Le système immunitaire

Le système immunitaire est constitué de cellules et d’organes qui travaillent ensemble pour protéger le corps et réagir aux infections et aux maladies.

Des parties du système immunitaire cherchent les cellules malsaines ou les substances étrangères au corps, certaines envoient des messages à d’autres cellules du corps au sujet d’une attaque et d’autres s’activent à attaquer et à détruire les micro-organismes qui causent les infections tels que les bactéries, virus, champignons et parasites, ou les cellules malsaines, comme les cellules cancéreuses. Quand le système immunitaire défend le corps contre les infections et les maladies, on parle de réaction immunitaire.

Une organisation en strates

Si un agent pathogène franchit ces barrières, le système immunitaire inné fournit une réponse immédiate, mais non spécifique. Les systèmes immunitaires innés se trouvent dans toutes les plantes et les animaux. Si les agents pathogènes échappent avec succès à la réponse innée, les vertébrés possèdent une deuxième couche de protection, le système immunitaire adaptatif, qui est activé par la réponse innée. Ici, le système immunitaire adapte sa réponse lors d'une infection pour améliorer sa reconnaissance de l'agent pathogène. Cette réponse améliorée est ensuite conservée après que l'agent pathogène a été éliminé, sous la forme d'une mémoire immunologique, et permet au système immunitaire adaptatif de monter des attaques plus rapides et plus fortes chaque fois que cet agent pathogène est rencontré.

Les troubles du système immunitaire peuvent entraîner des maladies auto-immunes, des maladies inflammatoires et le cancer.

Composants du système immunitaire

• Système immunitaire inné
  • Reconnaissance de motif par cellules
    • Récepteurs de type Toll
    • Récepteurs cytosoliques
    • Inflammasomes
  • Barrières physiques
  • Composants cellulaires
    • Phagocytes
    • Cellules dendritiques
    • Granulocytes
    • Cellules lymphoïdes innées
  • Système du complément
• Système immunitaire adaptatif
  • Présentation d'antigène aux lymphocytes T
  • Immunité médiée par cellule
    • Cellules T tueuses
    • Cellules T d'aide
    • Cellules T du delta gamma
  • La réponse immunitaire humorale
  • Mémoire immunologique
• Régulation physiologique
  • Hormones
  • Vitamine D
  • Dormir et se reposer
  • Nutrition et alimentation
  • Réparation et régénération

Immunologie du cancer

L'immunologie du cancer s'intéresse au rôle du système immunitaire dans la progression et le développement du cancer. Son application la plus connue est l'immunothérapie contre le cancer, où le système immunitaire est utilisé pour traiter le cancer.

La théorie de l'immunosurveillance énonce que tout au long de la vie, des cellules tumorales sont éliminées par le système immunitaire. L'immunosurveillance du cancer semble être un processus important de protection qui diminue les taux de cancer par l'inhibition de la carcinogenèse et le maintien de l'homéostasie cellulaire régulière.

Les tumeurs peuvent exprimer des antigènes tumoraux qui sont reconnus par le système immunitaire et peuvent induire une réponse immunitaire. Ces antigènes tumoraux sont soit TSA (antigène spécifique à la tumeur) ou TAA (antigène associé à la tumeur).

Les cellules tumorales ont développé divers mécanismes pour échapper à la surveillance immunitaire. Les lymphocytes T cytotoxiques CD8 sont un élément fondamental de l'immunité antitumorale. Leurs récepteurs TCR reconnaissent les antigènes présentés par la classe I du MHC et lorsqu'ils sont liés, la cellule Tc déclenche son activité cytotoxique. Les peptides MHC I sont présentes à la surface de toutes les cellules nucléées. Cependant, certaines cellules cancéreuses abaissent leur expression MHC I et évitent d'être détectées par les lymphocytes T cytotoxiques. En outre, les cellules tumorales peuvent induire la production de lymphocytes T régulateurs (Tregs) par une stimulation dépendante ou indépendante par contact. Dans un tissu sain, le fonctionnement des cellules Tregs est essentiel pour maintenir l'auto-tolérance. Dans une tumeur, cependant, les cellules Tregs forment un microenviroment immunosuppressif.

Un organe, comme le rein, l’ovaire ou l’œil, est un ensemble de tissus ayant une fonction spécifique. Le corps est composé de plusieurs systèmes d’organes, ou appareils, qui sont organisés de façon semblable. Toutes les voies de passage des organes de l’appareil digestif et de l’appareil respiratoire, par exemple, sont tapissées d’un tissu épithélial et entourées de couches de muscles lisses. Les systèmes d’organes travaillent ensemble pour effectuer des tâches spécifiques. Les organes de l’appareil digestif aident à absorber les éléments nutritifs présents dans la nourriture et à évacuer les déchets. Les organes de l’appareil respiratoire travaillent ensemble pour nous permettre d’inspirer de l’oxygène et d’expirer du dioxyde de carbone. Certains organes ont plus d’une tâche.

Voici les principaux systèmes d’organes, ou appareils :

• système nerveux – cerveau, moelle épinière et nerfs

• appareil respiratoire – nez, bouche, trachée, bronches et poumons

• appareil cardiovasculaire – cœur, vaisseaux sanguins et sang

• appareil digestif (gastro-intestinal) – bouche, œsophage, estomac, intestins (côlon et intestin grêle), foie, pancréas et vésicule biliaire

• système lymphatique – vaisseaux lymphatiques, lymphe, ganglions lymphatiques, amygdales, thymus et rate

• système endocrinien – glandes surrénales, ovaires, testicules, hypophyse, thyroïde, glandes parathyroïdes et une partie du pancréas

• appareil urinaire – reins, uretères, vessie et urètre

• appareil reproducteur masculin – pénis, testicules, vésicules séminales et prostate

• appareil reproducteur féminin – vagin, col de l’utérus, utérus, trompes de Fallope, ovaires et seins

• système musculosquelettique – os, cartilage, muscles et tendons

• système tégumentaire – peau, poils et cheveux, ongles et glandes sudoripares

Le tissu nerveux envoie des signaux électriques d’une partie du corps à une autre. Ces signaux participent surtout aux sensations et aux mouvements. Le tissu nerveux forme le cerveau, la moelle épinière et les nerfs. Deux types principaux de cellules composent le tissu nerveux : les neurones sont des cellules qui envoient des signaux électriques et les cellules neurogliales soutiennent le tissu nerveux et fournissent les éléments nutritifs aux neurones.

Le tissu musculaire a comme fonctions la contraction et le relâchement. Il existe 3 types de muscle dans le corps.

Les muscles squelettiques peuvent être contrôlés, comme les biceps pour les bras et les quadriceps et les tendons pour les jambes.

Les muscles lisses ne peuvent pas être contrôlés, comme ceux des organes de l’appareil digestif qui font circuler la nourriture et les déchets dans le corps.

Le muscle cardiaque aide à faire circuler le sang et à maintenir la pression artérielle. Il n’est présent que dans le cœur.

Le tissu conjonctif maintient des parties du corps ensemble et il soutient d’autres tissus. De plus, il protège les organes. Les os, le cartilage, les ligaments, les tendons et la graisse sont tous des tissus conjonctifs. Le sang et la lymphe sont aussi des tissus conjonctifs sous forme liquide, qui sont constitués de cellules dans un liquide.

Le tissu épithélial et le tissu conjonctif peuvent former ensemble des membranes comme la muqueuse de la bouche.

Le tissu épithélial est fait de couches de cellules épithéliales appelées épithélium. L’épithélium forme la couche externe de la peau et il recouvre les organes. Le tissu épithélial comprend des glandes qui sont également faites de cellules épithéliales, comme la thyroïde. Le tissu épithélial a comme fonctions la protection, le transport de matières vers les cellules et hors des cellules et la libération de substances chimiques, comme les enzymes qui nous aident à digérer la nourriture et les hormones qui transmettent des messages à d’autres parties du corps.

Il existe plus d'une centaine de tissus. Un tissu en biologie est le niveau d'organisation intermédiaire entre la cellule et l'organe. Un tissu est un ensemble de cellules semblables et de même origine, regroupées en amas, réseau ou faisceau (fibre). Les cellules d'un tissu concourent à une même fonction.

Les tissus sont faits de cellules et d’une matrice extracellulaire. Les cellules présentes dans un type de tissu se ressemblent et ont des fonctions semblables, comme échanger l’air dans les poumons ou absorber les éléments nutritifs dans l’intestin. La matrice extracellulaire est la matière qui remplit l’espace entre les cellules du tissu. Cette matrice renforce, soutient et protège le tissu.

Quand le cancer apparaît, c’est que le tissu s’est désorganisé. Cela signifie que les cellules changent et deviennent anormales et que la matrice extracellulaire se décompose à cause du cancer qui se forme et qui se développe.

Notre corps est constitué de 4 types principaux de tissu, soit épithélial, conjonctif, musculaire et nerveux.

• Le tissu épithélial est un ensemble de cellules serrées les unes aux autres formant un ensemble avasculaire mais innervé, séparé d'un tissu conjonctif sous-jacent par une structure de soutien appelée lame basale. Ce type de tissu est dit de revêtement lorsqu'il se retrouve sur les surfaces qui jouxtent le milieu externe ou les cavités de l'organisme. Il est appelé glandulaire lorsqu'il est regroupé en structure spécialisée dans la production de sécrétion ou d'hormone. Un carcinome est un exemple de cancer développé à partir d'un tissu épithélial (peau, muqueuse). Les deux principaux types de cancers de la peau sont les carcinomes (96 % des cas) et les mélanomes (4 % des cas). Selon le type d'épithélium on distingue :

  • les carcinomes épidermoïdes ou carcinomes malpighiens.
  • les adénocarcinomes, développés aux dépens d'un épithélium glandulaire.
  • les carcinomes anaplasiques, indifférenciés, embryonnaires, etc.

• Le tissu conjonctif dont les cellules sont disjointes, séparées par des matériaux extracellulaires, désigne une large gamme de tissus. On trouve dans cet ensemble le sang, le squelette des vertébrés, les couches profondes de la peau, etc. Il a en général un rôle de soutien. Un sarcome est un exemple de cancer qui résulte de cellules transformées d'origine mésenchymale (tissu conjonctif). Le tissu conjonctif est un terme large qui inclut les os, le cartilage, la graisse, le muscle, les tissus vasculaires, ou hématopoïétiques, et les sarcomes peuvent apparaître dans n'importe lequel de ces types de tissus. En conséquence, il existe de nombreux sous-types de sarcome, qui sont classés en fonction du tissu spécifique et le type de cellule d'où la tumeur provient.

• Le tissu musculaire est formé de cellules contractiles et permet le mouvement. Un léiomyome est une tumeur bénigne formée de cellules musculaires lisses. Dans de rares cas, il peut produire des métastases ; on parle alors de léiomyosarcome. Le léiomyome peut théoriquement survenir sur tous types de muscle lisse par exemple l'œsophage, le muscle utérin et ovarien.

• Le tissu nerveux est formé de cellules polarisées agencées en réseau et permet le contrôle du fonctionnement de l'organisme. Une tumeur cérébrale se produit lorsque des cellules anormales se forment dans le cerveau. Il existe deux principaux types de tumeurs : les tumeurs cancéreuses (malignes) et les tumeurs bénignes. Les tumeurs cancéreuses peuvent être divisées en tumeurs primaires, qui commencent dans le cerveau, et les tumeurs secondaires, qui se sont propagées depuis un autre site. Les tumeurs cérébrales secondaires, ou métastatiques, sont environ quatre fois plus communes que les tumeurs cérébrales primaires, avec environ la moitié des métastases provenant du cancer du poumon. On estime qu'environ 25 % des patients atteints d'un cancer développeront des métastases intracrâniennes.

Les cellules et les tissus se développent et se divisent pour former de nouvelles cellules à mesure que le corps en a besoin. Habituellement, les cellules meurent quand elles deviennent trop vieilles ou endommagées. Ensuite, dans la plupart des tissus, de nouvelles cellules se substituent aux cellules disparues.

Le cancer commence lorsque les modifications génétiques interfèrent avec ce processus bien ordonné. Les nouvelles cellules n’ont jamais exactement le même patrimoine génétique que leurs ancêtres et si les tissus sont soumis à des stress importants, les cellules les plus aptes à survivre seront peut-être des cellules dont le patrimoine diverge de façon significative de celui de leurs prédécesseurs. Chaque cancer a pour origine l'altération de 10 à 20 gènes.Ces cellules auront elles aussi une progéniture qui sera mieux adaptée que les cellules « normales » et elles commenceront à supplanter celles-ci, à diverger toujours plus et à se développer de manière incontrôlable.

Les cellules cancéreuses diffèrent des cellules normales parce qu’elles :

• se divisent de façon désordonnée;
• sont immatures et ne deviennent pas des cellules matures qui ont des tâches spécifiques;
• évitent le système immunitaire;
• ignorent les signaux qui leur indiquent de cesser de se diviser ou de mourir quand elles le devraient;
• ne collent pas très bien les unes aux autres et peuvent se propager à d’autres parties du corps par le sang ou le système lymphatique;
• envahissent et endommagent les tissus et les organes.

Ces cellules anormales peuvent former une masse appelée tumeur. Une tumeur peut être cancéreuse ou bénigne. Une tumeur cancéreuse est maligne, ce qui signifie qu’elle peut se développer et se propager à d’autres parties du corps. Une tumeur bénigne signifie que la tumeur peut se développer mais ne se propage pas.

Certains types de cancer ne forment pas une tumeur. Ceux-ci incluent les leucémies, la plupart des types de lymphome et le myélome.