Le système immunitaire et l'immunité chez le porc : la peau

Elle représente un système coordonné dans lequel la barrière physique, composée de l'épithélium, les cellules immunitaires résidentes, le microenvironnement local et son microbiome, travaillent ensemble pour maintenir l'homéostasie du corps.

La peau est composée de trois couches principales et d'annexes comprenant les follicules pileux et les glandes sébacées et sudoripares (figure 1):

1. L'épiderme (20-26 μm d'épaisseur), première barrière externe, où la desquamation continue des kératinocytes, la dessiccation, le pH bas, le sébum, les acides gras et les bactéries commensales (jusqu'à 10¹² micro-organismes / m²), garantissent son intégrité et entravent la pénétration des pathogènes;
2. Le derme, composé de quelques fibroblastes, de fibres de collagène et d'élastine, contient du sang, des vaisseaux lymphatiques et des cellules du système immunitaire inné et acquis;
3. Le tissu sous-cutané, composé d'une couche de graisse sous-épidermique, avec des vaisseaux sanguins et lymphatiques;

Ces couches sont étroitement liées et forment une barrière qui varie de 50 à 120 μm, selon l'endroit du corps: dans l'aine et les aisselles elles sont plus minces que dans les autres parties du corps.

Composants immunologiques de l'épiderme

Les kératinocytes sont les premières cellules de défense qui expriment une large gamme de PRR (Pathogen Recognition Receptors) comme TLR (TLR-1, TLR-2, TLR-4, TLR-5 et TLR-6) et lectines de type C; ils sécrètent également une large gamme de cytokines pro-inflammatoires et de peptides antimicrobiens (AMP). En fait, les kératinocytes peuvent reconnaître PAMP (Pathogen Molecular Pattern) par PPR et déclencher l'inflammation en sécrétant des interleukines (IL-1), IFN, cytokines, facteurs de croissance, des chimiokines, des défensines. Ils peuvent également exprimer le CMHII et présenter des antigènes.

L'antigène piègé à la surface est capturé et internalisée par les cellules de Langerhans (CL), un sous-ensemble particulier de cellules dendritiques épidermiques situées entre les kératinocytes de la couche basale et la couche épineuse. Les CL traitent l'antigène et le présentent aux cellules T auxiliaires proches. Dans l'épiderme porcin, les CL ont une morphologie typique des cellules dendritiques (CD) et expriment des molécules de CMHII et des molécules de surface telles que CD1, CD172 et CD207.

Les CL épidermiques sont également nécessaires pour maintenir une réponse cytotoxique efficace et pour la différenciation de Th17 déclenchée par la sécrétion d'IL-6, IL-1β et IL-23. Chez le porc, 50 à 70% des cellules dendritiques de la peau sont des CL.

L'épiderme porcin contient également un petit nombre de cellules γδT, dont la plupart sont des cellules T à mémoire cytotoxique à long terme résidant dans la peau. Certaines de ces cellules, lorsqu'elles sont activées, peuvent directement tuer les kératinocytes infectés et recruter d'autres cellules.

Les immunoglobulines peuvent traverser la peau par transsudation et les IgG1, IgG2 et IgA peuvent également être synthétisées localement.

Vídéo 1. Réponse immunitaire de la peu

Composants immunologiques du derme

Les cellules dendritiques CD1 + représentent les cellules immunitaires dominantes et les plus importantes du derme. Un sous-ensemble de ces cellules (cellules dendritiques dermiques) peut présenter l'antigène et induire la réponse primaire des lymphocytes T dans le ganglion lymphatique, tandis qu'un autre sous-ensemble (cellules dendritiques plasmacytoïdes) est spécialisé dans la production d'une grande quantité d'interféron de type I en réponse à la reconnaissance des acides nucléiques viraux.

Le derme contient un grand nombre de lymphocytes que l'on a estimé être encore plus élevé que le nombre de cellules dans le sang. Les lymphocytes T sont dirigés vers le derme par l'antigène leucocytaire cutané (CLA- cutaneous leukocyte antigen). Les sous-ensembles principaux de lymphocytes T sont CD4 +, Th1, Th2 et Th17.

Un sous-ensemble de lymphocytes T circulants, qui ciblent la peau et produisent de l'IL-22, ont été identifiés, étant capables de maintenir la fonction de barrière sur les surfaces exposées du corps.

Les macrophages (CD14 +) sont rares dans le derme, mais les monocytes, qui se différencient rapidement en macrophages, sont recrutés efficacement après une lésion et une inflammation.

Dans le derme, il y a aussi des cellules natural killers (NK); elles éliminent les cellules infectées par des virus et des cellules cancéreuses avec une cytotoxicité non restreinte par le CMH (complexe majeur d'histocompatibilité). Les NK sont activés par des interférons ou d'autres cytokines libérées par les macrophages ou les kératinocytes. Les cellules NK expriment des récepteurs inhibiteurs (KIR- killer cell immunoglobulin-like receptorr) qui reconnaissent le CMH-I et préviennent les attaques non désirées sur l'organismes lui-même. Elles peuvent tuer les cellules cibles par la voie perforine-granzyme.

Les mastocytes (MC) sont également des cellules importantes impliquées dans l'inflammation en réponse à des agents pathogènes. Les MC agissent comme des cellules sentinelles capables de reconnaître les signaux de danger par TLR et libèrent rapidement des médiateurs de l'inflammation tels que l'histamine, les leucotriènes, les prostaglandines, les cytokines pro-inflammatoires et immunomodulatrices (IL-1, IL-3, IL-5, IL- 6, GM -CSF, IL-4, IL-10, IL-13) et de nombreuses chimiokines. Cette activité peut être induite par différents stimuli inflammatoires IgE-dépendants et non-IgE-dépendants. Les mastocytes peuvent également fonctionner comme des cellules présentant un antigène du CMH II restreint et exprimer des molécules spécifiques (B7-1, B7-2, CD40) pour l'activation des lymphocytes T.

Les produits provenant des parasites et des bactéries peuvent être internalisés et traités par les mastocytes puis présentés aux lymphocytes T.

Spécifiquement, lors des réactions d'hypersensibilité de type I (allergie), les mastocytes participent à la réponse inflammatoire, libérant des médiateurs lorsque des IgE spécifiques de l'allergène, liées aux récepteurs de l'immunoglobuline E haute affinité (FcεRI) sur leur surface cellulaire, réagissent à une deuxième exposition au même allergène.