21.6 : Maladies associées à des réponses immunitaires déprimées ou hyperactives
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Objectifs d'apprentissage
- Discuter des déficiences immunitaires héréditaires
- Expliquez les quatre types d'hypersensibilité et leurs différences
- Donnez un exemple de la façon dont une maladie auto-immune brise la tolérance
Cette section explique comment le système immunitaire fonctionne mal. Lorsqu'il se détraque et devient trop faible ou trop fort, cela entraîne un état de maladie. Les facteurs qui maintiennent l'homéostasie immunologique sont complexes et mal compris.
immunodéficiences
Comme vous l'avez vu, le système immunitaire est assez complexe. Il possède de nombreuses voies utilisant de nombreux types de cellules et de nombreux signaux. Parce que c'est si complexe, il existe de nombreuses façons de mal tourner. Les immunodéficiences héréditaires résultent de mutations génétiques qui affectent des composants spécifiques de la réponse immunitaire. Il existe également des immunodéficiences acquises qui peuvent avoir des effets dévastateurs sur le système immunitaire, comme le VIH.
immunodéficiences héréditaires
La liste de toutes les immunodéficiences héréditaires dépasse largement le cadre de ce livre. La liste est presque aussi longue que la liste des cellules, des protéines et des molécules de signalisation du système immunitaire lui-même. Certaines carences, comme celles liées au complément, ne font qu'accroître la sensibilité à certaines bactéries à Gram négatif. D'autres sont plus graves dans leurs conséquences. Il est certain que la plus grave des immunodéficiences héréditaires est la maladie d'immunodéficience combinée sévère (SCID). Cette maladie est complexe car elle est causée par de nombreuses anomalies génétiques différentes. Ce qui les regroupe, c'est le fait que les bras des lymphocytes B et des lymphocytes T de la réponse immunitaire adaptative sont affectés.
Les enfants atteints de cette maladie meurent généralement d'infections opportunistes au cours de leur première année de vie, sauf s'ils reçoivent une greffe de moelle osseuse. Une telle procédure n'avait pas encore été mise au point pour David Vetter, le « garçon dans la bulle », qui a été traité pour la SCID en ayant dû vivre presque toute sa vie dans un cochon en plastique stérile pendant les 12 années qui ont précédé sa mort des suites d'une infection en 1984. L'une des caractéristiques qui font que les greffes de moelle osseuse fonctionnent aussi bien est la capacité de prolifération des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse. Seule une petite quantité de moelle osseuse provenant d'un donneur sain est administrée par voie intraveineuse au receveur. Il trouve son propre chemin jusqu'à l'os où il le remplit, reconstituant finalement le système immunitaire du patient, qui est généralement détruit au préalable par un traitement par radiothérapie ou chimiothérapie.
Les nouveaux traitements du SCID qui font appel à la thérapie génique, qui consiste à insérer des gènes non défectueux dans des cellules prélevées sur le patient et à les restituer, présentent l'avantage de ne pas nécessiter la correspondance tissulaire requise pour les greffes standard. Bien qu'il ne s'agisse pas d'un traitement standard, cette approche est prometteuse, en particulier pour les personnes chez qui la greffe de moelle osseuse standard a échoué.
Virus de l'immunodéficience humaine/SIDA
Bien que de nombreux virus entraînent la suppression du système immunitaire, un seul l'anéantit complètement, à savoir le VIH mentionné précédemment. Il convient de discuter de la biologie de ce virus, qui peut conduire au célèbre SIDA, afin de comprendre tous ses effets sur le système immunitaire. Le virus se transmet par le sperme, les sécrétions vaginales et le sang et peut être attrapé par des comportements sexuels à risque et par le partage d'aiguilles par les utilisateurs de drogues injectables. Des symptômes semblables à ceux de la grippe apparaissent parfois, mais pas toujours, au cours des 1 à 2 premières semaines suivant l'infection. Ceci est ensuite suivi d'une séroconversion. Les anticorps anti-VIH formés lors de la séroconversion constituent la base de la plupart des dépistages initiaux du VIH effectués aux États-Unis. Comme la durée de la séroconversion varie d'une personne à l'autre, plusieurs tests de dépistage du sida sont effectués à des mois d'intervalle pour confirmer ou éliminer la possibilité d'une infection.
Après la séroconversion, la quantité de virus circulant dans le sang diminue et reste faible pendant plusieurs années. Pendant ce temps, les taux de cellules CD4 +, en particulier de lymphocytes T auxiliaires, diminuent régulièrement, jusqu'à ce que la réponse immunitaire soit si faible qu'une maladie opportuniste peut entraîner la mort. Le CD4 est le récepteur que le VIH utilise pour pénétrer dans les lymphocytes T et se reproduire. Étant donné que les lymphocytes T auxiliaires CD4+ jouent un rôle important dans les autres réponses immunitaires des lymphocytes T et dans les réponses anticorps, il n'est pas surprenant que les deux types de réponses immunitaires soient finalement sérieusement compromis.
Le traitement de la maladie consiste en des médicaments qui ciblent les protéines codées par le virus qui sont nécessaires à la réplication virale mais qui sont absentes des cellules humaines normales. En ciblant le virus lui-même et en épargnant les cellules, cette approche a permis de prolonger considérablement la vie des personnes séropositives. D'autre part, un vaccin contre le VIH a été mis au point il y a 30 ans et ce n'est pas encore le cas. Comme le virus mute rapidement pour échapper au système immunitaire, les scientifiques ont recherché des parties du virus qui ne changent pas et qui constitueraient donc de bonnes cibles pour un candidat vaccin.
Hypersensibilités
Le mot « hypersensibilité » signifie simplement une sensibilité dépassant les niveaux d'activation normaux. Des allergies et des réponses inflammatoires à des substances environnementales non pathogènes ont été observées depuis la nuit des temps. L'hypersensibilité est un terme médical qui décrit des symptômes dont on sait aujourd'hui qu'ils sont causés par des mécanismes immunitaires indépendants. Néanmoins, il est utile pour cette discussion d'utiliser les quatre types d'hypersensibilité comme guide pour comprendre ces mécanismes (Figure\(\PageIndex{1}\)).
Hypersensibilité immédiate (type I)
Les antigènes qui provoquent des réactions allergiques sont souvent appelés allergènes. La spécificité de la réponse d'hypersensibilité immédiate repose sur la fixation des IgE spécifiques à l'allergène à la surface des mastocytes. Le processus de production d'IgE spécifiques à un allergène est appelé sensibilisation et constitue une condition préalable nécessaire à l'apparition des symptômes d'hypersensibilité immédiate. Les allergies et l'asthme allergique sont médiés par la dégranulation des mastocytes provoquée par la réticulation des molécules IgE spécifiques à l'antigène à la surface des mastocytes. Les médiateurs libérés ont divers effets vasoactifs déjà discutés, mais les principaux symptômes des allergènes inhalés sont l'œdème nasal et l'écoulement nasal causés par l'augmentation de la perméabilité vasculaire et de l'augmentation du débit sanguin des vaisseaux sanguins nasaux. Comme ces médiateurs sont libérés lors de la dégranulation des mastocytes, les réactions d'hypersensibilité de type I sont généralement rapides et apparaissent en quelques minutes seulement, d'où le terme d'hypersensibilité immédiate.
La plupart des allergènes sont en eux-mêmes non pathogènes et donc inoffensifs. Certaines personnes développent des allergies légères, qui sont généralement traitées avec des antihistaminiques. D'autres développent de graves allergies qui peuvent provoquer un choc anaphylactique, qui peut être fatal en 20 à 30 minutes s'il n'est pas traité. Cette baisse de la pression artérielle (choc) accompagnée de contractions des muscles lisses bronchiques est causée par la dégranulation systémique des mastocytes lorsqu'un allergène est consommé (par exemple, des crustacés et des arachides), injecté (par une piqûre d'abeille ou par administration de pénicilline) ou inhalé (asthme). Comme l'épinéphrine augmente la tension artérielle et détend les muscles lisses des bronches, elle est couramment utilisée pour neutraliser les effets de l'anaphylaxie et peut sauver des vies. Les patients présentant des allergies graves connues sont invités à se munir en tout temps d'un injecteur automatique d'épinéphrine, en particulier lorsqu'ils ne sont pas facilement accessibles aux hôpitaux.
Les allergologues ont recours à des tests cutanés pour identifier les allergènes présents dans l'hypersensibilité de type I. Lors des tests cutanés, des extraits d'allergènes sont injectés dans l'épiderme, et un gonflement doux et pâle sur le site entouré d'une zone rouge (réaction de papule et de poussée), provoqué par la libération d'histamine et des médiateurs granulaires, se produit généralement en 30 minutes. Le centre mou est dû à une fuite de liquide des vaisseaux sanguins et la rougeur est causée par l'augmentation du flux sanguin vers la zone qui résulte de la dilatation des vaisseaux sanguins locaux sur le site.
Hypersensibilités de type II et de type III
L'hypersensibilité de type II, qui implique une lyse des cellules médiée par les IgG par les protéines du complément, survient lors de transfusions sanguines non appariées et de maladies de compatibilité sanguine telles que l'érythroblastose foetale (voir la section sur la transplantation). L'hypersensibilité de type III se produit dans le cas de maladies telles que le lupus érythémateux disséminé, où des antigènes solubles, principalement de l'ADN et d'autres substances provenant du noyau, et des anticorps s'accumulent dans le sang au point que l'antigène et l'anticorps précipitent le long des parois des vaisseaux sanguins. Ces complexes immunitaires se logent souvent dans les reins, les articulations et d'autres organes où ils peuvent activer les protéines du complément et provoquer une inflammation.
Hypersensibilité retardée (type IV)
L'hypersensibilité retardée, ou hypersensibilité de type IV, est essentiellement une réponse immunitaire cellulaire standard. En cas d'hypersensibilité retardée, la première exposition à un antigène est appelée sensibilisation, de sorte que lors d'une nouvelle exposition, une réponse cellulaire secondaire se produit, sécrétant des cytokines qui recrutent des macrophages et d'autres phagocytes sur le site. Ces lymphocytes T sensibilisés, de la classe Th1, activeront également les lymphocytes T cytotoxiques. Le temps qu'il faut pour que cette réaction se produise explique le retard de 24 à 72 heures du développement.
Le test classique d'hypersensibilité retardée est le test tuberculinique pour la tuberculose, dans lequel des protéines bactériennes de M. tuberculosis sont injectées dans la peau. Quelques jours plus tard, un test positif est indiqué par une zone rouge surélevée et difficile au toucher, appelée induration, qui est une conséquence de l'infiltrat cellulaire, une accumulation de macrophages activés. Un test tuberculinique positif signifie que le patient a été exposé à la bactérie et présente une réponse immunitaire cellulaire à celle-ci.
Un autre type d'hypersensibilité retardée est la sensibilité au contact, où des substances telles que le nickel, un métal, provoquent une zone rouge et enflée au contact de la peau. La personne doit avoir été préalablement sensibilisée au métal. L'herbe à puce est un cas beaucoup plus grave de sensibilité au contact, mais bon nombre des symptômes les plus graves de la réaction sont associés à la toxicité de ses huiles et ne sont pas médiés par les lymphocytes T.
Réponses auto-immunes
Les pires cas de réaction excessive du système immunitaire sont les maladies auto-immunes. D'une manière ou d'une autre, la tolérance s'effondre et le système immunitaire des personnes atteintes de ces maladies commence à attaquer leur propre corps, causant des dommages importants. Le déclencheur de ces maladies est, le plus souvent, inconnu et les traitements sont généralement basés sur la résolution des symptômes à l'aide de médicaments immunosuppresseurs et anti-inflammatoires tels que les stéroïdes. Ces maladies peuvent être localisées et invalidantes, comme dans le cas de la polyarthrite rhumatoïde, ou diffuses dans l'organisme avec de multiples symptômes qui diffèrent selon les individus, comme c'est le cas du lupus érythémateux disséminé (Figure\(\PageIndex{2}\)).
Les déclencheurs environnementaux semblent jouer un rôle important dans les réponses auto-immunes. Ce déclin de la tolérance s'explique notamment par le fait que, après certaines infections bactériennes, une réponse immunitaire à un composant de la bactérie réagit de manière croisée avec un auto-antigène. Ce mécanisme est observé dans le rhumatisme articulaire aigu, qui résulte d'une infection par la bactérie Streptococcus, responsable de l'angine streptococcique. Les anticorps dirigés contre la protéine M de ce pathogène réagissent de manière croisée avec un composant antigénique de la myosine cardiaque, une protéine contractile majeure du cœur essentielle à son fonctionnement normal. L'anticorps se lie à ces molécules et active les protéines du complément, endommageant ainsi le cœur, en particulier les valves cardiaques. D'autre part, certaines théories suggèrent que le fait d'avoir plusieurs maladies infectieuses communes empêche en fait les réponses auto-immunes. Le fait que les maladies auto-immunes soient rares dans les pays où l'incidence des maladies infectieuses est élevée confirme cette idée, un autre exemple de l'hypothèse relative à l'hygiène évoquée plus haut dans ce chapitre.
Il existe également des facteurs génétiques dans les maladies auto-immunes. Certaines maladies sont associées aux gènes du MHC exprimés par un individu. Cette association s'explique probablement par le fait que si les molécules du CMH d'une personne ne sont pas capables de présenter un certain auto-antigène, cette maladie auto-immune particulière ne peut pas survenir. Au total, il existe plus de 80 maladies auto-immunes différentes, qui constituent un problème de santé important chez les personnes âgées. Le tableau répertorie plusieurs des maladies auto-immunes les plus courantes, les antigènes ciblés et le segment de la réponse immunitaire adaptative à l'origine des dommages.
| Maladies auto-immunes | ||
|---|---|---|
| Maladie | Autoantigène | Symptômes |
| Maladie cœliaque | Transglutaminase tissulaire | Dommages à l'intestin grêle |
| Diabète sucré de type I | Cellules bêta du pancréas | Faible production d'insuline ; incapacité à réguler la glycémie |
| Maladie de Graves | Récepteur de l'hormone stimulant la thyroïde (récepteur bloquant les anticorps) | Hyperthyroïdie |
| Thyroïdite de Hashimoto | Récepteur de l'hormone stimulant la thyroïde (l'anticorps imite l'hormone et stimule le récepteur) | Hypothyroïdie |
| Lupus érythémateux | ADN et protéines nucléaires | Dommages causés à de nombreux systèmes corporels |
| Myasthénie grave | Récepteur de l'acétylcholine dans les jonctions neuromusculaires | Faiblesse musculaire débilitante |
| Polyarthrite rhumatoïde | Antigènes des capsules articulaires | Inflammation chronique des articulations |
Révision du chapitre
La réponse immunitaire peut être sous-réactive ou trop réactive. La suppression de l'immunité peut résulter de défauts génétiques héréditaires ou de l'acquisition de virus. Les réponses immunitaires surréactives incluent les hypersensibilités : réponses immunitaires médiées par les lymphocytes B et T conçues pour contrôler les agents pathogènes, mais qui entraînent des symptômes ou des complications médicales. Les pires cas de réponse immunitaire excessive sont les maladies auto-immunes, dans lesquelles le système immunitaire d'un individu attaque son propre corps en raison de la rupture de la tolérance immunologique. Ces maladies étant plus fréquentes chez les personnes âgées, les traiter représentera un défi à l'avenir à mesure que la population âgée augmente dans le monde.
Questions de révision
Q. Quel type d'hypersensibilité implique des complexes antigène-anticorps solubles ?
A. Type I
B. type II
C. type III
D. type IV
Réponse : C
Q. Quelles sont les causes du retard dans l'hypersensibilité différée ?
A. inflammation
B. libération de cytokines
C. recrutement de cellules immunitaires
D. libération d'histamine
Réponse : C
Q. Lequel des éléments suivants constitue une caractéristique critique d'une hypersensibilité immédiate ?
A. inflammation
B. lymphocytes T cytotoxiques
C. recrutement de cellules immunitaires
D. libération d'histamine
Réponse : D
Q. Laquelle des maladies suivantes est une maladie auto-immune du cœur ?
A. polyarthrite rhumatoïde
B. lupus
C. rhumatisme articulaire aigu
D. Thyroïdite de Hashimoto
Réponse : C
Q. Quel médicament est utilisé pour neutraliser les effets du choc anaphylactique ?
A. épinéphrine
B. antihistaminiques
C. antibiotiques
D. aspirine
Réponse : A
Questions sur la pensée critique
Q. Décrivez un choc anaphylactique chez une personne sensible aux arachides ?
R. Les arachides provoquent des niveaux élevés de dégranulation des mastocytes dans la gorge de ces individus. L'histamine libérée augmente la perméabilité vasculaire, provoquant un œdème et (gonflement) rendant la respiration difficile. Cela doit être traité avec de l'épinéphrine dès que possible.
Q. Décrivez le rhumatisme articulaire aigu et comment la tolérance est rompue
A. La réponse des anticorps aux parois cellulaires du streptocoque β réagit de manière croisée avec le muscle cardiaque. Le complément est alors activé et le cœur est endommagé, ce qui entraîne un fonctionnement anormal. La tolérance est brisée parce que les antigènes de la myosine cardiaque sont similaires aux antigènes de la bactérie β- Streptococcus.
Lexique
- hypersensibilité retardée
- (type IV) Réponse immunitaire médiée par les lymphocytes T contre les agents pathogènes qui s'infiltrent dans les tissus interstitiels et provoquent une infiltration cellulaire
- hypersensibilité immédiate
- (type I) Dégranulation des mastocytes médiée par les IgE provoquée par la réticulation des IgE de surface par l'antigène
- sensibilisation
- première exposition à un antigène
- maladie d'immunodéficience combinée sévère (SCID)
- mutation génétique affectant à la fois les lymphocytes T et les lymphocytes B de la réponse immunitaire
- hypersensibilité de type I
- réponse immédiate induite par la dégranulation des mastocytes provoquée par la réticulation des molécules d'IgE spécifiques à l'antigène à la surface des mastocytes
- hypersensibilité de type II
- lésions cellulaires causées par la liaison des anticorps et l'activation du complément, généralement contre les globules rouges
- hypersensibilité de type III
- dommages aux tissus causés par le dépôt de complexes anticorps-antigènes (immunitaires) suivi de l'activation du complément