Grâce à leurs récepteurs, les cellules sentinelles sont capables de détecter des agents pathogènes, ou des situations dangereuses pour l’organisme, avant d’activer la réaction inflammatoire.
I. Les signaux de danger
Les signaux de danger correspondent à des molécules (ou fragments de molécules) qui sont reconnues comme dangereuses par les cellules du système immunitaire inné.
Les organismes pathogènes (bactéries, virus, champignons…) qui pénètrent dans notre organisme (contamination) et s’y multiplient (infection), présentent des molécules détectées comme signaux de danger. Ces molécules sont communes à de nombreux organismes.
Mot clé
Système immunitaire inné : système immunitaire non spécifique et à déclenchement rapide contre les agents infectieux.
Organismes pathogènes : organismes responsables du développement de maladies.
Les cellules cancéreuses ou celles de tissus lésés (suite à une entorse par exemple) possèdent également des signaux de danger à leur surface.
II. Les cellules sentinelles
Les cellules dendritiques, les macrophages ou encore les mastocytes sont des cellules qui possèdent des récepteurs de surface capables de reconnaître ces signaux de danger.
Elles sont présentes dans l’ensemble de nos tissus. On les nomme cellules sentinelles.
Suite à la détection de signaux de danger, les cellules sentinelles libèrent des molécules appelées médiateurs chimiques de l’inflammation.
Doc Reconnaissance des signaux de danger par les cellules sentinelles
Reconnaissance des signaux de danger par des récepteurs spécifiques.
Libération des médiateurs chimiques de l’inflammation par les cellules sentinelles.
L’action de ces molécules permet l’arrivée massive et rapide de cellules du système immunitaire inné.
Méthode
Détecter un danger
Dans un milieu de culture, on met en contact des macrophages (cellules sentinelles de l’immunité innée) avec un virus. Les macrophages proviennent de souris mutantes dont un récepteur de l’immunité innée a été inactivé et d’une souris témoin. Les concentrations de médiateurs chimiques de l’inflammation (TNF) dans le milieu extracellulaire sont mesurées.
Doc Concentrations de TNF dans le milieu extracellulaire
À partir de l’exploitation des données et de vos connaissances, expliquer le mode d’action des cellules sentinelles.
Conseils
Étape 1 Comprendre la raison pour laquelle on étudie à la fois les macrophages de souris témoins et de souris mutantes.
Étape 2 Repérer la variable mesurée et la comparer dans les deux milieux de culture. Identifier la nature des TNF retrouvés dans le milieu extracellulaire.
Étape 3 Donner les causes des variations observées et en déduire les conditions nécessaires pour que les cellules sentinelles puissent agir lors de la détection d’un danger.
Solution
Étape 1 L’étude de souris témoins et mutantes pour un récepteur de l’immunité innée permet de déterminer le rôle de ces récepteurs.
Étape 2 Souris témoins : la concentration en TNF (médiateurs chimiques de l’inflammation) augmente fortement dans le milieu extracellulaire suite au contact avec un virus (0 à 3,5 ua en 10 h, 5 ua en 50 heures). Souris mutantes : elle augmente très peu (de 0 à 0,8 ua en 22 heures).
Étape 3 Les TNF sont libérés par les macrophages. Seules les souris possédant l’ensemble des récepteurs aux signaux de danger fonctionnels sont capables d’en libérer en grande quantité. On en déduit donc que c’est le contact entre le virus et les récepteurs des macrophages qui permet de déclencher la libération de TNF dans le milieu extracellulaire. Ces médiateurs activent ensuite d’autres cellules du système immunitaire inné.