17.5 : Inflammation et fièvre

Objectifs d'apprentissage

• Identifiez les signes d'inflammation et de fièvre et expliquez pourquoi ils apparaissent
• Expliquer les avantages et les risques liés aux réponses inflammatoires

La réponse inflammatoire, ou inflammation, est déclenchée par une cascade de médiateurs chimiques et de réponses cellulaires qui peuvent se produire lorsque les cellules sont endommagées et stressées ou lorsque des agents pathogènes parviennent à franchir les barrières physiques du système immunitaire inné. Bien que l'inflammation soit généralement associée aux conséquences négatives d'une blessure ou d'une maladie, il s'agit d'un processus nécessaire dans la mesure où elle permet de recruter les défenses cellulaires nécessaires pour éliminer les agents pathogènes, éliminer les cellules endommagées et mortes et initier des mécanismes de réparation. Une inflammation excessive peut toutefois provoquer des lésions tissulaires locales et, dans les cas graves, même devenir mortelle.

Inflammation aiguë

Une réaction précoce, sinon immédiate, à une lésion tissulaire est une inflammation aiguë. Immédiatement après une blessure, une vasoconstriction des vaisseaux sanguins se produira afin de minimiser la perte de sang. L'ampleur de la vasoconstriction est liée à l'ampleur de la lésion vasculaire, mais elle est généralement brève. La vasoconstriction est suivie d'une vasodilatation et d'une augmentation de la perméabilité vasculaire, résultant directement de la libération d'histamine par les mastocytes résidents. L'augmentation du flux sanguin et de la perméabilité vasculaire peut diluer les toxines et les produits bactériens au site de la lésion ou de l'infection. Ils contribuent également aux cinq signes observables associés à la réponse inflammatoire : érythème (rougeur), œdème (gonflement), chaleur, douleur et altération de la fonction. La vasodilatation et l'augmentation de la perméabilité vasculaire sont également associées à un afflux de phagocytes sur le site de la lésion et/ou de l'infection. Cela peut améliorer la réponse inflammatoire, car les phagocytes peuvent libérer des produits chimiques pro-inflammatoires lorsqu'ils sont activés par des signaux de détresse cellulaire émis par des cellules endommagées, par des PAMP ou par des opsonines présentes à la surface des agents pathogènes. L'activation du système complémentaire peut renforcer davantage la réponse inflammatoire par la production de l'anaphylatoxine C5a. La figure\(\PageIndex{1}\) illustre un cas typique d'inflammation aiguë au site d'une plaie cutanée.

Figure\(\PageIndex{1}\) : (a) Les mastocytes détectent les lésions des cellules voisines et libèrent de l'histamine, déclenchant ainsi une réponse inflammatoire. (b) L'histamine augmente le flux sanguin vers le site de la plaie et l'augmentation de la perméabilité vasculaire permet au liquide, aux protéines, aux phagocytes et à d'autres cellules immunitaires de pénétrer dans les tissus infectés. Ces événements provoquent un gonflement et une rougeur du site lésé, et l'augmentation du flux sanguin vers le site lésé provoque une sensation de chaleur. L'inflammation est également associée à la douleur due à ces événements qui stimulent les récepteurs de la douleur nerveuse dans les tissus. L'interaction des PRR des phagocytes avec les signaux de détresse cellulaire et les PAMP et opsonines à la surface des agents pathogènes entraîne la libération d'un plus grand nombre de produits chimiques pro-inflammatoires, renforçant ainsi la réponse inflammatoire.

Pendant la période d'inflammation, la libération de bradykinine provoque la dilatation des capillaires, inondant les tissus de liquides et provoquant un œdème. De plus en plus de neutrophiles sont recrutés dans la région pour combattre les agents pathogènes. Alors que le combat fait rage, le pus se forme à partir de l'accumulation de neutrophiles, de cellules mortes, de fluides tissulaires et de lymphe. En règle générale, après quelques jours, les macrophages aideront à éliminer ce pus. Finalement, la réparation des tissus peut commencer dans la zone blessée.

Inflammation chronique

Lorsqu'une inflammation aiguë ne parvient pas à éliminer un agent pathogène infectieux, une inflammation chronique peut survenir. Cela se traduit souvent par une bataille continue (et parfois futile) de niveau inférieur entre l'organisme hôte et l'agent pathogène. La zone lésée peut guérir à un niveau superficiel, mais des agents pathogènes peuvent encore être présents dans les tissus plus profonds, stimulant ainsi une inflammation continue. De plus, l'inflammation chronique peut être impliquée dans la progression de maladies neurologiques dégénératives telles que les maladies d'Alzheimer et de Parkinson, les maladies cardiaques et les cancers métastatiques.

L'inflammation chronique peut entraîner la formation de granulomes, c'est-à-dire de poches de tissu infecté recouvertes d'une paroi et entourées de globules blancs. Les macrophages et autres phagocytes mènent une bataille infructueuse pour éliminer les agents pathogènes et les matériaux cellulaires morts contenus dans un granulome. La tuberculose, qui entraîne la formation de granulomes dans les tissus pulmonaires, est un exemple de maladie qui provoque une inflammation chronique. Un granulome tuberculeux est appelé tubercule (Figure\(\PageIndex{2}\)). La tuberculose sera traitée plus en détail dans la section Infections bactériennes des voies respiratoires.

L'inflammation chronique n'est pas uniquement associée à des infections bactériennes. L'inflammation chronique peut être une cause importante de lésions tissulaires causées par des infections virales. Les nombreuses cicatrices observées lors des infections par le virus de l'hépatite C et de la cirrhose du foie sont le résultat d'une inflammation chronique.

Figure\(\PageIndex{2}\) : Un tubercule est un granulome du tissu pulmonaire d'un patient atteint de tuberculose. Dans cette micrographie, des globules blancs (colorés en violet) ont recouvert une poche de tissu infectée par Mycobacterium tuberculosis. Les granulomes apparaissent également dans de nombreuses autres formes de maladies. (source : modification de l'œuvre de Piotrowski WJ, Górski P, Duda-Szymańska J, Kwiatkowska S)

Exercice\(\PageIndex{1}\)

1. Nommez les cinq signes d'inflammation.
2. Le granulome est-il une forme d'inflammation aiguë ou chronique ? Expliquez.

Œdème chronique

En plus des granulomes, l'inflammation chronique peut également entraîner un œdème à long terme. Une affection connue sous le nom de filariose lymphatique (également appelée éléphantiasis) en fournit un exemple extrême. La filariose lymphatique est causée par des nématodes microscopiques (vers parasites) dont les larves sont transmises d'un hôte à l'autre par les moustiques. Les vers adultes vivent dans les vaisseaux lymphatiques, où leur présence stimule l'infiltration par les lymphocytes, les plasmocytes, les éosinophiles et les thrombocytes (affection connue sous le nom de lymphangite). En raison de la nature chronique de la maladie, des granulomes, des fibroses et un blocage du système lymphatique peuvent éventuellement survenir. Au fil du temps, ces blocages peuvent s'aggraver en cas d'infections répétées au fil des décennies, entraînant un épaississement de la peau accompagné d'œdème et de fibrose. La lymphe (liquide tissulaire extracellulaire) peut s'écouler hors des zones lymphatiques et revenir dans les tissus, provoquant un gonflement extrême (Figure\(\PageIndex{3}\)). Des infections bactériennes secondaires suivent fréquemment. Comme il s'agit d'une maladie causée par un parasite, l'éosinophilie (augmentation spectaculaire du nombre d'éosinophiles dans le sang) est caractéristique d'une infection aiguë. Cependant, cette augmentation des granulocytes antiparasitaires n'est pas suffisante pour éliminer l'infection dans de nombreux cas.

La filariose lymphatique touche environ 120 millions de personnes dans le monde, principalement concentrées en Afrique et en Asie. ¹ Une meilleure hygiène et un meilleur contrôle des moustiques peuvent réduire les taux de transmission.

Figure\(\PageIndex{3}\) : Éléphantiasis (œdème chronique) des jambes dû à la filariose. (source : modification des travaux des Centres pour le contrôle et la prévention des maladies)

Fièvre

La fièvre est une réaction inflammatoire qui s'étend au-delà du site d'infection et touche l'ensemble du corps, entraînant une augmentation globale de la température corporelle. La température corporelle est normalement régulée et maintenue par l'hypothalamus, une section anatomique du cerveau qui sert à maintenir l'homéostasie dans le corps. Cependant, certaines infections bactériennes ou virales peuvent entraîner la production de pyrogènes, des substances chimiques qui modifient efficacement le « réglage du thermostat » de l'hypothalamus afin d'élever la température corporelle et de provoquer de la fièvre. Les pyrogènes peuvent être exogènes ou endogènes. Par exemple, l'endotoxine lipopolysaccharide (LPS), produit par des bactéries gram-négatives, est un pyrogène exogène qui peut inciter les leucocytes à libérer des pyrogènes endogènes tels que l'interleukine-1 (IL-1), l'IL-6, l'interféron γ (IFN-γ) et le facteur de nécrose tumorale (TNF). Par effet en cascade, ces molécules peuvent ensuite entraîner la libération de prostaglandine E2 (PGE ₂) par d'autres cellules, réinitialisant ainsi l'hypothalamus pour déclencher de la fièvre (Figure\(\PageIndex{4}\)).

Figure\(\PageIndex{4}\) : Le rôle de l'hypothalamus dans la réponse inflammatoire. Les macrophages reconnaissent les agents pathogènes dans une zone et libèrent des cytokines qui déclenchent l'inflammation. Les cytokines envoient également un signal par le biais du nerf vague jusqu'à l'hypothalamus.

Comme les autres formes d'inflammation, la fièvre renforce les défenses immunitaires innées en stimulant les leucocytes pour tuer les agents pathogènes. L'augmentation de la température corporelle peut également inhiber la croissance de nombreux agents pathogènes, étant donné que les agents pathogènes humains sont des mésophiles dont la croissance optimale se situe autour de 35 °C (95 °F). De plus, certaines études suggèrent que la fièvre peut également stimuler la libération de composés séquestrant le fer par le foie, privant ainsi les microbes qui dépendent du fer pour leur croissance. ²

En cas de fièvre, la peau peut apparaître pâle en raison de la vasoconstriction des vaisseaux sanguins de la peau, médiée par l'hypothalamus pour détourner le flux sanguin des extrémités, minimiser la perte de chaleur et augmenter la température centrale. L'hypothalamus stimulera également les frissons musculaires, un autre mécanisme efficace pour générer de la chaleur et augmenter la température centrale.

La phase de crise survient lorsque la fièvre se brise. L'hypothalamus stimule la vasodilatation, ce qui entraîne le retour du flux sanguin vers la peau et une libération ultérieure de chaleur par le corps. L'hypothalamus stimule également la transpiration, qui rafraîchit la peau lorsque la sueur s'évapore.

Bien qu'une faible fièvre puisse aider une personne à surmonter une maladie, dans certains cas, cette réponse immunitaire peut être trop forte, endommageant les tissus et les organes et, dans les cas graves, même la mort. La réponse inflammatoire aux superantigènes bactériens est l'un des scénarios dans lesquels une fièvre potentiellement mortelle peut se développer. Les superantigènes sont des protéines bactériennes ou virales qui peuvent provoquer une activation excessive des lymphocytes T à partir de la défense immunitaire adaptative spécifique, ainsi qu'une libération excessive de cytokines qui stimulent de manière excessive la réponse inflammatoire. Par exemple, Staphylococcus aureus et Streptococcus pyogenes sont capables de produire des superantigènes responsables respectivement du syndrome de choc toxique et de la scarlatine. Ces deux affections peuvent être associées à de très fortes fièvres potentiellement mortelles supérieures à 42 °C (108 °F).

Exercice\(\PageIndex{2}\)

1. Expliquez la différence entre les pyrogènes exogènes et endogènes.
2. Comment la fièvre inhibe-t-elle les agents pathogènes ?

Orientation clinique : résolution

Compte tenu du décès prématuré de son père, le médecin d'Angela soupçonne qu'elle est atteinte d'un angioedème héréditaire, une maladie génétique qui compromet la fonction de la protéine inhibitrice de la C1. Les patients atteints de cette anomalie génétique peuvent présenter des épisodes de gonflement occasionnels dans diverses parties du corps. Dans le cas d'Angela, le gonflement s'est produit dans les voies respiratoires, ce qui a entraîné des difficultés respiratoires. Un gonflement peut également apparaître dans le tractus gastro-intestinal, provoquant des crampes abdominales, de la diarrhée et des vomissements, ou dans les muscles du visage ou des membres. Ce gonflement peut ne pas répondre au traitement aux stéroïdes et est souvent diagnostiqué à tort comme une allergie.

Comme il existe trois types d'angioedème héréditaire, le médecin prescrit un test sanguin plus spécifique pour déterminer les taux de C1-INH, ainsi qu'un test fonctionnel des inhibiteurs de la C1 d'Angela. Les résultats suggèrent qu'Angela est atteinte d'un angioedème héréditaire de type I, qui représente 80 % à 85 % de tous les cas. Cette forme de trouble est causée par une déficience en inhibiteurs de la C1 estérase, les protéines qui aident normalement à supprimer l'activation du système du complément. Lorsque ces protéines sont déficientes ou non fonctionnelles, une stimulation excessive du système peut entraîner la production d'anaphylatoxines inflammatoires, ce qui entraîne un gonflement et une accumulation de liquide dans les tissus.

Il n'existe aucun remède contre l'angioedème héréditaire, mais un traitement rapide avec du C1-INH purifié et concentré provenant de donneurs de sang peut s'avérer efficace et prévenir des conséquences tragiques comme celle subie par le père d'Angela. Un certain nombre de médicaments thérapeutiques, actuellement approuvés ou faisant l'objet d'essais sur des humains à un stade avancé, pourraient également être considérés comme des options de traitement dans un avenir proche. Ces médicaments agissent en inhibant les molécules inflammatoires ou les récepteurs des molécules inflammatoires.

Heureusement, l'état d'Angela a été rapidement diagnostiqué et traité. Bien qu'elle puisse connaître d'autres épisodes à l'avenir, son pronostic est bon et elle peut s'attendre à vivre une vie relativement normale à condition de se faire soigner dès l'apparition des symptômes.

Concepts clés et résumé

• L'inflammation résulte de la réponse collective des médiateurs chimiques et des défenses cellulaires à une lésion ou à une infection.
• L'inflammation aiguë est de courte durée et localisée au site de la lésion ou de l'infection. L'inflammation chronique survient lorsque la réponse inflammatoire échoue et peut entraîner la formation de granulomes (par exemple, dans le cas de la tuberculose) et de cicatrices (par exemple, dans le cas d'infections virales par le virus de l'hépatite C et de cirrhose du foie).
• Les cinq signes cardinaux de l'inflammation sont l'érythème, l'œdème, la chaleur, la douleur et une altération de la fonction. Elles résultent en grande partie de réponses innées qui entraînent une augmentation du flux sanguin vers les tissus lésés ou infectés.
• La fièvre est un signe systémique d'inflammation qui fait monter la température corporelle et stimule la réponse immunitaire.
• L'inflammation et la fièvre peuvent être nocives si la réponse inflammatoire est trop sévère.

Notes

1. 1 Centres pour le contrôle et la prévention des maladies. « Parasites—Filiariose lymphatique ». 2016. http://www.cdc.gov/parasites/lymphat...info/faqs.html.
2. 2 N. Parrow et coll. « Séquestration et récupération du fer lors d'une infection. » Infection et immunité 81 n° 10 (2013) :3503—3514