IMMUNITÉ HUMORALE: THÉORIE, MÉCANISMES EFFECTEURS, EXEMPLES - SCIENCE - 2025

L' immunité humorale, également connue sous le nom de réponse immunitaire médiée par des anticorps, est l'un des mécanismes les plus importants de la défense des organismes contre l'invasion par des micro-organismes ou des toxines extracellulaires.

Spécifiquement, l'immunité humorale fait référence à l'immunité médiée par des facteurs sanguins, qui sont des protéines sériques connues sous le nom d '«anticorps» qui fonctionnent en réponse à des infections et sont spécifiquement produites en réponse à la présence d' «antigènes».

Certains des effets des anticorps produits lors de la réponse immunitaire humorale (Source: Becky Boone via Wikimedia Commons)

Le système immunitaire d'un mammifère peut être divisé en système immunitaire inné et système immunitaire adaptatif. Le système immunitaire inné se compose de différents éléments qui fonctionnent comme des barrières physiques et chimiques contre l'entrée d'agents envahisseurs dans le corps.

Parmi ces barrières figurent les épithéliums et certaines des substances produites par eux; certains types de cellules spécifiques sont également impliqués, qui représentent ensemble le premier système de défense du corps.

Le système immunitaire adaptatif ou spécifique est un peu plus complexe et "évolué", car il est déclenché en réponse à une exposition à des agents infectieux ou au contact avec certains micro-organismes, bien que les deux systèmes fonctionnent généralement ensemble.

On dit qu'il s'agit d'un système spécifique car il se produit en réponse à des déterminants définis et est médiatisé par des cellules hautement spécialisées qui ont également la capacité de «se souvenir» et de répondre plus rapidement et avec plus de «force» ou d '«efficacité» à des expositions répétées à même agent envahisseur.

L'immunité humorale est l'une des sous-catégories de l'immunité adaptative ou spécifique, qui est également classée sous immunité cellulaire. Les deux types de réponses diffèrent les uns des autres selon le composant du système immunitaire impliqué.

Théorie

La théorie de l'immunité humorale, qui était le produit d'années intenses de recherche et de débat, propose que l'immunité est médiée par des substances présentes dans les fluides corporels ou «humeurs».

Cette théorie a été développée par de nombreux scientifiques, qui ont indépendamment étudié et décrit de nombreux effecteurs impliqués dans de tels mécanismes de réponse.

Paul Ehrlich était peut-être l'un des plus influents, menant les études les plus approfondies sur la complémentarité antigène-anticorps au début des années 1900.

Un peu d'histoire

L'immunologiste de renom Rudolph Virchow, en 1858, a établi que toutes les pathologies corporelles étaient dues au dysfonctionnement des éléments cellulaires responsables de la protection, plutôt qu'à une "inadéquation des humeurs solubles".

Un peu plus de 25 ans plus tard, en 1884, Eli Metchnikoff a mis en lumière la première publication de la théorie phagocytaire, qui façonne et soutient aujourd'hui les principales bases de la théorie de l'immunité à médiation cellulaire (immunité cellulaire).

De nombreux détracteurs de Metchnikoff ont tenté de "réfuter" ses affirmations et c'est en 1888 que George Nuttall, menant une série d'expériences destinées à tester les théories de Metchnikoff, a observé que le sérum d'animaux normaux avait une "toxicité naturelle" contre certains microorganismes.

De cette manière, il est devenu populaire dans le monde scientifique que les fluides acellulaires d'animaux «sains» ou «spécialement immunisés» pouvaient tuer les bactéries, de sorte qu'il n'était pas nécessaire de recourir à la théorie cellulaire pour expliquer l'immunité innée et acquise..

Les premiers à vérifier expérimentalement l'existence d'une réponse immunitaire humorale furent Emil von Behring et Shibasaburo Kitasato à la fin des années 1800. Von Behring et Kitasato ont démontré que les réponses immunitaires déclenchées par la diphtérie et le tétanos étaient dues à la présence d'anticorps contre exotoxine.

Au début des années 1900, Karl Landsteiner et d'autres chercheurs ont réalisé que d'autres toxines et substances d'origine non bactérienne pouvaient produire une immunité humorale.

Le terme «anticorps» a été inventé peu de temps après comme généralité, pour désigner les substances spécifiques qui pourraient fonctionner comme antitoxines contre les «antigènes».

Le mot antigène était le terme utilisé pour définir les substances qui déclenchent la production d'anticorps humoraux.

Mécanismes effecteurs

Les réponses immunitaires humorales et les réponses immunitaires cellulaires sont médiées par un type de cellule appelé lymphocytes.

Les principaux protagonistes de l'immunité cellulaire sont les lymphocytes T, alors que ce sont les lymphocytes B qui répondent à la présence d'antigènes étrangers et deviennent les cellules productrices d'anticorps caractéristiques de l'immunité humorale.

L'immunité humorale est le principal mécanisme de défense contre les microorganismes extracellulaires et autres toxines, tandis que l'immunité cellulaire contribue à l'élimination des agents pathogènes intracellulaires, qui sont «inaccessibles» à la reconnaissance par les anticorps.

Phases de la réponse immunitaire humorale

Outre la réponse immunitaire cellulaire, la réponse humorale peut être divisée en trois phases: une de reconnaissance, une autre d'activation et une autre d'effet.

La phase de reconnaissance consiste en la liaison d'antigènes à des récepteurs membranaires spécifiques à la surface cellulaire des lymphocytes B matures.

Les anticorps fonctionnent comme de tels "récepteurs" et sont capables de reconnaître des protéines, des polysaccharides, des lipides et d'autres substances extracellulaires "étrangères".

La phase d'activation débute par la prolifération des lymphocytes après la reconnaissance des antigènes et se poursuit par la différenciation, soit dans d'autres cellules effectrices capables d'éliminer les antigènes, soit dans des cellules mémoire capables d'induire des réponses plus rapides après une nouvelle exposition. antigène.

Pendant la phase effectrice, les lymphocytes qui exercent des fonctions d'élimination de l'antigène sont appelés "cellules effectrices", bien que d'autres cellules soient généralement impliquées, qui participent également à la réponse immunitaire innée, et qui phagocytent et éliminent les agents étrangers.

Lymphocytes et anticorps

Les anticorps produits par les lymphocytes ou les cellules B ont la fonction physiologique de neutraliser et d'éliminer l'antigène qui a induit leur formation, et le système immunitaire humorale peut répondre à une multiplicité d'antigènes différents.

Les lymphocytes B proviennent de la moelle osseuse en réponse à un antigène défini (ils sont spécifiques) et cela se produit avant la stimulation antigénique. L'expression de certains anticorps déclenche les réponses de prolifération et de différenciation de plus de cellules B sécrétant des anticorps.

Signalisation entre les cellules T et les cellules B pour l'activation de ces dernières (Source: Manuel Mellina Vicente, via Wikimedia Commons)

Cependant, selon la nature de l'antigène, un signal supplémentaire est nécessaire pour la différenciation et la prolifération qui est donné par un type spécial de lymphocyte T appelé «lymphocyte T auxiliaire» qui sécrète des facteurs d'activation des cellules B.

Immunoglobulines

Comme ils se trouvent principalement dans les fluides sanguins, les anticorps produits par les cellules B sont appelés immunoglobulines. Ces molécules de protéines ont deux chaînes glycoprotéiques lourdes et deux chaînes légères liées l'une à l'autre par des ponts disulfure (SS).

Structure d'une immunoglobuline G (IgG) (Source: w: Utilisateur: AJVincelli via Wikimedia Commons)

Les chaînes légères sont appelées «kappa» et «lambda», mais il existe 5 types de chaînes lourdes qui ont été appelées gamma (G), mu (M), alpha (A), delta (D) et epsilon (E).

L'association des chaînes légères et lourdes se termine par la formation des immunoglobulines IgG, IgM, IgA, IgD et IgE. L'anticorps le plus abondant dans le sérum de mammifère est l'immunoglobuline IgG (environ 70%).

Chaque chaîne d'un anticorps a une extrémité amino et une extrémité carboxyle. La partie capable de se lier aux antigènes est à l'extrémité amino-terminale, mais la région carboxyle terminale est ce qui dicte l'activité biologique.

Réponse immunitaire humorale

La région carboxyl-terminale des anticorps de type IgG est spécifiquement reconnue par les cellules phagocytaires telles que les neutrophiles et les macrophages, qui ont des récepteurs spéciaux pour elle.

Cette reconnaissance implique un contact entre le récepteur et l'anticorps, et c'est cette union qui facilite la phagocytose et la dégradation des antigènes au sein des cellules phagocytaires.

Contrairement aux IgG, les autres classes d'immunoglobulines ne se trouvent pas dans les sécrétions et les tissus. Cependant, ils sont tout aussi utiles pour déclencher la réponse immunitaire.

Les immunoglobulines IgM (10% des immunoglobulines sériques) sont de puissants activateurs du système du complément, elles fonctionnent donc dans la lyse de l'antigène et augmentent la résistance.

Les immunoglobulines IgA (20% des immunoglobulines sériques) sont produites dans les tissus lymphoïdes et sont traitées et transportées vers la muqueuse des poumons et le tractus gastro-intestinal. Ils travaillent pour neutraliser les virus et autres antigènes qui pénètrent dans les surfaces muqueuses.

L'IgD est liée aux lymphocytes B et fonctionne comme un récepteur d'antigène, tandis que l'IgE (connue sous le nom d'anticorps allergique) est liée à la surface des mastocytes et des basophiles via des récepteurs spécifiques. Les deux immunoglobulines sont en très faible concentration dans le sérum.

Exemples

Les anticorps produits par les principaux effecteurs de la réponse immunitaire humorale (lymphocytes B) ont la capacité «d'induire» ou «d'activer» différents mécanismes de réponse contre différents types de menaces.

Par exemple, les immunoglobulines IgG sont des activateurs de ce que l'on appelle la «cascade du complément», qui agit pour neutraliser les particules virales, empêchant ainsi leur liaison aux cellules hôtes.

Pendant la grossesse, la mère transfère des anticorps au fœtus par le biais de cellules trophoblastiques du placenta, qui ont des récepteurs à forte affinité pour l'extrémité carboxylique d'immunoglobulines telles que les IgG.

La réponse humorale aux bactéries qui ont des «capsules» composées de polysaccharides est médiée par l'immunoglobuline M, qui favorise la phagocytose de ces micro-organismes.

Un autre exemple important d'immunité humorale est la réponse systémique aux parasites, où l'IgE «dirige» leur destruction à travers les cellules éosinophiles.

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