Les défenses immunitaires de l'hôte qui protègent contre l'infection comprennent
Les barrières naturelles (p. ex., la peau, les muqueuses)
Les réponses immunitaires non spécifiques (innées) (p. ex., cellules phagocytaires [neutrophiles, macrophages] et leurs produits)
Les réponses immunitaires spécifiques (p. ex., anticorps, lymphocytes)
(Voir aussi Revue générale du système immunitaire.)
Barrières de défense naturelles contre l'infection
Peau
La peau empêche habituellement l'invasion des microrganismes lorsqu'elle n'est pas physiquement lésée (p. ex., par arthropodes vecteurs, blessures, cathéters IV, incision chirurgicale). Les exceptions comprennent les suivantes:
Les papillomavirus humains, qui peuvent envahir une peau normale et induire la formation de verrues
Certains parasites (p. ex., Schistosoma mansoni, Strongyloides stercoralis, ceux qui sont la cause d'infection par l'ankylostome)
Muqueuses
De nombreuses muqueuses sont baignées de sécrétions qui ont des propriétés antimicrobiennes. Par exemple, la glaire cervicale, le liquide prostatique et les larmes contiennent du lysozyme, qui fractionne la liaison acide muramique des parois cellulaires bactériennes, en particulier des bactéries Gram positives; les bactéries Gram négatives sont protégées par des lipopolysaccharides présents dans leur membrane externe.
Les sécrétions locales contiennent également des immunoglobulines, principalement des IgG et des IgA sécrétoires, qui empêchent l'adhésion des microrganismes aux cellules hôtes, ainsi que des protéines qui se lient au fer, essentiel pour de nombreux microrganismes.
Voies respiratoires
Les voies respiratoires supérieures possèdent des filtres aériens. Lorsque les microrganismes atteignent l'arbre trachéobronchique, le courant ascendant mucociliaire les rejette hors du poumon. La toux permet également l'élimination des microrganismes. Si des microrganismes atteignent les alvéoles, ils sont phagocytés par les macrophages alvéolaires et les histiocytes tissulaires. Cependant, ces défenses peuvent être dépassées par le grand nombre de microrganismes, par une diminution de leur efficacité due à la pollution de l'air (p. ex., la fumée de cigarettes) ou par la perturbation des mécanismes protecteurs (p. ex., intubation endotrachéale ou trachéotomie) ou par des défauts innés (p. ex., mucoviscidose).
Tractus gastro-intestinal
Les barrières du tube digestif comprennent le pH acide de l'estomac et l'activité antibactérienne des enzymes pancréatiques, de la bile et des sécrétions intestinales.
Le péristaltisme et la desquamation normale des cellules épithéliales intestinales éliminent les microrganismes. Lorsque le péristaltisme est ralenti (p. ex., par des médicaments tels que la belladone ou les alcaloïdes de l'opium), cette élimination est retardée et entraîne une prolongation de certaines infections, telles que la shigellose symptomatique et colite induite par Clostridioides difficile.
Une diminution des mécanismes de défense peut prédisposer à certaines infections (p. ex., l'achlorhydrie gastrique prédispose au infections par Salmonella, Campylobacter et C. difficile).
La flore intestinale normale peut inhiber les germes pathogènes; la modification de cette flore par les antibiotiques permet une multiplication excessive de microrganismes naturellement pathogènes (p. ex., Salmonella Typhimurium), prolifération et production de toxines de C. difficile ou une surinfection par des germes généralement commensaux (p. ex., Candida albicans).
Appareil génito-urinaire
Les barrières du système génito-urinaire comprennent la longueur de l'urètre (20 cm) chez l'homme, le pH acide du vagin chez la femme et l'hypertonie de la médullaire rénale et la concentration d'urée dans l'urine.
Le rein produit et excrète également de grandes quantités de mucoprotéine de Tamm-Horsfall, qui se lient à certaines bactéries, favorisant leur élimination sans dommage (1).
Référence sur les barrières naturelles
1. Wu TH, Li KJ, Yu CL, Tsai CY. Tamm-Horsfall Protein is a Potent Immunomodulatory Molecule and a Disease Biomarker in the Urinary System. Molecules. 2018;23(1):200. Publié le 2018 janvier 22. doi:10.3390/molecules23010200
Réponses immunitaires non spécifiques (réponses immunes innées)
Les cytokines (dont les IL-1, IL-6, le Tumor Necrosis Factor [TNF]-alpha, et l'interféron-gamma) sont produites principalement par les macrophages et les lymphocytes activés et transmettent une réponse de phase aiguë qui se développe indépendamment du microrganisme en cause. La réponse comprend une fièvre et une augmentation de la production de polynucléaires neutrophiles par la moelle osseuse. Les cellules endothéliales entraînent également de grandes quantités d'interleukine-8 (IL-8), qui attirent les polynucléaires neutrophiles.
Du fait de la réponse inflammatoire, les éléments du système immunitaire migrent vers les sites de lésion ou d'infection. Cette réaction se manifeste par une augmentation de la vascularisation et de la perméabilité vasculaire, permettant aux peptides chimiotactiques, aux polynucléaires neutrophiles et aux cellules mononucléées de quitter le compartiment intravasculaire.
L'élimination des microrganismes par les phagocytes (p. ex., neutrophiles et macrophages) limite la dissémination microbienne. Les phagocytes sont attirés vers les agents infectieux par chimiotactisme et les éliminent en libérant un contenu phagocytaire lysosomal qui contribue à la destruction de ces agents. Des produits oxydatifs tels que le peroxyde d'hydrogène (eau oxygénée) sont produits par les phagocytes et détruisent les microbes phagocytés. Lorsque des anomalies quantitatives ou qualitatives des neutrophiles sont responsables d'une infection (p. ex., maladie granulomateuse chronique), celle-ci est habituellement prolongée, récidivante et répond difficilement aux antibiotiques. Les staphylocoques, les microrganismes Gram-négatifs et les champignons sont généralement les agents pathogènes responsables.
Réponses immunitaires spécifiques (réponses immunitaires adaptatives)
En cas d'infection, l'hôte peut produire divers anticorps (des glycoprotéines connues sous le nom d'Ig) qui se lient aux cibles antigéniques microbiennes spécifiques. Les anticorps contribuent à éradiquer le microrganisme Gram négatif en attirant les globules blancs de l'hôte et en activant le système du complément.
Le système du complément détruit les parois cellulaires des microrganismes infectants, habituellement par la voie classique. Le complément peut également être activé à la surface de certains microrganismes par la voie alterne.
Les anticorps peuvent également favoriser le dépôt de substances connues sous le nom d'opsonines (p. ex., protéine complémentaire C3b) à la surface des microrganismes, qui vont favoriser la phagocytose. L'opsonisation est importante pour l'éradication des microrganismes encapsulés tels que les pneumocoques et les méningocoques.
Facteurs génétiques de l'hôte
Pour de nombreux pathogènes, la composition génétique de l'hôte influe sur sa sensibilité, sur la morbidité et la mortalité qui en résultent. Par exemple, les patients présentant des déficits en composants terminaux du complément (C5-C8, C9) peuvent avoir une sensibilité accrue aux infections causées par les Neisseria (p. ex., méningocoque, gonocoque).
