Si tu as déjà entendu que le système immunitaire est parfois “en pause” ou “en sommeil” et que cet état serait un problème car il aurait “du mal à se réveiller” et que cela nous exposerait à des maladies plus fréquentes et plus délétères, alors ce billet est fait pour toi. On va voir ensemble pour quelles raisons cette assertion relève d’un “bon sens” naïf, qui ne tient plus la route une fois qu’on en sait plus sur les mécanismes et des processus immunitaires et leur diversité. On y va ? Prépare-toi, le voyage sera long !
Comme tous les êtres vivants présents actuellement sur notre planète, nous possédons un système immunitaire. C’est le cas par exemple des animaux[1], des plantes[2] et des champignons[3], mais aussi des bactéries[4]. Dans l’imagination collective, le système immunitaire est surtout envisagé comme un système actif de défense contre les entités extérieures étrangères telles que les bactéries, les virus, les parasites, en bref, contre les organismes pathogènes, c’est-à-dire qui provoquent des états pathologiques, des maladies. Selon cette idée, le fonctionnement du système immunitaire permet une élimination de l’ennemi, et empêche la manifestation de symptômes associés à la présence de l’intrus, absence de maladie qu’on appelle une immunité — on est, en quelque sorte exempté de symptômes pathologiques en raison de l’élimination de leur cause. On résume cela en disant que “la fonction du système immunitaire est de protéger des maladies infectieuses causées par les organismes pathogènes”. C’est bien sûr l’un des rôles que cette machinerie très complexe peut assurer: combattre les entités étrangères néfastes, pathogènes[5]. Mais ce n’est de très loin pas sa seule fonction. Le système immunitaire porte en réalité très mal son nom, ou plutôt, son nom ne reflète qu’une partie de ce à quoi il contribue. C’est un nom historique, qui rappelle qu’il a été découvert dans le contexte des maladies infectieuses[6][7], mais depuis cette époque, on a découvert qu’il est bien plus, qu’il fait partie intégrante d’un grand nombre de systèmes physiologiques et qu’il contribue activement au déroulement de nombreux mécanismes et à leur régulation.
Le système immunitaire, une entité multitâche
Le “système immunitaire” désigne un ensemble bien plus vaste et complexe qu’une simple machinerie offensive agissant contre des envahisseurs. L’utilisation d’un vocabulaire militaire est ancienne, contemporaine de la découverte du système immunitaire, et bien qu’il permette de parler de ces processus biologiques en facilitant la narration, il a aussi le défaut de véhiculer des contre-sens, de masquer les autres contributions qu’elle fournit, mais aussi d’attribuer des rôle prédéterminés — voire une volonté propre et des intentions — aux organes, cellules et molécules qui la constituent, et qui nuisent à la compréhension du système immunitaire dans le cadre conceptuel actuel de la biologie[8].
On dit souvent, donc, que le système immunitaire a pour fonction de se débarrasser des envahisseurs extérieurs pathogènes et de protéger des maladies. Les systèmes immunitaires inné et adaptatif (qu’on verra un peu plus loin) participent à cette tâche. Certes. C’est bien une partie de ce que le système immunitaire dans son ensemble peut accomplir. Mais c’est une petite partie de ce à quoi il contribue (Fig. 1).
Premièrement, le système immunitaire ne reconnaît pas seulement les organismes “pathogènes”, mais toutes les entités étrangères ou anormales, celles qui ne font pas partie du soi, qui ne présentent pas les caractéristiques biologiques moyennes (habituelles) de notre organisme ou des caractéristiques normalement absentes de nos propres cellules. Cela inclut les entités vivantes (bactéries, champignons, parasites, bactéries, corps étrangers, cellules cancéreuses, cellules mortes, cellules endommagées, etc.) et non-vivantes comme les toxines. On verra qu’il n’y a pas, en réalité, de marqueur caractéristique des “pathogènes”, les microorganismes étant tous reconnus par le système immunitaire de la même façon, qu’ils soient bénéfiques, neutres ou dangereux (voir épisode 2)[9]. Le système immunitaire, en somme, peut reconnaître (détecter) un panel assez vaste d’anomalies, allant du microorganisme étranger à une variation inhabituelle de caractéristiques physiologiques ou biologiques de nos propres cellules.
Ainsi, deuxièmement, le système immunitaire est activement impliqué dans l’homéostasie corporelle générale[10][11], c’est-à-dire la régulation des équilibres et conditions physiologiques à grande échelle. On sait déjà que c’est le cas pour le métabolisme des graisses[12][13] et le contrôle et la régulation de la température corporelle, la thermogenèse[14][15][16]. Il participe aussi intimement au fonctionnement normal du système nerveux et au développement de l’innervation (résumé dans[17]) Il est, du reste, une composante essentielle de la régénération et du développement des tissus musculaires[18][19][20], notamment après l’effort et l’entraînement, ou encore suite à des lésions. On a découvert récemment que le système immunitaire est un facteur important du maintien normal de la conduction électrique dans le muscle cardiaque[21][22]. Dans ce dernier cas, ce sont les macrophages (Fig. 2) qui, en plus de leur fonction connue jusqu’alors dans la phagocytose (ingestion) de microorganismes, sont ici associés aux cardiomyocytes (cellules cardiaques). Ils expriment alors des gènes — normalement inactifs chez les autres types de macrophages — leur permettant de produire une dépolarisation rythmique (un signal électrique périodique), tout comme le font les cardiomyocytes qu’ils assistent[23]. On est loin, ici, de la fonction d’attaque et de destruction des envahisseurs, mais dans un rôle de soutien physiologique permanent de cellules spécialisées.
Figure 2: Les macrophages. Les macrophages sont des cellules immunitaires spécialisées de l’immunité innée. Elles sont autonomes — unicellulaires, dans le sens où elles sont libres de leurs mouvements. L’image de gauche, en microscopie optique, montre différents macrophages adoptant une variété de morphologies. Ils sont capables de se déplacer, de changer de forme, de reconnaître et capturer des entités étrangères (débris, microorganismes, etc.), de les “ingérer” et de les digérer (phagocytose). A droite, une représentation schématique qu’on retrouvera souvent dans les futurs billets. Un macrophage mesure 20 à 25 micromètres (µm) en moyenne, mais sa capacité d’étirement peut conduire à des tailles assez importantes. Crédits image: Duxpacis.
Le système immunitaire est aussi impliqué dans la détection et l’élimination des cellules précancéreuses et cancéreuses[24][25]), mais aussi dans le recyclage des cellules mortes[26], endommagées[27] ou sénescentes (vieillissantes)[28], ainsi que la cicatrisation et la réparation des tissus endommagés[29][30]. Dans ce cas là, les cellules du système immunitaire détectent les anomalies associées à ce type de cellules de la même façon qu’elles le feraient pour des organismes étrangers, et déclenchent des réponses identiques à celles induites lorsque des microorganismes sont reconnus. On verra ça un peu plus loin.
On a donc là tout un tas de rôles qui ne sont pas du tout secondaires et auxquels on songe en général beaucoup moins (Fig. 1). Ce sont de plus des contributions permanentes. Beaucoup on été découvertes bien après le rôle de cette machinerie dans la défense contre les microorganismes à la fin du XIXe et le début du XXe siècle, mais ils sont pourtant là depuis toujours, et probablement de nombreuses autres contributions seront découvertes à l’avenir, grâce à l’amélioration des techniques d’observation et d’investigation. Il est à noter que ce genre de participations multiples n’est pas du tout rare en biologie, car les systèmes biologiques sont le résultat d’une histoire, mais aussi le produit des circonstances dans lesquelles ils existent. Les structures et entités biologiques possèdent des caractéristiques qui, parfois, les prédisposent à des usages multiples selon les conditions, usages qui peuvent être sélectionnés au cours de l’évolution. C’est le cas à de multiples échelles. Par exemple, lorsqu’on découvre qu’une protéine possède plusieurs fonctions distinctes — parfois sans rapport apparent avec la première fonction découverte — on parle de protéine moonlighting (« multitâche »)[31]. C’est un fait biologique décrit dans les années 1980 pour la première fois et reconnu à partir de la fin des années 1990 comme une généralité, auquel ce nom étrange, moonlighing, a été finalement donné.[32][33]. Le système immunitaire n’échappe pas à cette constatation.
Un berger de microorganismes
Il faut aussi ajouter que le système immunitaire intervient dans le maintien et la gestion du microbiote, c’est-à-dire l’ensemble des microorganismes vivant avec nous soit de manière transitoire, soit de manière permanente. Le microbiote influence fortement la mise en place et la maturation du système immunitaire après la naissance et, inversement, il influence en retour le contenu du microbiote[34][35][36]. Dans ce cas précis, il ne sert pas à proprement parler à juguler des microorganismes “pathogènes”, mais à maintenir sous contrôle, sans les éliminer, les microorganismes colonisant nos interfaces avec l’extérieur (les muqueuses), constituant un cheptel d’espèces dites commensales[37][38], résidentes — bactéries, archées (prononcer arkées)[39], champignons[40] et même virus[41].
Lorsque le système immunitaire est
altéré, certains membres de ce microbiote peuvent devenir pathogènes, car en
l’absence de limitations imposées par lui, ils prolifèrent de façon incontrôlée[42].
Chez les personnes infectées par le virus de l’immunodéficience humaine (VIH),
lorsque les cellules immunitaires deviennent trop peu nombreuses à cause de
l’infection virale qui les détruit progressivement, des microorganismes
normalement résidents — disons normalement neutres
— deviennent néfastes, pathogènes, et causent des maladies dites opportunistes:
le champignon Candida albicans,
normalement présent sur la peau, les muqueuses, dans le tube digestif devient ainsi
hors de contrôle[43].
Les mêmes problèmes surviennent avec d’autres maladies qui causent des
dysfonctions immunitaires. La menace provient alors de microorganismes qui
étaient jusque là résidents, mais aussi de microorganismes extérieurs qui apparaissaient
comme “non-pathogènes” jusqu’à ce que les dysfonctions immunitaires surviennent[44].
Il n’y a donc pas d’organisme intrinsèquement “pathogène” puisque cette caractéristique résulte de la façon dont l’interaction hôte/microorganisme se concrétise en fonction des caractéristiques de deux partenaires[45], incluant la contribution du système immunitaire. Pour simplifier un peu, un organisme non-pathogène est un organisme maîtrisé par le système immunitaire, tandis qu’un pathogène fait partie de ceux qui peuvent le contourner. Un organisme “non-pathogène” peut le devenir à l’occasion d’un changement du système immunitaire. L’inverse est vrai aussi — et même très connu — puisqu’il s’agit, par exemple, de cas où un organisme “pathogène” (qui échappe au système immunitaire) peut devenir “non-pathogène” si des mécanismes adaptatifs (immunité adaptative) permettent, à un moment donné, de le maîtriser ou de l’éliminer.
Un système de contrôle général
En d’autres termes, le système
immunitaire est aussi — et peut-être avant tout — un “système de surveillance” de
la physiologie globale permettant de maintenir un fonctionnement de base moyen
de l’organisme dans son entier, et qui détecte les anomalies aussi bien
physiologiques (du “soi” : cellules mortes, endommagées, cellules
anormales, cancéreuses, variations de température, etc.) que dues à la présence
d’entités étrangères (microorganismes, toxines, etc.) modifiant elles aussi
l’état physiologique. Il peut déclencher des processus permettant de rétablir
des conditions moyennes “normales” — c’est-à-dire dans des limites qui font
retourner le système immunitaire à son fonctionnement de base. Pas à une “pause”.
De ce point de vue, le système
immunitaire n’est pas un module en plus
du reste, c’est une partie intégrante
de l’organisme. Dit autrement, il n’y a pas “l’organisme” d’un côté, et “le
système immunitaire” de l’autre. Les mécanismes, organes, cellules processus de
régulation communs sont si nombreux qu’on ne peut pas les séparer. Il n’y a pas
de limite définie et absolue entre les deux. Il n’est pas un élément surajouté
au reste, il s’est construit avec le
reste et en même temps.
D’accord…
Mais y a-t-il des moments où le système immunitaire est en pause ? La
suite t’en apprendra davantage ! On se revoit au prochain épisode... mais tu constates déjà qu'en tant que système général et permanent de contrôle de processus biologiques très divers (dont tous ne sont probablement pas encore découverts), il paraît douteux que le système immunitaire puisse parfois être "en pause" !
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