L’immunité innée

La phagocytose paraît un acte unique, mais c’est une séquence fixe d’étapes, chacune pouvant être nommée, mesurée et, chez un patient, bloquée. La première étape est la margination : les neutrophiles ralentissent le long de l’endothélium vasculaire, car les médiateurs de l’inflammation rendent la paroi du vaisseau adhésive. Ils roulent ensuite, en s’attachant et se détachant grâce à des molécules d’adhérence appelées sélectines, jusqu’à ce que des chimiokines activent les intégrines de leur surface et les fixent solidement. La troisième étape est la transmigration, ou diapédèse : la cellule se glisse entre les cellules endothéliales et franchit la membrane basale vers le tissu. Elle suit alors la chimiotaxie, en remontant le gradient chimique des peptides bactériens, du fragment C5a du complément et de l’interleukine-8 libérée sur place. Vient la reconnaissance, bien plus efficace lorsque le microbe est recouvert du fragment C3b du complément ou d’un anticorps, processus appelé opsonisation. Le neutrophile étend des pseudopodes autour de la particule ainsi marquée, les referme et l’emprisonne dans une vésicule appelée phagosome. Le phagosome fusionne avec les granulations lysosomales pour former le phagolysosome, et la destruction se fait en deux vagues : les granulations libèrent des défensines, des protéases et du lysozyme, tandis que la flambée respiratoire assemble un complexe enzymatique appelé NADPH oxydase qui transforme l’oxygène en superoxyde, puis en peroxyde d’hydrogène et enfin, avec la myéloperoxydase, en acide hypochloreux. Si l’organisme est trop gros pour être avalé, le neutrophile peut aussi expulser des filets d’ADN appelés pièges extracellulaires. Les neutrophiles meurent après quelques heures de travail, d’où le pus qui suit une défense réussie ; les macrophages survivent, digèrent plus lentement et présentent des fragments de ce qu’ils ont détruit aux lymphocytes de la réponse adaptative, ce qui fait le lien entre la section 7.2 et la section 7.3.

L’interféron n’est ni un anticorps ni une toxine : c’est un signal d’alerte, et sa valeur tient au fait qu’il est diffusé avant que l’infection ne s’étende. Quand un virus pénètre dans une cellule et commence à se répliquer, il produit de l’ARN double brin et d’autres structures que les cellules humaines ne fabriquent jamais. Des récepteurs comme TLR3 et les capteurs cytoplasmiques RIG-I et MDA5 détectent ces motifs et activent la transcription des gènes de l’interféron. La cellule infectée sécrète alors de l’interféron de type I — l’interféron-alpha, produit surtout par les leucocytes, et l’interféron-bêta, produit surtout par les fibroblastes — puis meurt, mais elle meurt après avoir lancé le message. L’interféron se fixe sur un récepteur appelé IFNAR à la surface des cellules voisines et déclenche la voie de signalisation JAK-STAT, qui active un ensemble de protéines antivirales. La protéine kinase R bloque la traduction : la cellule cesse de fabriquer des protéines et le virus ne trouve plus la machinerie dont il a besoin ; la 2´-5´ oligoadénylate synthétase active une enzyme, la RNase L, qui découpe l’ARN viral ; et les protéines Mx piègent les composants viraux avant leur assemblage. La cellule voisine devient alors réfractaire à l’infection par de nombreux virus à la fois. L’interféron augmente aussi l’exposition des molécules du CMH de classe I, signalant les cellules infectées pour que les cellules tueuses naturelles et les lymphocytes cytotoxiques les détruisent. Deux conséquences comptent en clinique. D’abord, comme le capteur reconnaît des caractères viraux généraux et non un antigène précis, l’interféron est antiviral sans être spécifique d’un virus : un seul signal protège contre des virus sans rapport, ce qui explique l’affirmation des notes et son efficacité dans l’hépatite B, l’hépatite C et certains cancers. Ensuite, la fièvre, les courbatures et la fatigue de la grippe sont en grande partie l’effet de l’interféron sur tout l’organisme, et non celui du virus sur le nez seul. Le traitement par interféron reproduit donc volontairement cet état désagréable, et l’infirmière qui l’administre doit en prévenir le patient. Les notes fournies indiquent seulement que les cellules infectées produisent un interféron qui empêche la réplication virale ; le mécanisme et les points cliniques ci-dessus les dépassent.

L’immunité innée est rapide mais aussi prévisible, et les pathogènes qui réussissent ont développé des moyens de contourner chacune de ses étapes. Le plus courant est la capsule, épaisse couche de polysaccharide située à l’extérieur de la paroi, dont la surface glissante et hydrophile empêche le dépôt du complément et la saisie du microbe par le phagocyte ; Klebsiella pneumoniae, Streptococcus pneumoniae et Neisseria meningitidis y ont tous recours, et la structure de la capsule elle-même relève de la section 3.4. Une ruse voisine consiste à ressembler à l’hôte : certaines capsules contiennent de l’acide sialique, sucre normalement présent sur les cellules humaines, ce qui fait hésiter le phagocyte. D’autres attaquent directement les molécules effectrices. Staphylococcus aureus fabrique la protéine A, qui lie la queue des anticorps et les maintient à l’envers, les empêchant de marquer la bactérie pour la phagocytose, tandis que Streptococcus pyogenes utilise la protéine M pour fixer des facteurs qui éteignent le complément. Les organismes qui produisent la catalase, dont Staphylococcus aureus et Mycobacterium tuberculosis, détruisent le peroxyde d’hydrogène issu de la flambée respiratoire : l’arme chimique est neutralisée avant d’agir. Le groupe le plus difficile survit à l’intérieur même des cellules envoyées pour le tuer : Mycobacterium tuberculosis empêche le phagosome de fusionner avec le lysosome, Listeria monocytogenes s’échappe dans le cytoplasme et Legionella pneumophila bloque la maturation du phagosome ; chacun vit donc dans un compartiment protégé. Là où une surface s’y prête, de nombreuses bactéries forment un biofilm, matrice de polysaccharides et de protéines qui protège la communauté, bloque anticorps et phagocytes et les tient à distance des cellules situées en dessous ; Pseudomonas aeruginosa sur une sonde ou une plaie en est l’exemple classique. Ces stratégies expliquent des décisions infirmières qui paraissent autrement arbitraires. Un biofilm sur un dispositif invasif ne se nettoie pas aux seuls antibiotiques : on retire le dispositif. Un organisme encapsulé exige un anticorps spécifique pour être tué efficacement, d’où les vaccins conjugués contre le pneumocoque, le méningocoque et Haemophilus influenzae de type b administrés avant toute exposition. Un patient tuberculeux a besoin de plusieurs médicaments pendant des mois, car certains organismes se logent dans les macrophages où les médicaments pénètrent mal. Enfin, un patient dont la chimiothérapie a détruit les neutrophiles a perdu toute la première ligne de défense cellulaire : la fièvre doit être traitée comme une urgence et non simplement surveillée.