Deux types de phagocytes

Les phagocytes sont un type de cellule qui engloutit et « mange » d'autres cellules. Leur rôle dans le système immunitaire a été mis en lumière grâce aux travaux d'Elie Metchnikoff, un scientifique du début du XXe siècle. Il était très célèbre à l'époque pour ses découvertes de ce qu'il appelait les phagocytes « professionnels » et « non professionnels », bien que ces termes soient généralement considérés comme obsolètes maintenant. Il était également un fervent adepte du darwinisme et a présenté des arguments forts et populaires pour que le public consomme régulièrement du yaourt pour protéger les équilibres bactériens de son tractus gastro-intestinal. Metchnikoff a expliqué à quel point les phagocytes professionnels sont essentiels à la capacité du système immunitaire à combattre les infections. Les phagocytes non professionnels sont des cellules qui ont des fonctions principales autres que les cellules engloutissantes et dissoutes, telles que certaines cellules de compétence. Les phagocytes professionnels, selon la terminologie de Metchnikoff, sont des cellules dont la fonction première est dédiée à la phagocytose. En d'autres termes, leur travail consiste à trouver et à détruire les cellules pathogènes dangereuses pour l'organisme.

De nombreuses cellules dans le corps d'organismes multicellulaires s'engagent dans la phagocytose, comme certaines cellules de la peau. Les agents pathogènes sont des microbes ou tout autre corps étranger pouvant causer des dommages ou des maladies. Parfois, les agents pathogènes ne sont pas en fait des corps étrangers, mais des cellules malignes – ou cancéreuses – déjà présentes dans le corps. Les phagocytes agissent pour éliminer tous ces types d'agents pathogènes potentiellement nocifs. Les phagocytes sont créés par des cellules appelées cellules souches hématopoïétiques présentes dans la moelle osseuse. Ces cellules souches produisent des cellules myéloïdes et lymphoïdes, qui à leur tour donnent naissance à d'autres cellules, y compris les cellules fondamentales du système immunitaire. Certaines des cellules produites par les cellules myéloïdes sont les monocytes et les neutrophiles. Les neutrophiles sont un type de phagocyte. Les monocytes donnent naissance aux macrophages, qui sont un autre type de phagocyte.

TL; DR (trop long; n'a pas lu)

Les phagocytes sont un type de cellule qui engloutit et « mange » d'autres cellules. Deux types de phagocytes sont les macrophages et les neutrophiles, qui sont tous deux des cellules essentielles impliquées dans l'immunité. Ils sont particulièrement impliqués dans le système immunitaire inné, qui est efficace dès le début de la vie d'un individu. Les macrophages et les neutrophiles se lient à des formes appelées PAMP à la surface de nombreux microbes invasifs, puis absorbent et dissolvent les microbes.

Comme les autres vertébrés, les humains ont deux types de systèmes immunitaires pour se protéger contre les agents pathogènes. L'un des systèmes immunitaires est appelé système immunitaire inné. Le système immunitaire inné est également présent dans la plupart des autres formes de vie. Chez les vertébrés, ce système utilise les phagocytes comme l'une de ses lignes de défense. Le système immunitaire inné est appelé ainsi parce que les instructions pour ses opérations sont écrites dans les codes génétiques des espèces. Ce système est efficace dès le début de la vie d'un individu, et il réagit aux agents pathogènes qui existent depuis des millénaires. Cela contraste avec le système immunitaire adaptatif, ou acquis, qui est unique aux vertébrés et qui est leur deuxième système immunitaire. Il s'adapte aux agents pathogènes auxquels l'organisme individuel est exposé au cours de sa vie.

Le système immunitaire adaptatif met plus de temps à répondre aux menaces que le système immunitaire inné, en partie parce qu'il est beaucoup plus spécifique dans sa réponse aux menaces. Le système immunitaire adaptatif est celui sur lequel les humains s'appuient lorsqu'ils se font vacciner afin d'éviter à l'avenir de contracter la grippe, la variole ou de nombreuses autres maladies infectieuses. Le système immunitaire adaptatif est également responsable de la confiance qu'une personne a de ne plus jamais contracter la varicelle, par exemple, parce qu'ils en ont été malades à l'âge de six ans vieille. Dans ce deuxième type de système immunitaire, il y a une première exposition à un agent infectieux, appelé antigène, soit par la maladie, soit par la vaccination. Cette première exposition apprend au système immunitaire adaptatif à reconnaître l'antigène. Si l'antigène envahit une autre fois dans le futur, les récepteurs à la surface de l'antigène déclencheront une série de réponses immunitaires adaptées à cette souche d'infection spécifique. Les phagocytes, cependant, sont principalement impliqués dans le système immunitaire inné.

Avant que les phagocytes ne s'impliquent dans la lutte contre les agents pathogènes dans le cadre du système immunitaire inné système, le corps utilise une ligne de défense moins coûteuse qui se compose de barrières physiques et chimiques barrières. L'environnement regorge de toxines et d'agents infectieux dans l'air, l'eau et les aliments. Il existe un certain nombre de barrières physiques dans le corps humain qui bloquent ou expulsent les envahisseurs. Par exemple, les muqueuses et les poils dans les narines empêchent les débris, les agents pathogènes et les polluants de pénétrer dans les voies respiratoires. Le corps élimine les toxines et les microbes du corps dans l'urine, par l'urètre. La peau est recouverte d'une épaisse couche de cellules mortes qui empêchent les agents pathogènes d'entrer par les pores. Cette couche se détache fréquemment, ce qui élimine efficacement tous les microbes potentiels et autres agents pathogènes accrochés aux cellules mortes de la peau.

Les barrières physiques constituent un bras de la première ligne de défense du système immunitaire inné; l'autre bras est constitué de barrières chimiques. Ces produits chimiques sont des substances présentes dans le corps qui décomposent les microbes et autres agents pathogènes avant qu'ils ne puissent causer des dommages. L'acidité de la peau provenant des huiles et de la sueur empêche les bactéries de se développer et de provoquer des infections. Le suc gastrique très acide de l'estomac tue la plupart des bactéries et autres toxines qui pourraient être ingéré – et les vomissements agissent comme une barrière physique pour éliminer les agents pathogènes tels que « les intoxications alimentaires », ainsi que. En travaillant ensemble, les barrières chimiques et physiques toujours vigilantes font beaucoup pour empêcher de nombreux dangers microscopiques de l'environnement qui tentent de pénétrer dans le corps et de causer des dommages.

Alors que la première ligne de défense est constituée de barrières physiques et chimiques, la deuxième ligne de défense la défense est le point auquel le processus de phagocytose intervient pour repousser les menaces à le corps. De nombreux agents infectieux tels que les virus et les bactéries ont des molécules à leur surface avec des formes qui sont restées les mêmes tout au long de l'histoire de l'évolution. Ces formes sont appelées « modèles moléculaires associés aux agents pathogènes » ou PAMP. Plusieurs espèces pathogènes peuvent partager le même PAMP. Contrairement au système immunitaire adaptatif, qui « se souvient » des formes de récepteurs de bactéries et de souches virales spécifiques après la première exposition, le système immunitaire inné est non spécifique et ne se lie qu'à ces PAMP. Il existe moins de 200 PAMP, et des cellules appelées sentinelles s'y fixent puis déclenchent un ensemble de réactions immunitaires. Ces cellules sentinelles sont des macrophages.

L'un des premiers répondeurs du système immunitaire inné sont les macrophages, l'un des types de phagocytes. Ils sont très non spécifiques dans leurs cibles, mais ils répondent à l'un des 100 à 200 PAMP connus du système immunitaire inné. Lorsqu'un agent pathogène avec un PAMP reconnaissable se lie à un récepteur de type péage à la surface du macrophage, la membrane cellulaire du macrophage commence à se dilater de telle manière qu'elle engloutit le microbe. La membrane plasmique se ferme de sorte que le microbe, toujours lié au récepteur de type péage, est maintenu à l'intérieur d'une vésicule appelée phagosome. A proximité, il y a une autre vésicule à l'intérieur du macrophage appelée lysosome, qui est remplie d'enzymes digestives. Le lysosome et le phagosome, qui contient le microbe, fusionnent. Les enzymes digestives décomposent le microbe.

Le macrophage utilise toutes les parties du microbe qu'il peut et élimine le reste en expulsant les déchets via le processus d'exocytose. Il sauve des morceaux du microbe appelés fragments d'antigène, qui sont liés à des molécules spécifiquement conçues pour afficher ces fragments. Elles sont appelées molécules du CMH II présentatrices d'antigènes, et elles sont insérées dans la membrane cellulaire du macrophage, en tant qu'étape cruciale du système immunitaire adaptatif. Cela sert de signal d'activation aux acteurs cellulaires du système immunitaire adaptatif pour savoir précisément quelle souche d'agent pathogène a envahi le corps. Dans le cadre du système immunitaire inné, cependant, le but principal du macrophage est de rechercher et de détruire les envahisseurs. Les macrophages peuvent être fabriqués plus rapidement par le corps que les cellules plus spécialisées du système immunitaire adaptatif, mais ils ne sont pas aussi efficaces ou spécialisés.

Les neutrophiles sont un autre type de phagocyte. Ils étaient autrefois appelés microphages par Elie Metchnikoff. Comme les macrophages, les neutrophiles sont un produit des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse, qui produisent des cellules myéloïdes. En plus de produire les monocytes qui deviennent des macrophages, les cellules myéloïdes produisent également plusieurs autres cellules qui composent le système immunitaire inné, y compris les neutrophiles. Contrairement aux macrophages, les neutrophiles sont très petits et ne durent que quelques heures ou quelques jours. Ils circulent uniquement dans le sang, tandis que les macrophages circulent dans le sang et les tissus. Lorsque les macrophages réagissent aux agents pathogènes, ils libèrent des produits chimiques dans la circulation sanguine, en particulier des cytokines, qui alertent le système immunitaire des envahisseurs. Il n'y a pas assez de macrophages pour lutter seuls contre une infection, donc les neutrophiles répondent à l'alerte chimique et travaillent en tandem avec les macrophages.

La paroi des vaisseaux sanguins s'appelle l'endothélium. Les neutrophiles sont si petits qu'ils se glissent entre les espaces séparant les cellules endothéliales, entrant et sortant des vaisseaux sanguins. Les produits chimiques libérés par les macrophages après s'être liés à un agent pathogène amènent les neutrophiles à se lier plus fermement aux cellules endothéliales. Une fois que les neutrophiles sont solidement liés à l'endothélium, ils se frayent un chemin dans le liquide interstitiel et l'endothélium se dilate. La dilatation la rend encore plus perméable qu'elle ne l'était avant que les macrophages ne réagissent aux agents pathogènes, ce qui permet au sang de s'écouler dans les tissus entourant les vaisseaux sanguins, rendant la zone rouge, chaude, douloureuse et gonflé. Le processus est connu sous le nom de réponse inflammatoire.

Parfois, les bactéries libèrent des produits chimiques qui guident les neutrophiles vers elles. Les macrophages libèrent également des produits chimiques appelés chimiokines qui guident les neutrophiles vers le site d'infection. Comme les macrophages, les neutrophiles utilisent la phagocytose pour envelopper et détruire les agents pathogènes. Une fois cette tâche terminée, les neutrophiles meurent. S'il y a suffisamment de neutrophiles morts sur un site d'infection, les cellules mortes forment la substance connue sous le nom de pus. Le pus est un signe que le corps se guérit, et sa couleur et sa consistance peuvent alerter un professionnel de la santé sur la nature de l'infection. Parce que les neutrophiles ont une durée de vie si courte mais si abondante, ils sont particulièrement importants pour lutter contre les infections aiguës, telles qu'une plaie infectée. Les macrophages, en revanche, ont une longue durée de vie et sont plus utiles pour les infections chroniques.

Le système du complément crée un pont entre le système immunitaire inné et le système immunitaire adaptatif. Il se compose d'environ 20 protéines fabriquées dans le foie, qui passent la majeure partie de leur temps à circuler dans la circulation sanguine sous une forme inactive. Lorsqu'elles entrent en contact avec les PAMP au niveau des sites d'infection, elles s'activent et une fois le système du complément activé, les protéines activent d'autres protéines en cascade. Une fois les protéines activées, elles se réunissent pour former un complexe d'attaque membranaire (MAC), qui pousse à travers la membrane cellulaire des microbes infectieux, permettant aux fluides d'inonder l'agent pathogène et de le faire éclater. De plus, les protéines du complément se lient directement aux PAMP, qui les marquent, permettant aux phagocytes d'identifier plus facilement les agents pathogènes à détruire. Les protéines permettent également aux anticorps de trouver plus facilement les antigènes lorsque le système immunitaire adaptatif est impliqué.