Britannica has this to say about the MHC:

    "There are two major types of MHC protein molecules--class I and class II--that span the membrane of almost every cell in an organism. In humans these molecules are encoded by several genes all clustered in the same region on chromosome 6. Each gene has an unusual number of alleles (alternate forms of a gene). As a result, it is very rare for two individuals to have the same set of MHC molecules, which are collectively called a tissue type.

    MHC molecules are important components of the immune response. They allow cells that have been invaded by an infectious organism to be detected by cells of the immune system called T lymphocytes, or T cells. The MHC molecules do this by presenting fragments of proteins (peptides) belonging to the invader on the surface of the cell. The T cell recognizes the foreign peptide attached to the MHC molecule and binds to it, an action that stimulates the T cell to either destroy or cure the infected cell. In uninfected healthy cells the MHC molecule presents peptides from its own cell (self peptides), to which T cells do not normally react. However, if the immune mechanism malfunctions and T cells react against self peptides, an autoimmune disease arises."

    There are many diseases that, if you catch them once, you will never catch again. Measles is a good example, as is chicken pox. What happens with these diseases is that they make it into your body and start reproducing. The immune system gears up to eliminate them. In your body you already have B cells that can recognize the virus and produce antibodies for it. However, there are only a few of these cells for each antibody. Once a particlular disease is recognized by these few specific B cells, the B cells turn into plasma cells, clone themselves and start pumping out antibodies. This process takes time, but the disease runs it course and is eventually eliminated. However, while it is being eliminated, other B cells for the disease clone themselves but do not generate antibodies. This second set of B cells remains in your body for years, so if the disease reappears your body is able to eliminate it immediately before it can do anything to you.

    A vaccine is a weakened form of a disease. It is either a killed form of the disease, or it is a similar but less virulent strain. Once inside your body your immune system mounts the same defense, but because the disease is different or weaker you get few or no symptoms of the disease. Now, when the real disease invades your body, your body is able to eliminate it immediately.

    Vaccines exist for all sorts of diseases, both viral and bacterial: measles, mumps, whooping cough, tuberculosis, smallpox, polio, typhoid, etc.

    Many diseases cannot be cured by vaccines, however. The common cold and Influenza are two good examples. These diseases either mutate so quickly or have so many different strains in the wild that it is impossible to inject all of them into your body. Each time you get the flu, for example, you are getting a different strain of the same disease.

    AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome) is a disease caused by HIV (the Human Immunodeficiency Virus). This is a particularly problematic disease for the immune system because the virus actually attacks immune system cells. In particular, it reproduces inside Helper T cells and kills them in the process. Without Helper T cells to orchestrate things, the immune system eventually collapses and the victim dies of some other infection that the immune system would normally be able to handle. See How AIDS Works as well as the links below for more information.

    Sometimes your immune system is not able to activate itself quickly enough to outpace the reproductive rate of a certain bacteria, or the bacteria is producing a toxin so quickly that it will cause permanent damage before the immune system can eliminate the bacteria. In these cases it would be nice to help the immune system by killing the offending bacteria directly.

    Antibiotics work on bacterial infections. Antibiotics are chemicals that kill the bacteria cells but do not affect the cells that make up your body. For example, many antibiotics interrupt the machinery inside bacterial cells that builds the cell wall. Human cells do not contain this machinery, so they are unaffected. Different antibiotics work on different parts of bacterial machinery, so each one is more or less effective on specific types of bacteria. You can see that, because a virus is not alive, antibiotics have no effect on a virus.

    One problem with antibiotics is that they lose effectiveness over time. If you take an antibiotic it will normally kill all of the bacteria it targets over the course of a week or 10 days. You will feel better very quickly (in just a day or two) because the antibiotic kills the majority of the targeted bacteria very quickly. However, on occasion one of the bacterial offspring will contain a mutation that is able to survive the specific antibiotic. This bacteria will then reproduce and the whole disease mutates. Eventually the new strain is infecting everyone and the old antibiotic has no effect on it. This process has become more and more of a problem over time and has become a significant concern in the medical community.

    Sometimes the immune system makes a mistake. One type of mistake is called auto-immunité: the immune system for some reason attacks your own body in the same way it would normally attack a germ. Two common diseases are caused by immune system mistakes. Juvenile-onset diabetes is caused by the immune system attacking and eliminating the cells in the pancreas that produce insulin. Rheumatoid arthritis is caused by the immune system attacking tissues inside the joints.

    Allergies are another form of immune system error. For some reason, in people with allergies, the immune system strongly reacts to an allergen that should be ignored. The allergen might be a certain food, or a certain type of pollen, or a certain type of animal fur. For example, a person allergic to a certain pollen will get a runny nose, watery eyes, sneezing, etc. This reaction is caused primarily by mast cells in the nasal passages. In reaction to the pollen the mast cells release histamine. Histamine has the effect of causing inflammation, which allows fluid to flow from blood vessels. Histamine also causes itching. To eliminate these symptoms the drug of choice is, of course, an antihistamine.

    The last example of an immune system mistake is the effect the immune system has on transplanted tissue. This really isn't a mistake, but it makes organ and tissue transplants nearly impossible. When the foreign tissue is placed inside your body, its cells do not contain the correct identification. Your immune system therefore attacks the tissue. The problem cannot be prevented, but can be diminished by carefully matching the tissue donor with the recipient and by using immunosuppressing drugs to try to prevent an immune system reaction. Of course, by suppressing the immune system these drugs open the patient to opportunistic infections.

    For more information on the immune system and related topics, check out the links on the next page.


    The immune system protects the body from possibly harmful substances by recognizing and responding to antigens. Antigens are substances (usually proteins) on the surface of cells, viruses, fungi, or bacteria. Nonliving substances such as toxins, chemicals, drugs, and foreign particles (such as a splinter) can also be antigens. The immune system recognizes and destroys, or tries to destroy, substances that contain antigens.

    Your body's cells have proteins that are antigens. These include a group of antigens called HLA antigens. Your immune system learns to see these antigens as normal and usually does not react against them.

    Innate, or nonspecific, immunity is the defense system with which you were born. It protects you against all antigens. Innate immunity involves barriers that keep harmful materials from entering your body. These barriers form the first line of defense in the immune response. Examples of innate immunity include:

      reflex
    • Enzymes in tears and skin oils
    • Mucus, which traps bacteria and small particles
    • Peau
    • Stomach acid

    Innate immunity also comes in a protein chemical form, called innate humoral immunity. Examples include the body's complement system and substances called interferon and interleukin-1 (which causes fever).

    If an antigen gets past these barriers, it is attacked and destroyed by other parts of the immune system.

    Acquired immunity is immunity that develops with exposure to various antigens. Your immune system builds a defense against that specific antigen.

    Passive immunity is due to antibodies that are produced in a body other than your own. Infants have passive immunity because they are born with antibodies that are transferred through the placenta from their mother. These antibodies disappear between ages 6 and 12 months.

    Passive immunization may also be due to injection of antiserum, which contains antibodies that are formed by another person or animal. It provides immediate protection against an antigen, but does not provide long-lasting protection. Immune serum globulin (given for hepatitis exposure) and tetanus antitoxin are examples of passive immunization.

    The immune system includes certain types of white blood cells. It also includes chemicals and proteins in the blood, such as antibodies, complement proteins, and interferon. Some of these directly attack foreign substances in the body, and others work together to help the immune system cells.

    Lymphocytes are a type of white blood cell. There are B and T type lymphocytes.

    • B lymphocytes become cells that produce antibodies. Antibodies attach to a specific antigen and make it easier for the immune cells to destroy the antigen.
    • T lymphocytes attack antigens directly and help control the immune response. They also release chemicals, known as cytokines, which control the entire immune response.

    As lymphocytes develop, they normally learn to tell the difference between your own body tissues and substances that are not normally found in your body. Once B cells and T cells are formed, a few of those cells will multiply and provide "memory" for your immune system. This allows your immune system to respond faster and more efficiently the next time you are exposed to the same antigen. In many cases, it will prevent you from getting sick. For example, a person who has had chickenpox or has been immunized against chickenpox is immune from getting chickenpox again.

    The inflammatory response (inflammation) occurs when tissues are injured by bacteria, trauma, toxins, heat, or any other cause. The damaged cells release chemicals including histamine, bradykinin, and prostaglandins. These chemicals cause blood vessels to leak fluid into the tissues, causing swelling. This helps isolate the foreign substance from further contact with body tissues.

    The chemicals also attract white blood cells called phagocytes that "eat" germs and dead or damaged cells. This process is called phagocytosis. Phagocytes eventually die. Pus is formed from a collection of dead tissue, dead bacteria, and live and dead phagocytes.

    IMMUNE SYSTEM DISORDERS AND ALLERGIES

    Immune system disorders occur when the immune response is directed against body tissue, is excessive, or is lacking. Allergies involve an immune response to a substance that most people's bodies perceive as harmless.

    Vaccination (immunization) is a way to trigger the immune response. Small doses of an antigen, such as dead or weakened live viruses, are given to activate immune system "memory" (activated B cells and sensitized T cells). Memory allows your body to react quickly and efficiently to future exposures.

    COMPLICATIONS DUE TO AN ALTERED IMMUNE RESPONSE

    An efficient immune response protects against many diseases and disorders. An inefficient immune response allows diseases to develop. Too much, too little, or the wrong immune response causes immune system disorders. An overactive immune response can lead to the development of autoimmune diseases, in which antibodies form against the body's own tissues.

    Complications from altered immune responses include:

    • Allergy or hypersensitivity , a life-threatening allergic reaction
    • Autoimmune disorders , a complication of a bone marrow transplant
    • Immunodeficiency disorders
    • Transplant rejection

    What is the immune system?

    We are surrounded by millions of bacteria, viruses and other germs (microbes) that have the potential to enter our bodies and cause harm. The immune system is the body's defence against disease-causing microbes (pathogens).

    The immune system is made up of non-specialised defences such as your skin (acting as a barrier) and strong acid stomach juices. However it also has some highly specialised defences which give you resistance to particular pathogens. Another name for this resistance is immunity. These defences are special white blood cells called lymphocytes. Other types of white blood cells play an important part in defending your body against infection.

    The lymphatic system is also part of the immune system. The lymphatic system is made up of a network of tubes (vessels) which carry fluid called lymph. It contains specialised lymph tissue and all of the structures dedicated to the production of lymphocytes.

    Could cold exposure boost your health and well-being?

    We tend to associate plunging winter temperatures with the onset of the cold and flu season. Mais.

    Could cold exposure boost your health and well-being?

    Does my diet really affect my immune system?

    These are the worst things you can do for your immune system

    What it's like to have lupus

    Suffer from hay fever?

    Book an appointment with a local pharmacist today


    Mémoire immunologique

    Immunological memory refers to the ability of B and T cells to produce long-lived memory cells that defend against specific pathogens.

    Objectifs d'apprentissage

    Describe immunological memory of the immune system

    Points clés à retenir

    Points clés

    • When B and T cells begin to replicate, some offspring will become long-lived memory cells.
    • Memory cells remember all specific pathogens encountered during the animal’s lifetime and can thus call forth a strong response if the pathogen ever invades the body again.
    • Passive immunity comes from IgG antibodies given through the mother during fetal development and through breast milk. This memory is short term, but protects the infant until its own adaptive immune system is functional.
    • During a secondary immune response, memory B and T cells work to rapidly eliminate the pathogen, preventing reinfection by the same pathogen.
    • During a vaccination, the antigen of a pathogen is introduced into the body through a weakened form of the pathogen that cannot cause an infection. This stimulates the immune system to develop a specific immunity against that pathogen without actually causing the disease that the pathogen brings.
    • Vaccines do not exist for every pathogen due to frequent strain mutations and challenges in producing an immunization strong enough to work, but not strong enough to cause an infection.

    Mots clés

    • secondary immune response: The act of exposure to the same pathogen after the initial immune response. Memory B and T cells work to rapidly eliminate the pathogen to prevent reinfection.
    • vaccination: Inoculation with the weakened form of a pathogen to protect against a particular disease or strain of disease by stimulating the development of immunological memory against that pathogen.

    When B and T cells begin to replicate during an adaptive immune response, some offspring become long-lived memory cells. These memory cells remember all specific pathogens encountered during the animal’s lifetime and can thus call forth a stronger response, called the secondary immune response, if the pathogen ever invades the body again. The adaptive immune system is so-named because it is a result of an adaptation to an infection. Immunological memory can either exist in active long-term memory or passive short-term memory.

    Immune response: When B and T cells begin to replicate, some of the offspring that they produce will end up becoming long-lived memory cells. These memory cells will remember all specific pathogens encountered during the animal’s lifetime and can thus call forth a strong response if the pathogen ever invades the body again.

    Passive Memory

    Newborn infants are particularly vulnerable to infections since they have no prior exposure to pathogens. Thus, the mother protects the infant through several layers of passive protection. During pregnancy, IgG, a certain isotype of antibody, is transported to the baby from the mother through the placenta, so even babies have high levels of antibodies with similar antigen specificities as the mother. Even breast milk contains antibodies that are transferred to the infant’s gastrointestinal tract and protect against bacterial infections until the baby is capable of making its own antibodies. Since the fetus isn’t making any memory cells or antibodies, this is called passive immunity. Passive immunity is short-lived, ranging from a couple days to a couple months.

    As the infant matures, their thymus and bone marrow work to raise a stock of mature lymphocytes that form the foundation for the infant’s personal adaptive immune system. Because the passive memory comes from antibodies instead of B cells themselves, infants do not inherit long-term immunological memory from the mother. Even if the infant receives antibodies specific to certain diseases from its mother, the infant wouldn’t be able to bolster a long-term memory that would direct antigen exposure and presentation.

    Active Memory and Immunization

    Following an infection, long-term active memory is acquired by activation of B and T cells. Memory cells derive from their parent B and T cells, and undergo clonal selection following infection, which increases antigen-binding affinity. Following reinfection, the secondary immune response typically eliminates the pathogen before symptoms of an infection can occur. During the secondary immune response, memory T cells rapidly proliferate into active helper and cytotoxic T cells specific to that antigen, while memory B cells rapidly produce antibodies to neutralize the pathogen. Long-term active memory consists of rapid response and form permanent immunological memory so long as those memory cells survive.

    Vaccinations take advantage of memory lymphocyte development by artificially-generating active immunity, a process called immunization. During a vaccination, the antigen of a pathogen is introduced into the body and stimulates the immune system to develop a specific immunity against that pathogen. It doesn’t cause the disease that the pathogen brings because the vaccine uses an attenuated form of the pathogen that contains the same antigen but doesn’t have the capacity for replication. This deliberate introduction of the pathogen is successful since it exploits the immune system’s natural specificity and inducibility. Vaccination is an extremely effective manipulation of the immune system that helps fight diseases. Over the course of vaccine development, they have saved countless lives, and diseases like rubella and polio are not the widespread causes of disability they once were.

    Despite the effectiveness of vaccines, methods do not yet exist to develop vaccines for every pathogen. Many pathogens undergo mutations that change the expression of their antigens, making immunization attempts fruitless for diseases like the common cold or norovirus. Many parasitic pathogens, such as the plasmodium protist that causes malaria, haven’t successfully been vaccinated against because it is challenging to develop a vaccine that is strong enough to stimulate an immune response (sufficient immunogenicity) without causing a live infection.


    Voir la vidéo: Does Putin know who killed Kennedy? (Janvier 2022).