Le système immunitaire et l'immunité chez le porc. Reconnaissance des agents pathogènes

La reconnaissance de l'agent pathogène est la première étape de la réponse immunitaire défensive; l'immunité innée comme l'immunité spécifique ont un mécanisme pour reconnaître l'agent pathogène.

Les systèmes innés de reconnaissance cellulaire sont basés sur les protéines de surface ou intracellulaires des cellules épithéliales, des neutrophiles, des macrophages et des cellules dendritiques et sur des récepteurs cytoplasmiques solubles. Ces récepteurs sont généralement appelés PRRs (Pattern Recognition Receptors ou récepteurs de reconnaissance de modèle), et se lient à des molécules PAMP (modèles moléculaires associés aux pathogènes) exprimées uniquement par l'agent pathogène (lipopolysaccharides, carbohydrates et lipoprotéines bactériennes, peptidoglycanes, ARN, ADN, etc.) ainsi que par la flore commensale.

Reconnaissance des pathogènes par le système immunitaire innée

TLR (Toll-like receptors). Dix membres différents ont été identifiés chez le porc. Ils sont capables de reconnaître les produits bactériens en dehors ded cellules et l'acide nucléique viral dans la cellule. Ainsi, certains TLR sont situés dans des compartiments intracellulaires pour reconnaître l'acide nucléique virale ou bactérien. D'autres TLR sont sur la surface cellulaire et reconnaissent des produits bactériens (lipoprotéines, peptidoglycanes, lipopolysaccharides).

RLRs (RIG-I -like receptors) (RIG-I : Retinoic acid-inducible gene I ). Ce sont des récepteurs cytoplasmiques qui reconnaissent l'ARN viral.

Protéines NOD (Nucleotide-binding oligomerization domain. Ce sont des PRRs cytosoliques qui coopèrent avec les TLRs dans la reconnaissance des produits bactériens.

CLR (C type-lectin receptors). C'est une famille de récepteurs de surface qui inclut des collectines, des pentraxines, des selectines, des dectinas et des récepteur de mannose.

Les protéines appartenant au système du complément et les protéines de phase aiguë sont capables d'agir comme un récepteur soluble de reconnaissance : fragment C3, protéine de liaison au mannose (MBP), agents tensioactifs , protéine C-réactive (CRP).

L'activation mutuelle des cellules à différents niveaux dans les tissus, des cellules epithéliales et endothéliales et, en particulier, des cellules inflammatoires et innées, est la première barrière physique et fonctionnelle contre les agents pathogènes déclenchant la réponse inflammatoire.

Tableau 1: Systèmes de reconnaissance innée du pathogène

RECEPTEURS			ACTIVITE DE RECONNAISSANCE
Groupe de TLR (membrane oU intracellulaire)	Reconnaissance de produits bactériens et de champignons	TLR1	Lipopeptides (bacterie et mycoplasmes)
		TLR2	Lipoprotéines et protéoglycanes (gram+) Lipopeptides (mycoplasmes) LPS (Leptospira) Lipoarabinomananne (mycobactérie) Lipopeptides (mycoplasmes) (gram+) Zimosane (champignons)
		TLR4	LPS (gram-) Protéine F de RSV HSP60 (Chlamydia)
		TLR5	Flageline (nombreuses bactéries)
		TLR6	Régule le TLR2 Lipopeptides (mycoplasmes) Lipopeptides (mycoplasmes)(gram-) Zimosane (champignons)
		TLR9	CpGADN bactérien
		TLR10Inconnu
	Reconnaissance de produits viraux	TLR3	dsARN
		TLR7 TLR8	ssARN. Restreint à pDCs et non exprimé sur cDCs
		TLR9	CpG ADN de virus . Restreint à pDCs et non exprimé sur cDCs
Famillle CLRs (membrane)		Sélectines, dectiné 1,2 récepteurs mannose	Il reconnaît le domaine d'hydrate de carbone de l'agent pathogène et induit la phagocytose ou l'activation de l'inflammasome, avec la production de cytokines pro-inflammatoires, en particulier, en dirigeant la réponse immunitaire vers la finalisation Th1 ou Th17.
RLRs (intracellulaire)		RIG-1 MDA5 LGP2	Il lie l'ARNsc lors de la réplication de l'ARN des virus, en induisant la production de cytokines pro-inflammatoires et d' IFN type I et en conférant un état antiviral aux cellules infectées.
Protéines NOD (citoplasmatico-intracellulaire)		NOD1 NOD2	Interaction avec les composants microbiens (morceaux de protéoglycanes) dans leur région spécifique. Les NOD porcins s'expriment intensément dans les ganglions lymphatiques mésentériques et les tissus lymphoïdes associés à intestin (GALT), en maintenant leur rôle dans la réponse immunitaire innée contre les infections bactériennes.
APPs (Protéines de phase aiguë) (soluble)		Protéine C-Réactive (CRP)	Produite dans le foie, elle se lie aux résidus de phosphatidylcholine présents dans la paroi de certaines bactéries et champignons, en activant le système du complément d'une manière classique et en augmentant la phagocytose par les macrophages (phagocytose à médiation par opsonine).
APPs (Protéines de phase aiguë) (soluble)		Lectine d'union au mannose (MBL)	C'est une collectine du groupe des lectines capable de lier les sucres qui contiennent du mannose, en reconnaissant ainsi un grand nombre de virus, bactéries, champignons et protozoaires. MBL est capable d'activer le système du complément d'une manière classique ou C1-indépendante qui promeut la phagocytose à médiation par opsonine.

Système spécifiques de reconnaissance du pathogène

Les cellulues immunitaires spécifiques B et T ont des récepteurs qui reconnaissentles déterminants spécifiques de l'antigène (épitopes) de l'agent pathogène.

Les lymphocytes B Naïve ont de multiples récepteurs de surface appelés BCR (récepteurs des cellules B) composés d'une immunoglobuline de surface, IgM ou IgD, spécifique d'un antigène seulement. Au cours du développement des cellules B dans la moelle osseuse, un grand répertoire de BCRs,et par conséquent de cellules B, est créé par recombinaison génétique pour reconnaître un nombre énorme d'antigènes spécifiques sur les agents pathogènes.

Le récepteur de cellules T (TCR) de lymphocutes T Helpers (Thelper) et de lymphocytes T cytotoxiques est constitué par deux chaînes α et β. Le TCR des lymphocytes T γδ est constitué par deux chaînes γ et δ. La variabilité de la reconnaissance antigénique des TCR sur les lympocytes T se produit avec un mécanisme semblable.

Les cellules B reconnaissent les déterminants antigéniques natifs de l'agent pathogène et le signal est transduit dans la cellule par l'activation d'une glycoprotéine associée (CD79α / β). Une fois le complexe antigène-BCR internalisé , les cellules B traitent l'antigène et le présentent en association avec le CMH aux lymphocytes T helpers. La costimulation entre les cellules B et T est essentielle pour l'activation des cellules B et pour déclencher une formation efficace des anticorps. Une costimulation efficace exige également un signal par la médiation d'un complexe CD21 /CD19 qui reconnaît le fragment de complément (C3d) sur l'agent pathogène.

En revanche, les cellules T reconnaissent les déterminants d'antigènes traités et présentés par des APC en association avec le CMH (complexe majeur d'histocompatibilité).

CMH II sont des molécules présentes principalement à la surface d'APC professionnels, tels que les cellules dendritiques matures, des macrophages inflammatoires activés et des cellules B activées . À son tour, le CMH I présente des antigènes endogènes aux lymphocytes T cytotoxiques.

Chez les porcs, les gènes du CMH (connu sous le nom SLA « antigène leucocytaire Porcin ») sont dans le centromère du chromosome 7. Les soixante-dix gènes (haplotypes) ont été définies en 1970 et sont répartis en trois catégories:

SLA I codant pour les molécules du CMH I exprimées dans la majorité des cellules nucléées sauf les neurones et les trophoblastes. Les molécules du CMH sont associées et présentent des antigènes intracytoplasmiques (par exemple, des antigènes viraux) à cellules T CD8 +. Les molécules du CMH I sont formées par une chaîne lourde α (hautement polymorphes) et deux β2 légères appelées ß2-microglobulines.
SLA II : les molécules du CMH de classe II sont exprimées dans les lymphocytes B, dans les APC professionnels, et dans certaines sous-populations de lymphocytes T indépendamment de leur état d'activation. Les molécules du CMH II sont associées à des antigènes traités (phagocytés et dégradés en peptides) au sein des APC. Les molécules du CMH II sont constitués d'une chaîne α et d'une β.
SLA III: ce sont des gènes codant pour des composants du complément, des cytokines, etc.

Pour activer le lymphocyte Th, le signal à médiation par la reconnaissance TCR du complexe antigène-CMH devrait être associé au signal à médiation par la liaison de molécules de costimulation de surface: le CD28 (dans les cellules T) se lie au CD80 (dans l'APC) ou au CD86 (dans les cellules B), et le CD40 (dans l'APC) se lie au CD154 (dans les cellules T). Cette co-stimulation augmente la production de cytokines pour la prolifération des cellules T (IL-2) et aussi la différenciation de Th par la médiation des cytokines .