Maladies associées aux réponses immunitaires déprimées ou hyperactives

21.6 Maladies associées aux réponses immunitaires déprimées ou hyperactives

Objectifs d'apprentissage

À la fin de cette section, vous serez en mesure de :

  • Discuter des immunodéficiences héréditaires et acquises
  • Expliquer les quatre types d'hypersensibilité et leurs différences
  • Donner un exemple de la façon dont les maladies auto-immunes rompent la tolérance

Cette section traite des dysfonctionnements du système immunitaire. Lorsqu'il déraille et devient trop faible ou trop fort, il conduit à un état de maladie. Les facteurs qui maintiennent l'homéostasie immunologique sont complexes et imparfaitement compris.

Immunodéficiences

Comme vous l'avez vu, le système immunitaire est très complexe. Il comporte de nombreuses voies utilisant de nombreux types de cellules et de signaux. En raison de sa complexité, il existe de nombreuses façons pour lui de dysfonctionner. Les immunodéficiences héréditaires résultent de mutations génétiques qui affectent des composants spécifiques de la réponse immunitaire. Il existe également des immunodéficiences acquises avec des effets potentiellement dévastateurs sur le système immunitaire, comme le VIH.

Immunodéficiences héréditaires

Une liste de toutes les immunodéficiences héréditaires dépasse largement le cadre de cet ouvrage. La liste est presque aussi longue que celle des cellules, protéines et molécules de signalisation du système immunitaire lui-même. Certaines déficiences, comme celles du complément, ne causent qu'une susceptibilité accrue à certaines bactéries Gram-négatives. D'autres ont des conséquences plus graves. La plus grave des immunodéficiences héréditaires est certainement le déficit immunitaire combiné sévère. Cette maladie est complexe car elle est causée par de nombreux défauts génétiques différents. Ce qui les regroupe est le fait que les deux bras, lymphocytes B et lymphocytes T, de la réponse immunitaire adaptative sont affectés.

Les enfants atteints de cette maladie meurent généralement d'infections opportunistes au cours de leur première année de vie, à moins qu'ils ne reçoivent une greffe de moelle osseuse. Une telle procédure n'avait pas encore été perfectionnée pour David Vetter, le « garçon bulle », qui a été traité pour le DICS en devant vivre presque toute sa vie dans un cocon de plastique stérile pendant les 12 années précédant sa mort par infection en 1984. L'une des caractéristiques qui font que les greffes de moelle osseuse fonctionnent si bien est la capacité proliférative des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse. Seule une petite quantité de moelle osseuse d'un donneur sain est administrée par voie intraveineuse au receveur. Elle trouve son chemin vers l'os où elle le peuple, reconstituant finalement le système immunitaire du patient, qui est généralement détruit au préalable par un traitement par radiation ou des médicaments chimiothérapeutiques.

De nouveaux traitements pour le DICS utilisant la thérapie génique, consistant à insérer des gènes non défectueux dans des cellules prélevées chez le patient et à les lui réadministrer, ont l'avantage de ne pas nécessiter la compatibilité tissulaire requise pour les greffes standard. Bien que n'étant pas un traitement standard, cette approche est prometteuse, en particulier pour ceux chez qui la transplantation de moelle osseuse standard a échoué.

Virus de l'immunodéficience humaine/SIDA

Bien que de nombreux virus provoquent une suppression du système immunitaire, un seul l'anéantit complètement, et c'est le VIH, mentionné précédemment. Il est utile de discuter de la biologie de ce virus, qui peut conduire au SIDA bien connu, afin de comprendre pleinement ses effets sur le système immunitaire. Le virus est transmis par le sperme, les fluides vaginaux et le sang, et peut être contracté par des comportements sexuels à risque et le partage d'aiguilles par les usagers de drogues injectables. Il y a parfois, mais pas toujours, des symptômes pseudo-grippaux au cours des 1 à 2 premières semaines après l'infection. Cela est ensuite suivi par la séroconversion. Les anticorps anti-VIH formés pendant la séroconversion constituent la base de la plupart des dépistages initiaux du VIH effectués aux États-Unis. Étant donné que la séroconversion prend des durées différentes chez les individus, plusieurs tests de dépistage du VIH sont effectués à plusieurs mois d'intervalle pour confirmer ou éliminer la possibilité d'infection.

Après la séroconversion, la quantité de virus circulant dans le sang diminue et reste à un faible niveau pendant plusieurs années. Pendant ce temps, les niveaux de cellules CD4+, en particulier les lymphocytes T auxiliaires, diminuent régulièrement, jusqu'à ce qu'à un certain point, la réponse immunitaire soit si faible qu'une maladie opportuniste et finalement la mort en résultent. Le VIH utilise le CD4 comme récepteur pour pénétrer dans les cellules, mais il a également besoin d'un co-récepteur, tel que CCR5 ou CXCR4. Ces co-récepteurs, qui se lient généralement aux chimiokines, représentent une autre cible pour le développement de médicaments anti-VIH. Bien que d'autres cellules présentatrices d'antigènes soient infectées par le VIH, étant donné que les lymphocytes T auxiliaires CD4+ jouent un rôle important dans les réponses immunitaires des lymphocytes T et les réponses anticorps, il n'est pas surprenant que les deux types de réponses immunitaires soient finalement sérieusement compromis.

Le traitement de la maladie consiste en des médicaments qui ciblent les protéines codées viralement, nécessaires à la réplication virale mais absentes des cellules humaines normales. En ciblant le virus lui-même et en épargnant les cellules, cette approche a réussi à prolonger considérablement la vie des personnes séropositives. D'autre part, un vaccin contre le VIH est en développement depuis 30 ans et est encore loin d'être disponible. Parce que le virus mute rapidement pour échapper au système immunitaire, les scientifiques ont recherché des parties du virus qui ne changent pas et qui seraient donc de bonnes cibles pour un candidat vaccin.

Hypersensibilités

Le mot « hypersensibilité » signifie simplement une sensibilité au-delà des niveaux d'activation normaux. Les allergies et les réponses inflammatoires aux substances environnementales non pathogènes sont observées depuis l'aube de l'histoire. L'hypersensibilité est un terme médical décrivant des symptômes dont on sait maintenant qu'ils sont causés par des mécanismes immunitaires non liés. Néanmoins, il est utile pour cette discussion d'utiliser les quatre types d'hypersensibilités comme guide pour comprendre ces mécanismes (Figure 21.28).

Ce tableau décrit les différents types d'hypersensibilité. Dans le type I (hypersensibilité médiatisée par les IgE), les IgE sont liées aux mastocytes via leur portion Fc. Lorsqu'un allergène se lie à ces anticorps, la réticulation des IgE induit la dégranulation. Le type I provoque une anaphylaxie localisée et systémique, des allergies saisonnières y compris le rhume des foins, des allergies alimentaires telles que celles aux crustacés et aux arachides, l'urticaire et l'eczéma. Dans le type II (hypersensibilité médiatisée par les IgG), les cellules sont détruites par l'anticorps lié, soit par activation du complément, soit par un lymphocyte T cytotoxique avec un récepteur Fc pour l'anticorps. Des exemples sont la destruction des globules rouges par le complément et les anticorps lors d'une transfusion de groupes sanguins incompatibles ou lors de l'érythroblastose fœtale. Dans le type III (hypersensibilité médiatisée par les complexes immuns), les complexes antigène-anticorps sont déposés dans les tissus, provoquant l'activation du complément, ce qui attire les neutrophiles sur le site. Les formes les plus courantes de maladie à complexes immuns sont observées dans la glomérulonéphrite, la polyarthrite rhumatoïde et le lupus érythémateux systémique. Dans le type IV (hypersensibilité à médiation cellulaire), les cellules Th1 sécrètent des cytokines, qui activent les macrophages et les lymphocytes T cytotoxiques et peuvent provoquer une accumulation de macrophages sur le site. Les formes les plus courantes sont la dermatite de contact, la réaction à la tuberculine et les maladies auto-immunes telles que le diabète sucré de type I, la sclérose en plaques et la polyarthrite rhumatoïde.
Figure 21.28 Hypersensibilité immunitaire Les composants du système immunitaire sont à l'origine de quatre types d'hypersensibilité. Notez que les types I à III sont médiatisés par les lymphocytes B, tandis que l'hypersensibilité de type IV est exclusivement un phénomène lié aux lymphocytes T.

Hypersensibilité immédiate

Les antigènes qui provoquent des réponses allergiques sont souvent appelés allergènes. La spécificité de la réponse d'hypersensibilité immédiate est basée sur la liaison des IgE spécifiques de l'allergène à la surface des mastocytes. Le processus de production d'IgE spécifiques de l'allergène est appelé sensibilisation, et est un prérequis nécessaire à l'apparition des symptômes de l'hypersensibilité immédiate. Les allergies et l'asthme allergique sont médiatisés par la dégranulation des mastocytes, causée par la réticulation des molécules d'IgE spécifiques de l'antigène à la surface des mastocytes. Les médiateurs libérés ont divers effets vasoactifs déjà discutés, mais les principaux symptômes des allergènes inhalés sont l'œdème nasal et le nez qui coule, causés par l'augmentation de la perméabilité vasculaire et l'augmentation du débit sanguin des vaisseaux sanguins nasaux. Comme ces médiateurs sont libérés lors de la dégranulation des mastocytes, les réactions d'hypersensibilité de type I sont généralement rapides et se produisent en quelques minutes seulement, d'où le terme d'hypersensibilité immédiate.

La plupart des allergènes sont en eux-mêmes non pathogènes et donc inoffensifs. Certaines personnes développent des allergies légères, qui sont généralement traitées avec des antihistaminiques. D'autres développent des allergies sévères qui peuvent provoquer un choc anaphylactique, potentiellement fatal en 20 à 30 minutes s'il n'est pas traité. Cette chute de la pression artérielle avec des contractions concomitantes des muscles lisses bronchiques est causée par la dégranulation systémique des mastocytes lorsqu'un allergène est ingéré (par exemple, crustacés et arachides), injecté (par une piqûre d'abeille ou l'administration de pénicilline) ou inhalé. Comme l'épinéphrine augmente la pression artérielle et détend les muscles lisses bronchiques, elle est couramment utilisée pour contrecarrer les effets de l'anaphylaxie et peut sauver des vies. Les patients ayant des allergies sévères connues sont encouragés à toujours garder sur eux des injecteurs automatiques d'épinéphrine, surtout lorsqu'ils sont éloignés d'un accès facile aux hôpitaux.

Les allergologues utilisent des tests cutanés pour identifier les allergènes dans l'hypersensibilité de type I. Lors des tests cutanés, des extraits d'allergènes sont injectés dans l'épiderme, et un résultat positif, une tuméfaction molle et pâle au site entourée d'une zone rouge (appelée réaction de la papule et de l'érythème), causée par la libération d'histamine et des médiateurs granulaires, se produit généralement en 30 minutes. Le centre mou est dû à la fuite de liquide des vaisseaux sanguins et la rougeur est causée par l'augmentation du débit sanguin vers la zone qui résulte de la dilatation des vaisseaux sanguins locaux au site.

Hypersensibilités de type II et de type III

L'hypersensibilité de type II, qui implique la lyse des cellules médiatisée par les IgG par les protéines du complément, se produit lors de transfusions sanguines incompatibles et de maladies de compatibilité sanguine telles que l'érythroblastose fœtale. L'hypersensibilité de type III se produit avec des maladies telles que le lupus érythémateux systémique, où des antigènes solubles, principalement de l'ADN et d'autres matériaux du noyau, et des anticorps s'accumulent dans le sang au point que l'antigène et l'anticorps précipitent le long des parois des vaisseaux sanguins. Ces complexes immuns se logent souvent dans les reins, les articulations et d'autres organes où ils peuvent activer les protéines du complément et provoquer une inflammation.

Hypersensibilité retardée

L'hypersensibilité retardée, ou hypersensibilité de type IV, est fondamentalement une réponse immunitaire cellulaire standard. Dans l'hypersensibilité retardée, la première exposition à un antigène est appelée sensibilisation, de sorte qu'à la réexposition, une réponse cellulaire secondaire en résulte, sécrétant des cytokines qui recrutent des macrophages et d'autres phagocytes sur le site. Ces lymphocytes T sensibilisés, de la classe Th1, activeront également les lymphocytes T cytotoxiques. Le temps nécessaire à cette réaction explique le délai de 24 à 72 heures pour son développement.

Le test classique de l'hypersensibilité retardée est le test à la tuberculine pour la tuberculose, où des protéines bactériennes de M. tuberculosis sont injectées dans la peau. Quelques jours plus tard, un test positif est indiqué par une zone rouge surélevée et dure au toucher, appelée induration, qui est une conséquence de l'infiltrat cellulaire, une accumulation de macrophages activés. Un test tuberculinique positif signifie que le patient a été exposé à la bactérie et présente une réponse immunitaire cellulaire à celle-ci.

Un autre type d'hypersensibilité retardée est la sensibilité de contact, où des substances telles que le nickel métallique provoquent une zone rouge et enflée au contact de la peau. L'individu doit avoir été préalablement sensibilisé au métal. Un cas beaucoup plus grave de sensibilité de contact est l'herbe à puce, mais de nombreux symptômes les plus sévères de la réaction sont associés à la toxicité de ses huiles et ne sont pas médiatisés par les lymphocytes T.

Réponses auto-immunes

Les pires cas de surréaction du système immunitaire sont les maladies auto-immunes. D'une manière ou d'une autre, la tolérance se rompt et les systèmes immunitaires des individus atteints de ces maladies commencent à attaquer leurs propres corps, causant des dommages importants. Le déclencheur de ces maladies est, le plus souvent, inconnu, et les traitements sont généralement basés sur la résolution des symptômes à l'aide de médicaments immunosuppresseurs et anti-inflammatoires tels que les stéroïdes. Ces maladies peuvent être localisées et invalidantes, comme dans la polyarthrite rhumatoïde, ou diffuses dans le corps avec de multiples symptômes qui diffèrent d'un individu à l'autre, comme c'est le cas avec le lupus érythémateux systémique (Figure 21.29).

Le panneau de gauche de cette figure montre une image radiographique de la main d'une personne atteinte de polyarthrite rhumatoïde, et le panneau de droite de cette figure montre le corps d'une femme avec des étiquettes indiquant les différentes réponses dans le corps lorsque la patiente souffre de lupus.
Figure 21.29 Troubles auto-immuns : Polyarthrite rhumatoïde et Lupus (a) Des dommages étendus à la main droite d'une personne souffrant de polyarthrite rhumatoïde sont visibles sur la radiographie. (b) Le diagramme montre une variété de symptômes possibles du lupus érythémateux systémique.

Les déclencheurs environnementaux semblent jouer un rôle important dans les réponses auto-immunes. Une explication de la rupture de la tolérance est qu'après certaines infections bactériennes, une réponse immunitaire à un composant de la bactérie réagit de manière croisée avec un auto-antigène. Ce mécanisme est observé dans le rhumatisme articulaire aigu, résultat d'une infection par la bactérie Streptococcus, qui provoque l'angine streptococcique. Les anticorps dirigés contre la protéine M de ce pathogène réagissent de manière croisée avec un composant antigénique de la myosine cardiaque, une protéine contractile majeure du cœur essentielle à sa fonction normale. L'anticorps se lie à ces molécules et active les protéines du complément, causant des dommages au cœur, en particulier aux valves cardiaques. D'autre part, certaines théories proposent que le fait d'avoir plusieurs maladies infectieuses courantes prévient en fait les réponses auto-immunes. Le fait que les maladies auto-immunes soient rares dans les pays où l'incidence des maladies infectieuses est élevée soutient cette idée, un autre exemple de l'hypothèse de l'hygiène discutée plus tôt dans ce chapitre.

Il existe également des facteurs génétiques dans les maladies auto-immunes. Certaines maladies sont associées aux gènes du CMH qu'un individu exprime. La raison de cette association est probablement que si les molécules du CMH d'une personne ne sont pas capables de présenter un certain auto-antigène, alors cette maladie auto-immune particulière ne peut pas se produire. Au total, il existe plus de 80 maladies auto-immunes différentes, qui constituent un problème de santé important chez les personnes âgées. Le Tableau 21.7 énumère plusieurs des maladies auto-immunes les plus courantes, les antigènes ciblés et le segment de la réponse immunitaire adaptative qui cause les dommages.

Maladies auto-immunes
Maladie Autoantigène Symptômes
Maladie cœliaque Transglutaminase tissulaire Lésions de l'intestin grêle
Diabète sucré de type I Cellules bêta du pancréas Faible production d'insuline ; incapacité à réguler la glycémie sérique
Maladie de Graves Récepteur de l'hormone stimulant la thyroïde (l'anticorps imite l'hormone et stimule le récepteur) Hyperthyroïdie
Thyroïdite de Hashimoto Récepteur de l'hormone stimulant la thyroïde (l'anticorps bloque le récepteur) Hypothyroïdie
Lupus érythémateux ADN et protéines nucléaires Lésions de nombreux systèmes corporels
Myasthénie grave Récepteur de l'acétylcholine dans les jonctions neuromusculaires Faiblesse musculaire débilitante
Polyarthrite rhumatoïde Antigènes de la capsule articulaire Inflammation chronique des articulations
Tableau 21.7