Immunité (médecine)

En biologie , l'immunité est l'état d'insensibilité ou de résistance à un agent ou à un processus nocif, en particulier à un agent pathogène ou à une maladie infectieuse . L'immunité peut être naturelle ou être produite par une exposition ou une immunisation antérieure .

Le système immunitaire possède des composantes innées et adaptatives . L'immunité innée est présente chez tous les métazoaires , réponses immunitaires : réponses inflammatoires et phagocytose . La composante adaptative, en revanche, implique des cellules lymphatiques plus avancées qui peuvent distinguer des substances spécifiques « non-soi » en présence de « soi ». La réaction aux substances étrangères est étymologiquement décrite comme une inflammation tandis que la non-réaction aux substances du soi est décrite comme une immunité. Les deux composantes du système immunitaire créent un environnement biologique dynamique où la « santé » peut être considérée comme un état physique où le soi est épargné immunologiquement, et ce qui est étranger est éliminé de manière inflammatoire et immunologique. Une « maladie » peut survenir lorsque ce qui est étranger ne peut être éliminé ou que ce qui est soi n'est pas épargné.

L'immunité innée, également appelée immunité native, est une forme d'immunité semi-spécifique et largement distribuée. Elle est définie comme la première ligne de défense contre les agents pathogènes, représentant une réponse systémique essentielle pour prévenir l'infection et maintenir l'homéostasie, contribuant à l'activation d'une réponse immunitaire adaptative. Elle ne s'adapte pas à un stimulus externe spécifique ou à une infection antérieure, mais repose sur la reconnaissance génétiquement codée de modèles particuliers.

L'immunité adaptative ou acquise est la composante active de la réponse immunitaire de l'hôte, médiée par des lymphocytes spécifiques de l'antigène . Contrairement à l'immunité innée, l'immunité acquise est hautement spécifique à un pathogène particulier, y compris le développement d'une mémoire immunologique . Comme le système inné, le système acquis comprend à la fois des composants d'immunité humorale et des composants d'immunité à médiation cellulaire.

L'immunité adaptative peut être acquise soit « naturellement » (par infection) soit « artificiellement » (par des actions délibérées telles que la vaccination). L'immunité adaptative peut également être classée comme « active » ou « passive ». L'immunité active est acquise par l'exposition à un pathogène, ce qui déclenche la production d'anticorps par le système immunitaire. L'immunité passive est acquise par le transfert d'anticorps ou de lymphocytes T activés dérivés d'un hôte immunisé, soit artificiellement, soit par le placenta ; elle est de courte durée, nécessitant des doses de rappel pour une immunité continue.

Le diagramme ci-dessous résume ces divisions de l'immunité. L'immunité adaptative reconnaît des modèles plus divers. Contrairement à l'immunité innée, elle est associée à la mémoire du pathogène.

Pendant des milliers d'années, l'humanité a été intriguée par les causes des maladies et le concept d'immunité. La vision préhistorique était que la maladie était causée par des forces surnaturelles et que la maladie était une forme de punition théurgique pour les « mauvaises actions » ou les « mauvaises pensées » infligées à l'âme par les dieux ou par ses ennemis. À l'époque grecque classique, Hippocrate , qui est considéré comme le père de la médecine, attribuait les maladies à une altération ou un déséquilibre de l'une des quatre humeurs (sang, mucosités, bile jaune ou bile noire). Les premières descriptions écrites du concept d'immunité ont peut-être été faites par l'Athénien Thucydide qui, en 430 av. J.-C., a décrit que lorsque la peste a frappé Athènes : « les malades et les mourants étaient soignés par les soins compatissants de ceux qui s'étaient rétablis, car ils connaissaient l'évolution de la maladie et étaient eux-mêmes exempts d'appréhensions. Car personne n'a jamais été attaqué une deuxième fois, ou sans résultat fatal ».

L'immunothérapie active a peut-être commencé avec Mithridate VI du Pont (120-63 av. J.-C.) qui, pour induire une immunité active contre le venin de serpent, recommandait d'utiliser une méthode similaire à la thérapie moderne par sérum toxoïde , en buvant le sang d'animaux qui se nourrissaient de serpents venimeux. On pense qu'il a supposé que ces animaux acquéraient une certaine propriété détoxifiante, de sorte que leur sang contiendrait des composants transformés du venin de serpent qui pourraient induire une résistance à celui-ci au lieu d'exercer un effet toxique. Mithridate a estimé qu'en buvant le sang de ces animaux, il pourrait acquérir une résistance similaire. Craignant d'être assassiné par le poison, il prenait quotidiennement des doses sublétales de venin pour développer une tolérance. On dit également qu'il a cherché à créer un « antidote universel » pour le protéger de tous les poisons. Pendant près de 2000 ans, on a pensé que les poisons étaient la cause immédiate des maladies, et un mélange complexe d'ingrédients, appelé Mithridate , a été utilisé pour guérir les empoisonnements pendant la Renaissance . Une version actualisée de ce remède, Theriacum Andromachi , a été utilisée jusqu'au XIXe siècle. Le terme « immunisés » se retrouve également dans le poème épique « Pharsalia » écrit vers 60 av. J.-C. par le poète Marcus Annaeus Lucanus pour décrire la résistance d'une tribu nord-africaine au venin de serpent .

La première description clinique de l'immunité issue d'un organisme pathogène spécifique est probablement le Traité sur la variole et la rougeole (« Kitab fi al-jadari wa-al-hasbah », traduit en 1848 ) écrit par le médecin musulman Al-Razi au IXe siècle. Dans ce traité, Al Razi décrit la présentation clinique de la variole et de la rougeole et indique ensuite que l'exposition à ces agents spécifiques confère une immunité durable (bien qu'il n'utilise pas ce terme).

Jusqu'au XIXe siècle, la théorie des miasmes était également largement acceptée. Selon cette théorie, des maladies telles que le choléra ou la peste noire étaient causées par un miasme, une forme nocive de « mauvais air ». Si une personne était exposée au miasme dans un marais, dans l'air du soir ou en respirant l'air d'une chambre de malade ou d'un service hospitalier, elle pouvait attraper une maladie. Depuis le XIXe siècle, les maladies transmissibles sont considérées comme étant causées par des germes/microbes.

Le mot moderne « immunité » dérive du latin immunis, qui signifie exemption du service militaire, du paiement des impôts ou d’autres services publics.

Le premier scientifique à avoir développé une théorie complète de l'immunité fut Ilya Mechnikov , qui révéla la phagocytose en 1882. Avec la théorie des germes de la maladie de Louis Pasteur , la science naissante de l'immunologie commença à expliquer comment les bactéries provoquaient des maladies et comment, après une infection, le corps humain acquérait la capacité de résister à d'autres infections.

En 1888, Émile Roux et Alexandre Yersin isolent la toxine diphtérique et, après la découverte en 1890 par Behring et Kitasato de l'immunité antitoxinique contre la diphtérie et le tétanos , l' antitoxine devient le premier succès majeur de l'immunologie thérapeutique moderne.

En Europe , l'induction d'une immunité active est apparue dans le but de contenir la variole . L'immunisation existe sous diverses formes depuis au moins mille ans, sans la terminologie. La première utilisation de l'immunisation est inconnue, mais, vers 1000 après J.-C., les Chinois ont commencé à pratiquer une forme d'immunisation en séchant et en inhalant des poudres dérivées des croûtes de lésions de variole. Vers le 15e siècle en Inde , dans l' Empire ottoman et en Afrique de l'Est , la pratique de l'inoculation (piquer la peau avec un matériau en poudre dérivé des croûtes de variole) était assez courante. Cette pratique a été introduite pour la première fois en Occident en 1721 par Lady Mary Wortley Montagu [l'expression « introduite pour la première fois en Occident en 1721 par Lady Montagu » n'est pas tout à fait exacte et devrait être rendue par « promue pour la première fois en Occident, par Lady Montague, en 1721 ». Car, comme vous pouvez le lire ici https://en.wikipedia.org/wiki/Variolation , la procédure était déjà connue au Pays de Galles : « La méthode a été utilisée pour la première fois en Chine, en Inde, dans certaines parties de l'Afrique et du Moyen-Orient avant d'être introduite en Angleterre et en Amérique du Nord dans les années 1720 face à une certaine opposition. Cependant, l'inoculation avait été signalée au Pays de Galles depuis le début du XVIIe siècle ». En 1798, Edward Jenner a introduit la méthode beaucoup plus sûre de l'infection délibérée par le virus de la variole bovine ( vaccin contre la variole ), qui a provoqué une infection bénigne qui a également induit une immunité contre la variole. En 1800, la procédure était appelée vaccination . Pour éviter toute confusion, l'inoculation de la variole était de plus en plus appelée variolation , et il est devenu pratique courante d'utiliser ce terme sans tenir compte de la chronologie. Le succès et l'acceptation générale de la procédure de Jenner ont plus tard déterminé la nature générale de la vaccination développée par Pasteur et d'autres vers la fin du XIXe siècle. En 1891, Pasteur élargit la définition du vaccin en l'honneur de Jenner, et il devint alors essentiel de qualifier le terme en faisant référence au vaccin contre la polio , au vaccin contre la rougeole, etc.

L'immunité passive est l'immunité acquise par le transfert d' anticorps prêts à l'emploi d'un individu à un autre. L'immunité passive peut se produire naturellement, par exemple lorsque des anticorps maternels sont transférés au fœtus par le placenta, et peut également être induite artificiellement, lorsque des niveaux élevés d' anticorps humains (ou équins ) spécifiques d'un pathogène ou d'une toxine sont transférés à des individus non immunisés . L'immunisation passive est utilisée lorsqu'il existe un risque élevé d'infection et que le corps n'a pas suffisamment de temps pour développer sa propre réponse immunitaire, ou pour réduire les symptômes de maladies en cours ou immunosuppressives . L'immunité passive offre une protection immédiate, mais le corps ne développe pas de mémoire, le patient risque donc d'être infecté par le même pathogène plus tard.

Le fœtus acquiert naturellement une immunité passive de sa mère pendant la grossesse. L'immunité passive maternelle est une immunité à médiation par les anticorps . Les anticorps de la mère (MatAb) sont transmis au fœtus à travers le placenta par un récepteur FcRn sur les cellules placentaires. Cela se produit vers le troisième mois de gestation . L'IgG est le seul isotype d'anticorps qui peut traverser le placenta.

L'immunité passive est également assurée par le transfert d' anticorps IgA présents dans le lait maternel qui sont transférés dans l'intestin du nourrisson, le protégeant contre les infections bactériennes, jusqu'à ce que le nouveau-né puisse synthétiser ses anticorps. Le colostrum présent dans le lait maternel est un exemple d'immunité passive.

L'immunité passive acquise artificiellement est une immunisation à court terme induite par le transfert d'anticorps, qui peut être administré sous plusieurs formes : sous forme de plasma sanguin humain ou animal, sous forme d'immunoglobuline humaine groupée pour administration intraveineuse ( IVIG ) ou intramusculaire (IG), et sous forme d' anticorps monoclonaux (MAb). Le transfert passif est utilisé à titre prophylactique dans le cas de maladies d'immunodéficience , telles que l'hypogammaglobulinémie . Il est également utilisé dans le traitement de plusieurs types d'infections aiguës et pour traiter les empoisonnements . L'immunité dérivée de l'immunisation passive ne dure que peu de temps, et il existe également un risque potentiel de réactions d'hypersensibilité et de maladie sérique , en particulier à partir de gammaglobulines d'origine non humaine.

L'induction artificielle de l'immunité passive est utilisée depuis plus d'un siècle pour traiter les maladies infectieuses et, avant l'avènement des antibiotiques , elle était souvent le seul traitement spécifique pour certaines infections. Le traitement par immunoglobulines a continué d'être une thérapie de première intention dans le traitement des maladies respiratoires graves jusqu'aux années 1930, même après l'introduction des antibiotiques à base de sulfamides .

Le transfert passif ou « adoptif » de l'immunité à médiation cellulaire est conféré par le transfert de cellules T « sensibilisées » ou activées d'un individu à un autre. Il est rarement utilisé chez l'homme car il nécessite des donneurs histocompatibles (compatibles), qui sont souvent difficiles à trouver. Chez les donneurs non compatibles, ce type de transfert comporte de graves risques de maladie du greffon contre l'hôte . Il a cependant été utilisé pour traiter certaines maladies, notamment certains types de cancer et d'immunodéficience . Ce type de transfert diffère d'une greffe de moelle osseuse , dans laquelle des cellules souches hématopoïétiques (indifférenciées) sont transférées.

Lorsque les lymphocytes B et les lymphocytes T sont activés par un pathogène, des lymphocytes B et des lymphocytes T à mémoire se développent et la réponse immunitaire primaire en résulte. Tout au long de la vie d'un animal, ces cellules à mémoire se « souviendront » de chaque pathogène spécifique rencontré et peuvent déclencher une forte réponse secondaire si le pathogène est à nouveau détecté. Les réponses primaires et secondaires ont été décrites pour la première fois en 1921 par l'immunologiste anglais Alexander Glenny bien que le mécanisme impliqué n'ait été découvert que plus tard. Ce type d'immunité est à la fois active et adaptative car le système immunitaire de l'organisme se prépare aux défis futurs. L'immunité active implique souvent à la fois les aspects cellulaires et humoraux de l'immunité ainsi que les apports du système immunitaire inné .

L'immunité active acquise naturellement résulte d'une infection. Lorsqu'une personne est exposée à un agent pathogène vivant et développe une réponse immunitaire primaire , cela conduit à une mémoire immunologique. De nombreux troubles du fonctionnement du système immunitaire peuvent affecter la formation de l'immunité active, comme l'immunodéficience (formes acquises et congénitales) et l'immunosuppression .

L'immunité active acquise artificiellement peut être induite par un vaccin , une substance qui contient un antigène. Un vaccin stimule une réponse primaire contre l'antigène sans provoquer de symptômes de la maladie. Le terme vaccination a été inventé par Richard Dunning, un collègue d' Edward Jenner , et adapté par Louis Pasteur pour ses travaux pionniers sur la vaccination. La méthode utilisée par Pasteur impliquait de traiter les agents infectieux de ces maladies, de sorte qu'ils perdaient la capacité de provoquer une maladie grave. Pasteur a adopté le nom de vaccin comme terme générique en l'honneur de la découverte de Jenner, sur laquelle s'appuyaient les travaux de Pasteur.

En 1807, la Bavière fut le premier pays à exiger que ses recrues militaires soient vaccinées contre la variole, la propagation de cette maladie étant liée aux combats. Par la suite, la pratique de la vaccination allait augmenter avec la propagation de la guerre.

Il existe quatre types de vaccins traditionnels :

• Les vaccins inactivés sont composés de micro-organismes qui ont été tués par des produits chimiques et/ou de la chaleur et ne sont plus infectieux. Les vaccins contre la grippe , le choléra , la peste et l'hépatite A en sont des exemples . La plupart des vaccins de ce type nécessitent probablement des rappels.
• Les vaccins vivants atténués sont composés de micro-organismes cultivés dans des conditions qui inhibent leur capacité à induire une maladie. Ces réponses sont plus durables, mais peuvent nécessiter des rappels. On peut citer comme exemples la fièvre jaune , la rougeole , la rubéole et les oreillons .
• Les anatoxines sont des composés toxiques inactivés provenant de micro-organismes dans les cas où ces derniers (plutôt que le micro-organisme lui-même) provoquent une maladie, et sont utilisés avant une exposition à la toxine du micro-organisme. Les vaccins contre le tétanos et la diphtérie sont des exemples de vaccins à base d'anatoxines .
• Les vaccins sous-unitaires , recombinants , polysaccharidiques et conjugués sont composés de petits fragments ou morceaux provenant d'un organisme pathogène (provoquant une maladie). [ Un exemple caractéristique est le vaccin sous-unitaire contre le virus de l'hépatite B.

De plus, de nouveaux types de vaccins sont actuellement utilisés :

• Les vaccins à vésicules de membrane externe (OMV) contiennent la membrane externe d'une bactérie sans aucun de ses composants internes ni de son matériel génétique. Ainsi, idéalement, ils stimulent une réponse immunitaire efficace contre la bactérie d'origine sans risque d'infection.
• Les vaccins génétiques délivrent un acide nucléique codant pour un antigène dans les cellules hôtes, qui produisent ensuite cet antigène, stimulant ainsi une réponse immunitaire. Cette catégorie de vaccins comprend les vaccins à ADN , les vaccins à ARN et les vaccins à vecteur viral , qui diffèrent par la forme chimique de l'acide nucléique et la manière dont il est délivré dans les cellules hôtes.

Différents types de vaccins sont en cours de développement ; voir Types de vaccins expérimentaux .

La plupart des vaccins sont administrés par injection hypodermique ou intramusculaire car ils ne sont pas absorbés de manière fiable par l'intestin. Les vaccins vivants atténués contre la polio et certains vaccins contre la typhoïde et le choléra sont administrés par voie orale afin de produire une immunité basée dans l' intestin .

L'immunité hybride est la combinaison de l'immunité naturelle et de l'immunité artificielle. Des études sur des personnes immunisées hybrides ont montré que leur sang était plus à même de neutraliser le variant bêta et d'autres variants du SRAS-CoV-2 que celui des personnes vaccinées et jamais infectées. De plus, le 29 octobre 2021, les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) ont conclu que « de nombreuses études menées dans différents contextes ont systématiquement montré que l'infection par le SRAS-CoV-2 et la vaccination entraînent chacune un faible risque d'infection ultérieure par des variants antigéniquement similaires pendant au moins 6 mois. De nombreuses études immunologiques et un nombre croissant d'études épidémiologiques ont montré que la vaccination de personnes précédemment infectées améliore considérablement leur réponse immunitaire et réduit efficacement le risque d'infection ultérieure, y compris dans le contexte d'une circulation accrue de variants plus infectieux. ..."

L'immunité est déterminée génétiquement. Les génomes des humains et des animaux codent les anticorps et de nombreux autres gènes de réponse immunitaire. Si bon nombre de ces gènes sont généralement nécessaires aux réponses immunitaires actives et passives (voir les sections ci-dessus), de nombreux gènes semblent également nécessaires à des réponses immunitaires très spécifiques. Par exemple, le facteur de nécrose tumorale (TNF) est nécessaire à la défense contre la tuberculose chez l'homme. Les personnes présentant des défauts génétiques du TNF peuvent être atteintes d'infections récurrentes et potentiellement mortelles par la bactérie de la tuberculose ( Mycobacterium tuberculosis ), mais sont par ailleurs en bonne santé. Elles semblent également réagir plus ou moins normalement à d'autres infections. Cette maladie est donc appelée susceptibilité mendélienne aux maladies mycobactériennes (MSMD) et des variantes de celle-ci peuvent être causées par d'autres gènes liés à la production ou à la signalisation de l'interféron (par exemple par des mutations dans les gènes IFNG , IL12B , IL12RB1 , IL12RB2 , IL23R , ISG15 , MCTS1 , RORC , TBX21 , TYK2 , CYBB , JAK1 , IFNGR1 , IFNGR2 , STAT1 , USP18 , IRF1 , IRF8 , NEMO , SPPL2A ).