Hypersensibilité De Type IV Dans Les Cellules T: Mécanisme, Réactions, Causes Et Maladies

La réaction d'hypersensibilité de type IV est principalement médiée par les cellules T et les macrophages.

Dans la classification de Gell et Coombs (1963) de l’hypersensibilité, on a utilisé l’expression «hypersensibilité de type retardée ou retardée» (DTH) pour décrire toutes les réactions d’hypersensibilité dont le développement a pris plus de 12 heures. Plus tard, il est devenu évident que plusieurs types de réactions immunitaires peuvent produire une hypersensibilité retardée.

Les réactions d'hypersensibilité de type I, II et III (médiées par des anticorps) peuvent être transférées d'un animal à un autre par le sérum (qui contient des anticorps), mais ne peuvent pas être transférées par des cellules T sensibilisées. Par ailleurs, la réaction d'hypersensibilité de type IV peut être transférée d'un animal à un autre par les cellules T sensibilisées uniquement, mais pas par le sérum.

L'hypersensibilité de type retardée est une réaction inflammatoire localisée induite par certaines sous-populations de cellules T _H 1 contre certains antigènes. La réaction de DTH se caractérise par un afflux de macrophages sur le site de l'inflammation locale. Robert Koch a injecté des filtrats de culture de Mycobacterium tuberculosis dans la peau de patients tuberculeux. L'injection a provoqué un gonflement local au site d'injection et la réaction a été appelée "réaction à la tuberculine".

Par la suite, de nombreux antigènes ont induit des réponses similaires et le terme hypersensibilité de type retardé a été inventé. Comme les réactions ont pris plus de temps à se développer, on a appelé réaction d'hypersensibilité de type retardée. On pensait également que la réaction provoquait une nécrose tissulaire étendue, d'où le nom de réaction d'hypersensibilité.

Cependant, on s'est rendu compte par la suite que les dommages causés au tissu hôte sont généralement minimes et que la réaction de la DTH constitue un mécanisme de défense important contre les microbes intracellulaires (tels que Mycobacterium tuberculosis) et certains antigènes de contact (tels que l'herbe à puce).

Généralement, le sous-ensemble de lymphocytes CD4 + T _H 1 (appelé aussi lymphocytes T _DTH ) induit la réponse à la DTH. Cependant, dans peu de cas, les cellules T CD8 ⁺ induisent également des réponses DTH.

Mécanisme d'hypersensibilité de type IV:

Lors de l'entrée d'un microbe, qui est traité par les réponses immunitaires à la DTH, les CPA de l'hôte engloutissent et présentent les antigènes microbiens aux cellules T _DTH . La sous-population de lymphocytes T auxiliaires T _DTH sécrète de nombreuses cytokines. Les cytokines activent à leur tour les lymphocytes et les macrophages à proximité (tableau 18.1).

Tableau 18.1: Effets des cytokines dans la réaction de DTH

Certaines des cytokines et leurs fonctions sont indiquées ci-dessous:

je. Facteur inhibant la migration des macrophages (MIF): Inhibe la migration des macrophages du site inflammatoire.

ii. L'IFNγ, les GM-CSF et le TNFα renforcent les activités microbicide et cytolytique des macrophages.

iii. L'IFNγ a beaucoup d'autres fonctions. L'IFNγ augmente l'expression des molécules du CMH de classe II à la surface des macrophages et, par conséquent, la capacité de présentation de l'antigène des macrophages augmente. La présentation antigénique accrue active à son tour _les cellules T _DTH, qui secrètent de nombreuses cytokines qui améliorent les fonctions des macrophages. Ainsi, une interaction entre _les cellules T _DTH et les macrophages amplifie la reprise immunitaire au niveau du site inflammatoire local.

iv. Le facteur inhibiteur des leucocytes inhibe la migration aléatoire des leucocytes.

v. IL-8 est un facteur chimiotactique pour les neutrophiles et les lymphocytes T.

vi. L'IL-2 stimule la croissance des cellules T activées. L'IL-2 active également les lymphocytes et les macrophages cytotoxiques.

Les macrophages activés sécrètent à leur tour un certain nombre de cytokines et de substances biologiquement actives qui provoquent une inflammation et la destruction des microbes.

je. Cytokines: IL-1, IL-6, IL-8, IL-12

ii. Métabolites réactifs de l'oxygène, tels que l'anion superoxyde, le radical hydroxyle et le peroxyde d'hydrogène.

iii. Protéases et enzymes lysosomales.

Les réponses DTH éliminent généralement les agents pathogènes intracellulaires. Mais chez certains individus, l'agent pathogène n'est pas éliminé malgré les réponses DTH. En conséquence, davantage de macrophages s’accumulent autour du site de la présence microbienne. Les macrophages adhèrent les uns aux autres et peuvent prendre la forme d'une épithéliode (ces cellules sont appelées cellules épithélioïdes) ou de nombreux macrophages se fusionnent pour former des cellules multinucléées appelées «cellules géantes». Les macrophages sécrètent de nombreuses cytokines et enzymes lytiques pouvant causer une nécrose tissulaire étendue.

Un certain nombre de microbes intracellulaires et d'antigènes de contact peuvent induire des réponses à la DTH. Mycobacterium tuberculosis (un agent pathogène qui réside dans les macrophages de l'hôte) induit une réaction de DTH dans les poumons et entraîne la formation d'une lésion de type granulome appelée tubercule. La réponse DTH élimine les bactéries de la tuberculose et empêche leur propagation. Cependant, les cytokines et les enzymes lytiques sécrétées par les macrophages et d'autres cellules du granulome provoquent des lésions étendues du tissu pulmonaire.

Test cutané pour la réaction d'hypersensibilité de type retardé:

Le test cutané d’hypersensibilité retardée est un test simple qui facilite le diagnostic de certaines maladies infectieuses. Le test détecte une hypersensibilité cutanée (peau) aux antigènes. En ce qui concerne les tests cutanés pour les maladies infectieuses, il ne faut pas oublier qu'un test positif n'indique pas nécessairement une infection active avec l'agent faisant l'objet du test; un test cutané positif indique uniquement que la personne a été infectée par cet agent infectieux, bien qu'elle puisse ou non souffrir de la maladie (provoquée par cet agent particulier) au moment du test.

Des tests cutanés sont effectués pour déterminer si la personne est déjà exposée (c'est-à-dire sensibilisée) à un antigène particulier. L'antigène est injecté par voie intra-cutanée dans la peau. L'apparition d'un gonflement (appelé induration) au bout de 48 à 72 heures suggère que la personne est déjà exposée aux antigènes qui ont été injectés dans la peau.

Des tests cutanés sont effectués pour détecter une exposition antérieure à Mycobacterium leprae (le test cutané est appelé test de lépromine), à ​​Mycobacterium tuberculosis (le test cutané est appelé test de Mantoux) et à de nombreux champignons (tels que Coccidioides immitis).

Test cutané de Mantoux pour la tuberculose:

Le dérivé protéique purifié (PPD) obtenu à partir de la culture in vitro de Mycobacterium tuberculosis est utilisé comme antigène dans le test cutané de Mantoux. Le PPD est injecté par voie intra-cutanée dans la peau. La zone injectée est contrôlée pour un érythème (rougeur de la peau) et une induration (gonflement produit par la réaction inflammatoire) après 48 à 72 heures d'injection. Les réactions prennent habituellement entre 48 et 72 heures (temps nécessaire à l'activation de la T _DTH, à la sécrétion de cytokines, à l'accumulation de macrophages et à la libération d'enzymes lytiques).

Le diamètre de l'induration est mesuré avec une règle. Si le diamètre de l'induration est supérieur à 10 mm, la personne est dite positive au test cutané. Un test cutané positif à Mantoux suggère simplement que la personne a été sensibilisée à Mycobacterium tuberculosis.

Un test de Mantoux positif ne signifie pas que la personne souffre de tuberculose au moment du test cutané. Un test de Mantoux positif ou négatif doit être mis en corrélation avec les signes et symptômes cliniques du patient ainsi que des tests radiologiques (rayons X) et bactériologiques.

Chez un individu déjà sensibilisé à Mycobacterium tuberculosis, des lymphocytes T mémoire contre les antigènes de M. tuberculosis sont présents. Les cellules T mémoires restent dans le corps plus longtemps, souvent pendant de nombreuses années.

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Lors de l'injection de PPD, les APC engloutissent et présentent les antigènes de PPD aux lymphocytes T mémoire spécifiques.

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Les cellules T mémoire s'activent et libèrent de nombreuses lymphokines dans les espaces tissulaires.

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Les lymphokines sécrétées recrutent de nombreuses cellules inflammatoires, les retiennent (sur le site du dépôt de PPD) et les activent. Parmi les cytokines sécrétées par les cellules T, celles agissant sur les monocytes semblent jouer un rôle important (les facteurs chimiotactiques des macrophages attirent les cellules sur le site de dépôt de l'antigène; les facteurs inhibiteurs de la migration des macrophages empêchent les monocytes de s'éloigner du site, de sorte que les monocytes se conservés sur le site; IFNγ active les monocytes).

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L'infiltration au site d'injection de PPD par de nombreuses cellules immunitaires et le liquide des vaisseaux sanguins provoquent un gonflement au site d'injection de PPD.

L'activation du système de coagulation-kinine entraîne le dépôt de fibrine sur le site. Le dépôt de fibrine confère une consistance ferme (induration) caractéristique des tissus subissant des réactions de DTH.

La réaction de DTH est une réponse protectrice dans les conditions suivantes:

je. Tuberculose et lèpre

ii. Maladies fongiques et virales

iii. Tumeurs

Cependant, DTH est également nocif pour l'hôte dans certaines conditions:

je. Dermite de contact de la peau lors d'une exposition à certaines substances.

Maladies hypersensibles de type retardé:

1. Dermatite de contact

1. Dermatite de contact ou allergie de contact eczémateuse:

L'inflammation de la peau s'appelle la dermatite. L’hypersensibilité de contact est un exemple classique de réaction d’hypersensibilité de type IV. La dermatite de contact est une dermatose eczémateuse provoquée par une hypersensibilité de type IV aux antigènes de l'environnement. Les réactions immunitaires sont induites par l'antigène lors de son contact avec la peau. Il existe de nombreux antigènes susceptibles de provoquer une dermatite de contact allergique (par exemple, de nombreux produits chimiques naturels et synthétiques; des métaux comme les bijoux et les montres; les teintures et la finition des tissus des vêtements).

L'éruption cutanée se manifeste par un gonflement rouge avec des cloques. Plus tard, la peau se dissipe et du liquide s'écoule de cette zone. Il se peut qu'il y ait un petit pas dans cette zone.

Les agents les plus courants d’hypersensibilité de contact sont les haptènes. La petite molécule d'hapteruc pénètre dans l'épiderme de la peau et se lie à la protéine de l'hôte pour former un complexe immunogène haptène-support. Le complexe haptène-support est reconnu par les cellules T hôtes.

Les réponses des cellules T sont dirigées contre le conjugué, mais pas vers l'haptène ou la molécule porteuse, ce qui contraste avec l'induction d'anticorps contre le complexe haptène-porteur. Lors du premier contact de l'haptène avec la peau, l'haptène pénètre dans l'épiderme de la peau et forme un complexe protéique haptène-hôte.

Les cellules de Langehans situées dans l'épiderme capturent les complexes de protéines haptène-hôte, les transportent vers les ganglions lymphatiques régionaux et présentent les complexes au lymphocyte T auxiliaire. La cellule T auxiliaire devient activée et ainsi l'individu est sensibilisé à l'haptène. Le processus de sensibilisation prend environ 2 semaines à se développer.

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Lorsque l'haptène entre en contact avec la peau pour la deuxième fois et les suivantes, il est capté par les CPA et présenté aux cellules T _DTH sensibilisées situées dans la peau et aux ganglions lymphatiques régionaux. Les cellules T _DTH libèrent un certain nombre de cytokines.

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Les cytokines TNF et IL-1 induisent l'expression de molécules d'adhésion sur les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins, ce qui entraîne l'infiltration du site par les monocytes et les lymphocytes du sang. Les lymphocytes et les monocytes infiltrants sécrètent un certain nombre de cytokines et la région est enflammée. Le pic d'infiltration cellulaire est atteint après 48 à 72 heures. La majorité des lymphocytes sont des CD4 ⁺ avec un petit nombre de cellules T CDS ⁺ .

Le seul moyen de prévention de la dermatite de contact allergique consiste à éviter l’antigène en cause. Certains agents de contact, tels que le dinitrochlorobenzène (DNCB), ont la capacité de sensibiliser tous les individus. C'est pourquoi le DNCB a été utilisé pour tester la réponse au CMI (par test cutané) chez des patients soupçonnés d'être atteints d'immunodéficience. Le DNCB ne doit pas être utilisé comme antigène de test cutané chez l'homme.

Patch test pour la dermatite de contact:

Le patch test permet de détecter les antigènes auxquels le patient est sensible. Une batterie d'antigènes standard de sensibilité au contact (tels que le caoutchouc, les cosmétiques, les extraits de plantes, les parfums, les métaux) est appliquée sur le dos du patient.

Il existe deux procédures de test de patch:

je. Dans la méthode de test à patch ouvert, une goutte d'extrait à l'acétone de l'allergène est appliquée sur la peau. L'acétone sèche rapidement en laissant l'allergène sur la peau. Le site est découvert et examiné après 48 heures.

ii. Dans la méthode de test en patch fermé, l'allergène dans la vaseline est appliqué sur un tampon et le tampon est tapé sur la peau. Après 48 heures, le tampon est retiré et le site cutané examiné.

Un test positif (c’est-à-dire que le patient est sensible à l’allergène appliqué) est indiqué par un érythème, des papules ou des vésicules. Si le site de test est négatif pour la réaction, le site est réexaminé à 72 heures et 96 heures (à partir du moment de l'application de l'allergène sur la peau) pour les réactions. En une séance, environ 20 substances peuvent être appliquées sous forme de patch-tests.