Introduction de l’activité :
Cette blessure ayant engendré une lésion au niveau de la peau a permis l’entrée de pathogènes dans l’organisme. Une blessure peut présenter des symptômes de la réaction inflammatoire : le gonflement, la rougeur, la chaleur et la douleur. On s’intéresse aux mécanismes permettant la détection et la mobilisation des acteurs de l’immunité à la suite de cette blessure.
Blessure et réaction inflammatoire, © Kbsuperstar (CC BY-SA 3.0)
Document 1 : Les leucocytes, acteurs de l’immunité innée
Les leucocytes impliqués au cours de la réaction inflammatoire sont nombreux et ont des rôles variés. Certains se situent dans les tissus et permettent une réponse rapide face à la détection d’une anomalie (présence d’un pathogène ou d’une cellule anormale) : il s’agit des cellules résidentes ou sentinelles.
D’autres cellules, dites circulantes, circulent dans le sang de l’organisme. Elles sont recrutées en cas d’anomalie et amplifient la réponse.
Document 2 : Détection des pathogènes par les cellules résidentes
Les cellules du système immunitaire inné possèdent sur leur membrane des récepteurs de surface permettant d’identifier des marqueurs spécifiques d’agents pathogènes, comme des fragments de leur ADN, ARN, de protéines, de glucides ou lipides de surface.
Ces récepteurs, par exemple le récepteur PRR, reconnaissent une grande variété de motifs bactériens, de virus, de champignons… La liaison d’un récepteur PRR avec un motif reconnu indique la détection d’une anomalie dans l’organisme induisant une réponse.
Récepteurs de surface :
Protéines situées sur la membrane plasmique des cellules. Ex. : les récepteurs TLR permettant de détecter les motifs des pathogènes sur les membranes des cellules sentinelles.
Document 3 : Libération de molécules médiatrices d’informations par les mastocytes
Les mastocytes sont des cellules résidentes des tissus conjonctifs, comme la peau. Elles sont donc présentes sur le lieu de l’inflammation. Ces cellules présentent un cytoplasme contenant de nombreuses granulations, contenant des molécules médiatrices de l’inflammation comme les interleukines ou les histamines.
Les mastocytes présentent des récepteurs de surface capables de détecter les pathogènes. En cas de rencontre avec un pathogène, on observe que les mastocytes libèrent le contenu des granulations dans le tissu.
Interleukine :
Médiateur chimique de l’inflammation permettant la communication entre les cellules de l’immunité ou encore l’attraction des leucocytes sur le lieu de l’inflammation.
Histamine :
Médiateur de l’inflammation favorisant notamment la vasodilatation.
Document 4 : Action des interleukines sur l’attraction des cellules circulantes
Les interleukines sont des molécules ayant une action lors de la réaction inflammatoire. Il s’agit de médiateurs chimiques de l’inflammation à effet attractif sur les cellules circulantes.
Des chercheurs étudient l’impact de ces interleukines sur les leucocytes circulant dans le sang. On mesure la vitesse des leucocytes circulants, leur adhésion à la paroi des vaisseaux sanguins et la quantité de leucocytes sortis des vaisseaux vers le site de l’inflammation en absence (témoin) ou en présence d’interleukines.
Document 5 : Action des histamines sur l’attraction des cellules circulantes
Les histamines sont également des molécules médiatrices de l’inflammation. Les chercheurs Dale et Richards étudient leurs effets dès 1918. Ils mesurent le diamètre d’artère avant et après l’injection d’histamines.
En plus des effets constatés lors de cette expérience, les histamines provoquent également un relâchement des liaisons entre les cellules formant la paroi des vaisseaux sanguins les rendant plus perméables.
Impact de l’injection d’histamine sur le diamètre de l’artère mésentérique supérieure, © d’après Dale et Richards, 1918 – The vasodilator action of histamine and of some other substances, p. 157, 1927, The Physiological Society
Une observation au microscope électronique à transmission des événements induits à la suite d’une mise en présence d’histamines et d’interleukines permet d’observer un phénomène nommé diapédèse. Il s’agit de la sortie de cellules circulantes depuis les vaisseaux sanguins vers le lieu de l’inflammation.
À l’aide des documents 1 à 3, expliquez quelles sont les cellules impliquées dans la reconnaissance des pathogènes et les conséquences de cette reconnaissance sur la libération de médiateurs de l’inflammation.
