Microbiologie 2 : Système immunitaire Flashcards
Quelle est notre première défense contre les agents pathogènes?
La peau
Quelle est la porte d’entrée de la plupart des pathogènes causant des infections?
Muqueuses
Intestin, poumon, yeux / nez / bouche
3 types de barrières
- Barrière mécanique
- Barrière chimique
- Barrière microbiologique
Barrière mécanique
- Épithélium avec jonctions serrées
- Intestin : péristaltisme
- Poumons : mouvement ciliaire
- Yeux, nez, bouche : larmes et cils
Barrière chimique
- Peau : Acides gras
- Intestin : pH acide, enzymes digestives
- Poumons : Surfactant
- Yeux, nez, bouche : Enzymes
- Défensines et cathélicidine
Barrière microbiologique
- Microbiote
Bris de la barrière mécanique
- Bris barrière cutané rend peau vulnérable à infection
- Syndrom cil immobile ou fibrose kystique empêche évacuation mucus des sinus et poumons - Infections respiratoires récurrentes
Bris de la barrière chimique
- Inhibiteurs de la pompe à protons augmente pH gastrique favorisant infections à C. difficile et salmonelle
Bris de la barrière microbiologique
- Prise d’antiobiotique perturbe flore normale intestinale permettant à C. difficile de proliférer et causer colite
- Antibiotiques perturbent flore vaginale favorisant infections à champignon comme vaginite à candida
V ou F? Dès qu’une barrière est traversée, le pathogène pourra causer une infection.
Faux, les 3 barrières doivent être surmontées
Système de complément
- Attaque un pathogène lorsqu’il franchit les barrières et pénètre dans les tissus
- Ensemble de plus de 30 protéines inter-reliées
- Produites par le foie et présentes dans le sang sous forme inactive
- Protéines du complément spécialisée dans reconnaissance des patterns moléculaires des pathogènes
3 conséquences de l’activation de la cascade du complément
- Protéines activées produites dans milieu environnant et agiront comme cytokines pro-inflammatoires (C3a, C5a)
- Protéines activées déposées sur surface du pathogène entraînant sa lyse via formation du complexe d’attaque membranaire (C5b, C5, C7, C8, C9)
- Protéines activées déposées sur surface du pathogène pour favoriser phagocytose (phénomène d’opsonisation)
Cytokines
- Petites protéines comme C3a et C5
- Agissent comme messager pour cellules environnantes
- Différentes familles (interleukines, interferon, TNF)
- Messages différents (prolifération, différentiation, activation, vasodilatation, etc)
Complexe d’attaque membranaire
- Fixation de plusieurs protéines du complément sur la surface du pathogène créant des trous dans la membrane cellulaire
- Entraîne la lyse du pathogène
Opsonisation
- Macrophage reconnaît le complément fixé à la surface du pathogène
- Favorise phagocytose par certaines cellules du système immunitaire
- Macrophages ont récepteurs à complément
Origine des macrophages
Cellule du systèe immunitaire inné
- Cellule souche hématopoïétique pluripotente
- Cellule progénitrice myéloïde (moelle osseuse)
- Monocyte (circulation sanguine)
- Macrophage (Tissus)
Première fonction des macrophages
- Reconnaissance
- Ingestion
- Destruction
Macrophages : Reconnaissance
- Reconnaissent différents paterns moléculaires propres aux bactéries Gram +, Gram -, levure, virus via expression de différents récepteurs
- Pas possible de faire la différence entre 2 microbes similaires
- Reconnaissance dépôts de compléments à la surface d’une autre cellule
- Différence entre soi et non-soi
Macrophages : Ingestion
- Déformation de sa membrane cellulaire pour entourer le pathogène
- Sécrétion enzymes lysosomiales pour digérer pathogène dans phagolysosome pas en contact avec le reste du cytoplasme
Macrophages : Destruction
- Dans le phagolysosome
- Pathogène dégradé en fragments donc neutralisation
Deuxième fonction des macrophages
Déclencher une réaction inflammatoire
Déclenchement d’une réaction inflammatoire
- Macrophage reconnaît pathogène
- Ingestion + destruction
- Envoi de signaux aux cellules environnantes comme vaisseaux sanguins
- Expression de molécules d’adhésion
- Vasodilatation et augmentation de la perméabilité capillaire
- Chimiokines attirent les neutrophiles vers le site de l’infection (CXCL8)
Chimiokines
- Sorte de cytokines responsables de chimiotactisme
- Diriger différentes cellules du système immunitaire à travers le corps humain
Chimiotactisme - Macrophages
- Macrophage sécrète des chimiokines
- Migration des neutrophiles selon gradient de concentration de la chimiokine via circulation sanguine
Actions des neutrophiles au site de l’infection
- Arrivent en grand nombre
- Reconnaissance, ingestion, destruction comme macrophages
- Relargage substances destructrices pour détruire pathogène sans ingérer
- Mort rapide donc contribue à la formation de pus avec mort cellulaire humaine
Origine des neutrophiles
- Cellule souche hématopoïétique pluripotente
- Cellule progénitrice myéloïde (moelle osseuse)
- Neutrophile (circulation sanguine)
4 signes cardinaux de l’inflammation locale
- Chaleur
- Rougeur
- Oedème
- Douleur
Manifestations systémiques
Effet endocrine des cytokines
- Fièvre
- Baisse d’appétit
- Douleurs musculaires
- Augmentation nombre neutrophiles dans le sang (neutrophilie)
V ou F? La réaction inflammatoire est toujours synonyme d’une infection
Faux, il est possible d’avoir une réaction inflammatoire sans infection
Exemple de réaction inflammatoire sans infection
- Déchirure ligament croisé antérieur du genou
- Cellules lésées relâchent signaux de danger
- Système immunitaire innée reconnaît signaux et déclenche réaction inflammatoire
Comment le système immunitaire attaque-t-il un pathogène intracytoplasmique?
- Virus infecte cellule de l’hôte et se réplique dans le cytoplasme
- Cellule infectée détecte présence virus via récepteurs cytoplasmiques et sécrète cytokines favorisant réponse anti-virale
- Cellule de l’hôte reconnaît le danger
- Envoi d’un message aux cellules adjacentes de se protéger par cytokines
- Si cellule en mode anti-viral alors virus aura du mal à se répliquer et pourra même être dégradé (pas de synthèse de récepteurs ou diminution présence)
Covid-19 et interféron de type 1
- Sous-expression d’un récepteur dans la voie de signalisation de l’interféron de type I = Risque accru de COVID-19 sévère
- Pas capable d’alerter rapidement système immunitaire de la présence du virus
Origine des cellules NK
- Cellule souche hématopoïétique pluripotente
- Cellule progénitrice lymphoïde (moelle osseuse)
- Cellule NK
Rôle de la cellule NK
- Cellule normale de l’hôte exprime CMH I à la surface qui protège de la destruction par cellules NK
- Cellule NK reconnaît cellule saine de l’hôte et ignore en présence de CMH I
- Cellule infectée à altération ou réduction de l’expression de CMH I ce qui est un signal d’alarme pour cellule NK
- Cellule NK relâche granules cytotoxiques pour apoptose cellulle infectée
Origine des cellules dendritiques
- Cellule souche hématopoïétique pluripotente
- Cellule progénitrice myéloïde (moelle osseuse)
- Cellule dendritique (tissus)
Reconnaissance d’un pathogène par la cellule dendritique
- Reconnaissance et ingestion pathogène comme le macrophage
- Dégradation du pathogène en peptides dans phagolysosome
- Fusion vésicule des peptides avec celle des CMH II produits par la cellule dendritique
- Transport complexe CMH II et peptide vers surface de la cellule
- Présentation fragment protéique avec CMH = Antigène
Quelles cellules peuvent exprimer des CMH II?
- Cellules dendritiques
- Macrophages
- Lymphocyte B
Infection de la cellule dendritique
- Infection par un virus ou ingestion d’une cellule infectée
- Virus ou fragments se retrouvent alors dans le cytoplasme et seront dégradés
- Transport des fragments sur CMH I vers surface cellulaire pour exprimer un antigène
V ou F? Toutes les cellules du corps humain peuvent exprimer des CMH I.
Faux, seulement les cellules nuclées les expriment, donc pas les globules rouges.
Présentation croisée
- Plupart des virus n’infectent pas cellules dendritiques
- Donc cellule dendritique peut ingérer une cellule infectée par un virus
- Permet d’exprimer des antigènes associés aux CMH I à la surface cellulaire
Activation de la cellule dendritique
- Cellule dendritique reconnaît danger en présence de pathogènes
- S’active et exprime molécules de co-stimulation à sa surface
- Migration de la cellule dendritique vers ganglion le plus proche via réseau lymphatique - Vers site d’infection
Pont entre l’immunité innée et adaptative
- Cellule dendritique rencontre lymphocyte T spécifique à l’antigène qu’elle présente dans le ganglion
- Immunité adaptative entre en jeu
- Cellule dendritique = Cellule présentatrice d’antigène
- Cellule dendritique fait le lien entre les deux types d’immunité
2 facettes de l’immunité adaptative
- Immunité cellulaire
- Immunité humorale
Origine des lymphocytes T
- Cellule souche hématopoïétique pluripotente
- Cellule progénitrice lymphoïde (moelle osseuse)
- Lymphocyte T
Rencontre de la cellule dendritique et le lymphocyte T
- Dans le ganglion
- Lymphocyte T a un récepteur spécifique à l’antigène de la cellule dendritique
- Molécule de co-stimulation active le lymphocyte T après la liaison
V ou F? Les lymphocytes T présentent plusieurs types de récepeteurs à leur surface
Faux, chaque lymphocyte est unique et présente un seul type de récepteurs à sa surface afin de reconnaître un seul antigène
Évolution des lymphocytes T
- Production dans la moelle osseuse
- Éducation dans le thymus pour éliminer ceux reconnaissant les antigènes du soi (sinon problèmes d’auto-immunité)
- Circulation sanguine
- Ganglions et rate
Activation polyclonale
- Lymphocytes T en circulation constante dans les ganglions pour trouver antigène
- Diversité d’antigènes sur même pathogène donc plusieurs lymphocytes T activés par même pathogène
V ou F? Le lymphocyte T reconnaît l’antigène seulement s’il est présenté sur un CMH et s’il reçoit 2 signaux pour l’activer.
Vrai, les deux signaux correspond à celui de la cellule dendritique elle-même et celui de la molécule de co-stimulation
Conséquence de l’activation du lymphocyte T
- Clonage donnant plusieurs copies de chaque lymphocyte T activé
- Explique les ganglions infectés lors d’une infection, le volume du ganglion augmente après la prolifération lymphocytaire
2 types de lymphocytes T
- Lymphocyte T helper CD4
- Lymphocyte T cytotoxique
Particularité des lymphocytes T CD4
- Reconnaissent que les antigènes présentés sur CMH II de pathogènes ingérés
- 3e signal par cytokine pour différentiation en sous-type appropriée
Rôles des lymphocytes T CD4
- TH1 : Aider macrophages à digérer pathogènes
- TH2 : Aider à recruter éosinophiles
- TH17 : Aider à recruter neutrophiles au site d’infection
- TFH : Aider lymphocytes B à produire anticorps
Migration des lymphocyte CD4
- Différenciation dans le ganglion
- Migration vers le site d’infection par circulation sanguine
- Recherche cellule présentatrice d’antigène spécifique
- Si reconnaissance : activation et sécrétion cytokines spécifiques
Lymphocytes T CD4 TH1
- Migrent vers site d’infection pour stimuler macrophages exprimant antigène spécifique sur CMH II
- Macrophages activés plus efficaces pour digestion du pathogène visé
- Très utile contre les bactéries
Lymphocytes T CD4 TH2
- Migrent vers site d’infection et sécrètent cytokines recrutant bcp d’éosinophiles (granulocytes)
- Combattre infections parasitaire, réactions allergiques ou d’hypersensibilité
Lymphocytes T CD4 TH17
- Migrent vers site d’infection et sécrètent cytokines recrutant neutrophiles (granulocytes) et macrophages
- Utile pour combatttre bactérie extra-cellulaire et certains champignons
Particularités des lymphocytes T CD8
- Reconnaissent seulement antigènes présentés sur CMH I provenant de pathogènes intracytoplasmiques
Fonction des lymphocytes T cytotoxiques
- Destruction cellules infectées par pathogènes intra-cytoplasmique exprimant antigène couplé à CMH I spécifique
- Tuent cellule infectée s’il y a reconnaissance mais épargnent cellules adjacentes exprimant pas antigène
- Lyse de la cellule libérant virus vers milieu extracellulaire pour neutralisation par anticorps
- Immunité très importante dans la défense contre les virus
Autre nom pour les anticorps
Immunoglobulines
Molécules effectrices de l’immunité humorale
3 manières d’attaquer les pathogènes pour les anticorps
- Neutralisation
- Opsonisation
- Activation du complément
Neutralisation
Anticorps
- Pathogène se fait encercler par anticorps et devient incapable d’attaquer corps humain
- Donc incapble d’infecter l’humain
Opsonisation
Anticorps
- Fixation anticorps à la surface des pathogènes favorise phagocytose par certaines cellules immunitaires innées comme macrophages
- Anticorps favorisent élimination pathogènes
Activation du complément
Anticorps
- Complément reconnaît anticorps fixés à un pathogène - Activation cascade
- Fixation des molécules du complément à la surface du pathogène :
-Production cytokines pro-inflammatoire
-Favorise phagocytose pathogène
-Formation complexe d’attaque membranaire
V ou F? Les anticorps sont produits par les lymphocytes T
Faux, ils sont produits par les lymphocytes B. Chaque lymphocyte B exprime un seul type de récepteur (BCR, anticorps) à sa surface
Origine des lymphocytes B
- Cellule souche hématopoïétique pluripotente
- Cellule progénitrice lymphoïde (moelle osseuse)
- Lymphocyte B
Évolution des lymphocytes B
- Production dans la moelle osseuse
- Éducation dans la moelle osseuse afin de supprimer ceux reconnaissant des antigènes du soi
- Passage dans la circulation sanguine + ganglions et rate
Activation du lymphocyte B
- Débris de pathogène avec plusieurs antigènes atteint le ganglion
- Lymphocytes B en circulation dans les ganglions en cherchant antigène spécifique libre dans le lymphe
- Un même pathogène active plusieurs lymphocytes B car plusieurs antigènes (production plusieurs anticorps)
- Ingestion pathogène dans phagolysosome et présentation à sa surface avec jumelage à CMH II
- Lymphocyte T CD4 préalablement activé pour même antigène aide à l’activation optimale pour proliférer et produire anticorps
Sections des anticorps
- 2 portions déterminant l’antigène reconnu = Spécificité
- 1 portion déterminant la fonction de l’anticorps
Lymphocyte B naïf
- Pas encore reconnu son antigène
- Exprime IgD et IgM
5 isotypes d’anticorps
- IgD
- IgM
- IgE
- IgG
- IgA
Quel est le seul isotype d’anticorps n’ayant aucun rôle dans la défense contre les pathogènes ?
IgD
Quel est le premier anticorps sécrété après l’activation du lymphocyte B?
IgM
IgM
- Se retrouve sur les lymphocytes B naïfs
- Première Ig produite par lymphocytes B après activation
- Formation de pentamères
- Principalement dans la circulation sanguine
- Utile dans activation du complément
Commutation isotypique
- Avec interaction continue entre lympocyte T et B
- Production d’Ig selon la sorte de cytokines produites par le lymphocyte T en fonction du pathogène à combattre
IgG
- Produites plus tardivement lors d’une première rencontre
- La plus utile pour défense, la plus abondante dans le sang
- Production peut durer plusieurs années voire toute la vie
- Neutralisation, opsonisation, activer complément
V ou F? La mère peut transmettre tous les types d’anticorps à son foetus
Faux, elle transmet seulement les IgG
IgA
- Résulte de la commutation isotypique
- Se retrouvent dans le sang
- Rôle principal de protection des muqueuses par sécrétions dans les liquides qui les baignes
- Neutralisation agent infectieux avant qu’il nous infecte
- Retrouvés dans le lait maternel
IgE
- Résulte de la commutation isotypique
- Très faible quantité dans le sang
- Fixation au mastocytes (tissus) et basophiles (sang)
- Rôle important dans les réaction allergiques et défenses contre parasites
- Incapable de neutralisation, opsonisation, activer complément
Formation de lymphocytes mémoires
- Clone qui ne sont pas mort par manque de stimulation après l’infection
- Lymphocytes B et T
- Seront activés plus rapidement si ré-infection pour réduire ses effets et pourront même la prévenir
*
Plasmocytes
- Certains lymphocytes B mémoire
- Vont sécréter continuellement des anticorps IgG pour prévenir réinfection
Grandes étapes de la vaccination
- Agent microbien rendu inoffensif
- Adjuvant parfois nécessaire pour activer système immunitaire inné
- Induction réponse immunitaire adaptative avec production IgG contre agent infectieux
- IgG agiront en neutralisant agent infectieux avant qu’il puisse causer infection
Vaccin vivant atténué
- Microbe prolifère dans organisme mais incapable de causer une infection
- Vaccin protéique, pas besoin d’adjuvant
- Contre-indication : femmes enceintes, patients immunosupprimés
Vaccin inactivé
- Microbe ne peut pas proliférer et cause jamais d’infection même si déficit immunitaire
- Vaccin protéique, besoin d’adjuvant
Vaccin en sous-unités
- Vaccin constitué de morceaux du microbe ou de ses toxines
- Vaccin protéique, besoin d’adjuvant
Vaccins à ARN messager
Variante vaccins en sous-unités
- ARN messager dans transporteur lipidique
1. ARN envoie signal danger (adjuvant) perçue par cellule hôte
2. ARN transcrit par cellule de l’hôte en protéine de l’agent infectieux
3. Réponse immunitaire adaptative se produit contre protéine de l’agent infectieux
Vaccins vecteur
Variante vaccins en sous-unités
- ADN codant pour protéine d’intérêt dans vecteur viral
1. Virus où la majorité ne sont pas immunisés donc effet adjuvant
2. Virus rendu incapable de se répliquer donc ne peut pas causer infection
3. Modifcation du virus pour qu’il transporte séquence ADN codant pour protéine du virus contre lequel on veut immuniser
4. ADN transcrit en ARN messager puis protéine par cellule hôte
5. Réponse immunitaire protectrice développée contre protéine
Vaccins polysaccharide
Variante vaccins en sous-unités
- Peut pas présenté par lymphocyte B sur CMH II car pas une protéine
- Sont donc des antigènes T-indépendants, procurent eux-mêmes 2e signal au lymphocyte B pour activation
- Pas possible pour enfant de moins de 2 ans car lymphocytes immatures
Vaccin conjugé
- Conjuguer fragment microbien protéique avec fragment microbien polysaccharide
- Stimule réponse immunitaire T-dépendante contre polysaccharide
- Lymphocyte B reconnaît partie polysaccharide
- Ingestion complexe protéine-polysaccharide
- Lymphocyte B présente complexe à lymphocyte TFH activé
- CD4 aide lymphocyte B à produire anticorps contre polysaccharide
Bénéfices de la vaccination
- Éradiquer complètement variole
- Réduire drastiquement prévalance pour infection où il y a un vaccin (90%)
- Immunité de groupe
Limites de la vaccination
- Développer des vaccins peut être très complexe
- Besoin de plus d’un dose ou des rappels pour induire et maintenir l’immunité
- Vaccin atténué peut causer infection si hôte immunosupprimé ou hôte saine très rarement
Réaction allergique
- Substances étrangères : Aliment, Hyménoptère, Aéroallergènes, Médicaments
- Facteurs génétiques + Facteurs environnementaux entraînent perte de la tolérance donc réaction immunitaire néfaste pour l’hôte
- Réaction anaphylactique médiée par IgE
- Activation anormale SI contre protéines de l’allergène
- Production IgE contre protéines allergène
- Fixation IgE à la surface des mastocytes
- Relargage rapide multiples médiateurs
- Futur contact : protéines vont se lier aux IgE directement sur les mastocytes pour activation immédiate
Symptômes d’une réaction allergique
- Prurit intense
- Flushing
- Urticaire
- Angioedème
- Étourdissements
- Syncope
- Hypotension
- Choc distributif
- Dyspnée
- Bronchospasme
- Désaturation
- Vomissements
- Douleurs abdominales
- Diarrhée
Maladies auto-immunes
- Protéines du soi : ADN, Glande thyroïde, Articulations
- Facteurs génétiques + Facteurs environnementaux entraînent perte de la tolérance donc réaction immunitaire néfaste pour l’hôte
Sclérose en plaque et virus Epstein-Barr (mononucléose)
- Jusqu’à 95% des adultes sont infectés par EBV pendant leur vie
- Presque tous les cas de sclérose en plaque se développent après infection par EBV
- Infection par EBV augmente risque de développer sclérose en plaque pas facteur de 32
- Être porteur de 2 allèles HLA-DR15 augmente risque par facteur 3
Immunodéficience primaire
- Résulte d’un problématique intrinsèque au SI le plus souvent secondaire à anomalie génétique
- Pas capable de produire des IgG est la manifestation la plus fréquente
Immunodéficience secondaire ou acquise
- Résulte d’un élément extérieur venant perturbant fonctionnement du système immunitaire intrinsèquement normal
- Forme la plus commune d’immunodéficience
- VIH mène au SIDA
- Médicament immunosuppresseur
Conditions dont les risques sont augmentés par les déficits immunitaires
- Infections (germes opportunistes, infections récurrentes ou sévères à germes communs)
- Auto-immunité
- Cancer (souvent du sang)
