Microbiologie et immunologie : virus, bactéries et système immunitaire

Structure et composition des virus

On distingue trois parties :

• Génome viral : composé d'une ou plusieurs molécules d'ADN ou d'ARN, mais jamais des deux à la fois. L'acide nucléique est constitué d'un seul brin, ouvert ou circulaire, ou bien de deux brins (double brin) ou d'un brin unique (simple brin).
• Capside : structure protéique qui entoure et protège le génome. L'ensemble formé par l'acide nucléique et la capside est appelé nucléocapside. Elle est formée par l'union de capsomères, identiques ou différents. Selon l'union des capsomères, on distingue trois types de capside, et les virus sont classés en conséquence :

• Capside hélicoïdale : les capsomères sont disposés en hélice, formant une structure tubulaire creuse à l'intérieur de laquelle se trouve l'acide nucléique. Exemple : le virus de la mosaïque du tabac.
• Capside icosaédrique : structure polyédrique avec deux types de capsomères : les hexons, formés de 6 molécules de protéine ou protomères, et les pentons, composés de 5 protomères, situés aux sommets.
• Capside complexe : comprend deux parties : la tête, qui contient l'acide nucléique, et la queue, adaptée à l'injection de l'acide nucléique dans les bactéries. À la base de la queue se trouve une plaque basale portant des épines, auxquelles sont attachées des fibres caudales. Ce type de capside apparaît chez certains virus bactériophages.

− Enveloppe membraneuse : certains virus possèdent une enveloppe membraneuse entourant la capside. Il s'agit d'une bicouche lipidique provenant de la cellule infectée lors de la sortie du virus. Des glycoprotéines codées par le génome viral y sont insérées et dépassent de l'enveloppe. Elle permet la reconnaissance de la cellule hôte et facilite l'entrée du virus dans celle-ci. Les virus à enveloppe sont plus pathogènes que ceux qui en sont dépourvus. Exemples : rage, hépatite et VIH (SIDA).

Cycle lytique d'un bactériophage

1. Phase de fixation : le bactériophage fixe ses fibres sur la paroi bactérienne puis y plante ses épines basales.
2. Phase de pénétration : le bactériophage perfore la paroi cellulaire à l'aide de lysozymes et injecte son ADN à travers l'orifice créé ; le génome viral passe ainsi dans le cytoplasme bactérien.
3. Phase d'éclipse : le virus utilise tous les mécanismes de la cellule hôte pour répliquer, transcrire et traduire son information génétique. La réplication produit des milliers de copies de l'ADN viral, tandis que la transcription et la traduction génèrent des enzymes destinées à la réplication, des facteurs d'inhibition pour arrêter l'activité cellulaire, et des protéines qui formeront les capsides.
4. Phase d'assemblage : les capsomères s'unissent pour former la capside, et l'ADN viral se replie et y pénètre.
5. Phase de libération : les nouveaux virions libèrent une enzyme qui rompt la paroi bactérienne ; ils sortent et peuvent infecter d'autres cellules.

Cycle lysogénique d'un bactériophage

Les virus tempérés, ou prophages, lorsqu'ils infectent une cellule, ne la détruisent pas : leur acide nucléique s'incorpore à l'ADN de la cellule. La cellule qui porte l'ADN viral est appelée cellule lysogénique. L'ADN du prophage peut rester latent jusqu'à ce qu'un stimulus déclenche sa séparation et le début d'un cycle lytique. Tant que la cellule possède l'ADN du prophage, elle est immunisée contre les infections par d'autres virus de la même espèce. Cette immunité est transmise de génération en génération.

3. Les rétrovirus

Les rétrovirus sont constitués d'ARN et possèdent la transcriptase inverse, enzyme qui permet de réaliser une copie d'ADN à partir de l'ARN viral. Grâce à cette enzyme, l'ARN donne naissance à de l'ADN. Le virus du SIDA (VIH) est un rétrovirus. Il possède une enveloppe membraneuse entourant la capside et parasite les lymphocytes T4.

Mécanisme d'action du VIH

1. Les protéines gp120 du virus se lient aux récepteurs CD4 du lymphocyte.
2. L'enveloppe virale fusionne avec la membrane cellulaire du lymphocyte, et la capside pénètre dans la cellule où les protéines sont dégradées.
3. La transcriptase inverse produit des chaînes hybrides ARN-ADN puis des doubles brins d'ADN viral, qui entrent dans le noyau du lymphocyte, s'intègrent à son ADN et peuvent rester inactifs sous forme de provirus.
4. De l'ARN viral et de l'ARNm se forment ; ce dernier donnera les protéines de la capside et migrera vers le cytoplasme, où les ribosomes fabriquent les protéines.
5. Enfin, les molécules qui formeront de nouveaux virus s'assemblent et sortent de la cellule.

Autres formes acellulaires

Viroïdes : molécules d'ARN monocaténaire circulaire dépourvues de toute protection. Elles provoquent des maladies chez les végétaux, comme la maladie du tubercule filiforme de la pomme de terre. Elles entraînent généralement une diminution de la taille de la plante et un développement anormal.

Prions : molécules infectieuses de protéines situées dans la membrane des neurones. Elles sont à l'origine de plusieurs maladies neurodégénératives, comme le kuru chez l'être humain ou la maladie de la vache folle. Les prions se multiplient en convertissant des protéines normales en protéines infectieuses, en transformant uniquement la structure de la protéine en feuillet plissé.

Les protozoaires

Les protozoaires se classent en :

• Flagellés : utilisent des flagelles comme moyen de locomotion. Il existe des formes libres et des formes parasites responsables de maladies comme la maladie du sommeil.
• Sporozoaires : immobiles et parasites de nombreux animaux. Leur nom provient de leur cycle vital complexe. Exemple : le Plasmodium, responsable du paludisme.
• Ciliés : tout ou partie de leur corps est recouvert de cils. Ceux-ci battent de façon synchronisée, permettant le déplacement chez les espèces libres ou générant des courants d'eau qui transportent les nutriments chez les espèces sessiles.
• Sarcodines : protozoaires munis de pseudopodes, structures qui leur permettent à la fois de se déplacer et de capturer des aliments par phagocytose. La plupart sont libres et font partie du plancton. Certaines possèdent une carapace calcaire, comme les foraminifères, et d'autres, comme les radiolaires, une carapace siliceuse. Les amibes n'ont pas de carapace, et certaines sont parasites.

Microorganismes procaryotes

Archées

Leur paroi cellulaire ne contient jamais de peptidoglycane, et elles vivent dans des milieux extrêmes. Cette caractéristique permet de distinguer trois groupes d'archées : les halophiles, qui se développent dans des milieux hypersalins ; les hyperthermophiles, propres aux environnements à températures extrêmes et très acides ; et les méthanogènes, bactéries qui produisent du méthane en milieu anaérobie. Exemple : l'estomac des ruminants.

Bactéries selon leur forme

Ce sont des organismes très simples. Selon leur forme cellulaire, on distingue :

• Coques : cellules sphériques pouvant être isolées, former des chaînes linéaires ou ramifiées.
• Bacilles : cellules cylindriques pouvant être isolées ou associées en chaînes.
• Vibrions : cellules courtes et incurvées, en forme de virgule.
• Spirilles : cellules spiralées et allongées.

Principales structures des bactéries

- Capsule : couche qui entoure la paroi bactérienne. Seules certaines bactéries la possèdent.
Structure : de nature glycoprotéique.
Fonction : régule l'échange de nutriments ; stocke nutriments et eau, évitant ainsi la dessiccation ; permet l'adhérence aux surfaces et à d'autres cellules et, chez les bactéries pathogènes, l'adhésion aux tissus de l'hôte ; protège la bactérie des facteurs toxiques et de la phagocytose par d'autres cellules.

- Paroi cellulaire : structure rigide qui maintient la forme caractéristique des bactéries.
Structure : il existe deux types de paroi.

• Paroi Gram positive : monostratifiée, elle comporte une couche épaisse de peptidoglycane appelé muréine, à laquelle sont associés polysaccharides, protéines et acides téichoïques.
• Paroi Gram négative : bistratifiée, elle possède une fine couche basale de muréine, surmontée d'une membrane externe constituée d'une double couche lipidique, à laquelle sont associés polysaccharides et protéines.

Les mycoplasmes sont des bactéries dépourvues de paroi cellulaire, car elles sont incapables de synthétiser le peptidoglycane.
Fonction : maintient la forme de la bactérie face aux variations de pression osmotique ; est responsable de la virulence de nombreuses bactéries, car elle porte la plupart des antigènes bactériens ; protège la bactérie de l'action des antibiotiques.

- Membrane plasmique : enveloppe qui entoure le cytoplasme.
Structure : semblable à celle des cellules eucaryotes, mais présente des mésosomes qui compensent l'absence de membranes cytoplasmiques internes.
Fonction : identique à celle de la cellule eucaryote, c'est-à-dire régulation des échanges de substances ; les mésosomes servent à fixer le chromosome bactérien et possèdent des enzymes qui interviennent dans la réplication de l'ADN bactérien, la respiration cellulaire et la photosynthèse chez les bactéries photosynthétiques.

Différences entre mitochondries et bactéries

Reproduction bactérienne

Elle est asexuée et s'effectue par scission binaire. Les bactéries possèdent aussi des mécanismes parasexuels, par lesquels elles échangent de l'information génétique avec d'autres bactéries, de la même espèce ou non :

• Conjugaison : une bactérie donneuse transmet de l'ADN à une bactérie réceptrice par l'intermédiaire d'un pili. Les donneuses possèdent des plasmides F qui contiennent les gènes de production des pili sexuels. Les bactéries qui les possèdent sont F+, celles qui n'en ont pas sont F-. Le plasmide F est appelé épisome lorsqu'il s'intègre dans l'ADN bactérien. Les bactéries qui possèdent un épisome sont dites Hfr ; elles produisent aussi des pili sexuels et transmettent de l'information génétique aux bactéries F-. Une bactérie Hfr transmet une partie de son plasmide F ainsi que certains gènes adjacents de son chromosome, qui se recombinent avec l'ADN de la bactérie réceptrice et s'y intègrent.
• Transformation : une bactérie intègre des fragments d'ADN libres dans le milieu, provenant de la lyse d'autres bactéries. Un contact entre bactéries n'est pas nécessaire.
• Transduction : échange génétique accidentel par l'intermédiaire d'un agent transmetteur, généralement un virus, qui transporte des fragments d'ADN provenant de la dernière bactérie parasitée.

Les microorganismes et les cycles biogéochimiques

Cycle du carbone

Par la photosynthèse, les bactéries photosynthétiques et les algues microscopiques incorporent le CO2 dans la matière organique, qui sert de source d'énergie et de carbone aux êtres hétérotrophes. Les restes d'animaux et de plantes constituent des accumulations de matière organique, sur lesquelles agissent bactéries et champignons pour la décomposer et restituer le CO2 au milieu par fermentation ou respiration anaérobie. Les archées méthanogènes décomposent la matière organique et produisent du méthane, qui est de nouveau oxydé en CO2 atmosphérique par les bactéries méthanotrophes.

Cycle de l'azote

L'azote atmosphérique parvient aux plantes grâce aux bactéries fixatrices d'azote. Lorsque les organismes meurent, leurs restes subissent la putréfaction par les bactéries et champignons du sol, qui produisent de l'ammoniac lors de l'ammonification. L'ammoniac, par la nitrification, peut être utilisé par les plantes. Ce processus se déroule en deux étapes : d'abord, les bactéries nitrosantes oxydent l'ammoniac en nitrites, puis les bactéries nitrifiantes transforment les nitrites en nitrates. Les nitrates peuvent être assimilés par les plantes, puis passer aux animaux. Le cycle est refermé par les bactéries dénitrifiantes, qui convertissent les nitrates en azote moléculaire, lequel retourne dans l'atmosphère. Cela se produit lorsque le sol présente des conditions anaérobies.

Antibiotiques

Les infections bactériennes sont traitées avec des antibiotiques, substances toxiques pour les bactéries et certains champignons, mais inoffensives pour l'être humain aux doses utilisées. Les antibiotiques ne sont pas efficaces contre les virus. Ils sont produits par des champignons et des bactéries. Le premier antibiotique découvert fut la pénicilline.

Résistance aux antibiotiques

L'un des facteurs qui favorisent l'émergence de maladies infectieuses est la résistance croissante des bactéries aux antibiotiques. Les bactéries acquièrent cette résistance de deux façons :

• Par mutation : leur information génétique peut changer spontanément et au hasard, ce qui peut leur donner la capacité de survivre à l'action d'un antibiotique.
• Par échange de gènes entre variétés ou espèces bactériennes. Ainsi, une bactérie inoffensive ayant acquis une résistance à un antibiotique peut transmettre cette information à une autre bactérie.

Rôle des microorganismes dans l'industrie alimentaire

Pain

Le pain est obtenu par la fermentation alcoolique du levain Saccharomyces cerevisiae, comme la bière. Après avoir mélangé farine de céréales et eau, on ajoute du sel, du sucre et une petite quantité de levure, puis on laisse fermenter. Les enzymes de la farine, activées par l'eau, transforment l'amidon des grains de céréales en glucides : maltose et glucose. La levure dégrade ces sucres et produit de l'éthanol et du dioxyde de carbone. La cuisson de la pâte élimine l'éthanol produit par la fermentation et détruit les cellules de levure. La formation de bulles de dioxyde de carbone confère au pain sa texture spongieuse.

Rôle des microorganismes dans la lutte contre les insectes

Certains microorganismes sont utilisés comme bioinsecticides pour contrôler la croissance excessive des populations d'insectes nuisibles à l'agriculture. Les microorganismes entomopathogènes infectent les insectes adultes ou leurs larves, les tuent ou les intoxiquent avec certaines substances qu'ils sécrètent et qui agissent comme un poison lorsque les insectes les ingèrent. Les toxines de ces microorganismes, bien qu'elles tuent les insectes, n'ont généralement pas d'effet toxique sur les autres animaux supérieurs ni sur l'espèce humaine. Les insecticides chimiques, en revanche, tendent à s'accumuler dans le sol ou à atteindre les eaux continentales, provoquant des effets négatifs sur l'environnement.

Thème 16. Le système immunitaire

Mécanismes de défense non spécifiques et spécifiques

Non spécifiques : barrières primaires (peau et muqueuses) et réponse immunitaire non spécifique (phagocytose).
Spécifiques : réponse immunitaire spécifique (cellulaire et humorale).

Barrières secondaires

Ces mécanismes se mettent en place immédiatement lorsque les micro-organismes pathogènes franchissent les barrières primaires. Lorsqu'il existe des lésions tissulaires, les cellules de la zone endommagée libèrent de l'histamine et d'autres composés appelés médiateurs de l'inflammation, qui déclenchent la réponse inflammatoire :

• Les vaisseaux sanguins se dilatent, ce qui rend la zone rouge et attire davantage de lymphocytes.
• La perméabilité vasculaire augmente, facilitant la sortie du plasma et des phagocytes vers la zone lésée, ce qui provoque un gonflement.
• La température augmente, créant un environnement défavorable à la multiplication des microorganismes, mais favorable au mouvement des globules blancs et à leur capacité destructrice.
• La douleur apparaît, due à la pression de l'œdème sur les terminaisons nerveuses, afin d'immobiliser la zone affectée.

La concentration de médiateurs attire par chimiotactisme les leucocytes macrophages et neutrophiles, chargés du processus de phagocytose.

Types de globules blancs :

• Macrophages : dérivent des monocytes sanguins qui migrent du torrent sanguin vers le tissu conjonctif, où ils acquièrent leur aspect morphologique de macrophages.
• Neutrophiles : très mobiles et très actifs. Grâce à leur mouvement amiboïde, ils peuvent sortir des vaisseaux et pénétrer dans les espaces tissulaires par diapédèse.

La phagocytose est un type d'endocytose qui consiste à englober des microorganismes dans des vacuoles phagocytaires, à incorporer les enzymes hydrolytiques des lysosomes à ces vacuoles et à détruire les microorganismes phagocytés, en valorisant les biomolécules produites. Une grande partie des phagocytes meurent au cours de ce processus et, avec les restes tissulaires, constituent le pus. La phagocytose est nettement améliorée lorsque le pathogène subit une opsonisation par certaines molécules protéiques. De plus, l'inflammation peut produire des effets systémiques dans tout le corps, comme la fièvre. Lorsque les cytokines libérées augmentent la température, la mobilité des globules blancs est favorisée, tandis que le développement des pathogènes, éloignés de leur température optimale, est entravé.

Le système du complément

Il s'agit d'un système de protéines inactives présentes dans le sérum, qui s'activent de façon séquentielle en présence de microorganismes envahisseurs. Elles sont synthétisées principalement dans le foie. L'activation du complément peut se faire par deux voies :

• Voie alternative : activation due à la présence de structures étrangères.
• Voie classique : la réaction débute par l'interaction entre antigènes et anticorps.

Les fonctions des protéines du complément sont :

• Formation de pores dans la membrane du microorganisme.
• Opsonisation des pathogènes pour leur capture par les phagocytes.
• Médiation de l'inflammation, en provoquant une dilatation et une augmentation de la perméabilité des capillaires ainsi que la chimiotaxie, facilitant l'arrivée des leucocytes sur le lieu de l'infection.

Interféron et cellules NK

Un autre type de réponse cellulaire non spécifique est la production d'interféron. On désigne ainsi l'ensemble des protéines synthétisées par les cellules infectées par des virus, qui empêchent l'infection de se propager. Elles se lient aux récepteurs membranaires des cellules voisines, les stimulant pour produire des enzymes qui bloquent la réplication du génome viral lorsqu'elles seront infectées.

Les interférons stimulent les cellules tueuses naturelles (NK, Natural Killer), qui détruisent de manière non spécifique toutes les cellules présentant des antigènes viraux à leur surface. Les cellules NK s'occupent aussi de détruire certains types de cellules tumorales ; elles sont donc responsables de l'immunité naturelle contre le cancer. Leur action est cytolytique, car elles créent des pores dans la membrane des cellules cibles.

Organes lymphoïdes

• Primaires :
  • Moelle osseuse rouge : située dans l'épiphyse des os longs et dans les interstices des os spongieux. C'est là que naissent les cellules souches, qui peuvent mûrir sur place en lymphocytes B, ou migrer vers le thymus pour devenir lymphocytes T.
  • Bourse de Fabricius : exclusive aux oiseaux, où ont lieu la maturation des cellules souches émigrées de la moelle osseuse rouge, qui se transforment en lymphocytes B.
  • Thymus : organe mou et bilobé. Certaines cellules souches de la moelle osseuse y migrent et s'y transforment en lymphocytes T.
• Secondaires :
  • Ganglions lymphatiques : petites masses de tissu lymphoïde situées le long des vaisseaux lymphatiques. Ils agissent comme filtres de la lymphe, empêchant le passage des microorganismes. Les lymphocytes B et T y entrent en contact avec l'antigène, produisant une réponse spécifique à celui-ci.
  • Rate : située dans la cavité abdominale, c'est le principal lieu des réponses immunitaires face aux antigènes présents dans le sang. Elle constitue aussi un filtre important du sang, éliminant les érythrocytes et leucocytes défectueux.
  • MALT (tissu lymphoïde associé aux muqueuses) : situé sous l'épithélium, il protège immunologiquement les tractus gastro-intestinal, respiratoire et génito-urinaire.

Lymphocytes

Les deux types se forment dans la moelle osseuse :

• Lymphocytes B : responsables de la réponse immunitaire humorale ; ils se différencient en cellules plasmatiques et en lymphocytes B mémoire, et ont pour mission de produire des anticorps.
• Lymphocytes T : mûrissent dans le thymus et sont responsables de la réponse immunitaire cellulaire. Ils possèdent à leur surface des récepteurs spécifiques de l'antigène, les TCR. Tous les TCR sont associés au CD3. Lorsque l'antigène interagit avec le TCR, les protéines du complexe CD3 transmettent des signaux à l'intérieur du lymphocyte, l'activant.

Types de lymphocytes T selon le type de réponse immunitaire :

• Lymphocytes T auxiliaires (Th) : expriment à leur membrane la glycoprotéine CD4.
• Lymphocytes T cytotoxiques (Tc) : expriment à leur membrane la glycoprotéine CD8.
• Lymphocytes T suppresseurs : freinent la réponse immunitaire humorale et cellulaire par un mécanisme encore mal connu. Leur existence est aujourd'hui remise en question.

Antigènes d'histocompatibilité

Ce sont des glycoprotéines situées à la surface de presque toutes les cellules des vertébrés. Elles sont codées par le complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) et sont uniques et spécifiques à chaque individu. Il existe deux types de protéines du CMH :

• Protéines de classe I : présentes sur toutes les cellules nucléées ; elles présentent les antigènes endogènes des cellules infectées par des virus ou cancéreuses aux lymphocytes T cytotoxiques (CD8).
• Protéines de classe II : présentes sur les cellules présentatrices du système de défense ; elles traitent les antigènes exogènes et les présentent aux lymphocytes Th (CD4).

Réaction antigène-anticorps

• Réaction de précipitation : lorsque les antigènes sont solubles, les anticorps, en s'y liant, forment des complexes tridimensionnels insolubles.
• Réaction d'agglutination : se produit lorsque les anticorps réagissent avec des antigènes, provoquant l'adhérence des cellules entre elles et leur neutralisation.
• Réaction de neutralisation : consiste à neutraliser les microorganismes.
• Réaction d'opsonisation : les anticorps recouvrent les germes pathogènes, facilitant leur phagocytose.

Types de réponse immunitaire

• Réponse immunitaire primaire : premier contact avec un antigène déterminé. La réponse est plus lente car elle nécessite une période de latence pour que les lymphocytes B se différencient et forment des cellules plasmatiques. Son action est moins durable et de moindre intensité.
• Réponse immunitaire secondaire : lorsque la présence du même antigène est détectée une seconde fois, la réponse est plus rapide, plus intense et plus durable, car elle libère surtout des IgG. La réponse secondaire implique l'existence de cellules mémoire. Ce sont des lignées de lymphocytes T et B transformés en cellules de longue durée après l'activation due au premier contact avec l'antigène. Grâce à la mémoire immunologique, l'antigène est éliminé sans que la maladie ne produise aucun symptôme. Cette réponse rapide des cellules mémoire est à la base de l'immunité contre de nombreuses maladies infectieuses et du principe des vaccins.

Immunité humorale

Elle intervient dans la plupart des réponses contre les bactéries extracellulaires. Lorsqu'un antigène pénètre dans l'organisme, il est détecté par les macrophages, qui le phagocytent, le traitent et le présentent à leur surface associé aux protéines du complexe majeur d'histocompatibilité de type II (CMH II).

Le complexe CMH II est reconnu par les lymphocytes Th inactifs, qui s'y lient, ce qui amène le macrophage à produire de l'interleukine IL-1. Celle-ci active les Th pour qu'ils libèrent de l'IL-2, augmentant le nombre de récepteurs pour ces molécules. Lorsque l'IL-2 se lie aux récepteurs du lymphocyte Th, un clone de lymphocytes Th de même spécificité est créé. Une partie de ces cellules devient mémoire, et le reste stimule les lymphocytes B spécifiques de l'antigène. Les Th matures produisent des lymphokines qui activent les lymphocytes B. Le lymphocyte B se divise et se différencie en deux types de cellules : les cellules plasmatiques et les lymphocytes B mémoire.

Immunité cellulaire

Le processus de présentation est identique à celui de la réponse humorale jusqu'à la formation des lymphocytes Th mémoire. L'antigène est reconnu par une cellule présentatrice, qui l'englobe, le traite et le présente à sa surface lié à une protéine CMH II. Ce complexe est reconnu par les lymphocytes Th inactifs, ce qui entraîne la libération d'IL-1 et l'activation des lymphocytes Th, capables de produire de l'IL-2 et d'acquérir ses récepteurs.

Parallèlement, l'antigène est exprimé à la surface de la cellule présentatrice avec le CMH I. Ce complexe est reconnu par le récepteur d'un lymphocyte Tc spécifique inactif. Lors de la libération d'IL-1, celle-ci agit sur le lymphocyte Tc spécifique et provoque une première activation de celui-ci, qui acquiert les récepteurs pour l'IL-2. Celle-ci stimule ensuite la multiplication des cellules Tc, et une seconde activation des cellules Tc aboutit à un clone de cellules Tc activées, qui reconnaissent l'antigène. Ces cellules se lient aux cibles et libèrent des substances cytotoxiques, provoquant la lyse de la cellule infectée.

Hypersensibilité

Il s'agit d'une réponse inadaptée ou exagérée du système immunitaire face à des molécules inoffensives ou peu dangereuses, qui causent des dommages aux propres tissus. Elle ne se manifeste pas lors du premier contact avec l'antigène, mais apparaît généralement lors des contacts ultérieurs, car c'est la mémoire immunologique qui est à l'origine des lésions tissulaires.

Types de réactions d'hypersensibilité

• Hypersensibilité immédiate (allergie) : réponse très rapide après le contact avec l'allergène. Le premier contact ne produit aucun symptôme externe, mais induit des mécanismes biochimiques. Les allergènes sont captés par les macrophages sanguins, qui les dégradent et exposent à l'extérieur une partie de leurs molécules liées aux complexes CMH. Les lymphocytes T reconnaissent ces fragments et sécrètent des interleukines. Les lymphocytes B se transforment en cellules plasmatiques qui sécrètent des anticorps de type IgE, destinés à se fixer sur les mastocytes ou les leucocytes. Lors du second contact, les molécules allergènes se lient aux IgE, provoquant la dégranulation des mastocytes et des basophiles, qui libèrent vers l'extérieur des médiateurs chimiques allergiques.
• Hypersensibilité retardée ou de type IV : les effets apparaissent plusieurs jours après le second contact avec l'allergène et sont provoqués par une réponse immunitaire de type cellulaire. Les lymphocytes T, après un nouveau contact avec l'antigène, libèrent des lymphokines qui activent à leur tour les macrophages et les attirent vers la zone affectée, provoquant une inflammation. Des agrégats de macrophages se forment et libèrent des enzymes hydrolytiques qui détruisent les tissus affectés.

Le SIDA

Le virus du SIDA (VIH) se transmet par le mélange de liquides corporels infectés avec ceux d'une personne saine. Le diagnostic de la maladie se réalise actuellement par la méthode ELISA, qui consiste à mettre en contact le sérum du patient avec des antigènes du VIH afin de détecter les anticorps anti-VIH.

Ce virus appartient à la famille des rétrovirus et comprend deux brins identiques d'ARN, associés à l'enzyme transcriptase inverse ou rétrotranscriptase. Il possède sur son enveloppe deux protéines : la gp120, qui reconnaît spécifiquement les récepteurs CD4 des cellules Th et s'y lie, et la gp41, qui établit un pont avec la membrane de la cellule cible pour permettre l'entrée du virus. La transcriptase inverse synthétise de l'ADN complémentaire à l'ARN viral, qui est inséré dans le génome de la cellule hôte, où il peut rester latent sous forme de provirus. Enfin, de nouvelles particules virales se forment, sortent du lymphocyte T et envahissent d'autres lymphocytes ou d'autres cellules.

Après la phase d'incubation initiale, sans symptômes, survient une phase d'infection aiguë dont les symptômes ressemblent à ceux de la grippe. Environ deux mois après l'infection, les anticorps peuvent être détectés dans le sérum sanguin : l'individu est alors séropositif. Commence alors la phase asymptomatique, pendant laquelle, à chaque division du lymphocyte, une copie d'ADN viral est transmise à chacune des cellules filles. Finalement, un moment arrive où le système immunitaire est tellement affaibli que les infections microbiennes deviennent généralisées : c'est la manifestation du SIDA (phase symptomatique).