Introduction didactique sur le système immunitaire

Pierre GALANAUD

INSERM U 131 et Institut Paris-Sud sur les Cytokines, Clamart

Une meilleure compréhension des mécanismes de défense de l'organisme, notamment des réponses immunitaires et inflammatoires, ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine qui fait l'objet de cette réunion. Le système de défense vis-à-vis du non-soi repose sur le déclenchement de plusieurs types de réponses qui diffèrent selon l'agresseur et selon son site de pénétration.

Des interactions cellulaires très précisément régulées permettent un choix de la réponse la mieux adaptée, et un contrôle de celle-ci dans le temps et dans l'espace. Au cours des dix dernières années, les bases moléculaires de ces interactions ont fait l'objet de progrès considérables, qu'il s'agisse des molécules de reconnaissance de l'agresseur (récepteurs spécifiques des lymphocytes B et T, mais également molécules permettant l'activation des cellules de défense non-spécifiques), des couples de molécules membranaires impliquées dans les interactions cellulaires directes, des cytokines et de leurs récepteurs, impliquées dans les interactions paracrines. Ces progrès portent sur la structure de ces molécules, sur les mécanismes de signalisation qu'elles utilisent, sur leur rôle biologique (défini dans des modèles in vitro, mais aussi expérimentaux et dans l'espèce humaine), sur la construction d'outils d'analyse en physiologie et en pathologie, sur la mise au point de nouveaux médicaments.

Cet exposé est centré sur les cytokines du système de défense, en y incluant les chimiokines. L'analyse individuelle du rôle biologique des cytokines est quasi-impossible, compte-tenu de la multiplicité et de la redondance des effets de chacune d'entre elles (y compris dans des domaines qui ne concernent pas le système de défense), et du fait que ceux-ci sont conditionnés par l'état fonctionnel de la cellule-cible (quantité et qualité des récepteurs exprimés, nature et chronologie des autres signaux reçus).

Globalement, on peut regrouper les cytokines en ensemble fonctionnels.

• cytokines intervenant dans l'équilibre entre réponses immunitaires à médiation cellulaire ou humorale (respectivement de type Th-1 et Th-2)

• cytokines intervenant dans l'équilibre entre réponses pro-inflammatoire et anti-inflammatoire

• cytokines intervenant dans l'équilibre entre activation et anergie lymphocytaires

• chimiokines (cytokines à activité chimiotactique) intervenant dans la migration des cellules de défense (circulation physiologique et accumulation au site d'une agression)

Il convient d'y ajouter les cytokines à activité anti-virale directe (Interférons) et les facteurs de croissance hématopoïétiques.

Les schémas qui découlent de cette classification, même s'ils sont sans conteste réducteurs, permettent de comprendre de nombreux phénomènes pathologiques, y compris certaines interactions entre systèmes immunitaire, neurologique et endocrine. Ils ouvrent des perspectives thérapeutiques, dont certaines ont conduit à la mise sur le marché de médicaments issus de la biotechnologie, mais avec des molécules candidates plus classiques, éventuellement administrables per os. On peut en attendre une meilleure sélectivité en matière d'immunothérapie : définition du type de réponse que l'on souhaite modifier et -- ce qui est plus nouveau -- choix de sa spécificité ou ciblage dans l'espace du site de l'organisme où un effet est recherché.