Lernzettel: Introduction à l'Immunité et Systèmes Immunitaires

📋 Plan du Cours

1. Immunité et système immunitaire
2. Macrophages : localisation et fonctions
3. Marqueurs des macrophages
4. Basophiles : activation et fonctions
5. Mastocytes : dégranulation et allergies
6. Plaquettes et cellules NK
7. Lymphocytes T γδ et NKT
8. Cellules dendritiques et présentation antigénique
9. Organes lymphoïdes et ganglion lymphatique
10. Chimiokines : familles et nomenclature
11. Chimiokines : fonctions et récepteurs

📖 1. Immunité et système immunitaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Immunité : L’immunité regroupe les mécanismes de défense qui protègent un organisme contre les microorganismes et réduisent le risque de maladies infectieuses.
• Immunologie : L’immunologie est la discipline biologique qui étudie les mécanismes assurant la fonction de défense des organismes contre les agents infectieux.
• Système immunitaire : Le système immunitaire est un ensemble d’éléments coordonnés et intégrés dans l’organisme pour maintenir l’intégrité et éliminer les constituants altérés ou étrangers.

📝 Points essentiels

• L’immunité vise la résistance aux maladies infectieuses et la défense contre des microorganismes auxquels l’organisme est exposé.
• Le système immunitaire aide à préserver l’intégrité en éliminant à la fois des cellules/tissus altérés et des substances étrangères.
• Le système immunitaire fonctionne comme un ensemble d’éléments hiérarchisés et coordonnés pour assurer une fonction de défense.
• L’immunologie étudie les mécanismes biologiques qui permettent cette fonction de défense de l’organisme.

💡 Astuce mémo

Immunité = défense; Immunologie = étude; Système immunitaire = réseau coordonné pour éliminer le “soi altéré” et l’“étranger”.

📖 2. Macrophages : localisation et fonctions

🔑 Notions clés & Définitions

• Macrophages alvéolaires : Les macrophages alvéolaires sont des macrophages implantés dans les poumons et assurent une surveillance et une élimination locale des débris et microbes.
• Cellules de Kupffer : Les cellules de Kupffer sont des macrophages présents dans le foie et participent au nettoyage et à la réponse immunitaire tissulaire.
• Microglie : La microglie regroupe les macrophages du système nerveux central, chargés de la surveillance et de l’élimination des éléments altérés.
• Macrophages péritonéaux : Les macrophages péritonéaux vivent dans la cavité péritonéale et interviennent dans l’élimination des agents et débris au niveau local.

📝 Points essentiels

• Les macrophages se répartissent en plusieurs sous-types selon le site, avec notamment des macrophages alvéolaires (poumons), de Kupffer (foie) et de la microglie (SNC).
• La localisation tissulaire influence leurs rôles, par exemple la lamina propria de l’intestin pour les macrophages intestinaux.
• Les macrophages assurent la phagocytose, l’élimination des pathogènes et des cellules mortes.
• Ils relient aussi immunité innée et adaptative en présentant un antigène via le CMH II aux lymphocytes T CD4+.
• Ils participent au remodelage tissulaire, incluant la réparation et la dégradation de la matrice extracellulaire.

💡 Astuce mémo

Poumons-foie-SNC-périto = 4 sites repères (alvéolaires, Kupffer, microglie, péritonéaux).

📖 3. Marqueurs des macrophages

🔑 Notions clés & Définitions

• CD15 : Le marqueur CD15 correspond à une molécule d’adhésion cellulaire utile pour l’interaction des macrophages avec leur environnement tissulaire.
• CD16 : Le marqueur CD16 correspond au récepteur FcγRIII, qui se lie aux anticorps pour faciliter la reconnaissance des cibles opsonisées.
• CD11b/CD18 : L’ensemble CD11b/CD18 correspond à une intégrine impliquée dans l’adhésion des macrophages et leur capacité à migrer à travers le réseau endothélial.
• CD66b : Le marqueur CD66b est associé à l’activation, notamment en lien avec l’activation des neutrophiles.

📝 Points essentiels

• CD16 (FcγRIII) permet aux macrophages d’exploiter l’opsonisation par les anticorps pour mieux cibler les pathogènes.
• CD11b/CD18 (intégrine) favorise l’adhésion et la migration des macrophages aux endothéliums lors de la réponse immunitaire.
• CD15 contribue aux interactions d’adhésion cellulaire des macrophages avec leur environnement tissulaire.
• CD66b est lié à un rôle d’activation pouvant concerner les neutrophiles.

📖 4. Basophiles : activation et fonctions

📝 Points essentiels

• Contrairement aux mastocytes, les basophiles sont présents dans le sang circulant, et les mastocytes résident dans les tissus.

📖 5. Mastocytes : dégranulation et allergies

📖 6. Plaquettes et cellules NK

📖 7. Lymphocytes T γδ et NKT

📖 8. Cellules dendritiques et présentation antigénique

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellules dendritiques DC : Les cellules dendritiques sont des cellules immunitaires spécialisées dans la présentation d’antigènes vers les lymphocytes.
• Présentation antigénique : La présentation antigénique correspond au fait de présenter des antigènes au système immunitaire pour guider la réponse cellulaire.
• Tolérance centrale thymique : La tolérance centrale thymique désigne l’élimination des lymphocytes T potentiellement auto-réactifs grâce à la présentation d’antigènes.
• Induction de l’apoptose : L’induction de l’apoptose est un mécanisme par lequel des cellules comme les DC contribuent à faire disparaître des cellules auto-réactives.

📝 Points essentiels

• Dans le thymus, les cellules dendritiques sont localisées en médulla et présentent des antigènes pour la tolérance centrale.
• En médulla thymique, cette présentation par les DC s’accompagne d’une induction de l’apoptose des cellules concernées.
• Dans le ganglion lymphatique, les DC sont présentes en faible densité avant stimulation antigénique.
• Après stimulation antigénique, la densité de DC augmente et elles migrent depuis les tissus périphériques.
• Chez l’humain, la signalisation via TLR4 conduit à l’activation des cellules dendritiques.

💡 Astuce mémo

DC = Dendritiques qui Déversent l’antigène (et favorisent l’apoptose en tolérance centrale).

📖 9. Organes lymphoïdes et ganglion lymphatique

🔑 Notions clés & Définitions

• Thymus : Organe lymphoïde où les lymphocytes T acquièrent leur répertoire fonctionnel grâce à des étapes de sélection et de tolérance.
• Cortex et médulla thymique : Deux compartiments du thymus, organisés du plus périphérique au plus central, qui portent des rôles distincts dans la maturation et la tolérance.
• Cellules épithéliales thymiques : Cellules structurales du thymus qui présentent le CMH ou des antigènes tissulaires pour guider la sélection thymique des thymocytes.
• Ganglion lymphatique : Structure lymphoïde filtrante organisée en zones, où se déroulent l’activation des lymphocytes et la réponse adaptative lors de l’arrivée de la lymphe.
• HEV (veines à endothélium spécialisé) : Vaisseaux du ganglion dont l’endothélium modifie ses molécules d’adhésion pour contrôler le recrutement des lymphocytes après stimulation antigénique.

📝 Points essentiels

• Le thymus est situé dans le médiastin antérieur, au-dessus du cœur, et dérive de la 3e poche pharyngée.
• Les thymocytes situés en cortex et médulla subissent une sélection positive (survie liée à la reconnaissance du CMH) puis une sélection négative (élimination des T auto-réactifs).
• Les cellules épithéliales corticales présentent le CMH pour la sélection positive, alors que les cellules épithéliales médullaires participent à la sélection négative pour la tolérance centrale.
• Dans un ganglion avant stimulation, le cortex héberge des follicules lymphoïdes primaires peu actifs et le paracortex contient peu de lymphocytes T activés.
• Après stimulation antigénique, le ganglion hypertrophie avec formation de centres germinatifs dans la zone B et augmentation marquée des lymphocytes T dans la zone T.
• L’expression des molécules d’adhésion au niveau des HEV augmente après stimulation, ce qui facilite le recrutement lymphocytaire.

💡 Astuce mémo

Thymus = « +CMH, −soi » : sélection positive (CMH) puis sélection négative (auto-réactivité).

📖 10. Chimiokines : familles et nomenclature

🔑 Notions clés & Définitions

• CC chimiokines : Famille de chimiokines dont deux cystéines sont adjacentes au domaine N-terminal, impliquée notamment dans l’attraction des monocytes et des lymphocytes T.
• CXC chimiokines : Famille de chimiokines où deux cystéines sont séparées par un acide aminé, favorisant surtout le recrutement des neutrophiles et de certains lymphocytes T.
• CX3C chimiokines : Famille de chimiokines portant trois acides aminés entre deux cystéines, avec un exemple comme la fractalkine impliquée dans adhésion et migration.
• C chimiokines : Famille de chimiokines caractérisée par une seule cystéine, moins fréquente, avec des rôles immunitaires spécifiques.
• Nomenclature CCL et CCR : Principe de dénomination où la famille (C/CC/CXC/CX3C) et le suffixe L (ligand) ou R (récepteur) indiquent la paire ligand-récepteur correspondante.

📝 Points essentiels

• Les familles CC, CXC, CX3C et C se distinguent par la position relative des cystéines dans la région N-terminale de la chimiokine.
• Dans le nom d’une chimiokine, le suffixe L signifie Ligand, comme CCL2 lié aux récepteurs CCR.
• Dans le nom d’un récepteur, le suffixe R signifie Récepteur, comme CCR5.
• Les chimiokines peuvent avoir des noms alternatifs historiques, par exemple CCL2 notée aussi MCP-1.
• La nomenclature actuelle standardise les noms des chimiokines et récepteurs à partir de la logique structure-récepteur.

💡 Astuce mémo

C, CC, CXC, CX3C = compte les cystéines séparées : 1, 2 adjacentes, 2 avec 1 entre, 2 avec 3 entre.

📖 11. Chimiokines : fonctions et récepteurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Trafic leucocytaire : Les chimiokines orientent le déplacement des cellules immunitaires vers les foyers d’infection ou de danger.
• CXCL10 : CXCL10 (IP-10) est une chimiokine produite lors d’une infection qui recrute des lymphocytes T activés et des cellules NK, en lien avec la réponse antivirale.
• CCR2 : CCR2 est un récepteur principal des chimiokines de type CCL2, responsable du recrutement des monocytes et des cellules dendritiques immatures.
• CCR6 : CCR6 est un récepteur principal de la chimiokine CCL20, impliquée dans l’attraction des cellules dendritiques immatures et de certains lymphocytes T au niveau muqueux.

📝 Points essentiels

• Les chimiokines guident la migration des cellules immunitaires vers les sites d’infection ou de danger.
• Elles orchestrent des réponses inflammatoires précoces et connectent immunité innée et adaptative via le recrutement de cellules présentatrices d’antigène.
• CXCL10 est associée à une activité dans la réponse antivirale innée et recrute des T activés ainsi que des NK.
• CXCL8 (IL-8) se fixe principalement sur CXCR1 et CXCR2 pour attirer les neutrophiles.
• CCL2 (MCP-1) est principalement reconnue par CCR2 pour recruter monocytes et cellules dendritiques immatures.
• CCL20 (MIP-3α) stimule via CCR6 l’attraction des cellules dendritiques immatures et des lymphocytes T.

📊 Tableaux de synthèse

Macrophages M1 vs M2

Caractéristique	M1 (pro-inflammatoires)	M2 (anti-inflammatoires)
Stimulation	IFN-gamma, LPS, TNF-alpha	IL-4, IL-13, IL-10
Fonction principale	Défense microbienne, inflammation	Réparation tissulaire, résolution
Cytokines produites	IL-1beta, IL-6, IL-12, IL-23, TNF-alpha	IL-10, TGF-beta, IL-1Ra
Métabolisme	Glycolyse	Oxydation des lipides, phosphorylation oxydative
Marqueurs cités	CD80, CD86, iNOS, MHC II	CD206, CD163, Arginase-1, IL-10

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre immunité (mécanismes de défense) et immunologie (discipline qui étudie ces mécanismes).
2. Oublier que les macrophages relient immunité innée et adaptative via présentation d’antigène par CMH II aux T CD4+.
3. Prendre CD16 comme simple marqueur sans savoir que c’est un récepteur FcγRIII utile pour l’opsonisation.
4. Inverser M1/M2 : M1 n’est pas « réparation » (c’est M2) et M2 n’est pas « défense microbienne/inflammation forte » (c’est M1).
5. Croire que basophiles = mastocytes : basophiles sont dans le sang circulant, mastocytes résident dans les tissus.
6. Mélanger la nomenclature des chimiokines : suffixe L = Ligand (CCL2), suffixe R = Récepteur (CCR5).
7. Confondre familles de chimiokines : CC = cystéines adjacentes, CXC = 1 acide aminé entre les cystéines, CX3C = 3 entre.

✅ Checklist Examen

1. Définir immunité, immunologie et expliquer ce que recouvre « système immunitaire » (coordonné, hiérarchisé, intégré).
2. Donner la fonction principale du système immunitaire : cohérence/intégrité, élimination du soi altéré et des substances étrangères/agents infectieux.
3. Lister des sous-types de macrophages avec leur localisation principale et nom spécifique (ex. alvéolaires-poumons, Kupffer-foie, microglie-SNC, péritonéaux-cavité péritonéale).
4. Expliquer 3 fonctions majeures des macrophages : phagocytose, présentation via CMH II aux T CD4+, remodelage tissulaire (réparation/dégradation matrice).
5. Associer au moins 4 marqueurs à leur rôle : CD16 (FcγRIII/opsonisation), CD11b/CD18 (migration/adhésion), CD66b (activation neutrophilique), CD15 (adhésion).
6. Différencier macrophages M1 vs M2 : stimulation, fonction, cytokines produites, activité (NO/ROS vs pro-angiogénique/anti-inflammatoire) et marqueurs cités.
7. Décrire la tolérance centrale thymique : présentation des antigènes en médulla thymique, élimination des cellules auto-réactives par induction de l’apoptose.
8. Expliquer le ganglion lymphatique avant vs après stimulation antigénique : taille/cortex-paracortex-médulla, densité de DC, hypertrophie et centres germinatifs, augmentation d’expression des HEV.
9. Présenter la nomenclature des chimiokines : familles C/CC/CXC/CX3C (disposition des cystéines) et suffixes L (Ligand) vs R (Récepteur), avec un exemple ligand-récepteur.
10. Associer au moins 4 paires chimiokine→récepteur→cellule ciblée (ex. CXCL8→CXCR1/CXCR2→neutrophiles ; CCL2→CCR2→monocytes/DC immatures ; CCL20→CCR6→DC immatures/T muqueux ; CXCL10→CXCR3→T activés/NK).
11. Expliquer ce qu’est une cytokine (pléiotropie/redondance/synergie/antagonisme/induction de cascades) et donner l’idée de l’action locale (autocrine/paracrine/endocrine).
12. Citer au moins 5 cytokines et leurs rôles en immunité innée (ex. TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-12, IL-10, TGF-β, IFN-α/β) en reliant cellules productrices et fonctions.