DIFFÉRENCES DU SYSTÈME IMMUNITAIRE D'UN VERTÉBRÉ ET D'UN INVERTÉBRÉ - LA BIOLOGIE - 2025

Le système immunitaire d'un animal vertébré et d'un invertébré présente plusieurs différences, car chaque groupe a ses propres caractéristiques anatomiques morphologiques. Ce qui distingue immunologiquement un vertébré d'un invertébré est le type de système de défense utilisé. Les animaux invertébrés ont un système immunitaire inné, composé de composants solubles et cellulaires.

En revanche, les vertébrés sont les seuls animaux à présenter un système immunitaire acquis ou adaptatif, composé d'anticorps et de lymphocytes B et T. Dans le système immunitaire inné, il n'y a pas de "mémoire" qui lui permette de reconnaître les agents pathogènes infectés avant l'animal. Au contraire, le système immunitaire acquis a des structures spéciales qui remplissent cette fonction.

Lymphocyte T.Source: NIAID / NIH, via Wikimedia Commons

Les deux systèmes, quelle que soit la structure cellulaire de l'animal, sa diversité ou son degré de développement, ont des mécanismes qui les défendent des agents pathogènes. De cette façon, ils les protègent des bactéries et des virus qui pourraient causer des dommages irréversibles à l'hôte.

Ces actions de défense varient considérablement à travers l'échelle phylogénétique. La tendance est qu'au fur et à mesure que vous montez dans l'échelle, les réponses immunitaires sont plus complexes, spécifiques et efficaces.

Différences dans le système immunitaire des vertébrés et des invertébrés

Immunité innée et acquise

Les invertébrés ont un système immunitaire naturel ou inné, dont les mécanismes les défendent des infections causées par des agents infectieux. Il est composé de cellules à capacité phagocytaire et de composants humoraux.

Abeille, un invertébré

Dans ce système inné, l'animal hôte n'a pas de «mémoire immunitaire» de réponse aux attaques infectieuses qu'il a déjà subies. Cela implique que les cellules de ce système identifient et agissent contre les bactéries de manière générique, sans donner à l'hôte une immunité à long terme contre elles.

Le système immunitaire naturel agit immédiatement, avec des réponses telles que la formation de nodules, la phagocytose, l'agglutination et l'encapsulation du pathogène.

Les animaux vertébrés ont également un système immunitaire inné. Cela a les mêmes caractéristiques que les invertébrés, sauf que les cellules phagocytaires sont plus développées et existent dans une plus grande diversité.

Cependant, les vertébrés ont également un système immunitaire acquis. Tous, à l'exception des agnates, produisent des anticorps, ont des lymphocytes T et des molécules du complexe majeur d'histocompatibilité (HCM).

Grenouille dorée, un vertébré

Cela leur permet de reconnaître une grande variété de structures antigéniques, ayant la capacité de "se souvenir" d'expositions antérieures. De plus, ils peuvent répondre plus efficacement aux expositions ultérieures à la même infection.

Complexe majeur d'histocompatibilité

La grande majorité des animaux vertébrés, contrairement aux invertébrés, possèdent des molécules MHC (complexe majeur d'histocompatibilité), qui participent à des réponses immunitaires spécifiques, à la fois cellulaires et humorales. Ces molécules jouent un rôle important, car elles aident les lymphocytes T à reconnaître les antigènes.

De plus, les gènes du complexe majeur d'histocompatibilité, absents chez les invertébrés, confèrent aux vertébrés une plus ou moins grande sensibilité à l'attaque d'une maladie infectieuse.

Récepteurs

L'immunité innée des invertébrés identifie des modèles de molécules du pathogène qui ne sont pas présentes dans les cellules de l'hôte. Ces molécules sont appelées le modèle de molécules associé aux agents pathogènes (PMAO).

Ce modèle est reconnu par les récepteurs de reconnaissance de formes (PRR) et par les récepteurs de type Toll (TLR); ce sont des protéines qui identifient un large spectre d'agents pathogènes, stimulant des réponses généralement inflammatoires.

Les PRR se trouvent dans les cellules du système immunitaire natif, agissant dans l'identification des molécules associées aux microbes. Lorsqu'ils sont détectés, ils déclenchent une réponse de type immunitaire.

Le système immunitaire acquis, typique des vertébrés, possède des mécanismes de défense plus sophistiqués. Ceux-ci sont dynamiquement interconnectés avec ceux du système immunitaire inné.

L'unité fonctionnelle et anatomique du système acquis est le lymphocyte. Il s'agit d'un type de leucocyte, dont la fonction est de réguler la réponse immunitaire adaptative, réagissant à la présence de matières étrangères, telles que des cellules tumorales et des micro-organismes.

Il existe des lymphocytes T, des cellules B et NK, qui sont responsables de la destruction des cellules infectées. Les types T et B ont des récepteurs spécifiques qui sont responsables de la production d'anticorps.

Système lymphatique

Chez les animaux vertébrés, le système lymphatique est responsable, entre autres, des réponses immunitaires aux agents pathogènes qui pourraient attaquer le corps.

Cette structure anatomique porte la lymphe. Il est composé d'organes lymphoïdes primaires dans lesquels se trouvent le thymus, les ganglions lymphatiques et la moelle osseuse. Dans ces lymphocytes sont générés, différant en lymphocytes T et B.

Les organes lymphoïdes secondaires sont la rate, les ganglions lymphatiques et les tissus lymphoïdes associés aux muqueuses. Dans ces tissus, les lymphocytes T et B entrent en contact avec des agents pathogènes et leurs antigènes, déclenchant leur activation et leur multiplication pour les détruire.

Les animaux invertébrés n'ont pas de système lymphatique. Chez les mollusques et les arthropodes, le système immunitaire réside dans l'hémolymphe. Il contient des hémocytes, qui sont les cellules phagocytaires du système immunitaire inné.

Réponse humorale

Parmi les facteurs solubles du système immunitaire, les animaux invertébrés ne possèdent pas de structures spécifiques, comme les anticorps des vertébrés. Cependant, ils contiennent des substances produites à un degré plus élevé par les hémocytes. Un exemple de ces composés sont les opsonines, des protéines qui fonctionnent comme un opsoniseur.

Chez les arthropodes, il existe des peptides, tels que des peptides linéaires et cycliques, qui réagissent à la présence de microbes et de champignons. Les insectes, les échinodermes et les mollusques ont du lysozyme.

L'IL-1 des invertébrés stimule la phagocytose des hémocytes, en plus de participer à l'encapsulation et à la formation de nodules.

Les animaux vertébrés sont les seuls à avoir la capacité de générer des anticorps spécifiques contre la diversité des agents pathogènes qui pourraient les attaquer.

En ce qui concerne la quantité et le type d'immunoglobulines, la complexité et la variété sont plus grandes à mesure que l'on monte dans l'échelle phylogénétique

Les animaux vertébrés ont une immunoglobuline M, à l'exception des agnates qui ont des anticorps à chaîne lourde avec des liaisons thioester.

Barrières physico-chimiques

Chez les invertébrés, des barrières gélatineuses peuvent être trouvées, telles que les sécrétions muqueuses des mollusques et des annélides. Ils existent également de haute dureté, comme l'exosquelette d'arthropode.

Les peptides cycliques (drosomycine, peptides linéaires (peptides bactériens anti-Gram et cécropines), les agglutinines, entre autres, font partie des barrières qui tentent d'empêcher l'entrée d'agents pathogènes dans l'hôte.

La variété des barrières chez les vertébrés diffère entre les poissons, les amphibiens, les oiseaux ou les mammifères. Une barrière commune à tous ces animaux est la peau, qui recouvre et protège le corps. Cela peut être trouvé couvert d'écailles, de cheveux et de plumes.

Autour des orifices naturels du corps, tels que les narines, se trouvent des structures de défense, telles que le mucus, la toux et le lysozyme, que l'on trouve dans les larmes et la salive.

D'autres substances antimicrobiennes chez les animaux vertébrés sont, entre autres, le pH acide qui existe dans l'estomac et la flore microbienne de l'intestin.

Références

1. Afrique González Fernández et María O. Benitez Cabañas (2014) Phylogénie du système immunitaire. Immunologie en ligne. Récupéré de l'immunologie en ligne, il est
2. Rinkevich (2002). Invertébrés contre vertébrés Immunité innée: à la lumière de l'évolution Willey on line library. Récupéré de onlinelibrary.wiley.com.
3. Tom JLittle, Benjamin O'Connor, Nick Colegrave, KathrynWatt, Andrew FRead (2003). Transfert maternel de l'immunité spécifique à une souche chez un invertébré. Science directe. Récupéré de.sciencedirect.com.
4. Antón Marín, Yanet, ‚Salazar Lugo, Raquel (2009). Le système immunitaire des invertébrés Récupéré de redalyc.org.
5. Flétrissement J, Papoutsi M, Becker J (2004). Le système vasculaire lymphatique: secondaire ou primaire? NCBI. Récupéré de ncbi.nlm.nih.go
6. Francisco Vargas-Albores et Medo Ortega-Rubio (1994). Le système immunitaire humorale des insectes. Porte de recherche. Récupéré de researchgate.net.
7. Luis Rendón, José Luis Balcázar (2003). Immunologie de la crevette: concepts de base et progrès récents. Aquatique. Récupéré de revistaaquatic.com.
8. W Sylvester Fredrick, S Ravichandran (2012). Protéines d'hémolymphe dans les crustacés marins. NCBI. Récupéré de ncbi.nlm.nih.gov.