Karamö, le prof virtuelLeçon 27 sur 29
L'immunité : reconnaissance du « non-soi » et défense du « soi »
Je sais expliquer comment l'organisme reconnaît ce qui lui est étranger, décrire la réponse immunitaire non spécifique et la réponse spécifique, et expliquer le principe de la vaccination et de la sérothérapie.
- 55 min
- 5 exercices corrigés
- 3 schémas
- QCM de 5 questions
À la fin de la leçon, tu sauras :
- Définir le soi, le non-soi et l'antigène
- Décrire la réaction inflammatoire et les étapes de la phagocytose
- Distinguer la réponse spécifique à médiation humorale (lymphocytes B, anticorps) et à médiation cellulaire (lymphocytes T)
- Expliquer la mémoire immunitaire et comparer vaccination et sérothérapie
Avant de commencer : Les micro-organismes et les barrières naturelles de l'organisme (leçon précédente), le sang et ses leucocytes.
1Je découvre
Fatoumata, qui vit à Dubréka, a eu la rougeole quand elle avait cinq ans : elle se souvient de la fièvre et des boutons. Depuis, elle a côtoyé plusieurs enfants malades de la rougeole et ne l'a jamais attrapée à nouveau. Son petit frère Alpha, lui, n'a jamais eu la maladie : il a simplement reçu des piqûres au centre de santé quand il était bébé, notées sur son carnet de vaccination.
Un jour, en jouant, Alpha s'enfonce une épine dans le doigt. Le lendemain, autour de l'épine, la peau est rouge, gonflée, chaude, et un peu de pus apparaît.
Fatoumata se demande : « Comment mon corps se "souvient-il" de la rougeole ? Comment la piqûre protège-t-elle Alpha sans qu'il soit malade ? Et que se passe-t-il dans son doigt ? »
Comment l'organisme reconnaît-il ce qui lui est étranger, comment l'élimine-t-il, et comment garde-t-il la mémoire de ses combats ?
2Je comprends
1. Le soi et le non-soi
Toutes les cellules d'une personne portent à leur surface des molécules qui lui sont propres, comme une carte d'identité : ce sont les marqueurs du soi (chez l'homme, on les appelle molécules HLA). Elles sont différentes d'une personne à l'autre, sauf chez les vrais jumeaux.
- Le soi est l'ensemble des molécules et des cellules propres à l'organisme, qu'il tolère.
- Le non-soi est tout ce que l'organisme reconnaît comme étranger : microbes et leurs toxines, cellules d'une autre personne (organe greffé, sang incompatible), mais aussi cellules du soi modifiées (cellules infectées par un virus, cellules cancéreuses).
- Un antigène est une molécule du non-soi capable de déclencher une réponse immunitaire.
L'immunité est l'ensemble des mécanismes par lesquels l'organisme reconnaît le non-soi et l'élimine pour préserver le soi.
2. Les acteurs du système immunitaire
Les cellules de l'immunité sont les leucocytes (globules blancs), fabriqués dans la moelle rouge des os. On en distingue deux grandes catégories :
- les phagocytes (polynucléaires et macrophages), qui « mangent » les éléments étrangers ;
- les lymphocytes (lymphocytes B et lymphocytes T), qui reconnaissent chacun un seul antigène précis.
Les lymphocytes T achèvent leur maturation dans le thymus. Les lymphocytes se rassemblent dans les ganglions lymphatiques, la rate et les amygdales. Quand on a une infection, les ganglions voisins gonflent : les lymphocytes s'y multiplient.
3. La réponse non spécifique : immédiate et identique pour tous les microbes
La réaction inflammatoire. Quand un microbe franchit la peau (l'épine d'Alpha), la zone devient rouge, chaude, gonflée et douloureuse. Les vaisseaux sanguins se dilatent et laissent sortir du plasma et des phagocytes, attirés vers le foyer d'infection.
La phagocytose. Les phagocytes détruisent les microbes en quatre étapes :
- 1Adhésion : le phagocyte reconnaît le microbe et s'y accroche.
- 2Ingestion : il l'englobe en l'entourant de prolongements de sa membrane.
- 3Digestion : des enzymes détruisent le microbe à l'intérieur d'une vésicule.
- 4Rejet : les débris non digérés sont rejetés hors de la cellule.
Le pus est formé de phagocytes morts, de microbes et de débris de cellules. Cette réponse est rapide (quelques heures) et non spécifique : elle agit de la même façon contre tous les microbes. Elle suffit souvent. Sinon, la réponse spécifique prend le relais ; les macrophages présentent aux lymphocytes des morceaux des microbes digérés, ce qui déclenche cette réponse.
4. La réponse spécifique : ciblée et avec mémoire
Chaque lymphocyte ne reconnaît qu'un seul antigène. Quand il le rencontre, il se multiplie (formation d'un clone) et se transforme en cellules actives. Cela prend du temps : environ une à deux semaines lors d'un premier contact. Les lymphocytes T4 (ou T auxiliaires) jouent un rôle de chef d'orchestre : ils stimulent la multiplication des lymphocytes B et T8.
La réponse à médiation humorale (lymphocytes B).
- Les lymphocytes B activés deviennent des plasmocytes, qui fabriquent en grande quantité des anticorps.
- Un anticorps est une protéine en forme de Y, qui circule dans le plasma et se fixe spécifiquement sur l'antigène qui a provoqué sa fabrication, comme une clé dans sa serrure.
- La fixation forme un complexe antigène-anticorps (complexe immun) : le microbe ou sa toxine est neutralisé, puis détruit par phagocytose.
- Cette réponse est efficace contre les microbes et les toxines circulant dans les liquides du corps.
La réponse à médiation cellulaire (lymphocytes T8).
- Les lymphocytes T8 activés deviennent des lymphocytes T cytotoxiques (« tueurs »).
- Ils reconnaissent les cellules du soi modifiées (infectées par un virus, cancéreuses) ou étrangères (greffe), s'y accolent et les détruisent.
- Cette réponse est efficace contre les virus cachés à l'intérieur des cellules.
- Lymphocytes B
- Se transforment en plasmocytes
- Fabriquent des anticorps libérés dans le plasma
- Neutralisent microbes et toxines circulants
- Stimulée par les lymphocytes T4
- Lymphocytes T8
- Se transforment en lymphocytes T cytotoxiques
- Agissent par contact direct
- Détruisent les cellules infectées ou étrangères
- Stimulée par les lymphocytes T4
5. La mémoire immunitaire
Après la guérison, une partie des lymphocytes activés reste dans l'organisme pendant des années : ce sont les cellules mémoire. Si le même antigène revient, la réponse secondaire est :
- plus rapide (quelques jours au lieu d'une à deux semaines) ;
- plus forte (beaucoup plus d'anticorps) ;
- plus durable.
Le microbe est éliminé avant de pouvoir provoquer la maladie : c'est pourquoi Fatoumata n'a jamais refait la rougeole. On dit qu'elle est immunisée.
Méthode
Pour exploiter une courbe de production d'anticorps :
- Je repère les moments des contacts (injections) avec l'antigène.
- Pour chaque réponse, je mesure le délai entre le contact et le début de la hausse, et la valeur maximale atteinte.
- Je compare les deux réponses (délai, intensité, durée) par des différences ou des rapports.
- Je conclus sur l'existence d'une mémoire immunitaire.
Exemple
Sur le modèle ci-dessus, la réponse primaire atteint son maximum (environ 2 unités) vers le jour 12, soit 12 jours après le premier contact. La réponse secondaire atteint son maximum (environ 9 unités) vers le jour 37, soit 37 − 30 = 7 jours après le second contact.
Délai : 7 jours au lieu de 12, soit 5 jours de moins.
Intensité : 9 ÷ 2 = 4,5 fois plus d'anticorps.
Conclusion : le second contact déclenche une réponse plus rapide et plus forte grâce aux cellules mémoire formées lors du premier.
6. Aider l'immunité : vaccination et sérothérapie
La vaccination consiste à introduire dans l'organisme un antigène rendu inoffensif (microbe tué ou affaibli, toxine rendue inoffensive appelée anatoxine, ou fragment du microbe). L'organisme fabrique une réponse primaire sans tomber malade, et garde des cellules mémoire. Au vrai contact avec le microbe, la réponse secondaire l'élimine. Les rappels entretiennent cette mémoire. Le médecin anglais Edward Jenner réalisa la première vaccination contre la variole en 1796 ; Louis Pasteur mit au point le vaccin contre la rage en 1885. En Guinée, le programme élargi de vaccination protège les enfants contre plusieurs maladies graves (tuberculose, poliomyélite, rougeole, tétanos, entre autres) : il faut respecter le calendrier noté sur le carnet.
La sérothérapie consiste à injecter des anticorps tout faits, préparés à partir du sang d'un animal ou d'une personne immunisée. Exemple : le sérum antivenimeux après une morsure de serpent.
| Vaccination | Sérothérapie | |
|---|---|---|
| On injecte | Un antigène inoffensif | Des anticorps tout faits |
| Rôle | Préventif | Curatif (urgence) |
| Délai d'action | Une à deux semaines | Immédiat |
| Durée de protection | Longue (années), grâce à la mémoire | Courte (quelques semaines) |
| L'organisme est | Actif : il fabrique lui-même ses anticorps | Passif : il reçoit des anticorps |
3Je retiens
Je retiens
Le soi est l'ensemble des molécules propres à l'individu (marqueurs HLA) ; le non-soi est ce qui est reconnu comme étranger ; un antigène déclenche une réponse immunitaire.
Réponse non spécifique (rapide) : réaction inflammatoire et phagocytose (adhésion, ingestion, digestion, rejet).
Réponse spécifique (lente au premier contact) : chaque lymphocyte reconnaît un seul antigène ; les lymphocytes T4 coordonnent.
Médiation humorale : lymphocytes B, plasmocytes, anticorps, complexe antigène-anticorps.
Médiation cellulaire : lymphocytes T8 devenus cytotoxiques, qui détruisent les cellules infectées.
Mémoire immunitaire : réponse secondaire plus rapide, plus forte, plus durable.
Vaccination : antigène inoffensif, préventive, durable. Sérothérapie : anticorps tout faits, curative, immédiate mais courte.
4Erreurs fréquentes
- Confondre antigène et anticorps : l'antigène est l'élément étranger ; l'anticorps est la protéine fabriquée par l'organisme pour le neutraliser.
- Croire que le vaccin contient des anticorps : il contient un antigène ; c'est le sérum qui contient des anticorps.
- Penser qu'un anticorps anti-rougeole protège contre toutes les maladies : chaque anticorps est spécifique d'un seul antigène.
- Croire que les lymphocytes T8 fabriquent des anticorps : ils détruisent les cellules par contact ; les anticorps viennent des plasmocytes (issus des lymphocytes B).
5Je m’exerce
1Exercice 1
Définis : soi ; antigène ; anticorps ; phagocytose.
Voir le corrigéCacher le corrigé
- Soi : ensemble des molécules et cellules propres à un individu, portant ses marqueurs (HLA), que son système immunitaire tolère.
- Antigène : molécule du non-soi capable de déclencher une réponse immunitaire.
- Anticorps : protéine fabriquée par les plasmocytes, qui se fixe spécifiquement sur un antigène et le neutralise.
- Phagocytose : destruction d'un élément étranger par un phagocyte qui l'englobe et le digère (adhésion, ingestion, digestion, rejet).
2Exercice 2
Explique les signes observés autour de l'épine plantée dans le doigt d'Alpha (rougeur, chaleur, gonflement, pus).
Voir le corrigéCacher le corrigé
C'est une réaction inflammatoire. Les vaisseaux sanguins de la zone se dilatent : plus de sang arrive, d'où la rougeur et la chaleur. Du plasma sort des vaisseaux vers les tissus, d'où le gonflement, qui comprime les terminaisons nerveuses (douleur). Des phagocytes quittent le sang et viennent détruire les microbes par phagocytose ; les phagocytes morts, les microbes et les débris forment le pus.
3Exercice 3
Recopie et complète : Les lymphocytes ……… se transforment en plasmocytes qui fabriquent des ……… ; les lymphocytes ……… deviennent cytotoxiques et détruisent les cellules ……… ; les lymphocytes ……… stimulent les deux réponses.
Voir le corrigéCacher le corrigé
Les lymphocytes B se transforment en plasmocytes qui fabriquent des anticorps ; les lymphocytes T8 deviennent cytotoxiques et détruisent les cellules infectées (ou étrangères, ou cancéreuses) ; les lymphocytes T4 stimulent les deux réponses.
4Exercice 4
Un homme est mordu par un serpent venimeux en brousse, près de Kankan. Un autre homme veut se protéger avant de partir travailler dans une zone infestée de serpents. Pour chacun, dis s'il faut utiliser un sérum ou un vaccin, et justifie.
Voir le corrigéCacher le corrigé
- L'homme mordu doit recevoir un sérum antivenimeux : c'est une urgence, il faut des anticorps tout faits qui agissent immédiatement contre le venin. Un vaccin agirait trop tard (une à deux semaines).
- Pour se protéger à l'avance, il faudrait une méthode préventive et durable, c'est-à-dire un vaccin. (En pratique, il n'existe pas de vaccin courant contre les venins de serpent : la prévention repose sur des bottes, une lampe la nuit et la prudence, et le traitement sur le sérum.)
5Exercice 5
(Type BEPC) On réalise les expériences suivantes sur des souris de la même lignée (génétiquement identiques).
Expérience 1 : on injecte à une souris A de la toxine tétanique : elle meurt.
Expérience 2 : on injecte à une souris B de l'anatoxine tétanique (toxine rendue inoffensive), puis, 15 jours plus tard, de la toxine tétanique : elle survit.
Expérience 3 : on prélève le sérum de la souris B et on l'injecte à une souris C neuve, qui reçoit ensuite de la toxine tétanique : elle survit.
Expérience 4 : une souris D reçoit le sérum de la souris B, puis de la toxine diphtérique : elle meurt.
a) Qu'a produit l'organisme de la souris B pendant les 15 jours ?
b) Que montre l'expérience 3 sur le support de cette protection ?
c) Que montre l'expérience 4 ?
d) Quelle méthode de protection de l'homme correspond à l'expérience 2 ? et à l'expérience 3 ?
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) La souris B a fabriqué des anticorps antitétaniques (réponse immunitaire spécifique à l'anatoxine), et des cellules mémoire.
b) Le sérum de B suffit à protéger C : la protection est portée par des éléments du sérum, les anticorps. C'est une immunité à médiation humorale, transférable.
c) Les anticorps antitétaniques ne protègent pas contre la toxine diphtérique : la protection est spécifique d'un seul antigène.
d) Expérience 2 : la vaccination (injection d'anatoxine). Expérience 3 : la sérothérapie (injection d'anticorps tout faits).
Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.
6Je vérifie
Choisis une réponse pour chaque question : la correction s’affiche aussitôt.
Crée ton compte élève gratuit pour cocher les leçons terminées, suivre ta progression et gagner des points au QCM.
