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Comment le VIH sait-il attaquer des cellules spécifiques du système immunitaire ?


Je ne suis pas biologiste, mais curieux de la réponse à laquelle je n'ai pas pu trouver en ligne.

Comment les virus de l'immunodéficience humaine sont-ils capables de détecter et de distinguer les cellules du système immunitaire avec un récepteur CD4 à la surface des autres cellules du corps, en particulier d'autres cellules du système immunitaire sans récepteur ?

Si j'ai posé la question sur la mauvaise plateforme, veuillez m'en informer autrement.

Merci


Le récepteur CD4 est un complexe protéique qui recèle une chimie très spécifique. Un virus est capable de se lier au récepteur s'il héberge une protéine/un ensemble de protéines particulier capable d'interagir avec le récepteur. Le virus est essentiellement déguisé en quelque chose que le récepteur CD4 reconnaît, et à partir de là, il est internalisé dans la cellule via un processus appelé endocytose. Vous pouvez google endocytose virale pour en savoir plus.


Mastocyte

Nos rédacteurs examineront ce que vous avez soumis et détermineront s'il faut réviser l'article.

mastocyte, cellule tissulaire du système immunitaire des animaux vertébrés. Les mastocytes interviennent dans les réponses inflammatoires telles que l'hypersensibilité et les réactions allergiques. Ils sont dispersés dans tous les tissus conjonctifs du corps, en particulier sous la surface de la peau, près des vaisseaux sanguins et des vaisseaux lymphatiques, dans les nerfs, dans tout le système respiratoire et dans les voies digestives et urinaires. Les mastocytes stockent un certain nombre de médiateurs chimiques différents, notamment l'histamine, les interleukines, les protéoglycanes (par exemple, l'héparine) et diverses enzymes, dans des granules grossiers présents dans tout le cytoplasme de la cellule. Lors de la stimulation par un allergène, les mastocytes libèrent le contenu de leurs granules (un processus appelé dégranulation) dans les tissus environnants. Les médiateurs chimiques produisent des réponses locales caractéristiques d'une réaction allergique, telles qu'une perméabilité accrue des vaisseaux sanguins (c'est-à-dire une inflammation et un gonflement), une contraction des muscles lisses (par exemple, des muscles bronchiques) et une production accrue de mucus.

Le scientifique médical allemand Paul Ehrlich a été le premier à décrire les mastocytes, le faisant dans sa thèse de doctorat (1878). Le fait que les mastocytes soient impliqués dans l'inflammation et les réactions allergiques n'a été réalisé qu'au milieu du XXe siècle, et depuis lors, il a été découvert que les mastocytes participent à d'autres phénomènes immunitaires, notamment les maladies auto-immunes et les réponses immunitaires innées et adaptatives.

Cet article a été récemment révisé et mis à jour par Kara Rogers, rédactrice en chef.


Pouvez-vous expliquer le SIDA et comment il affecte le système immunitaire ? Comment le VIH devient-il SIDA ?

Le syndrome d'immunodéficience acquise (SIDA) a été reconnu pour la première fois au début des années 1980. Le SIDA est causé par le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) et se transmet par l'échange de fluides corporels (rencontres sexuelles, partage de seringues, transfusions sanguines). Des recherches récentes suggèrent que le virus a "sauté" aux humains d'une sous-espèce de chimpanzé d'Afrique de l'Ouest (Pan troglodytes troglodytes) par intermittence il y a des décennies, voire des siècles. L'Organisation mondiale de la santé (OMS) estime que des millions de personnes sont infectées par le VIH dans le monde et qu'il s'agit de l'épidémie la plus dévastatrice depuis la pandémie de grippe de 1918. Certaines prédictions indiquent que le VIH ne sera maîtrisé qu'au milieu du siècle prochain et qu'il pourrait continuer de dévaster les pays en développement au cours des 100 prochaines années.

Le VIH est un virus à ARN humain unique, capable d'infecter les cellules du système immunitaire. Plus précisément, le VIH cible les cellules T auxiliaires (cellules CD4), entraînant la mort éventuelle de la cellule. Les cellules CD4 sont des acteurs essentiels dans la régulation des réponses immunitaires aux micro-organismes envahisseurs. Chez une personne non traitée, 10 à 100 milliards de nouveaux virus sont produits par jour. Cette réplication virale massive conduit à une perte progressive de cellules CD4 sur une période de plusieurs années à une décennie. Et la destruction des cellules CD4 rend un patient vulnérable aux infections opportunistes (IO) inhabituelles qui sont rarement observées chez les humains en bonne santé. La plupart des patients qui meurent du SIDA succombent à une ou plusieurs IO.

Le SIDA désigne les derniers stades de la maladie et n'est diagnostiqué que lorsque le patient a développé une IO significative ou que le nombre de cellules CD4 dans le sang tombe en dessous de 200 (la normale est de 500 à 1 000 cellules par millilitre). Par conséquent, l'infection par le VIH ne signifie pas nécessairement le SIDA, mais tous les patients atteints du SIDA sont infectés par le VIH.

Jusqu'en 1996, l'infection par le VIH était mortelle chez la grande majorité des personnes infectées. Cependant, avec les progrès récents dans la compréhension du cycle de vie du virus, comment et où le virus endommage le système immunitaire et l'action de nouveaux médicaments, l'évolution du SIDA chez de nombreux patients dans le monde développé a radicalement changé. En fait, les patients se portent si bien que le terme SIDA n'est peut-être plus utile.

Des combinaisons de médicaments tels que les inhibiteurs nucléosidiques de la transcriptase inverse et les inhibiteurs de la protéase peuvent aider à contrôler la réplication virale, à restaurer la fonction immunitaire et à maintenir la santé. Nous avons vu des patients littéralement sur leur lit de mort reprendre un emploi à temps plein. La mauvaise nouvelle est que la toxicité à long terme de pratiquement tous ces médicaments est de plus en plus reconnue à mesure que les patients prennent ces médicaments pendant de plus longues périodes. De plus, les patients doivent prendre l'association (communément appelée HAART, pour un traitement antirétroviral hautement actif) exactement comme prescrit. Si l'adhésion au régime n'est pas parfaite, le VIH peut rapidement devenir résistant au médicament. Et une fois qu'une combinaison initiale échoue, il est moins probable qu'une seconde combinaison différente soit efficace. La bonne nouvelle est que de nouveaux médicaments actifs contre les souches virales résistantes et de nouvelles approches de traitement sont en cours. Il est également important de noter que la recherche sur le VIH peut conduire à des avancées dans le traitement d'autres infections virales, ainsi que des cancers, des maladies métaboliques (diabète, taux de cholestérol élevé) et d'autres troubles du système immunitaire.

Les principaux besoins pour l'avenir comprennent un vaccin préventif efficace, de nouveaux médicaments, une meilleure compréhension des effets secondaires à long terme des médicaments actuels et une meilleure prestation de soins de santé aux populations des pays en développement. Le besoin à court terme le plus important est peut-être des stratégies de prévention efficaces. Le SIDA est une infection évitable Une meilleure prévention réduira considérablement le fardeau énorme que l'infection à VIH fait peser sur les humains dans le monde entier.


7.7 : Immunité acquise spécifique

Les antigènes déclenchent des réponses immunitaires spécifiques. Les antigènes sont des substances qui peuvent déclencher des réponses immunitaires spécifiques. Lorsque le système immunitaire fonctionne correctement, les antigènes sont toute substance "étrangère" ou "autonome", telle que les agents pathogènes envahissants. (Parfois, le système immunitaire fonctionne mal et ses propres cellules ou composants cellulaires déclenchent une réponse immunitaire. Lorsque cela se produit, on parle de &ldquoauto-immune« maladie.) Une bactérie peut déclencher la production d'anticorps et ainsi la bactérie est appelée « antigénique ». Différentes parties de la bactérie déclencheront la production de différents anticorps. Chacune de ces différentes parties est appelée un &ldquodéterminant antigénique» ou &ldquoepitope&rdquo. En classe cependant, nous utiliserons le terme général « ldquoantigène » pour décrire la partie d'un microbe auquel les anticorps se lient.

Immunité humorale et anticorps/immunoglobulines

Chez l'homme, il existe 5 classes d'anticorps (ab) également appelées immunoglobulines (Ig). La classe prédominante et les anticorps les plus polyvalents sont appelés &ldquoIgG&rdquo. Ils représentent environ 70 à 80 % des anticorps chez l'homme et peuvent être trouvés dans le sang et d'autres fluides tissulaires.

Structure des IgG

igG est composé de 4 chaînes polypeptidiques ou protéiques. Ces chaînes sont organisées pour former une molécule grossièrement formée. Les pointes des bras sont appelées "sites de liaison à l'antigène". Les extrémités des bras ont des rainures avec une forme et une taille spécifiques qui permettent à l'anticorps de se lier à l'antigène complémentaire. Une fois liés à l'antigène, les anticorps remplissent plusieurs fonctions bénéfiques.

Fonctions des anticorps

  1. agglutination des cellules : inhibe le mouvement des agents pathogènes, augmente la phagocytose par les neutrophiles et les macrophages (agglutination=&rdquoagglutination& rdquo)
  2. neutralisation: anticorps se liant aux adhésines pathogènes pièce jointe de bloc des agents pathogènes aux récepteurs de surface des cellules hôtes bloquent ainsi la colonisation et la maladie. Les anticorps peuvent également lier les toxines, empêchant la toxine de se lier aux cellules hôtes (les anticorps dirigés contre les toxines sont appelés &ldquoantitoxines&rdquo)
  3. opsonisation : l'opsonisation de rappel (littéralement &ldquo se préparer à manger&rdquo) est le processus dans lequel un agent pathogène est recouvert d'une substance &ldquocollante&rdquo telle que le complément, ce qui rend l'agent pathogène recouvert plus facile pour les cellules phagocytaires à s'attacher et à tuer l'agent pathogène. Les anticorps peuvent également opsoniser les agents pathogènes. Lorsqu'un anticorps se lie à la surface d'un agent pathogène, l'anticorps « ldquotail » colle vers l'extérieur (la queue de l'anticorps est appelée fragment Fc). Les cellules phagocytaires ont des récepteurs de surface qui peuvent se lier aux queues d'anticorps, leur permettant de se fixer plus facilement à l'agent pathogène, augmentant ainsi la destruction des agents pathogènes.
  4. Activation du complément: lorsque les anticorps se lient aux antigènes, les anticorps peuvent déclencher l'activation de la voie du complément. L'activation de rappel de la voie du complément présente plusieurs avantages, notamment :
    • déclenchement de l'inflammation (augmentation du flux sanguin, augmentation de l'administration de cellules phagocytaires, gradients chimiques pour guider les cellules phagocytaires vers les sites d'invasion)
    • les protéines du complément agissent également comme des opsonines et contribuent ainsi à augmenter la destruction phagocytaire des agents pathogènes
    • les protéines du complément aident à guider les cellules phagocytaires vers le site de lésion/invasion
    • les protéines du complément peuvent former des complexes d'attaque membranaire & ldquoattaque MAC & rdquo pour aider à tuer les microbes envahisseurs par lyse.

Classes d'anticorps

Comme mentionné précédemment, les IgG sont l'une des 5 classes d'anticorps chez l'homme. Les autres classes comprennent :

  • IgM : un grand pentamère (5 parties), le premier anticorps produit dans des réactions immunitaires spécifiques. Si gros qu'il est difficile de laisser des vaisseaux sanguins. Peut activer le complément, peut provoquer une agglutination mais PAS opsonique
  • sIgA = IgA sécrétoire a dimmer (2 parties) : Anticorps TRES important dans les sécrétions muqueuses. Rôle important dans la liaison des agents pathogènes ou des toxines sur la membrane muqueuse pour inhiber l'attachement aux cellules hôtes. Composant essentiel de l'immunité muqueuse spécifique
  • IgE : important dans les réactions allergiques/d'hypersensibilité. Se lie aux mastocytes, aide à déclencher la libération d'histamine lorsque l'allergène est rencontré.
  • IgD : récepteur de surface sur les lymphocytes B

Quelles cellules fabriquent des anticorps ? Lymphocytes B/cellules plasmatiques

Lorsque l'immunité humorale est déclenchée, des anticorps sont produits par Lymphocytes B. Les lymphocytes sont un type de globules blancs ou de leucocytes qui fonctionnent dans le système immunitaire. Les lymphocytes B sont ainsi nommés car ils ont été identifiés pour la première fois chez le poulet (!). Les lymphocytes proviennent de la moelle osseuse puis mûrissent sous la direction de produits chimiques spéciaux produits dans différents environnements. À maturité, ils rempliront différentes fonctions. Chez les poulets, les lymphocytes qui mûrissent sous l'influence chimique de la &ldquoBursa of Fabricus&rdquo mûrissent en lymphocytes &ldquoB&rdquo (Bursa). Les humains n'ont pas de bourse de Fabricus. On pense que les lymphocytes B peuvent mûrir dans la moelle osseuse humaine ou dans le tissu lymphoïde associé à l'intestin (GALT = tissu lymphoïde associé à l'intestin)

Les lymphocytes B sont programmés pour produire des anticorps lorsqu'ils sont stimulés par l'antigène approprié (plus tard). Une fois que les lymphocytes B sont stimulés, ils mûrissent en produisant des anticorps plasmocytes.

Sélection clonale, expansion et cellules mémoire

Comment pouvons-nous répondre spécifiquement aux antigènes d'un agent pathogène envahissant ? La clé réside dans les récepteurs de surface de nos lymphocytes. Nous avons une incroyable variété de lymphocytes circulant dans notre circulation sanguine et à travers notre système lymphatique. Chaque lymphocyte porte un récepteur de surface différent. Chaque récepteur de surface peut se lier à un antigène différent. Une fois que le récepteur de surface se lie à son antigène spécifique (sélection), il aide à déclencher la division du lymphocyte (expansion clonale) et à commencer à mûrir en un lymphocyte fonctionnel. Lorsqu'un lymphocyte commence à se diviser, il se divise en deux populations de cellules : les cellules effectrices et les cellules mémoires.

  1. Cellules effectrices: ces lymphocytes commencent immédiatement à "travailler", ils remplissent la fonction spécifique du lymphocyte. Par exemple, les effecteurs des lymphocytes B sont les lymphocytes B qui commencent en fait à produire des anticorps (ils portent le nom spécifique de "cellules ldquoplasmiques" lorsqu'ils commencent à fabriquer des anticorps)
  2. Cellules mémoire: ces lymphocytes mémoire ne commencent pas à fonctionner immédiatement. Au lieu de cela, leur travail consiste à &ldquolive long&rdquo et &ldquoremember&rdquo l'antigène qui a déclenché en premier la réponse immunitaire, si jamais il est rencontré à nouveau. Les cellules mémoires augmentent le nombre de lymphocytes qui pourraient répondre à l'antigène s'il était à nouveau rencontré. Les cellules mémoire sont également « amorcées » pour déclencher une réponse immunitaire plus rapide la deuxième fois que l'antigène est rencontré. Les cellules de mémoire sont ce qui nous a prouvé avec la &ldquoimmunological memory», la raison pour laquelle les vaccins fonctionnent et les raisons pour lesquelles certaines personnes développent une immunité &ldquolifelong&rdquo une fois qu'elles se sont rétablies de certaines maladies infectieuses. Lorsque les cellules mémoire sont ensuite déclenchées par l'exposition au même antigène qui a déclenché la première réponse immunitaire (primaire), les cellules mémoire déclenchent une réponse immunitaire "secondaire".

La réponse immunitaire secondaire est plus rapide, plus forte et plus durable que la réponse immunitaire primaire.

Seuls les lymphocytes B sont-ils impliqués dans la production d'anticorps ?

Même si cela nous faciliterait la vie en tant qu'étudiants si seuls les lymphocytes B étaient impliqués dans la production d'anticorps, le processus est beaucoup plus compliqué. L'immunité humorale BEST est déclenchée lorsque les antigènes déclenchent l'activation de 3 types de leucocytes/WBC&rsquos. Les 3 types de cellules sont appelés :

  1. Cellule présentatrice d'antigène ou &ldquoAPC&rdquo a macrophage est un exemple classique d'un APC
  2. Lymphocyte T auxiliaire: La cellule LA PLUS IMPORTANTE de notre système immunitaire. Les T helpers aident littéralement toutes les autres cellules du système immunitaire à fonctionner correctement. Les auxiliaires T ont une molécule de surface appelée &ldquoCD4&rdquo. Pour cette raison, les T helpers sont également appelés Cellules &ldquoCD4+&rdquo ou lymphocytes &ldquoCD4+&rdquo. Tragiquement, VIH cible et détruit nos lymphocytes T auxiliaires CD4+, paralysant ainsi notre système immunitaire, provoquant le SIDA. (remarque : les lymphocytes T proviennent de la moelle osseuse puis se dirigent vers le thymus où ils mûrissent en lymphocytes T (thymus))
  3. lymphocyte B: le véritable producteur d'anticorps

Là, 3 cellules interagissent avec un antigène spécifique et produisent des messagers chimiques qui permettent à chacune d'effectuer des fonctions spécifiques. Bien que nous revenions brièvement sur le processus en cours magistral, ce qui est le plus important à retenir, c'est que Les cellules B ont besoin de lymphocytes T auxiliaires pour produire des cellules mémoires et pour "passer" à la production d'IgG.

Résumé de la façon dont APC. Les lymphocytes T auxiliaires et B interagissent avec l'antigène pour déclencher la production d'anticorps - VOUS N'AVEZ PAS BESOIN DE CONNAÎTRE LES DÉTAILS :


Comment le VIH sait-il attaquer des cellules spécifiques du système immunitaire ? - La biologie

Barrières physiques et chimiques (immunité innée)

  • Les peau a une épaisse couche de cellules mortes dans l'épiderme qui constitue une barrière physique. L'excrétion périodique de l'épiderme élimine les microbes.
  • Les muqueuses produire mucus qui piègent les microbes.
  • Cheveux dans le nez filtre l'air contenant des microbes, de la poussière, des polluants
  • cils tapisse les pièges des voies respiratoires supérieures et propulse les débris inhalés vers la gorge
  • Urine chasse les microbes de l'urètre
  • Défécation et vomissement - chasser les micro-organismes.
  • Lysozyme, une enzyme produite dans des larmes, la transpiration et la salive peuvent briser les parois cellulaires et agir ainsi comme un antibiotique (tue les bactéries)
  • Suc gastrique dans l'estomac détruit les bactéries et la plupart des toxines car le suc gastrique est très acide (pH 2-3)
  • Salive dilue le nombre de micro-organismes et lave les dents et la bouche
  • Acidité sur la peau inhibe la croissance bactérienne
  • Sébum (acides gras insaturés) fournit un film protecteur sur la peau et inhibe la croissance
  • Acide hyaluronique est une substance gélatineuse qui ralentit la propagation des agents nocifs

Résistance non spécifique (immunité innée)

  • Cellules phagocytaires ingérer et détruire tous les microbes qui passent dans les tissus du corps. Par exemple macrophages sont des cellules dérivées de monocytes (un type de globule blanc). Les macrophages quittent la circulation sanguine et pénètrent dans les tissus corporels pour rechercher les agents pathogènes. Lorsque le macrophage rencontre un microbe, voici ce qui se passe :
    1. Le microbe s'attache au phagocyte.
    2. La membrane plasmique du phagocyte s'étend et entoure le microbe et emmène le microbe dans la cellule dans une vésicule.
    3. La vésicule fusionne avec un lysosome, qui contient des enzymes digestives.
    4. Les enzymes digestives commencent à décomposer le microbe. Le phagocyte utilise tous les nutriments qu'il peut et laisse le reste sous forme de matière indigeste et de fragments antigéniques dans la vésicule.
    5. Le phagocyte fabrique des marqueurs protéiques et ils pénètrent dans la vésicule.
    6. Le matériel non digestible est éliminé par exocytose.
    7. Les fragments antigéniques se lient au marqueur protéique et sont affichés à la surface de la membrane plasmique. Le macrophage sécrète alors l'interleukine-1 qui active les cellules T pour sécréter l'interleukine 2, comme décrit ci-dessous sous résistance spécifique.
  • Inflammation est une réponse tissulaire localisée qui se produit lorsque vos tissus sont endommagés et en réponse à d'autres stimuli. L'inflammation amène plus de globules blancs sur le site où les microbes ont envahi. La réponse inflammatoire produit gonflement, rougeur, chaleur, douleur
  • Fièvre inhibe la croissance bactérienne et augmente le taux de réparation des tissus lors d'une infection.

Résistance spécifique (immunité acquise)

  1. Lorsqu'un antigène est détecté par un macrophage (comme décrit ci-dessus sous phagocytose), cela provoque l'activation des cellules T.

    L'activation des cellules T par un antigène spécifique est appelée immunité à médiation cellulaire. Le corps contient des millions de cellules T différentes, chacune capable de répondre à un antigène spécifique.

  2. Les lymphocytes T sécrètent interleukine 2. L'interleukine 2 provoque la prolifération de certains cellules T cytotoxiques et cellules B.
  3. À partir de là, la réponse immunitaire suit 2 voies : une voie utilise des cellules T cytotoxiques et l'autre utilise des cellules B.
  • Les cellules T cytotoxiques sont capables de reconnaître des antigènes à la surface des cellules du corps infectées.
  • Les cellules T cytotoxiques se lient aux cellules infectées et sécrètent cytotoxines qui induisent l'apoptose (suicide cellulaire) dans la cellule infectée et perforines qui provoquent des perforations dans les cellules infectées.
  • Ces deux mécanismes détruisent l'agent pathogène dans la cellule du corps infectée.

Cliquez ici pour une animation sur les cellules T cytotoxiques.

L'animation est suivie de questions pratiques. Cliquez ici pour encore plus de questions pratiques.

Activation d'une cellule T auxiliaire et ses rôles dans l'immunité :

Voie des cellules T

  • Les cellules T peuvent soit détruire directement les microbes, soit utiliser des sécrétions chimiques pour les détruire.
  • Dans le même temps, les cellules T stimulent la division des cellules B, formant plasmocytes qui sont capables de produire anticorps et cellules B mémoire.
  • Si le même antigène pénètre plus tard dans l'organisme, les cellules B mémoire se divisent pour produire davantage de plasmocytes et de cellules mémoire qui peuvent protéger contre les attaques futures du même antigène.
  • Lorsque les cellules T activent (stimulent) les cellules B pour qu'elles se divisent en plasmocytes, cela s'appelle immunité à médiation par les anticorps.

Cliquez ici pour une animation sur la réponse immunitaire.

L'animation est suivie de questions pratiques.

  • IgG
  • IgM
  • IgA
  • IgE
  • IgD

Il existe 3 grands types de cellules T :

Ces cellules sécrètent jenterleukine 2 (I-2) qui stimule la division cellulaire des cellules T et des cellules B. En d'autres termes, ces cellules recrutent encore plus de cellules pour aider à combattre l'agent pathogène.

Ces cellules restent dormantes après l'exposition initiale à un antigène. Si le même antigène se présente à nouveau, même si c'est des années plus tard, les cellules mémoires sont stimulées pour se convertir en cellules T cytotoxiques et aider à combattre l'agent pathogène.

Ce matériel est basé sur des travaux soutenus par le programme de subventions pour les soins infirmiers, la santé alliée et autres liés à la santé, un programme de subventions financé par le produit du règlement des poursuites contre le tabac de l'État et administré par le Conseil de coordination de l'enseignement supérieur du Texas.


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Ce texte est basé sur Openstax Biology for AP Courses, Senior Contributing Authors Julianne Zedalis, The Bishop's School in La Jolla, CA, John Eggebrecht, Cornell University Contributing Authors Yael Avissar, Rhode Island College, Jung Choi, Georgia Institute of Technology, Jean DeSaix , Université de Caroline du Nord à Chapel Hill, Vladimir Jurukovski, Suffolk County Community College, Connie Rye, East Mississippi Community College, Robert Wise, Université du Wisconsin, Oshkosh

Ce travail est sous licence Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 Unported License, sans restrictions supplémentaires


Une réponse immunitaire est généralement divisée en immunité innée et adaptative. L'immunité innée se produit immédiatement, lorsque les cellules innées en circulation reconnaissent un problème. L'immunité adaptative se produit plus tard, car elle repose sur la coordination et l'expansion de cellules immunitaires adaptatives spécifiques. La mémoire immunitaire suit la réponse adaptative, lorsque des cellules adaptatives matures, hautement spécifiques de l'agent pathogène d'origine, sont conservées pour une utilisation ultérieure.

Les granulocytes comprennent les basophiles, les éosinophiles et les neutrophiles. Les basophiles et les éosinophiles sont importants pour la défense de l'hôte contre les parasites. Ils sont également impliqués dans les réactions allergiques. Les neutrophiles, la cellule immunitaire innée la plus nombreuse, patrouillent à la recherche de problèmes en circulant dans le sang. Ils peuvent phagocyter ou ingérer des bactéries, les dégradant à l'intérieur de compartiments spéciaux appelés vésicules.


Tolérance immunitaire

La tolérance est la prévention d'une réponse immunitaire contre un antigène particulier. Par exemple, le système immunitaire tolère généralement les auto-antigènes, il n'attaque donc généralement pas les propres cellules, tissus et organes du corps. Cependant, lorsque la tolérance est perdue, des troubles comme une maladie auto-immune ou une allergie alimentaire peuvent survenir. La tolérance est maintenue de plusieurs manières :

Le récepteur inhibiteur des cellules NK (violet et bleu clair) se lie au MHC-I (bleu et rouge), une interaction qui empêche les réponses immunitaires contre soi.

  • Lorsque les cellules immunitaires adaptatives arrivent à maturité, plusieurs points de contrôle sont en place pour éliminer les cellules autoréactives. Si une cellule B produit des anticorps qui reconnaissent fortement les cellules hôtes, ou si une cellule T reconnaît fortement l'auto-antigène, ils sont supprimés.
  • Néanmoins, il existe des cellules immunitaires autoréactives présentes chez les individus sains. Les cellules immunitaires autoréactives sont maintenues dans un état non réactif ou anergique. Même s'ils reconnaissent les propres cellules du corps, ils n'ont pas la capacité de réagir et ne peuvent pas endommager l'hôte.
  • Les cellules immunitaires régulatrices circulent dans tout le corps pour maintenir la tolérance. En plus de limiter les cellules autoréactives, les cellules régulatrices sont importantes pour désactiver une réponse immunitaire une fois le problème résolu. Ils peuvent agir comme des drains, épuisant les zones de nutriments essentiels dont les cellules immunitaires environnantes ont besoin pour s'activer ou survivre.
  • Certains endroits du corps sont appelés sites immunologiquement privilégiés. Ces zones, comme l'œil et le cerveau, ne provoquent généralement pas de fortes réponses immunitaires. Cela est dû en partie aux barrières physiques, comme la barrière hémato-encéphalique, qui limitent le degré auquel les cellules immunitaires peuvent entrer. Ces zones peuvent également exprimer des niveaux plus élevés de cytokines suppressives pour empêcher une réponse immunitaire robuste.

Tolérance fœto-maternelle est la prévention d'une réponse immunitaire maternelle contre un fœtus en développement. Les protéines du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) aident le système immunitaire à faire la distinction entre l'hôte et les cellules étrangères. Le CMH est également appelé antigène leucocytaire humain (HLA). En exprimant des protéines MHC ou HLA paternelles et des antigènes paternels, un fœtus peut potentiellement déclencher le système immunitaire de la mère. Cependant, plusieurs barrières peuvent empêcher cela : le placenta réduit l'exposition du fœtus aux cellules immunitaires maternelles, les protéines exprimées sur la couche externe du placenta peuvent limiter la reconnaissance immunitaire, et les cellules régulatrices et les signaux suppresseurs peuvent jouer un rôle rôle.

En savoir plus sur les protéines du CMH dans Communication.

Transplantation d'un tissu ou d'un organe d'un donneur nécessite une correspondance MHC ou HLA appropriée pour limiter le risque de rejet. Étant donné que la correspondance MHC ou HLA est rarement complète, les receveurs de greffe doivent prendre en permanence des médicaments immunosuppresseurs, ce qui peut entraîner des complications telles qu'une plus grande sensibilité aux infections et à certains cancers. Les chercheurs développent des moyens plus ciblés pour induire une tolérance aux tissus et organes transplantés tout en laissant intactes les réponses immunitaires protectrices.


Changements en tandem

La fonction biologique de PD-1 n'est pas entièrement comprise, mais on pense qu'elle pourrait être impliquée dans la prévention des réactions auto-immunes - où les globules blancs attaquent les propres cellules du corps.

Walker et ses collaborateurs ont examiné les cellules CD8 de 71 patients séropositifs non traités à Durban, en Afrique du Sud. Ils ont découvert que plus les patients avaient de virus dans leur corps, plus ils avaient de PD-1 à la surface de leurs cellules CD8.

Mais lorsque Walker a supprimé massivement la quantité de virus circulant dans leur sang en donnant aux patients des médicaments antirétroviraux, la quantité de PD-1 sur leurs cellules CD8 a également diminué, suggérant que les deux montent et descendent en tandem.

Le même phénomène a été démontré chez 19 individus nord-américains par une équipe dirigée par Rafick-Pierre Sekaly à l'Hôpital central de Montréal au Canada.


Comment le VIH détruit les cellules immunitaires

Dan Cossins
19 décembre 2013

Cellule T infectée par le VIH FLICKR, NIAID Le VIH conduit au SIDA principalement parce que le virus détruit les cellules immunitaires essentielles appelées cellules T CD4, mais la manière précise dont ces cellules sont tuées n'est pas claire. Deux articles publiés simultanément aujourd'hui (19 décembre) dans La nature et Science révèlent les mécanismes moléculaires qui provoquent la mort de la plupart des cellules T CD4 dans les tissus lymphoïdes, le principal réservoir de ces cellules, au cours de l'infection.

Deux équipes de recherche dirigées par Warner Greene aux Gladstone Institutes de San Francisco ont démontré que la grande majorité des cellules T CD4 dans les tissus lymphoïdes, malgré leur capacité à résister à une infection complète par le VIH, répondent à la présence d'ADN viral en se sacrifiant par pyroptose&mdasha forme hautement inflammatoire de mort cellulaire qui attire davantage de cellules T CD4 dans la région, créant ainsi un cercle vicieux qui finit par faire des ravages sur le système immunitaire.

Richard Koup, qui dirige le laboratoire d'immunologie du Vaccine Research Center du NIH, est d'accord : « Pendant des années, nous avons juste dit que le VIH infecte les cellules et les tue », mais c'est clairement plus compliqué que cela. Ces articles commencent à délimiter les multiples mécanismes différents que le VIH pourrait avoir pour tuer les cellules T CD4.

«Cette voie de mort cellulaire relie pour la première fois les deux signatures de la progression de la maladie du VIH, à savoir la déplétion des lymphocytes T CD4 et l'inflammation chronique», a ajouté Greene, qui dirige le Gladstone Institute of Virology and Immunology. De plus, un médicament anti-inflammatoire existant peut bloquer la voie, ce qui ouvre la perspective de nouvelles thérapies qui ciblent la réponse de l'hôte plutôt que le virus.

La mort des lymphocytes T CD4 au cours de l'infection par le VIH a généralement été attribuée à une simple apoptose ancienne, ou mort cellulaire programmée. Le problème est que la plupart des études se sont concentrées sur les cellules actives dans le sang, qui sont « infectées de manière productive » par le VIH, ce qui signifie que le virus s'est intégré au génome de la cellule hôte et peut se reproduire. Dans une étude de 2010, Greene et ses collègues ont montré que 95 pour cent des cellules T CD4 dans le tissu lymphoïde, en revanche, sont des cellules témoins qui sont « infectées de manière avortée » – le virus pénètre mais ne peut pas s'intégrer ou se répliquer. Pour mieux comprendre la pathogenèse du VIH, Greene a cherché à comprendre comment cette population particulière de cellules immunitaires meurt pendant l'infection par le VIH.

Pour l'étude publiée dans La nature, l'équipe a examiné des tissus de rate et d'amygdale humains cultivés en laboratoire et dopés avec le VIH. Les chercheurs ont découvert que lorsque le virus infecte de manière productive les quelques cellules T CD4 permissives présentes, la mort survient par apoptose médiée par une enzyme appelée caspase-3. Mais lorsque le VIH infecte de manière avortée les cellules T CD4 non permissives, la mort survient par pyroptose, qui dépend de l'activation de la caspase-1. Il s'avère que la grande majorité (environ 95 %) de la mort des lymphocytes T CD4 dans les tissus lymphoïdes est due à la pyroptose médiée par la caspase-1.

Dans l'infection bactérienne, on pense que la libération de signaux inflammatoires favorise la clairance en attirant plus de cellules immunitaires pour aider. Dans un scénario d'inflammation pathogène comme l'infection par le VIH, cependant, la stratégie se retourne contre lui. Au lieu d'éliminer l'infection, les signaux pro-inflammatoires libérés par la pyroptose attirent plus de cellules dans le tissu infecté pour mourir et, à leur tour, produisent plus d'inflammation. "La cavalerie arrive et est victime de cette même forme de mort cellulaire enflammée, retournant ses fusils contre elle-même", explique Greene.

Dans le Science étude, Greene et ses collègues ont utilisé une technique appelée chromatographie d'affinité de l'ADN pour identifier les protéines dans les cellules T CD4 qui détectent des fragments d'ADN du VIH et alertent l'enzyme caspase-1. Ils ont identifié six candidats qui se lient tous à l'ADN du VIH, dont un appelé IFI16, connu pour faire partie du complexe protéique qui initie les réponses immunitaires inflammatoires. Et lorsqu'ils ont génétiquement manipulé les cellules T CD4 pour éliminer IFI16, les chercheurs ont pu inhiber la pyroptose.

Les découvertes pourraient aider les chercheurs à proposer de nouveaux traitements qui restreignent la réponse destructrice des hôtes au VIH plutôt que le virus lui-même. Les auteurs ont montré dans le La nature étudient qu'un inhibiteur de la caspase-1 existant - un médicament dont l'innocuité a déjà été démontrée chez l'homme - supprimait la mort et l'inflammation des lymphocytes T CD4 en culture cellulaire. Ils prévoient maintenant un essai clinique de phase II pour tester sa capacité à bloquer la pyroptose chez les patients infectés par le VIH.

Fauci a déclaré qu'une telle approche ne remplacerait pas les antirétroviraux (ARV), qui suppriment la réplication du VIH et stoppent la progression de la maladie. Mais il pourrait être utilisé en association chez les personnes confrontées à des souches de VIH hautement résistantes pour réduire la destruction des cellules T CD4 et l'inflammation. "L'une des choses à propos du blocage de la réponse de l'hôte est qu'il est très difficile pour le virus de muter pour le contrer", a ajouté Fauci.

Greene a souligné qu'un inhibiteur de la caspase-1 pourrait également fournir une thérapie de transition pour les millions de personnes n'ayant pas accès aux ARV. Il a ajouté que de tels médicaments pourraient même empêcher l'expansion du réservoir de virus latent qui se trouve dans les cellules T CD4 à mémoire, ce qui a jusqu'à présent empêché un remède contre le VIH/SIDA.

L'action dérégulée des cytokines au cours de l'inflammation chronique pourrait stimuler la prolifération homéostatique des cellules T CD4 mémoire. « Si nous nous débarrassons de l'inflammation chronique, allons-nous arrêter la prolifération homéostatique et dégrader le réservoir latent ? » demanda Greene. « C'est quelque chose que nous pouvons tester. Si tel est le cas, les inhibiteurs de la caspase-1 pourraient - et j'insiste sur le fait qu'ils pourraient - devenir un composant d'un cocktail curatif. »

G. Doitsh et al., « La mort cellulaire par pyroptose entraîne une déplétion des lymphocytes T CD4 dans l'infection par le VIH-1 », La nature, doi: 10.1038/nature12940, 2013.

K. M. Monroe et al., « Le capteur d'ADN IFI16 est requis pour la mort des cellules lymphoïdes CD4 T infectées par le VIH de manière avortée » Science, doi:10.1126/science.1243640, 2013.