Quel scientifique a découvert l’immunité cellulaire. Comment fonctionne l’immunité ?

Sergueï Nedospasov, membre correspondant de l'Académie russe des sciences, Boris Rudenko, chroniqueur à la revue «Science et vie».

Les percées révolutionnaires dans n’importe quel domaine scientifique se produisent rarement, une ou deux fois par siècle. Et pour se rendre compte qu'une révolution dans la connaissance du monde environnant s'est réellement produite, pour en évaluer les résultats, il faut parfois plus d'un an, voire plus d'une décennie, à la communauté scientifique et à la société dans son ensemble. En immunologie, une telle révolution s’est produite à la fin du siècle dernier. Il a été préparé par des dizaines de scientifiques exceptionnels qui ont avancé des hypothèses, fait des découvertes et formulé des théories, et certaines de ces théories et découvertes ont été faites il y a cent ans.

Paul Ehrlich (1854-1915).

Ilya Mechnikov (1845-1916).

Charles Janeway (1943-2003).

Jules Hoffmann.

Rouslan Medjitov.

La drosophile, mutante du gène Toll, a été envahie par des champignons et est morte, car elle ne possède pas de récepteurs immunitaires reconnaissant les infections fongiques.

Deux écoles, deux théories

Tout au long du XXe siècle, jusqu'au début des années 1990, dans les études sur l'immunité, les scientifiques partaient de la conviction que les vertébrés supérieurs, et en particulier les humains, possédaient le système immunitaire le plus parfait. C'est ce qu'il faut étudier en premier. Et si quelque chose n’a pas encore été « sous-découvert » dans l’immunologie des oiseaux, des poissons et des insectes, cela ne joue probablement pas un rôle particulier dans l’avancement de la compréhension des mécanismes de protection contre les maladies humaines.

L’immunologie en tant que science est apparue il y a un siècle et demi. Bien que la première vaccination soit associée au nom de Jenner, le père fondateur de l'immunologie est à juste titre considéré comme le grand Louis Pasteur, qui a commencé à chercher la réponse à la survie de la race humaine, malgré les épidémies dévastatrices régulières de peste, de variole, le choléra, qui s'abat sur les pays et les continents comme l'épée punitive du destin. Des millions, des dizaines de millions de morts. Mais dans les villes et les villages où les équipes funéraires n'ont pas eu le temps de retirer les cadavres des rues, il y avait ceux qui, de manière indépendante, sans l'aide de guérisseurs et de sorciers, ont fait face à un fléau mortel. Et aussi ceux qui n’ont pas du tout été touchés par la maladie. Cela signifie qu’il existe un mécanisme dans le corps humain qui le protège d’au moins certaines invasions extérieures. C'est ce qu'on appelle l'immunité.

Pasteur a développé des idées sur l'immunité artificielle, développant des méthodes pour la créer par la vaccination, mais il est progressivement devenu clair que l'immunité existe sous deux formes : naturelle (innée) et adaptative (acquise). Lequel est le plus important ? Lequel joue un rôle dans une vaccination réussie ? Au début du XXe siècle, pour répondre à cette question fondamentale, deux théories, deux écoles – celles de Paul Ehrlich et d’Ilya Mechnikov – se sont affrontées dans un débat scientifique houleux.

Paul Ehrlich n'est jamais allé à Kharkov ni à Odessa. Il a fréquenté ses universités de Breslau (Breslau, aujourd'hui Wroclaw) et de Strasbourg, a travaillé à Berlin, à l'Institut Koch, où il a créé la première station de contrôle sérologique au monde, puis a dirigé l'Institut de thérapie expérimentale de Francfort-sur-le-Main, qui porte aujourd'hui son nom. Et ici, il faut reconnaître que, conceptuellement, Ehrlich a fait plus que quiconque pour l’immunologie dans toute l’histoire de cette science.

Mechnikov a découvert le phénomène de phagocytose - la capture et la destruction par des cellules spéciales - macrophages et neutrophiles - de microbes et autres particules biologiques étrangères au corps. C’est ce mécanisme, pensait-il, qui est le principal du système immunitaire, construisant des lignes de défense contre les agents pathogènes envahisseurs. Ce sont les phagocytes qui se précipitent à l'attaque, provoquant une réaction inflammatoire, par exemple avec une injection, un éclat, etc.

Ehrlich a soutenu le contraire. Le rôle principal dans la protection contre les infections n'appartient pas aux cellules, mais aux anticorps qu'elles découvrent - des molécules spécifiques qui se forment dans le sérum sanguin en réponse à l'introduction d'un agresseur. La théorie d'Ehrlich s'appelle la théorie de l'immunité humorale.

Il est intéressant de noter que des rivaux scientifiques irréconciliables - Mechnikov et Ehrlich - ont partagé le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1908 pour leurs travaux dans le domaine de l'immunologie, bien qu'à cette époque, les succès théoriques et pratiques d'Ehrlich et de ses disciples semblaient réfuter complètement le vues de Mechnikov. On disait même que le prix aurait été attribué à ce dernier plutôt sur la base de l'ensemble de ses mérites (ce qui n'est ni exclu ni honteux : l'immunologie n'est qu'un des domaines dans lesquels le scientifique russe a travaillé, sa contribution à la science mondiale est énorme). Cependant, même si c'était le cas, il s'est avéré que les membres du Comité Nobel avaient bien plus raison qu'ils ne le croyaient eux-mêmes, même si la confirmation de cela n'est venue qu'un siècle plus tard.

Ehrlich est décédé en 1915, Mechnikov n'a survécu qu'un an à son adversaire, de sorte que la controverse scientifique la plus fondamentale s'est développée jusqu'à la fin du siècle sans la participation de ses initiateurs. Entre-temps, tout ce qui s’est passé en immunologie au cours des décennies suivantes a confirmé que Paul Ehrlich avait raison. Il a été découvert que les globules blancs, les lymphocytes, sont divisés en deux types : B et T (il faut ici souligner que la découverte des lymphocytes T au milieu du XXe siècle a amené la science de l'immunité acquise à un niveau complètement différent - le les fondateurs n'auraient pas pu prévoir cela). Ce sont eux qui organisent la protection contre les virus, les microbes, les champignons et, en général, contre les substances hostiles à l'organisme. Les lymphocytes B produisent des anticorps qui se lient à la protéine étrangère, neutralisant ainsi son activité. Et les lymphocytes T détruisent les cellules infectées et aident à éliminer l'agent pathogène du corps par d'autres moyens, et dans les deux cas, une « mémoire » de l'agent pathogène se forme, de sorte qu'il est beaucoup plus facile pour le corps de lutter contre la réinfection. Ces lignées protectrices sont capables de traiter de la même manière leurs propres protéines, mais dégénérées, ce qui devient dangereuse pour l'organisme. Malheureusement, une telle capacité, en cas d'échec dans la mise en place du mécanisme complexe de l'immunité adaptative, peut devenir la cause de maladies auto-immunes, lorsque les lymphocytes, ayant perdu la capacité de distinguer leurs propres protéines des protéines étrangères, commencent à « tirer » à eux-mêmes »...

Ainsi, jusque dans les années 80 du XXe siècle, l'immunologie s'est développée principalement selon la voie indiquée par Ehrlich, et non par Metchnikoff. Incroyablement complexe, fantastiquement sophistiquée au fil de millions d’années d’évolution, l’immunité adaptative a progressivement révélé ses mystères. Les scientifiques ont créé des vaccins et des sérums censés aider l'organisme à organiser une réponse immunitaire à l'infection aussi rapidement et efficacement que possible, et ont obtenu des antibiotiques capables de supprimer l'activité biologique de l'agresseur, facilitant ainsi le travail des lymphocytes. Certes, comme de nombreux micro-organismes sont en symbiose avec l'hôte, les antibiotiques attaquent leurs alliés avec non moins d'enthousiasme, affaiblissant voire annulant leurs fonctions bénéfiques, mais la médecine s'en est aperçue et a tiré la sonnette d'alarme bien plus tard...

Cependant, les frontières d'une victoire complète sur les maladies, qui semblaient au début si réalisables, se sont éloignées de plus en plus vers l'horizon, car au fil du temps, des questions sont apparues et accumulées auxquelles la théorie dominante avait du mal à répondre ou ne pouvait pas répondre du tout. Et la création de vaccins ne s’est pas déroulée aussi bien que prévu.

On sait que 98 % des créatures vivant sur Terre sont généralement dépourvues d'immunité adaptative (dans l'évolution, elle n'apparaît qu'au niveau des poissons à mâchoires). Mais ils ont tous aussi leurs propres ennemis dans le microcosme biologique, leurs propres maladies et même des épidémies, auxquelles les populations font face avec assez de succès. On sait également que la microflore humaine contient de nombreux organismes qui, semble-t-il, sont simplement obligés de provoquer des maladies et de déclencher une réponse immunitaire. Cependant, cela ne se produit pas.

Il existe des dizaines de questions similaires. Pendant des décennies, ils sont restés ouverts.

Comment commencent les révolutions

En 1989, l’immunologiste américain, le professeur Charles Janeway, publie un ouvrage qui est très vite reconnu comme visionnaire, même si, comme la théorie de Metchnikoff, il a eu et a encore des adversaires sérieux et érudits. Janeway a suggéré que sur les cellules humaines responsables de l'immunité, il existe des récepteurs spéciaux qui reconnaissent certains composants structurels des agents pathogènes (bactéries, virus, champignons) et déclenchent un mécanisme de réponse. Puisqu’il existe un nombre incalculable d’agents pathogènes potentiels dans le monde sublunaire, Janeway a suggéré que les récepteurs reconnaîtraient également certaines structures chimiques « invariantes » caractéristiques de toute une classe d’agents pathogènes. Sinon, il n’y aura tout simplement pas assez de gènes !

Quelques années plus tard, le professeur Jules Hoffmann (qui deviendra plus tard président de l'Académie française des sciences) découvre que la mouche des fruits - participante presque indispensable aux découvertes les plus importantes en génétique - possède un système de défense jusqu'alors incompris et méconnu. Il s’est avéré que cette mouche des fruits possède un gène spécial qui est non seulement important pour le développement des larves, mais est également associé à l’immunité innée. Si ce gène est gâté chez une mouche, elle meurt lorsqu'elle est infectée par des champignons. De plus, il ne mourra pas d'autres maladies, par exemple de nature bactérienne, mais inévitablement d'une maladie fongique. La découverte nous a permis de tirer trois conclusions importantes. Premièrement, la mouche primitive des fruits est dotée d’un système immunitaire inné puissant et efficace. Deuxièmement, ses cellules possèdent des récepteurs qui reconnaissent les infections. Troisièmement, le récepteur est spécifique à une certaine classe d’infections, c’est-à-dire qu’il est capable de reconnaître non pas une « structure » étrangère, mais seulement une structure très spécifique. Mais ce récepteur ne protège pas contre une autre « structure ».

Ces deux événements – une théorie presque spéculative et le premier résultat expérimental inattendu – doivent être considérés comme le début de la grande révolution immunologique. Puis, comme cela arrive en science, les événements se sont développés progressivement. Ruslan Medzhitov, diplômé de l'Université de Tachkent, puis de l'Université d'État de Moscou, puis professeur à l'Université de Yale (États-Unis) et étoile montante de l'immunologie mondiale, a été le premier à découvrir ces récepteurs sur les cellules humaines.

Ainsi, près de cent ans plus tard, le vieux conflit théorique entre les grands rivaux scientifiques fut enfin résolu. J'ai décidé que les deux avaient raison - leurs théories se complétaient et la théorie de I. I. Mechnikov a reçu une nouvelle confirmation expérimentale.

En fait, une révolution conceptuelle a eu lieu. Il s'est avéré que pour tout le monde sur Terre, l'immunité innée est la principale. Et seuls les organismes les plus « avancés » sur l’échelle de l’évolution – les vertébrés supérieurs – acquièrent en outre l’immunité acquise. Cependant, c'est l'inné qui dirige son initiation et son fonctionnement ultérieur, même si de nombreux détails sur la manière dont tout cela est régulé restent à établir.

"L'adjuvant de Son Excellence"

De nouvelles perspectives sur l’interaction des branches innées et acquises de l’immunité ont aidé à comprendre ce qui restait flou auparavant.

Comment fonctionnent les vaccins lorsqu’ils fonctionnent ? Sous forme générale (et très simplifiée), cela ressemble à ceci. Un agent pathogène affaibli (généralement un virus ou une bactérie) est injecté dans le sang d'un animal donneur, comme un cheval, une vache, un lapin, etc. Le système immunitaire de l'animal produit une réponse protectrice. Si la réponse protectrice est associée à des facteurs humoraux - des anticorps, alors ses supports matériels peuvent être purifiés et transférés dans le sang humain, transférant simultanément le mécanisme de protection. Dans d’autres cas, la personne elle-même est infectée ou immunisée avec un agent pathogène affaibli (ou tué), dans l’espoir de provoquer une réponse immunitaire capable de protéger contre le véritable agent pathogène et même de s’ancrer dans la mémoire cellulaire pendant de nombreuses années. C’est ainsi qu’Edward Jenner, à la fin du XVIIIe siècle, fut le premier dans l’histoire de la médecine à vacciner contre la variole.

Toutefois, cette technique ne fonctionne pas toujours. Ce n'est pas un hasard s'il n'existe toujours pas de vaccin contre le sida, la tuberculose et le paludisme, les trois maladies les plus dangereuses à l'échelle mondiale. De plus, de nombreux composés chimiques simples ou protéines étrangères à l’organisme et qui devraient simplement initier une réponse du système immunitaire ne réagissent pas ! Et cela se produit souvent parce que le mécanisme du principal défenseur - l'immunité innée - reste éveillé.

L'un des moyens de surmonter cet obstacle a été démontré expérimentalement par le pathologiste américain J. Freund. Le système immunitaire fonctionnera pleinement si l’antigène hostile est mélangé à un adjuvant. Un adjuvant est une sorte d’intermédiaire, un assistant lors de la vaccination ; dans les expériences de Freund, il se composait de deux composants. Le premier - une suspension eau-huile - effectuait une tâche purement mécanique de libération lente de l'antigène. Et le deuxième composant est, à première vue, assez paradoxal : des bactéries tuberculeuses séchées et bien broyées (bacilles de Koch). Les bactéries sont mortes, elles ne sont pas capables de provoquer une infection, mais les récepteurs immunitaires innés les reconnaîtront immédiatement et activeront leurs mécanismes de défense à pleine capacité. C’est alors que commence le processus d’activation de la réponse immunitaire adaptative à l’antigène mélangé à l’adjuvant.

La découverte de Freund était purement expérimentale et peut donc sembler privée. Mais Janeway y sentit un moment d’une importance générale. De plus, il a même qualifié l'incapacité d'induire une réponse immunitaire complète à une protéine étrangère chez les animaux de laboratoire ou chez l'homme de « sale petit secret des immunologistes » (sous-entendant que cela ne peut être fait qu'en présence d'un adjuvant, et non on comprend comment agit l'adjuvant).

Janeway a suggéré que le système immunitaire inné reconnaît les bactéries (vivantes et mortes) grâce aux composants de leurs parois cellulaires. Les bactéries qui vivent « seules » ont besoin de parois cellulaires multicouches solides pour leur protection externe. Nos cellules, sous une puissante couverture de tissus protecteurs externes, n’ont pas besoin de telles coques. Et les membranes bactériennes sont synthétisées à l'aide d'enzymes que nous n'avons pas, et donc les composants des parois bactériennes sont précisément ces structures chimiques, indicateurs idéaux de la menace d'infection, pour lesquelles le corps, en cours d'évolution, a produit récepteurs de reconnaissance.

Une petite digression dans le contexte du sujet principal.

Là vivait un bactériologiste danois Christian Joachim Gram (1853-1938), qui s'occupait de la systématisation des infections bactériennes. Il a découvert une substance qui colorait les bactéries d'une classe et non d'une autre. Ceux qui sont devenus roses sont désormais appelés Gram-positifs en l'honneur du scientifique, et ceux qui sont restés incolores sont Gram-négatifs. Chaque classe contient des millions de bactéries différentes. Pour l'homme - nocifs, neutres et même bénéfiques, ils vivent dans le sol, l'eau, la salive, les intestins - n'importe où. Nos récepteurs protecteurs sont capables de reconnaître sélectivement les deux, y compris une protection appropriée contre ceux qui sont dangereux pour leur porteur. Et le colorant de Gram pourrait les distinguer en se liant (ou en ne se liant pas) aux mêmes composants « invariants » des parois bactériennes.

Il s'est avéré que les parois des mycobactéries - à savoir les bacilles tuberculeux - sont particulièrement complexes et sont reconnues par plusieurs récepteurs à la fois. C'est probablement pourquoi ils possèdent d'excellentes propriétés adjuvantes. Ainsi, le but de l’utilisation d’un adjuvant est de tromper le système immunitaire en lui envoyant un faux signal indiquant que le corps est infecté par un agent pathogène dangereux. Forcez une réaction. Mais en fait, le vaccin ne contient pas du tout un tel agent pathogène ou n’est pas si dangereux.

Nul doute qu’il sera possible de trouver d’autres adjuvants, notamment non naturels, pour les immunisations et les vaccinations. Cette nouvelle orientation de la science biologique revêt une importance capitale pour la médecine.

Activer/désactiver le gène souhaité

Les technologies modernes permettent de désactiver (« knock-out ») le seul gène d'une souris expérimentale qui code pour l'un des récepteurs immunitaires innés. Par exemple, responsable de la reconnaissance des mêmes bactéries à Gram négatif. Ensuite, la souris perd la capacité d'assurer sa défense et, étant infectée, meurt, bien que tous les autres composants de son immunité ne soient pas altérés. C'est exactement ainsi que le travail du système immunitaire au niveau moléculaire est étudié aujourd'hui expérimentalement (nous avons déjà évoqué l'exemple d'une mouche des fruits). En parallèle, les cliniciens apprennent à associer le manque d’immunité contre certaines maladies infectieuses à des mutations dans des gènes spécifiques. Depuis des centaines d'années, on connaît des exemples où dans certaines familles, clans et même tribus, il y avait un taux de mortalité extrêmement élevé d'enfants en bas âge à cause de maladies très spécifiques. Il apparaît désormais clairement que, dans certains cas, la cause est une mutation d’un composant du système immunitaire inné. Le gène est désactivé – partiellement ou complètement. Puisque la plupart de nos gènes sont en deux copies, nous devons faire des efforts particuliers pour nous assurer que les deux copies sont endommagées. Cet objectif peut être « atteint » grâce à des mariages consanguins ou à l’inceste. Ce serait une erreur de penser que cela explique tous les cas de maladies héréditaires du système immunitaire.

Quoi qu’il en soit, si la raison est connue, il est possible de trouver un moyen d’éviter l’irréparable, au moins à l’avenir. Si un enfant présentant une déficience immunitaire congénitale diagnostiquée est délibérément protégé d'une infection dangereuse jusqu'à l'âge de 2-3 ans, alors avec l'achèvement de la formation du système immunitaire, le danger mortel pour lui peut disparaître. Même sans une seule couche de protection, il sera capable de faire face à la menace et éventuellement de vivre pleinement sa vie. Le danger demeurera, mais son niveau diminuera considérablement. Il reste encore de l’espoir qu’un jour la thérapie génique fasse partie de la pratique quotidienne. Il suffira alors au patient de transférer le gène « sain », sans mutation. Chez la souris, les scientifiques peuvent non seulement désactiver un gène, mais aussi l’activer. Chez l'homme, c'est beaucoup plus difficile.

À propos des bienfaits du lait caillé

Il convient de rappeler une autre prévoyance de I.I. Mechnikov. Il y a cent ans, il a relié l'activité des phagocytes qu'il avait découvert à la nutrition humaine. Il est bien connu qu’au cours des dernières années de sa vie, il a activement consommé et promu du yaourt et d’autres produits laitiers fermentés, affirmant que le maintien de l’environnement bactérien nécessaire dans l’estomac et les intestins est extrêmement important tant pour l’immunité que pour l’espérance de vie. Et puis il avait encore raison.

En effet, les recherches menées ces dernières années ont montré que la symbiose entre les bactéries intestinales et le corps humain est bien plus profonde et complexe qu’on ne le pensait auparavant. Les bactéries n’aident pas seulement le processus de digestion. Puisqu’elles contiennent toutes les structures chimiques caractéristiques des microbes, même les bactéries les plus bénéfiques doivent être reconnues par le système immunitaire inné des cellules intestinales. Il s'est avéré que, grâce aux récepteurs immunitaires innés, les bactéries envoient au corps des signaux « toniques », dont la signification n'a pas encore été entièrement établie. Mais on sait déjà que le niveau de ces signaux est très important et s'il diminue (par exemple, il n'y a pas assez de bactéries dans les intestins, notamment à cause de l'abus d'antibiotiques), alors c'est un des facteurs de la développement possible de maladies oncologiques du tractus intestinal.

Vingt ans qui se sont écoulés depuis la dernière (est-ce la dernière ?) révolution en immunologie est une période trop courte pour une application pratique et généralisée de nouvelles idées et théories. Bien qu'il soit peu probable qu'il existe au moins une société pharmaceutique sérieuse dans le monde qui mène du développement sans prendre en compte les nouvelles connaissances sur les mécanismes de l'immunité innée. Et certains succès pratiques ont déjà été obtenus, notamment dans le développement de nouveaux adjuvants pour vaccins.

Et une compréhension plus approfondie des mécanismes moléculaires de l'immunité - à la fois innés et acquis (il ne faut pas oublier qu'ils doivent agir ensemble - l'amitié gagnée) - conduira inévitablement à des progrès significatifs en médecine. Il n’y a aucune raison d’en douter. Il suffit d'attendre un peu.

Mais là où tout retard est extrêmement indésirable, c'est dans l'éducation de la population, ainsi que dans le changement des stéréotypes dans l'enseignement de l'immunologie. Sinon, nos pharmacies continueront à être remplies de médicaments locaux censés renforcer universellement l’immunité.

Sergey Arturovich Nedospasov - Chef du Département d'immunologie, Faculté de biologie, Université d'État de Moscou. M. V. Lomonosova, chef du laboratoire de l'Institut de biologie moléculaire du nom. V. A. Engelhardt RAS, chef du département de l'Institut de biologie physique et chimique du nom. A. N. Belozerski.

« Science et Vie » sur l’immunité :

Petrov R. Juste au but. - 1990, n°8.

Mate J. Man du point de vue d'un immunologiste. - 1990, n°8.

Tchaïkovski Yu. Anniversaire de Lamarck-Darwin et la révolution en immunologie. - 2009, non.

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Tout le monde connaît le mot mystérieux « immunité » – le mécanisme de défense de l’organisme contre les corps étrangers et nuisibles. Mais comment fonctionne le système immunitaire, s’en sort-il et comment pouvons-nous l’aider ? Comment les découvertes ont-elles eu lieu dans ce domaine et qu'ont-elles donné et donnent-elles ?

Ilya Mechnikov et sa découverte

Même dans les temps anciens, les gens comprenaient que le corps bénéficiait d’une protection particulière. Lors des épidémies de variole, de peste et de choléra, lorsque les équipes funéraires n'avaient pas le temps de retirer les cadavres des rues, il y avait ceux qui faisaient face à la maladie ou ceux qui n'en étaient pas du tout touchés. Cela signifie que le corps humain dispose d’un mécanisme qui le protège des infections extérieures. C'est ce qu'on appelle l'immunité (du latin immunitas - libération, se débarrasser de quelque chose) - c'est la capacité du corps à résister, neutraliser et détruire les cellules étrangères, diverses infections et virus.

Même dans la Chine ancienne, les médecins remarquaient qu'une personne qui avait été malade une fois ne contractait plus la variole (l'épidémie de variole a déferlé pour la première fois sur la Chine au 4ème siècle). Ces observations ont conduit aux premières tentatives de protection contre l’infection par contamination artificielle avec du matériel infectieux. Les médecins ont commencé à souffler des croûtes de variole écrasées dans le nez de personnes en bonne santé et ont administré des « injections » à des personnes en bonne santé à partir du contenu des flacons de patients atteints de variole. En Turquie, les premiers « cobayes » étaient des filles élevées pour le harem afin que leur beauté ne souffre pas des cicatrices de la variole.

Les scientifiques ont longtemps lutté pour expliquer ces phénomènes.

Le père fondateur de l'immunologie à la fin du XIXe siècle était le célèbre médecin français Louis Pasteur, qui croyait que l'immunité du corps contre les microbes et les maladies était déterminée par le fait que le corps humain n'était pas adapté aux microbes comme milieu nutritif, mais il ne pouvait pas décrire le mécanisme du processus immunitaire.

Cela a été fait pour la première fois par le grand biologiste et pathologiste russe Ilya Mechnikov, qui s'intéressait à l'histoire naturelle depuis son enfance. Après avoir suivi un cours de 4 ans au département des sciences naturelles de l'Université de Kharkov en 2 ans, il s'est engagé dans des recherches sur l'embryologie des invertébrés et à l'âge de 19 ans il est devenu candidat en sciences, et à 22 ans il est devenu docteur en sciences. science et a dirigé le nouvel Institut de bactériologie à Odessa, où il a étudié l'effet des cellules protectrices des chiens, des lapins et des singes contre les microbes responsables de diverses maladies infectieuses.

Plus tard, Ilya Mechnikov, alors qu'il étudiait la digestion intracellulaire des invertébrés, observa une larve d'étoile de mer au microscope et une nouvelle idée lui vint. Tout comme une personne ressent une inflammation lorsqu'un éclat se produit lorsque les cellules réagissent contre le corps étranger, il a suggéré que quelque chose de similaire devrait se produire lorsqu'un éclat est inséré dans un corps. Il inséra une épine de rose dans les cellules transparentes en mouvement d'une étoile de mer (amibocytes) et, au bout d'un moment, il vit que les amibocytes s'étaient accumulés autour de l'éclat et essayaient soit d'absorber le corps étranger, soit de créer une couche protectrice autour de lui.

Mechnikov a donc eu l'idée qu'il existe des cellules qui remplissent une fonction protectrice dans le corps.

En 1883, Mechnikov s'exprima lors d'un congrès de naturalistes et de médecins à Odessa avec un rapport intitulé « Les pouvoirs de guérison du corps », dans lequel il exprima pour la première fois son idée sur les organes de défense spéciaux du corps. Dans son rapport, il a été le premier à suggérer que le système d'organes de guérison des vertébrés devrait inclure la rate, les ganglions lymphatiques et la moelle osseuse.

Cela a été dit il y a plus de 130 ans, lorsque les médecins croyaient sérieusement que le corps n'était débarrassé des bactéries qu'avec l'aide de l'urine, de la sueur, de la bile et du contenu intestinal.

En 1987, Mechnikov et sa famille quittent la Russie et, à l'invitation du microbiologiste Louis Pasteur, deviennent chef d'un laboratoire à l'Institut privé Pasteur de Paris (Louis Pasteur est connu pour avoir développé des vaccins contre la rage, en utilisant les cerveaux séchés de la rage). lapins infectés, contre le charbon, le choléra du poulet, la rubéole porcs).

Mechnikov et Pasteur ont introduit un nouveau concept d’« immunité », qui désigne l’immunité du corps contre divers types d’infections et contre toute cellule génétiquement étrangère.

Mechnikov a appelé les cellules qui absorbaient ou enveloppaient un corps étranger entré dans le corps phagocytes, ce qui signifie en latin « dévoreurs », et le phénomène lui-même était appelé phagocytose. Il a fallu plus de 20 ans au scientifique pour prouver sa théorie.

Les cellules phagocytaires comprennent les leucocytes, que Mechnikov a divisés en microphages et macrophages. Les « radars » des phagocytes détectent un objet nocif dans l'organisme, le détruisent (détruisent, digèrent) et exposent les antigènes de la particule digérée à la surface de leur membrane cellulaire. Après cela, entrant en contact avec d'autres cellules immunitaires, le phagocyte leur transmet des informations sur l'objet nuisible - bactéries, virus, champignons et autres agents pathogènes. Ces cellules « se souviennent » de l’antigène présenté afin que si celui-ci est à nouveau exposé, elles soient capables de riposter. C'était sa théorie.

Parlant d'Ilya Mechnikov, j'ajouterai qu'il a créé la première école russe de microbiologistes, d'immunologistes et de pathologistes, qu'il avait de multiples facettes dans ses connaissances (il s'intéressait, par exemple, aux questions de vieillissement) et qu'il est décédé dans un pays étranger en 1916 après avoir souffert crise cardiaque à l'âge de 71 ans. Mechnikov a dû endurer la mort de sa première femme des suites de la tuberculose, une confrontation scientifique acharnée avec les microbiologistes allemands Paul Ehrlich et Robert Koch, qui ont complètement rejeté la théorie de la phagocytose. Ensuite, Mechnikov est venu à l'Institut d'hygiène de Berlin, dirigé par Koch, pour montrer certains des résultats de ses travaux sur la phagocytose, mais cela n'a pas convaincu Koch, et seulement 19 ans après la première rencontre avec le chercheur russe, en 1906, Koch a admis publiquement qu'il avait tort. Mechnikov a également travaillé sur un vaccin contre la tuberculose, la fièvre typhoïde et la syphilis. Il a développé une pommade prophylactique, qu'il a testée sur lui-même après avoir spécifiquement contracté la syphilis. Cette pommade protégeait de nombreux soldats, parmi lesquels la prévalence de la maladie atteignait 20 %. Aujourd'hui, un certain nombre d'instituts bactériologiques et immunologiques en Russie portent le nom de I.I.

Pour la découverte de la théorie phagocytaire (cellulaire) de l'immunité, Ilya Mechnikov a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine avec Paul Ehrlich, l'auteur de la théorie humorale de l'immunité.

Paul Ehrlich a fait valoir que le rôle principal dans la protection contre les infections n'appartient pas aux cellules, mais aux anticorps qu'il a découverts - des molécules spécifiques qui se forment dans le sérum sanguin en réponse à l'introduction d'un agresseur. La théorie d'Ehrlich est appelée théorie de l'immunité humorale (cette partie du système immunitaire qui remplit sa fonction dans les fluides du corps - sang, liquides interstitiels).

En attribuant en 1908 un prix prestigieux pour deux aux scientifiques opposés Mechnikov et Ehrlich, les membres du Comité Nobel de l'époque n'imaginaient même pas que leur décision était visionnaire : les deux scientifiques se sont révélés avoir raison dans leurs théories.

Ils n'ont révélé que quelques points clés de la « première ligne de défense » : le système immunitaire inné.

Deux types d'immunité et leur relation

Il s’avère que dans la nature, il existe deux lignes de défense ou deux types d’immunité. Le premier est le système immunitaire inné, qui vise à détruire la membrane cellulaire d’une cellule étrangère. Elle est inhérente à tous les êtres vivants, de la puce drosophile à l'homme. Mais si, néanmoins, une molécule protéique étrangère parvient à franchir la « première ligne de défense », elle est traitée par la « deuxième ligne » - l'immunité acquise. L’immunité innée se transmet au bébé pendant la grossesse, par héritage.

L'immunité acquise (spécifique) est la forme de protection la plus élevée, caractéristique uniquement des vertébrés. Le mécanisme de l'immunité acquise est très complexe : lorsqu'une molécule de protéine étrangère pénètre dans l'organisme, les globules blancs (leucocytes) commencent à produire des anticorps - pour chaque protéine (antigène), son propre anticorps spécifique est produit. Tout d'abord, les lymphocytes T (lymphocytes T) sont activés et commencent à produire des substances actives qui déclenchent la synthèse d'anticorps par les lymphocytes B (lymphocytes B). La force ou la faiblesse du système immunitaire est généralement évaluée par le nombre de cellules B et T. Ensuite, les anticorps produits « reposent » sur des protéines antigéniques nocives qui se trouvent à la surface du virus ou de la bactérie et le développement de l'infection dans le corps est bloqué.

Comme l’immunité innée, l’immunité acquise se divise en cellulaire (lymphocytes T) et humorale (anticorps produits par les lymphocytes B).

Le processus de production d’anticorps protecteurs ne démarre pas immédiatement ; il comporte une certaine période d’incubation, selon le type d’agent pathogène. Mais si le processus d’activation a commencé, alors lorsque l’infection tente de réintégrer l’organisme, les cellules B, qui peuvent rester longtemps dans un « état dormant », réagissent immédiatement en produisant des anticorps et l’infection sera détruite. Par conséquent, une personne développe une immunité contre certains types d’infections pour le reste de sa vie.

Le système immunitaire inné est non spécifique et n'a pas de « mémoire à long terme » ; il réagit aux structures moléculaires qui font partie de la membrane cellulaire des bactéries, inhérentes à tous les micro-organismes pathogènes.

C’est l’immunité innée qui dirige le déclenchement et le travail ultérieur de l’immunité acquise. Mais comment le système immunitaire inné signale-t-il au système immunitaire acquis de produire des anticorps spécifiques ? Le prix Nobel 2011 a été décerné pour avoir résolu cette question clé en immunologie.

En 1973, Ralph Steinman découvre un nouveau type de cellules, qu'il appelle dendritiques, car en apparence elles ressemblent aux dendrites de neurones à structure ramifiée. Les cellules ont été trouvées dans tous les tissus du corps humain entrés en contact avec l’environnement extérieur : dans la peau, les poumons et la membrane muqueuse du tractus gastro-intestinal.

Steinman a prouvé que les cellules dendritiques servent d’intermédiaires entre l’immunité innée et acquise. Autrement dit, la « première ligne de défense » envoie à travers elles un signal qui active les lymphocytes T et déclenche une cascade de production d’anticorps par les lymphocytes B.

La tâche principale des dendrocytes est de capturer les antigènes et de les présenter aux lymphocytes T et B. Ils peuvent même étendre leurs « tentacules » à travers la surface muqueuse pour collecter les antigènes de l’extérieur. Après avoir digéré les substances étrangères, ils exposent leurs fragments à leur surface et se déplacent vers les ganglions lymphatiques, où ils rencontrent les lymphocytes. Ils inspectent les fragments présentés, reconnaissent « l’image de l’ennemi » et développent une puissante réponse immunitaire.

Ralph Steinman a pu prouver que l’immunité a un « conducteur » particulier. Ce sont des cellules sentinelles spéciales qui sont constamment occupées à rechercher des invasions étrangères dans le corps. Habituellement, ils se trouvent sur la peau, les muqueuses et attendent dans les coulisses pour commencer à agir. Après avoir détecté des «étrangers», les cellules dendritiques commencent à battre le tambour - elles envoient un signal aux lymphocytes T, qui à leur tour avertissent les autres cellules immunitaires de leur volonté de repousser l'attaque. Les cellules dendritiques peuvent prélever des protéines d’agents pathogènes et les présenter au système immunitaire inné pour qu’il les reconnaisse.

Des recherches plus approfondies menées par Steinman et d'autres scientifiques ont montré que les dendrocytes régulent l'activité du système immunitaire, empêchant ainsi les attaques contre les propres molécules de l'organisme et le développement de maladies auto-immunes.

Steinman s'est rendu compte que les orchestrateurs du système immunitaire pouvaient non seulement lutter contre les infections, mais également traiter les maladies auto-immunes et les tumeurs. À partir de cellules dendritiques, il a créé des vaccins contre plusieurs types de cancer, qui font actuellement l'objet d'essais cliniques. Le laboratoire de Steinman travaille actuellement sur un vaccin contre le VIH. Les oncologues placent également leurs espoirs en eux.

Il est lui-même devenu le principal sujet de test dans la lutte contre le cancer.

L'Université Rockefeller a déclaré que le traitement contre le cancer de Steinman avait prolongé sa vie. Le scientifique a réussi à vivre quatre ans et demi, malgré le fait que les chances de prolonger la vie d'au moins un an pour ce type de cancer ne dépassent pas 5 pour cent. Une semaine avant sa mort, il a continué à travailler dans son laboratoire et est décédé quelques heures avant que le comité Nobel ne décide de lui attribuer un prix prestigieux (bien que, selon les règles, le prix Nobel ne soit pas décerné à titre posthume, mais dans ce cas une exception a été faite et la famille du scientifique a reçu l'argent) .

Le prix Nobel 2011 a été décerné non seulement à Ralph Steinman pour sa découverte des cellules dendritiques et de leur rôle dans l'activation de l'immunité adaptative, mais également à Bruce Beutler et Jules Hoffmann pour leur découverte des mécanismes d'activation de l'immunité innée.

Théorie de l'immunité

Une autre contribution à la théorie de l'immunité a été apportée par l'immunobiologiste américain d'origine russo-ouzbèke Ruslan Medzhitov, qui, après avoir obtenu son diplôme de l'Université de Tachkent et ses études supérieures à l'Université d'État de Moscou, est devenu plus tard professeur à l'Université de Yale (États-Unis) et chercheur scientifique. sommité de l’immunologie mondiale.

Il a découvert des récepteurs protéiques sur les cellules humaines et a retracé leur rôle dans le système immunitaire.

En 1996, après plusieurs années de collaboration, Medzhitov et Janeway ont réalisé une véritable percée. Ils ont suggéré que les molécules étrangères soient reconnues par le système immunitaire inné à l’aide de récepteurs spéciaux.

Et ils ont découvert ces récepteurs qui alertent une branche du système immunitaire – les lymphocytes T et les lymphocytes B – pour parer aux attaques d’agents pathogènes et sont appelés récepteurs Toll. Les récepteurs sont principalement situés sur les cellules phagocytaires responsables de l’immunité innée.

Sous un fort grossissement d'un microscope électronique équipé d'un accessoire de balayage, de nombreuses microvillosités sont visibles à la surface des lymphocytes B. Sur ces microvillosités se trouvent des structures moléculaires - des récepteurs (dispositifs sensibles) qui reconnaissent les antigènes - des substances complexes qui provoquent une réaction immunitaire dans le corps. Cette réaction consiste en la formation d'anticorps par les cellules lymphoïdes. Le nombre (densité de distribution) de ces récepteurs à la surface des lymphocytes B est très important.

Il a été établi que le système immunitaire inné est intégré au génome de l’organisme. Pour toutes les créatures sur Terre, l'immunité innée est la principale. Et ce n’est que chez les organismes les plus « avancés » sur l’échelle de l’évolution – les vertébrés supérieurs – que l’immunité acquise apparaît. Cependant, c’est l’inné qui dirige son lancement et son travail ultérieur.

Les œuvres de Ruslan Medzhitov sont reconnues dans le monde entier. Il a reçu de nombreux prix scientifiques prestigieux, dont le prix Shao de médecine en 2011, souvent appelé « prix Nobel de l'Est » dans les milieux scientifiques. Ce prix annuel est destiné à honorer « les scientifiques, sans distinction de race, de nationalité ou d'appartenance religieuse, qui ont fait des découvertes significatives dans la recherche et le développement universitaires et scientifiques, et dont les travaux ont eu un impact positif significatif sur l'humanité ». Le Prix Shao a été créé en 2002 sous le patronage de Shao Yifu, philanthrope avec un demi-siècle d'expérience, l'un des fondateurs du cinéma en Chine et dans plusieurs autres pays d'Asie du Sud-Est.

À bien des égards, nous pouvons nous-mêmes prendre soin de notre santé grâce à des connaissances utiles dans ce domaine. Abonnez-vous à mes actualités - articles intéressants sur l'alimentation, les plantes et un mode de vie sain.

Les bases de l'immunologie ont été posées par l'invention du microscope, grâce auquel il a été possible de détecter le premier groupe de micro-organismes - les bactéries pathogènes.

À la fin du XVIIIe siècle, le médecin de campagne anglais Edward Jenner a signalé la première tentative réussie de prévention de la maladie par la vaccination. Son approche est née de l'observation d'un phénomène intéressant : les laitières étaient souvent infectées par la variole et ne souffraient donc pas de la variole. Jenner a injecté au petit garçon du pus provenant d'une pustule de variole (abcès) et était convaincu que le garçon était immunisé contre la variole.

Les travaux de Jenner ont donné lieu à l'étude de la théorie germinale des maladies au XIXe siècle par Pasteur en France et Koch en Allemagne. Ils ont découvert des facteurs antibactériens dans le sang d’animaux immunisés avec des cellules microbiennes.

Louis Pasteur a réussi à cultiver divers microbes en laboratoire. Comme cela arrive souvent en science, la découverte a été faite par hasard lors de la culture d’agents pathogènes du choléra du poulet. Pendant le travail, une des tasses contenant des microbes a été oubliée sur la table du laboratoire. C'était l'été. Les microbes contenus dans la tasse ont été chauffés plusieurs fois par les rayons du soleil, se sont desséchés et ont perdu leur capacité à provoquer des maladies. Cependant, les poulets ayant reçu ces cellules défectueuses ont été protégés contre une nouvelle culture de bactéries cholériques. Non seulement les bactéries affaiblies ne provoquaient pas de maladie, mais elles fournissaient au contraire l'immunité.

En 1881, Louis Pasteur développa principes de création de vaccins de micro-organismes affaiblis afin de prévenir le développement de maladies infectieuses.

En 1908, Ilya Ilitch Mechnikov et Paul Ehrlich reçurent le prix Nobel pour leurs travaux sur la théorie de l'immunité.

I. Mechnikov a créé la théorie cellulaire (phagocytaire) de l'immunité, selon laquelle le rôle décisif dans l'immunité antibactérienne appartient à la phagocytose.

Tout d'abord, I. I. Mechnikov, en tant que zoologiste, a étudié expérimentalement les invertébrés marins de la faune de la mer Noire à Odessa et a attiré l'attention sur le fait que certaines cellules (coelomocytes) de ces animaux absorbent toutes les particules étrangères (y compris les bactéries) qui pénètrent dans l'environnement interne. . Il voit alors une analogie entre ce phénomène et l’absorption de corps microbiens par les globules blancs des vertébrés. I. I. Mechnikov s'est rendu compte que ce phénomène n'est pas la nutrition d'une cellule donnée, mais un processus de protection dans l'intérêt de l'organisme tout entier. Le scientifique a nommé les cellules protectrices qui agissent de cette manière phagocytes- "cellules dévorantes". I. I. Mechnikov a été le premier à considérer l'inflammation comme un phénomène protecteur plutôt que destructeur.

Au début du XXe siècle, la plupart des pathologistes s'opposaient à la théorie de I.I. Mechnikov, car ils considéraient les leucocytes (pus) comme des cellules pathogènes et les phagocytes comme porteurs d'infection dans tout le corps. Cependant, les travaux de Mechnikov furent soutenus par Louis Pasteur. Il a invité I. Mechnikov à travailler dans son institut à Paris.

Paul Ehrlich a découvert les anticorps et créé théorie humorale de l'immunité, ayant établi que les anticorps sont transférés au bébé par le lait maternel, créant ainsi Immunité passive. Ehrlich a développé une méthode de fabrication d'antitoxine diphtérique, qui a sauvé la vie de millions d'enfants.

La théorie de l'immunité d'Ehrlich dit qu'il existe des récepteurs spéciaux à la surface des cellules qui reconnaissent les substances étrangères ( récepteurs spécifiques de l'antigène). Face à des particules étrangères (antigènes), ces récepteurs se détachent des cellules et sont libérés dans le sang sous forme de molécules libres. Dans son article, P. Ehrlich a appelé les substances antimicrobiennes présentes dans le sang le terme « anticorps", puisqu'à cette époque les bactéries étaient appelées "corps microscopiques".

P. Ehrlich a supposé qu'avant même le contact avec un microbe spécifique, le corps possède déjà des anticorps sous la forme qu'il appelle « chaînes latérales ». On sait désormais qu’il pensait aux récepteurs lymphocytaires des antigènes.

En 1908, Paul Ehrlich reçut le prix Nobel pour la théorie humorale de l'immunité.

Un peu plus tôt, Karl Landsteiner avait le premier prouvé l’existence de différences immunologiques entre individus au sein d’une même espèce.

Peter Medovar a prouvé l'étonnante précision de la reconnaissance des protéines étrangères par les cellules immunitaires : elles sont capables de distinguer une cellule étrangère par un seul nucléotide modifié.

Frank Burnet a postulé la position (l'axiome de Burnet) selon laquelle le mécanisme biologique central de l'immunité est la reconnaissance de soi et de l'ennemi.

En 1960, Peter Medawar et Frank Burnet reçoivent le prix Nobel de physiologie ou médecine pour leur découverte. tolérance immunologique(lat. tolérance- patience) - reconnaissance et tolérance spécifique à certains antigènes.

Informations connexes :

1. III. Recommandations pour réaliser les devoirs et préparer les cours en séminaire. Pour étudier l'appareil catégoriel, il convient de se référer aux textes de la loi fédérale indiqués dans la liste de la littérature recommandée

Université médicale kazakhe-russe

SRS

Sur le thème : Histoire du développement de l'immunologie. Théorie de l'immunité.

Réalisé par : Sarsenova A.B.
Vérifié: Professeur agrégé M.G.Sabirova.
Département : Microbiologie, immunologie avec cours d'épidémiologie.
Faculté : Med.Prof.Case.
Groupe:202 A

Almaty 2011

Contenu

Introduction
1. La naissance de l'immunologie
2. Formation de macrophages et de lymphocytes
3. Développement des cellules du système immunitaire
4. Barrières contre les infections
4.1 Mécanismes de défense immunologique de l'organisme
5. L'inflammation comme mécanisme d'immunité non spécifique
6. Le rôle des lymphocytes T dans la réponse immunitaire
7. Phagocytose
8. Immunité humorale et cellulaire
9. Caractéristiques caractéristiques de l'immunité spécifique
10. Mécanismes cellulaires de l'immunité
11. Mécanismes effecteurs de l'immunité
12. Conditions d'immunodéficience (IDS)
13. Comment le corps se protège des virus
14. Comment le corps se protège-t-il des bactéries ?
15. L'apoptose comme moyen de prévention
conclusions
Conclusion
Bibliographie
Application

Jenner E.

Mechnikov I.I.
Introduction

Chapitre I. Organes et cellules du système immunitaire
1. La naissance de l'immunologie
Le début du développement de l'immunologie remonte à la fin du XVIIIe siècle et est associé au nom d'E. Jenner, qui a été le premier à utiliser, sur la base uniquement d'observations pratiques, une méthode de vaccination contre la variole théoriquement justifiée par la suite.
Le fait découvert par E. Jenner a servi de base à d'autres expériences de L. Pasteur, qui ont abouti à la formulation du principe de prévention contre les maladies infectieuses - le principe de l'immunisation avec des agents pathogènes affaiblis ou tués.
Le développement de l’immunologie s’est longtemps déroulé dans le cadre de la science microbiologique et ne concernait que l’étude de l’immunité de l’organisme face aux agents infectieux. Sur cette voie, de grands progrès ont été réalisés dans la découverte de l’étiologie d’un certain nombre de maladies infectieuses. Une réalisation pratique a été le développement de méthodes de diagnostic, de prévention et de traitement des maladies infectieuses, principalement grâce à la création de divers types de vaccins et de sérums. De nombreuses tentatives pour élucider les mécanismes qui déterminent la résistance de l'organisme aux agents pathogènes ont abouti à la création de deux théories de l'immunité : phagocytaire, formulée en 1887 par I. I. Mechnikov, et humorale, avancée en 1901 par P. Ehrlich.
Le début du 20e siècle a été l'époque de l'émergence d'une autre branche de la science immunologique : l'immunologie non infectieuse. Tout comme le point de départ du développement de l'immunologie infectieuse a été les observations d'E. Jenner, de même pour l'immunologie non infectieuse a été la découverte par J. Bordet et N. Chistovich du fait de la production d'anticorps dans le corps de l'animal en réponse à l’introduction non seulement de micro-organismes, mais aussi d’agents étrangers en général. L'immunologie non infectieuse a reçu son approbation et son développement dans la doctrine des cytotoxines - des anticorps contre certains tissus corporels, créée par I. I. Mechnikov en 1900, et dans la découverte des antigènes érythrocytaires humains par K. Landsteiner en 1901.
Les résultats des travaux de P. Medawar (1946) ont élargi le champ d'application et ont attiré une attention particulière à l'immunologie non infectieuse, expliquant que le processus de rejet des tissus étrangers par l'organisme repose également sur des mécanismes immunologiques. Et c’est précisément l’expansion de la recherche dans le domaine de l’immunité liée à la transplantation qui a conduit à la découverte en 1953 du phénomène de tolérance immunologique – l’absence de réponse de l’organisme aux tissus étrangers introduits.
I. I. Mechnikov a placé le phagocyte, ou cellule, à la tête de son système. Les partisans de l’immunité « humorale » E. Behring, R. Koch, P. Ehrlich (prix Nobel 1901, 1905 et 1908) s’opposent avec véhémence à cette interprétation. Le latin « humour » ou « humour » signifie liquide, dans ce cas il signifiait le sang et la lymphe. Tous trois pensaient que le corps se protégeait des microbes grâce à des substances spéciales flottant dans les humeurs. On les appelait « antitoxines » et « anticorps ».
Il convient de noter la clairvoyance des membres du Comité Nobel, qui ont tenté dès 1908 de concilier deux théories opposées de l'immunité en attribuant I. I. Mechnikov et l'Allemand Paul Ehrlich. Puis les prix des immunologistes ont commencé à affluer comme une corne d'abondance (voir annexe).
L'étudiant de Mechnikov, le Belge J. Bordet, a découvert une substance spéciale dans le sang. Il s'est avéré qu'il s'agissait d'une protéine qui aide les anticorps à reconnaître l'antigène.
Les antigènes sont des substances qui, lorsqu’elles sont introduites dans l’organisme, stimulent la production d’anticorps. À leur tour, les anticorps sont des protéines hautement spécifiques. En se liant aux antigènes (par exemple les toxines bactériennes), ils les neutralisent, les empêchant de détruire les cellules. Les anticorps sont synthétisés dans l'organisme par les lymphocytes ou les cellules lymphatiques. Les Grecs appelaient l’eau propre et claire des sources souterraines et des sources limfoy. La lymphe, contrairement au sang, est un liquide clair jaunâtre. Les lymphocytes se trouvent non seulement dans la lymphe, mais aussi dans le sang. Cependant, l’entrée de l’antigène dans le sang n’est pas encore suffisante pour que la synthèse des anticorps puisse commencer. Il est nécessaire que l'antigène soit absorbé et traité par un phagocyte ou un macrophage. Ainsi, le macrophage Mechnikov se situe au tout début de la réponse immunitaire de l’organisme. Le schéma de cette réponse pourrait ressembler à ceci :
Antigène - Macrophage - ? - Lymphocytes - Anticorps - Agent infectieux
On peut dire que les passions bouillonnent autour de ce schéma simple depuis maintenant un siècle. L'immunologie est devenue une théorie médicale et un problème biologique important. La biologie moléculaire et cellulaire, la génétique, l'évolution et bien d'autres disciplines sont ici liées. Il n'est pas surprenant que les immunologistes aient reçu la part du lion des prix Nobel biomédicaux.

2. Formation de macrophages et de lymphocytes
Anatomiquement, le système immunitaire semble disjoint. Ses organes et cellules sont dispersés dans tout le corps, bien qu'en réalité ils soient tous reliés en un seul système par des vaisseaux sanguins et lymphatiques. Les organes du système immunitaire sont généralement divisés en organes centraux et périphériques. Moelle Et thymus, aux organes périphériques - ganglions lymphatiques, rate, lymphoïde groupes(de différentes tailles), situés le long des intestins, des poumons, etc. (Fig. 3).
La moelle osseuse contient tige (ou germinal) cellules - les ancêtres de toutes les cellules hématopoïétiques ( érythrocytes, plaquettes, leucocytes, macrophages et lymphocytes). Les macrophages et les lymphocytes sont les principales cellules du système immunitaire. De manière générale et brève, ils sont généralement appelés munnocitami. Les premières étapes du développement des immunocytes ont lieu dans la moelle osseuse. C'est leur berceau.
Macrophages, ils sont phagocytes, - mangeurs de corps étrangers et des cellules les plus anciennes du système immunitaire. Après avoir traversé plusieurs stades de développement (Fig. 4), ils quittent la moelle osseuse sous forme monocytes(cellules rondes) et circulent dans le sang pendant un certain temps. De la circulation sanguine, ils pénètrent dans tous les organes et tissus, où ils changent de forme ronde en une forme taillée. Sous cette forme, ils deviennent plus mobiles et capables de s'accrocher à d'éventuels « étrangers ».
Lymphocytes sont aujourd’hui considérés comme des figures majeures de l’immunosurveillance. Il s'agit d'un système de cellules ayant des objectifs fonctionnels différents. Déjà dans la moelle osseuse, les précurseurs lymphocytaires sont divisés en deux grandes branches. L'un d'eux - chez les mammifères - achève son développement dans la moelle osseuse, et chez les oiseaux dans un organe lymphoïde spécialisé - la bourse (bursa), du mot latin bourse. Par conséquent, ces lymphocytes sont appelés bourses dépendants, ou Lymphocytes B. Une autre grande branche de précurseurs de la moelle osseuse se déplace vers un autre organe central du système lymphoïde - le thymus. Cette branche de lymphocytes est dite thymus-dépendante, ou Lymphocytes T(un schéma général du développement des cellules du système immunitaire est présenté sur la Fig. 4).

3. Développement des cellules du système immunitaire
Les lymphocytes B, comme les monocytes, subissent une maturation dans la moelle osseuse, d'où les cellules matures pénètrent dans la circulation sanguine. Les lymphocytes B peuvent également quitter la circulation sanguine, s’installer dans la rate et les ganglions lymphatiques et se transformer en plasmocytes.
L'événement le plus important dans le développement des lymphocytes B est la recombinaison et la mutation de gènes liés à la synthèse d'anticorps (protéines de la classe des immunoglobulines dirigées contre les antigènes). À la suite d'une telle recombinaison génétique, chaque lymphocyte B devient porteur d'un gène individuel capable de synthétiser des anticorps individuels contre un antigène. Et comme la population B est constituée de nombreux clones individuels (les descendants de ces producteurs d’anticorps), ils sont collectivement capables de reconnaître et de détruire l’ensemble des antigènes possibles. Une fois les gènes formés et les molécules d’anticorps apparues à la surface des cellules sous forme de récepteurs, les lymphocytes B quittent la moelle osseuse. Ils circulent dans le sang pendant une courte période, puis pénètrent dans les organes périphériques, comme s'ils étaient pressés de remplir leur fonction vitale, car la durée de vie de ces lymphocytes est courte, seulement 7 à 10 jours.
Les lymphocytes T au cours de leur développement dans le thymus sont appelés thymocytes. Le thymus est situé dans la cavité thoracique, directement derrière le sternum, et se compose de trois sections. Chez eux, les thymocytes subissent trois étapes de développement et d'entraînement à la compétence immunitaire (Fig. 5). Dans la couche externe (zone sous-capsulaire) les étrangers de la moelle osseuse sont contenus sous forme de prédécesseurs, subissent ici une sorte d’adaptation et sont toujours privés de récepteurs pour reconnaître les antigènes. Dans la deuxième section (couche corticale), ils sont sous l'influence de facteurs thymiques (de croissance et de différenciation). acquérir nécessaire à la population de lymphocytes T récepteurs pour les antigènes. Après avoir atteint la troisième section du thymus (médulla), les thymocytes se différencient selon leurs caractéristiques fonctionnelles et devenir mature Cellules T (Fig. 6).
Les récepteurs acquis, en fonction de la structure biochimique des macromolécules protéiques, déterminent leur état fonctionnel. La plupart des lymphocytes T deviennent effecteur cellules appelées T-tueurs(du tueur anglais - tueur). Une plus petite partie le fait réglementaire fonction: Cellules T auxiliaires(de l'anglais helper - assistants) améliore la réactivité immunologique, et T-suppresseurs, au contraire, l’affaiblir. Contrairement aux lymphocytes B, les lymphocytes T (principalement les T auxiliaires), avec l'aide de leurs récepteurs, sont capables de reconnaître non seulement celui de quelqu'un d'autre, mais aussi un « soi » modifié, c'est-à-dire l'antigène étranger doit être présenté (généralement par des macrophages) en combinaison avec les propres protéines de l'organisme. Une fois leur développement terminé dans le thymus, certains lymphocytes T matures restent dans la moelle et la plupart la quittent et s'installent dans la rate et les ganglions lymphatiques.
Pendant longtemps, on ne savait pas pourquoi plus de 90 % des précurseurs précoces des lymphocytes T provenant de la moelle osseuse mouraient dans le thymus. Le célèbre immunologiste australien F. Burnet suggère que la mort des lymphocytes capables d'agression auto-immune se produit dans le thymus. La principale raison de cette mort massive est liée à la sélection de cellules capables de réagir avec leurs propres antigènes. Tous les lymphocytes qui ne passent pas le contrôle de spécificité meurent.

4.1. Mécanismes de défense immunologique de l'organisme
Ainsi, même une brève excursion dans l'histoire du développement de l'immunologie nous permet d'évaluer le rôle de cette science dans la résolution d'un certain nombre de problèmes médicaux et biologiques. L'immunologie infectieuse - l'ancêtre de l'immunologie générale - n'en est désormais plus que la branche.
Il est devenu évident que le corps fait une distinction très précise entre « soi » et « étranger », et les réactions qui surgissent en réponse à l'introduction d'agents étrangers (quelle que soit leur nature) reposent sur les mêmes mécanismes. L'étude d'un ensemble de processus et de mécanismes visant à maintenir la constance de l'environnement interne du corps contre les infections et autres agents étrangers - l'immunité - est à la base de la science immunologique (V.D. Timakov, 1973).
La seconde moitié du XXe siècle a été marquée par le développement rapide de l’immunologie. C'est au cours de ces années que la théorie de la sélection et du clonage de l'immunité a été créée et que les modèles de fonctionnement de diverses parties du système lymphoïde en tant que système immunitaire unique et intégral ont été révélés. L’une des réalisations les plus importantes de ces dernières années a été la découverte de deux mécanismes effecteurs indépendants dans une réponse immunitaire spécifique. L'un d'eux est associé aux lymphocytes B, qui réalisent une réponse humorale (synthèse d'immunoglobulines), l'autre - au système de lymphocytes T (cellules dépendantes du thymus), dont le résultat est la cellule réponse (accumulation de lymphocytes sensibilisés). Il est particulièrement important d’obtenir des preuves de l’interaction de ces deux types de lymphocytes dans la réponse immunitaire.
Les résultats de la recherche suggèrent que le système immunologique est un maillon important dans le mécanisme complexe d'adaptation du corps humain et que son action vise principalement à maintenir l'homéostasie antigénique, dont la perturbation peut être provoquée par la pénétration d'antigènes étrangers dans l'organisme. (infection, transplantation) ou mutation spontanée.
Nezelof a imaginé un schéma des mécanismes qui assurent la protection immunologique comme suit :

Mais, comme l'ont montré les recherches de ces dernières années, la division de l'immunité en humorale et cellulaire est très arbitraire. En effet, l'influence de l'antigène sur les lymphocytes et les cellules réticulaires s'effectue à l'aide de micro- et macrophages qui traitent l'information immunologique. Dans le même temps, la réaction de phagocytose implique généralement des facteurs humoraux et la base de l'immunité humorale est constituée de cellules qui produisent des immunoglobulines spécifiques. Les mécanismes visant à éliminer un agent étranger sont extrêmement divers. Dans ce cas, deux concepts peuvent être distingués : « réactivité immunologique » et « facteurs de protection non spécifiques ». La première fait référence à des réactions spécifiques aux antigènes, dues à la capacité très spécifique de l’organisme à répondre à des molécules étrangères. Cependant, la protection de l'organisme contre les infections dépend également du degré de perméabilité de la peau et des muqueuses aux micro-organismes pathogènes, de la présence de substances bactéricides dans leurs sécrétions, de l'acidité du contenu gastrique et de la présence de systèmes enzymatiques tels que le lysozyme dans les fluides biologiques du corps. Tous ces mécanismes appartiennent à des facteurs de protection non spécifiques, puisqu’il n’y a pas de réponse particulière et qu’ils existent tous indépendamment de la présence ou de l’absence de l’agent pathogène. Certaines positions particulières sont occupées par les phagocytes et le système du complément. Cela est dû au fait que, malgré la non-spécificité de la phagocytose, les macrophages participent au traitement de l'antigène et à la coopération des lymphocytes T et B au cours de la réponse immunitaire, c'est-à-dire qu'ils participent à des formes spécifiques de réponse aux substances étrangères. De même, la production du complément n’est pas une réponse spécifique à un antigène, mais le système du complément lui-même est impliqué dans des réactions antigène-anticorps spécifiques.

5. L'inflammation comme mécanisme d'immunité non spécifique
L’inflammation est la réaction du corps aux micro-organismes étrangers et aux produits de dégradation des tissus. C'est le principal mécanisme naturel congénital, ou non spécifique) l'immunité, ainsi que les stades initial et final de l'immunité une fois acquise. Comme toute réaction défensive, elle doit combiner la capacité de reconnaître une particule étrangère au corps avec un moyen efficace de le neutraliser et de l’éliminer du corps. Un exemple classique est l’inflammation provoquée par un éclat passé sous la peau et contaminé par une bactérie.
Normalement, les parois des vaisseaux sanguins sont imperméables aux composants sanguins - plasma et éléments formés (érythrocytes et leucocytes). La perméabilité accrue au plasma sanguin est une conséquence de modifications des parois des vaisseaux sanguins, de la formation de « espaces » entre les cellules endothéliales étroitement adjacentes les unes aux autres. Dans la zone de l'éclat, on observe une inhibition du mouvement des globules rouges et des leucocytes (globules blancs), qui commencent à coller aux parois des capillaires, formant des « bouchons ». Deux types de leucocytes - les monocytes et les neutrophiles - commencent à « presser » activement du sang vers les tissus environnants entre les cellules endothéliales dans la zone d'inflammation en développement.
Les monocytes et les neutrophiles sont conçus pour la phagocytose, c'est-à-dire l'absorption et la destruction des particules étrangères. Un mouvement actif délibéré vers la source de l’inflammation est appelé x e m o t a x i s a. En arrivant sur le site de l'inflammation, les monocytes se transforment en macrophages. Ce sont des cellules à localisation tissulaire, activement phagocytaires, à surface « collante », mobiles, comme si elles ressentaient tout ce qui se trouve dans l'environnement immédiat. Les neutrophiles se rendent également sur le site de l'inflammation et leur activité phagocytaire augmente. Les cellules phagocytaires accumulent, engloutissent et détruisent activement (de manière intracellulaire) les bactéries et les débris cellulaires.
L’activation des trois principaux systèmes impliqués dans l’inflammation détermine la composition et la dynamique des « acteurs ». Ils incluent le système éducatif les kinines, système complément et le système cellules phagocytaires activées.

6. Le rôle des lymphocytes T dans la réponse immunitaire

7. Phagocytose
Le rôle énorme de la phagocytose non seulement dans l'immunité innée mais aussi dans l'immunité acquise devient de plus en plus évident grâce aux travaux de la dernière décennie. La phagocytose commence par l'accumulation de phagocytes au site de l'inflammation. Les monocytes et les neutrophiles jouent le rôle principal dans ce processus. Les monocytes, arrivés sur le site de l'inflammation, se transforment en macrophages - cellules phagocytaires tissulaires. Les phagocytes, en interaction avec les bactéries, sont activés, leur membrane devient « collante » et des granules remplis de protéases puissantes s'accumulent dans le cytoplasme. L'absorption d'oxygène et la génération d'espèces réactives de l'oxygène (explosion d'oxygène) augmentent, notamment le peroxyde d'hydrogène et l'hypochlorite, ainsi que
etc.................