Barrières anatomiques, physiologiques et bactéries

La peau et les muqueuses comme première ligne de défense

La peau et les muqueuses constituent les premières lignes de défense contre l’entrée d’agents pathogènes dans l’organisme. La peau est la barrière la plus externe, particulièrement résistante aux bactéries et aux parasites. La couche la plus externe de la peau, la couche cornée, est impénétrable aux bactéries en raison des fortes liaisons intercellulaires qui empêchent les bactéries de pénétrer dans le derme. Le derme est un milieu hypoxique, ce qui le rend défavorable à la croissance des bactéries. Les cellules du derme sont également riches en protéases qui détruisent les protéines étrangères telles que la paroi cellulaire bactérienne. Les glandes de la peau produisent de la sueur et du sébum qui sont antimicrobiens et fournissent également une barrière hydrophobe qui empêche l'adhésion des bactéries. Les muqueuses du nez et de la bouche ont une très haute perméabilité aux bactéries. C’est également le cas du tractus gastro-intestinal, qui constitue une barrière luminale hautement perméable en raison de sa grande surface et du fait que les bactéries y sont activement transportées par des mouvements péristaltiques. Les cellules épithéliales intestinales sont donc dotées de jonctions serrées qui empêchent le passage des grosses macromolécules et des bactéries nocives. Les jonctions serrées de l'épithélium intestinal sont régulées par le système nerveux autonome, qui déclenche également l'expulsion réflexe des bactéries après ingestion par la contraction du diaphragme, des muscles abdominaux et des mouvements péristaltiques.

Le tractus respiratoire et gastro-intestinal comme deuxième barrière

Les voies respiratoires et gastro-intestinales sont les prochaines barrières du corps humain pour le protéger contre les agents pathogènes. Les voies respiratoires possèdent une muqueuse ciliée capable de piéger la poussière, les bactéries et les virus. Le mucus sur la muqueuse piège les gros agents pathogènes et est expulsé à l’aide de mouvements péristaltiques. Les bactéries intestinales sont principalement tuées par le pH acide de l'estomac. Les protéases gastriques décomposent également la paroi cellulaire bactérienne et tuent les bactéries. L'acide chlorhydrique (HCl) inhibe la croissance bactérienne. Les macrophages intestinaux sont les principales cellules immunitaires du tractus gastro-intestinal, tandis que les cellules épithéliales intestinales sont équipées de récepteurs de type Toll qui reconnaissent les modèles moléculaires associés aux agents pathogènes (PAMP) et déclenchent la libération de cytokines pro-inflammatoires. Les réflexes gastro-intestinaux jouent également un rôle dans la stimulation de la réponse immunitaire. Le réflexe gastrocolique induit des mouvements péristaltiques après un repas, qui augmentent le passage des macromolécules et des antigènes bactériens du tractus gastro-intestinal vers le sang.

Immunité humorale

L’immunité humorale constitue la première ligne de défense contre les agents pathogènes. Elle est médiée par des anticorps produits par les cellules B. Les cellules B sont activées lorsqu’elles reconnaissent des modèles moléculaires associés à des agents pathogènes (PAMP) à leur surface via leur récepteur de cellules B. Les PAMP les plus importants sont les lipopolysaccharides bactériens (LPS), les peptidoglycanes bactériens et les acides nucléiques viraux. Les lymphocytes B sont activés lors de la réponse immunitaire innée, tandis que les lymphocytes T sont activés lors de la réponse adaptative. Les lymphocytes B sont soit des lymphocytes B au repos, soit des plasmocytes. Les plasmocytes produisent des anticorps sous une forme inactive, qui sont activés lorsque le lymphocyte B est détruit. Les immunoglobulines comprennent cinq classes différentes : IgA (immunoglobuline A), IgG (immunoglobuline G), IgM (immunoglobuline M), IgD (immunoglobuline D) et IgE (immunoglobuline E). Les immunoglobulines se trouvent dans les liquides muqueux, le sang et les tissus immunitaires et lymphoïdes. Ils protègent l’organisme des agents pathogènes en neutralisant les agents pathogènes, en les opsonisant et en induisant l’agglutination. Les immunoglobulines sont également importantes en transplantation, où le risque d’infection est élevé. Les protéines complémentaires font également partie de l’immunité humorale. Ils sont activés par la voie classique en présence d'anticorps et de PAMP. Le système du complément se compose de plus de 30 protéines qui interagissent les unes avec les autres pour former une cascade immunitaire. La fonction principale du système du complément est d’éliminer les agents pathogènes, notamment les bactéries et les virus.

Immunité cellulaire Cellules T, macrophages et cellules dendritiques

Les lymphocytes T sont essentiels à la réponse immunitaire adaptative. Ils reconnaissent les modèles moléculaires associés aux agents pathogènes (PAMP) et les auto-antigènes. Les macrophages sont un type de cellule immunitaire crucial. Leur capacité de reconnaissance est large mais leur capacité de réponse est limitée. Ils reconnaissent les agents pathogènes grâce à des modèles moléculaires associés aux agents pathogènes (PAMP) tels que le LPS bactérien et les peptidoglycanes, les protéines virales, les acides nucléiques et la mélanine. Les macrophages sont activés par les lymphocytes T CD4+ et peuvent se différencier en macrophages M1 (classiques), qui sécrètent des cytokines pro-inflammatoires, ou en macrophages M2 (alternatifs), qui sécrètent des cytokines anti-inflammatoires.

Conclusion

Le corps humain constitue un environnement privilégié pour les agents pathogènes et est protégé par un système immunitaire efficace. Plusieurs barrières anatomiques et physiologiques créent un environnement hostile pour microbes et pathogènes. La première ligne de défense est constituée par la peau et les muqueuses, qui piègent et expulsent les agents pathogènes. Les voies respiratoires et gastro-intestinales constituent les prochaines barrières et sont protégées par les immunoglobulines et les protéines du complément. Enfin, les lymphocytes T, les macrophages et les cellules dendritiques sont les principales cellules de l’immunité cellulaire qui tuent directement les agents pathogènes.