Chapitre 16 — L’immunité innée · Topic 1 : Mécanismes de l’immunité non spécifique · Leçon 1.1
La réaction inflammatoire aiguë : signaux, médiateurs et déroulement
🎯 Objectifs pédagogiques
- Identifier les barrières naturelles de l’organisme contre les agents pathogènes.
- Décrire les quatre signes cardinaux de l’inflammation et les expliquer.
- Expliquer le rôle des médiateurs chimiques (histamine, prostaglandines, cytokines).
- Comprendre la séquence des événements vasculaires et cellulaires de l’inflammation.
- Construire un argument scientifique à partir d’une observation clinique.
- Les barrières naturelles : première ligne de défense
- Les quatre signes cardinaux de l’inflammation
- Les médiateurs chimiques de l’inflammation
- Déroulement chronologique de la réaction inflammatoire
- Construire un argument scientifique
1. Les barrières naturelles : première ligne de défense
Avant que le système immunitaire intervienne, l’organisme dispose de barrières anatomiques et physiologiques qui empêchent la majorité des agents pathogènes de pénétrer :
- Peau : épithélium kératinisé étanche, pH acide (~5,5), flore commensale compétitive, sébum antimicrobien. Une coupure, brûlure ou piqûre d’insecte brise cette barrière → porte d’entrée pour les pathogènes.
- Muqueuses : mucus (capture les agents pathogènes), cils vibratiles (escalier muco-ciliaire pulmonaire), IgA sécrétoires, lysozyme (larmes, salive).
- Acidité gastrique : pH ~2 → destruction de la plupart des bactéries ingérées.
- Flore commensale : compétition avec les pathogènes pour les ressources et l’espace.
Ces barrières constituent l’immunité non spécifique de surface — elles n’impliquent pas de reconnaissance antigénique. Lorsqu’un pathogène les franchit, la réaction inflammatoire (immunité innée cellulaire) prend le relais.
2. Les quatre signes cardinaux de l’inflammation
La réaction inflammatoire se manifeste par quatre signes cliniques décrits dès l’Antiquité (Celse, 1er siècle apr. J.-C.) :
| Signe cardinal | Terme latin | Mécanisme |
|---|---|---|
| Rougeur | Rubor | Vasodilatation artériolaire → afflux sanguin accru → érythème |
| Chaleur | Calor | Vasodilatation + métabolisme cellulaire augmenté → température locale élevée |
| Œdème (gonflement) | Tumor | Augmentation de la perméabilité vasculaire → fuite de plasma dans les tissus → exsudat inflammatoire |
| Douleur | Dolor | Médiateurs (prostaglandines, bradykinine) sensibilisent les nocicepteurs locaux |
Un cinquième signe peut être ajouté : la perte de fonction (functio laesa), conséquence de la douleur et de l’œdème.
3. Les médiateurs chimiques de l’inflammation
Lorsqu’un tissu est lésé ou infecté, des médiateurs chimiques sont libérés localement par les cellules résidentes du tissu (mastocytes, macrophages résidents) :
| Médiateur | Source principale | Effets |
|---|---|---|
| Histamine | Mastocytes (dégranulation) | Vasodilatation rapide, augmentation de la perméabilité capillaire → rougeur, chaleur, œdème |
| Prostaglandines | Toutes les cellules lésées (phospholipases → acide arachidonique) | Vasodilatation, sensibilisation des nocicepteurs (douleur), fièvre (sur l’hypothalamus) |
| Cytokines pro-inflammatoires (IL-1, IL-6, TNF-α) | Macrophages résidents activés | Recrutement des PNN (chimiotactisme), fièvre (hypothalamus), activation de la réponse inflammatoire systémique |
| Chimiokines (IL-8, CXCL8) | Macrophages, endothélium | Gradient chimique → guidage des PNN vers le foyer inflammatoire (chimiotactisme) |
| Bradykinine | Plasma (système des kinines) | Vasodilatation, douleur intense (sensibilisation des nocicepteurs) |
Les anti-inflammatoires non stéroïdiens (ibuprofène, aspirine) inhibent les cyclo-oxygénases (COX-1 et COX-2), enzymes qui synthétisent les prostaglandines à partir de l’acide arachidonique. En bloquant la synthèse des prostaglandines → réduction de la douleur, de la fièvre et de l’inflammation.
4. Déroulement chronologique de la réaction inflammatoire
La réaction inflammatoire se déroule en trois phases successives :
Phase 1 — Reconnaissance de la lésion (0-5 min)
Les cellules lésées libèrent des signaux d’alarme (alarmines, DAMP — Damage-Associated Molecular Patterns). Les agents pathogènes expriment des PAMP (Pathogen-Associated Molecular Patterns) reconnus par des récepteurs PRR (Pattern Recognition Receptors) tels que les TLR (Toll-Like Receptors) des macrophages résidents. Cette reconnaissance déclenche l’activation des macrophages et la libération des médiateurs (histamine, cytokines).
Phase 2 — Événements vasculaires (5-30 min)
Sous l’effet des médiateurs :
- Vasodilatation artériolaire locale → afflux sanguin → rougeur et chaleur.
- Augmentation de la perméabilité capillaire → passage de plasma (protéines, anticorps, complément) dans le tissu → œdème.
- Ralentissement du flux sanguin → les leucocytes (PNN) « roulent » sur la paroi des vaisseaux (sélectines), puis adhèrent fermement (intégrines/ICAM-1).
Phase 3 — Recrutement des PNN et phagocytose (30 min – 48 h)
Les polynucléaires neutrophiles (PNN) migrent hors des vaisseaux (diapédèse) en suivant le gradient de chimiokines (chimiotactisme) → arrivent au foyer infectieux → phagocytent les pathogènes → meurent sur place → forment le pus (accumulation de PNN morts, débris, pathogènes lysés).
Si les agents pathogènes sont éliminés → la réaction inflammatoire se résout (macrophages nettoient les débris → cicatrisation). Si l’infection persiste ou si l’immunité innée est dépassée → la réaction inflammatoire persiste (chronicisation) et l’immunité adaptative prend le relais.
5. Construire un argument scientifique
Situation : Après une piqûre d’insecte, on observe : rougeur, gonflement chaud et douloureux dans les minutes suivantes. Le médecin prescrit un antihistaminique.
- Question précise : « La rougeur et l’œdème apparus moins de 5 minutes après la piqûre sont-ils compatibles avec une libération d’histamine par les mastocytes du derme ? »
- Données vérifiables : « L’apparition en moins de 5 minutes (délai de dégranulation des mastocytes) + la réduction rapide des signes par un antihistaminique (bloqueur des récepteurs H1) concordent avec un mécanisme histaminique. L’histamine provoque vasodilatation et augmentation de la perméabilité capillaire → rougeur + œdème. »
- Conclusion : « Les signes observés (chronologie rapide, localisation à la piqûre, réponse aux antihistaminiques) établissent que la réaction inflammatoire est déclenchée par la dégranulation des mastocytes locaux libérant de l’histamine. »
- Barrières naturelles (peau, muqueuses) = première ligne non spécifique.
- Quatre signes cardinaux : rougeur, chaleur, œdème, douleur → vasodilatation + perméabilité + nocicepteurs.
- Médiateurs : histamine (mastocytes), prostaglandines (cellules lésées), cytokines (macrophages).
- Séquence : reconnaissance (PAMP/PRR) → événements vasculaires → recrutement PNN → phagocytose.
- AINS bloquent les COX → moins de prostaglandines → réduction douleur et inflammation.
Q : La fièvre est-elle bénéfique ou néfaste lors d’une infection ?
La fièvre est une réponse inflammatoire systémique déclenchée par les pyrogènes (IL-1, IL-6, TNF-α agissant sur l’hypothalamus). À des niveaux modérés (38-39 °C), elle est bénéfique : ralentit la multiplication de nombreux pathogènes (sensibles à la chaleur), accélère les réactions immunitaires. Au-delà de 40-41 °C, elle devient dangereuse (dénaturation des protéines, risque de convulsions).
Q : Pourquoi un abcès contient-il du pus ?
Le pus est composé de PNN morts (après phagocytose), de débris cellulaires, de bactéries lysées et d’exsudat inflammatoire. L’abcès est une cavité fermée où s’accumule le pus → nécessite souvent un drainage médical pour permettre la guérison.
La résolution active de l’inflammation est un processus coordonné : les macrophages changent de phénotype (M1 pro-inflammatoire → M2 anti-inflammatoire) et libèrent des médiateurs lipidiques pro-résolutifs (résolvines, protectines dérivées des oméga-3). C’est pourquoi les régimes riches en acides gras oméga-3 (EPA, DHA) ont des effets anti-inflammatoires : ils fournissent les précurseurs des médiateurs pro-résolutifs. Une inflammation non résolue (chronique) est associée à de nombreuses maladies (athérosclérose, diabète de type 2, maladies auto-immunes).