Comment fonctionne le système immunitaire du cheval ? 

On parle souvent des défenses naturelles des équidés, mais ces mécanismes peuvent sembler assez flous. De quoi s’agit-il exactement ?

Il faut savoir que le système immunitaire des équidés fonctionne comme le nôtre. Aborder ses mécanismes permet ensuite de comprendre les allergies, les maladies virales et les maladies auto-immunes.

PARTIE 1 : De quoi est composé le système immunitaire ?

Une notion indispensable : la cellule

Un équidé est constitué de milliards de cellules, comme nous.  

En effet, chez l’homme et les mammifères comme le cheval, le chat et le chien, la reproduction suit le même schéma : 

1. Suite à la fécondation se forme un individu correspondant à une seule cellule contenant l’ADN. Ce dernier correspond à l'information génétique qui provient à 50% du père et à 50% de la mère.
2. La cellule initiale se multiplie en plusieurs cellules en suivant le “mode d’emploi” fourni par l’ADN. C’est ainsi que chaque cellule devient une cellule de l’estomac, une cellule du crin, une cellule du cerveau, etc … 

Les cellules sont tout à fait fascinantes ! 

• Elles se multiplient pour former de nouvelles cellules, puis meurent. 
• En sécrétant et en recevant des médiateurs, certaines ont des capacités de communication.
• Enfin, certaines cellules peuvent en tuer d’autres. 

Il y a des cellules qui forment les différents tissus (cutané, cérébral, tendineux, etc …) et d’autres qui sont mobiles dans l’organisme, comme les cellules reproductrices et les cellules du système immunitaire. Ce sont ces dernières qui nous intéressent. 

Les cellules du système immunitaire

Ce sont les leucocytes :  les fameux globules blancs, les soldats du système immunitaire ! Ils sont produits par la moelle osseuse, tout comme les globules rouges. Il existe de nombreux leucocytes différents.

Les cellules actives contre tout type d'agent infectieux

• Les granulocytes (également appelés polynucléaires) parmi lesquels on distingue les neutrophiles, les basophiles et les éosinophiles. 
• Les macrophages
• Les mastocytes

Les cellules actives contre des agents infectieux spécifiques

• Les lymphocytes B : Ce sont eux qui produisent les anticorps.

Les anticorps sont des complexes protéiques appelés immunoglobulines. Ils ciblent un pathogène en particulier, se lient à lui, le rendent incapable de se développer et attirent les cellules capables de le détruire (granulocytes, macrophages).

Les cellules actives contre les cellules de l'organisme infectées

• Les lymphocytes NK : ils détruisent les cellules infectées par tout type d’agent pathogène.
• Les lymphocytes T : ils détruisent les cellules infectées par un agent pathogène en particulier. 

Les cellules sentinelles

• Les cellules dendritiques : elles patrouillent dans les tissus, détectent une infection et provoquent la réaction des autres cellules immunitaires.

Les monocytes

Présents dans le sang, ils peuvent migrer dans les tissus et se différencier en macrophages lors d'une infection.

D'où viennent ces globules blancs et où se trouvent-ils ?

ETAPE 1 : Production et stockage des lymphocytes

La moelle osseuse est le lieu de production des leucocytes. C'est elle qui va charger le sang en globules blancs et en globules rouges.

Certains organes irrigués ensuite peuvent stocker des leucocytes :

• ganglions lymphatiques
• rate
• tissus des muqueuses (MALT)
  • dont ceux présents au niveau des muqueuses digestives (GALT)
  • et des muqueuses respiratoires (BALT).

ETAPE 2 : Filtrage du sang et la lymphe, susceptibles de transporter des agents infectieux

Le sang et la lymphe qui traversent ces tissus sont ainsi soigneusement surveillés avec des stocks de globules blancs sur place prêts à intervenir. 

Des mécanismes de sélection particuliers pour les lymphocytes T

• ❖ Le cas des lymphocytes T est particulier car ils sont libérés immatures par la moelle osseuse et migrent dans le thymus. Cet organe est le lieu de leur maturation.
• ❖ Ils y subissent une rigoureuse sélection liée à l'importance de leur fonction. En effet, les lymphocytes T ont un rôle particulier qui consiste à éliminer les cellules du “soi” anormales, infectées. 
• ❖ C’est une fonction dont le dérèglement a des conséquences extrêmement graves sur l’organisme, comme la destruction des cellules saines, des autres globules blancs, … L’organisme dispose d’un mécanisme de contrôle pour éviter cela. 

Les cellules du “soi” se reconnaissent entre elles par détection d’une molécule particulière : le complexe majeur d’histocompatibilité (CMH).

Ce CMH forme un complexe avec un peptide du "soi" chez les autres cellules du système immunitaire. Le lymphocyte T ne doit pas réagir à ce complexe et détruire la cellule. En revanche, si le CMH forme un complexe avec un peptide étranger (issu d'un agent infectieux), le lymphocyte T doit réagir pour provoquer la destruction de la cellule. 

Dans le thymus, les lymphocytes T qui n'ont pas eu les bonnes réactions aux complexes qui leur ont été présentés sont éliminés car ils risqueraient 

• de laisser passer des agents pathogènes. Les défenses immunitaires perdraient de leur efficacité face à des virus qui utilisent les cellules de l’organisme pour se multiplier. 
• d’attaquer les autres cellules du soi. Les cellules immunitaires “tirent contre leur camp” : ce sont les maladies auto-immunes. 

Suite à cette sélection, les lymphocytes T sont alors matures, mais naïfs (ils n'ont pas encore un agent infectieux précis à reconnaître, ils ne sont pas spécialisés). Ils migrent dans les ganglions lymphatiques. 

D'où vient la lymphe ? 

Lymphe, lymphocyte, lymphatique ... Expliquer le fonctionnement du système immunitaire implique de parler de la lymphe. Mais qu'est-ce que ce liquide ? Pour le comprendre il faut partir de la circulation sanguine. 

1. Le sang est chargé en différents éléments par certains organes au cours de son trajet dans le corps : globules rouges, oxygène, nutriments … 
2. Lorsqu’il irrigue certains tissus, il peut être partiellement "consommé" par ces derniers. Le tissu exsude alors un liquide dont la composition ressemble au plasma sanguin : la lymphe. 
3. La lymphe exsudée de ces tissus passe dans de petits vaisseaux lymphatiques, qui en rejoignent de plus gros, à la manière des ruisseaux qui se jettent dans les rivières. La lymphe finit par rejoindre le sang un peu avant le cœur. 
4. Le sang ainsi "dilué" se recharge de nouveau en irriguant la moelle osseuse, les poumons, le foie … 
5. Le réseau lymphatique passe dans les ganglions lymphatiques, la rate et le thymus au sein desquels la lymphe est filtrée. 

PARTIE 2 : Comment l'immunité fonctionne-t-elle ?

Qu'est-ce que l'immunité ? 

Il s’agit de la capacité de l’organisme à se défendre contre des agents infectieux, c’est-à-dire des substances étrangères susceptibles de pénétrer dans l’organisme, de s’y développer et d’y avoir une action toxique voire pathogène*.

*Pathogène = capable de causer une maladie. 

• Les bactéries, les virus et les champignons sont des agents infectieux. 
• Les objectifs d’une réaction immunitaire sont le recrutement de cellules circulantes (globules blancs), l’élimination de l’agent infectieux et la réparation des tissus abîmés. 

On distingue l’immunité innée et l’immunité acquise.

L’immunité innée :

• capacité de l’organisme à se défendre immédiatement contre les agents infectieux quels qu’ils soient.
• Cette immunité montre rapidement ses limites face à des agents infectieux particulièrement virulents. 

L’immunité acquise :

• capacité de l’organisme à adapter ses moyens de défense au pathogène rencontré.
• Elle est plus lente car elle met en place des moyens de défenses adaptés au pathogène qu’il faut combattre, ce qui prend du temps. 

Un petit exemple pour comprendre : 

Immunité innée = la police : 

• en place partout
• capable d’agir rapidement
• protection non spécifique (intervient sur toutes les menaces qui se présentent)
• peut se retrouver dépassée par certaines situations particulièrement délicates

Immunité acquise = les groupes d’intervention spécialisés : 

• pas immédiatement sur place + action plus précise et préparée = délai d’intervention supérieur à celui de la police
• action spécifique sur une problématique grave et délicate
• capable d’être plus rapidement efficace en cas de nouvelle rencontre avec un même groupe de criminels 

Le déroulement d'une réaction immunitaire

La réaction de l'immunité innée

1) Infection par un agent pathogène

Le corps possède de nombreuses barrières qui empêchent les agents pathogènes de l’infecter : peau, larmes, sécrétions … Il arrive néanmoins que des agents infectieux franchissent les défenses externes de l’organisme.

Dans les poumons, dans le système digestif ou encore au niveau d'une plaie ouverte, un agent infectieux est entré. Son objectif est de se répandre et de se multiplier dans l'organisme. 

2) Inflammation

Les cellules dendritiques, les macrophages et les mastocytes sont les premières cellules à rencontrer l'agent infectieux.

Les macrophages peuvent le détruire par phagocytose, c'est-dire-en "mangeant" l'agent pathogène. Le pus que nous voyons parfois dans les plaies correspond aux déchets de la phagocytose. 

Les cellules présentes sur le lieu de l'infection sécrètent des médiateurs chimiques qui ont plusieurs effets. 

• Agir sur le cerveau et provoquer la fièvre : à cette température l’activité de certains agents infectieux est réduite alors que la multiplication des lymphocytes (globules blancs) se fait plus rapidement
• Attirer des globules blancs circulants capables d'aider à détruire les agents infectieux
• Dilater les vaisseaux sanguins pour faciliter l’arrivée des renforts
• Augmenter l’afflux sanguin dans le même but

Les symptômes de cette réaction immunitaire sont provoqués par la vasodilatation et l'afflux sanguin : rougeur - chaleur - gonflement - douleur. 

Si l'agent infectieux pénètre certaines cellules, ce qui est le cas avec certains virus, de l'interféron va être libéré. Ce médiateur informe les cellules avoisinantes qu'elles sont menacées. En effet, le virus va utiliser la cellule-hôte pour libérer des milliers de copies de lui-même, qui infecteront elles-mêmes d'autres cellules pour se multiplier à leur tour. 

Le virus ne possède pas un ADN, mais un ARN, dont la réplication au sein d'une cellule permet la multiplication du virus. Sous l'effet des interférons, des changements au sein des cellules vont se produire. En cas d'infection par le virus, il se formera au sein des cellules "averties" par interférons des substances qui freinent, voire empêchent les mécanismes de réplication que le virus utilise. 

L'interféron va également activer et attirer les lymphocytes NK, les "Natural killers". Ces véritables tueurs professionnels passent au crible les cellules dans la zone "d'alerte" et éliminent toutes celles qui présentent la moindre anomalie. Les cellules NK peuvent notamment expulser le contenu cytotoxique de leurs granules (=dégranulation) pour tuer la cellule hôte et l'agent pathogène.

Les cellules tueuses naturelles sont d'autant plus redoutables et efficaces qu'il existe d'autres médiateurs chimiques pour les activer et qu'elles peuvent tuer de différentes manières. 

3) De l'alerte immunitaire à l'état de maladie

La présence des médiateurs inflammatoires dans le sang informe le cerveau que le système immunitaire inné réagit à une attaque. La répartition de l'énergie et l'activité hormonale sont modifiés pour optimiser l'efficacité de la réponse immunitaire.

L'animal va manifester des signes de douleur et de fatigue. Il n'a plus de goût pour la dépense physique et cherche à s'isoler. 

Dans de nombreux cas, cette réaction du système immunitaire inné suffit. L'inflammation diminue au fur et à mesure que les agents infectieux sont éliminés et les tissus réparés. 

Si ce n'est pas le cas, l'immunité adaptative va prendre le relais. 

La réaction de l'immunité acquise

1) Présentation de l'antigène

Des cellules de l'immunité innée comme les macrophages et les cellules dendritiques conservent un fragment de l'agent infectieux qui permet de l'identifier : l'antigène.

En suivant la circulation lymphatique, elles se retrouvent dans les ganglions lymphatiques où elles présentent l'antigène aux lymphocytes B et T naïfs. Cela va provoquer la production massive de lymphocytes spécialisés capables de reconnaître l'antigène. Les ganglions vont enfler. 

2) Les lymphocytes entrent en action

Les lymphocytes B sont responsables de l'immunité humorale : ils nettoient les fluides du corps en produisant des anticorps qui ciblent spécifiquement un antigène (et donc l'agent pathogène dont il fait partie). L'anticorps neutralise l'agent pathogène, ce qui permet aux macrophages de les phagocyter ou aux cellules NK (natural killers) de les tuer.

Les lymphocytes T sont responsables de l'immunité cellulaire : ils repèrent les cellules infectées par un antigène particulier, se lient à elles et les tuent à l'aide de substance cytotoxiques qui vont provoquer la mort de la cellule. 

3) La mémoire immunitaire

Cette réaction adaptative est longue : environ 15 jours. Après élimination de l'agent pathogène, une partie des lymphocytes deviennent des cellules mémoire qui circuler dans l'organisme.

Lors d'une infection ultérieure, ces cellules reconnaîtront l'antigène et se mettront immédiatement en action. La production d'une grande quantité de lymphocytes débutera rapidement et sera effective en quelques jours seulement. 

Conclusion

Les équidés possèdent un système immunitaire très similaire au nôtre. Des globules blancs présents dans les tissus et le sang sont capables de défendre l'organisme contre les agents infectieux et de lancer la réparation des tissus lésés (immunité innée). Il s'agit de l'inflammation.

En cas d'infection difficile à combattre, des défenses spécifiques impliquant les lymphocytes T, les lymphocytes B et les anticorps sont mises en place (immunité adaptative). Certains lymphocytes B deviennent des cellules mémoires et patrouillent dans l'organisme. En cas de nouvelle infection par un même agent, la production d'anticorps sera beaucoup plus rapide.

Le système immunitaire est impliqué dans les allergies, l'apparition des tumeurs et les inflammations chroniques (emphysème, dermite, arthrose). C'est pourquoi il est si utile de comprendre son fonctionnement.

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