L’ESSENTIEL SUR…
Le système immunitaire

Publié le 28 août 2015

Le système immunitaire permet de préserver l’organisme de dysfonctionnements internes et d’agressions externes. L’organisme est un ensemble complexe de 3 milliards de cellules et 10 milliards de bactéries, qui doivent fonctionner ensemble pour que nous soyons en bonne santé. Pour assurer cette tâche, le système immunitaire dispose d’une batterie de processus de contrôle et de défense.
LES MISSIONS DU SYSTÈME IMMUNITAIRE
Le système immunitaire a une double fonction pour permettre à l’organisme de fonctionner correctement :
*         reconnaître et contrôler ce qui appartient à l’organisme
*         (le « soi ») ;
*         lutter contre les agressions extérieures (le « non soi »).
*        
Il est constitué d’un ensemble de cellules et de molécules capables d’une part de détecter et de reconnaître des anomalies, et d’autre part, de réagir. Ainsi, lorsqu’un corps étranger pénètre notre organisme, le système immunitaire peut le détecter et déclencher une série de processus qui nous permettra de le détruire. Ces processus sont complexes, et certains organismes pathogènes parviennent à le contourner (en se cachant, se défendant, en évoluant…).

PRINCIPES GÉNÉRAUX
Soi et non-soi
Le premier principe du système immunitaire est de distinguer le « soi » du « non-soi ». Le soi est l’ensemble des molécules et des cellules qui constituent l’organisme ou qui permettent son bon fonctionnement. Le non-soi est, par opposition, l’ensemble des molécules, des cellules et des organismes « extérieurs » ou « étrangers », et qui n’appartiennent pas au soi. Pour le système immunitaire, le non-soi inclut donc des molécules et organismes d’origine externe (potentiellement dangereux ou non) ainsi que d’origine interne (cellules cancéreuses, par exemple).

On peut retenir de grands principes qui régissent le fonctionnement du système immunitaire :

Immunité innée et acquise
L’immunité dite « innée » (on nait avec) reconnait spécifiquement certaines agressions et pathogènes « classiques » de façon à déclencher une réponse efficace immédiate sans que l’agression ait été rencontrée au préalable.
L’immunité dite acquise (on l’acquiert au cours de notre vie) s’adapte à chaque agresseur : lors d’une première rencontre avec le pathogène, ses agents « découvrent l’agression » et y réagissent de façon peu rapide et peu efficace. Le temps que prend le système immunitaire à réagir cette première fois permet à l’agresseur de se développer ce qui peut causer certains symptômes de maladies. Néanmoins, après cette première rencontre, le pathogène est mémorisé par le système immunitaire, ce qui permet une réaction plus rapide et plus efficace les fois suivantes. La vaccination repose sur ce principe.

LES PRINCIPAUX AGENTS,
DITS « EFFECTEURS »
DU SYSTÈME IMMUNITAIRE
Les effecteurs du système immunitaire sont soit des cellules (les leucocytes aussi appelés globules blancs du sang), soit des molécules libres. Ses agents sont mobiles et capables de se déplacer à travers tout l’organisme. Cela leur permet d’exercer une surveillance généralisée, et de se regrouper au site d’infection si besoin. Ces agents communiquent efficacement entre eux pour déclencher la réponse immunitaire la plus adaptée à l’agression.
Les globules blancs : Ces cellules circulant dans le sang sont les principaux acteurs cellulaires d’une réponse immunitaire. Elles vont détecter, de façon spécifique ou non, tout corps étranger ayant pénétré l’organisme, et possèdent une panoplie d’actions physico-chimiques pour les détruire. Une partie de ces cellules, les lymphocytes, va s’adapter aux agressions et servira aussi de « mémoire » au système immunitaire : celui-ci s’éduque ainsi au fil de notre vie, apprenant à réagir plus rapidement et plus efficacement aux agressions extérieures.
Les molécules libres : certaines molécules circulant dans notre sang aident à lutter contre un corps étranger qui pénètrerait notre organisme. Par exemple, des molécules d’alerte et de guidage permettent aux globules blancs de se regrouper au site de l’agression, puis vers les ganglions. D’autres molécules ont des fonctions de défense plus directes : elles peuvent par exemple percer la paroi d’une bactérie, ou permettre leur absorption et leur digestion par les globules blancs. Parmi les molécules libres du système immunitaire, les anticorps produits par les lymphocytes B sont particulièrement importants, du fait qu’ils reconnaissent spécifiquement un pathogène particulier ou une molécule étrangère particulière. Un anticorps reconnaît donc le corps étranger et ne s’attaque qu’à lui. On les retrouve presque partout dans notre organisme : en circulation pour l’élimination des corps étrangers déjà rentrés, dans les muqueuses (morve, salive…) pour leur élimination avant qu’ils ne rentrent, ou même dans le lait maternel ce qui permet à la mère de continuer à protéger son enfant pendant les premiers mois suivant sa naissance.

ZOOM SUR...
Les lymphocytes
Les lymphocytes sont les agents de l’immunité adaptatrice. Les lymphocytes dits « B » et « T », en particulier, sont responsables de la reconnaissance et de l’adaptation de la réponse immunitaire aux pathogènes inconnus. Les lymphocytes B produisent les anticorps, spécifiquement fabriqués contre un type de corps étranger. Les lymphocytes T sont plus spécifiquement impliqués dans la surveillance des cellules de l’organisme et la détection de celles qui sont soit infectées par des virus, soit cancéreuses ou anormales. Tous les lymphocytes ne sont cependant pas impliqués dans la destruction de pathogènes : certains servent à conserver la mémoire des agresseurs déjà rencontrés, de façon à les reconnaître plus rapidement et réagir plus efficacement lors d’une nouvelle rencontre. Une autre catégorie de lymphocytes permet enfin de stopper la réaction immunitaire une fois le danger écarté : les lymphocytes régulateurs.

LES AGRESSIONS BIOLOGIQUES
QUE DOIT GÉRER
LE SYSTÈME IMMUNITAIRE…
… de provenance externe : les maladies infectieuses
Chaque agent infectieux (bactéries, virus) possède son propre système de contamination et propagation dans l’organisme. Tout agent infectieux n’est pas nécessairement pathogène (c’est-à-dire entraînant des maladies). Certains sont spécifiques d’un organisme, d’autres non. Virus et bactéries infectieuses doivent pénétrer un organisme pour pouvoir survivre et s’y multiplier. Une maladie est dite « contagieuse » lorsqu’un organisme infecté peut transmettre cette infection à un autre organisme.

… de provenance interne : surveillance des dysfonctionnements de l’organisme
En plus de son rôle de protection vis-à-vis des agressions extérieures, le système immunitaire vérifie nos propres cellules. Celles-ci peuvent en effet subir des mutations et/ou changer de comportement, et devenir incontrôlables. Par exemple, une cellule tumorale est insensible aux signaux de régulation, de multiplication, ou de mort, et se multiplie sans contrôle (risque de cancer). Si cette cellule perd aussi ses caractéristiques de localisation dans l’organisme, elle peut alors se déplacer et former des métastases. Le système immunitaire détecte et détruit donc toute cellule dysfonctionnelle de ce type.

… lorsque l’agent pathogène est une molécule
Certaines maladies n’ont pas d’origines vivante ou virale : de simples molécules peuvent représenter un danger pour l’organisme, comme les poisons, venins, ainsi que les « prions ». Ces derniers sont de simples protéines, molécules qui vont agir comme des bactéries ou virus pathogènes, en nous infectant, engendrant des dysfonctionnements de notre organisme et se propageant comme un être vivant ou un virus (exemple : maladie de la vache folle ou Creutzfeldt-Jakob, Alzheimer).

LA GESTION DE LA TOLÉRANCE
Outre ses fonctions de défense, le système immunitaire doit identifier/gérer le « soi » et le « non-soi », et définir ce qui doit être éliminé ainsi que ce qui doit être préservé. Ce mécanisme appelé « tolérance » peut être mis en évidence par deux exemples :
*         lorsque le système immunitaire oublie que telle ou telle molécule fait partie du soi (perte de tolérance) : dans ce cas, la cellule qui exprime cette molécule devient cataloguée comme non-soi et le système immunitaire considère qu’il faut la détruire. Ceci est la cause des maladies auto-immunes telles que le diabète : le système immunitaire détruit les cellules productrices d’insuline du pancréas, causant le diabète.
*        
*         la grossesse : pour le système immunitaire de la mère, le fœtus est un corps étranger, car génétiquement moitié mère (soi), moitié père (non-soi). Cependant, il ne doit pas être détruit. Le système immunitaire doit donc élargir son catalogue de ce qui constitue le soi pour y incorporer le fœtus. On parle de tolérance fœto-maternelle, qui permet à la mère de « tolérer » son enfant pendant 9 mois. Après la naissance, le système immunitaire de la mère se réajuste à nouveau et la tolérance immunologique à son enfant est perdue.



LES DÉFIS DE LA RECHERCHE
Les outils pour prévenir ou traiter les maladies
Les études menées sur le système immunitaire apportent beaucoup de données pour comprendre comment agissent certaines maladies sur notre santé. Certains agents infectieux parviennent à éviter le système immunitaire, voire à le contrôler (exemple : sida). La compréhension des maladies qui affectent l’Homme passent donc par la connaissance du fonctionnement de nos défenses immunitaires, pour ensuite identifier les causes de son dérèglement et les biais trouvés par certains microorganismes pour infecter l’organisme. Cette compréhension générale sert dans un second temps à mettre au point des stratégies thérapeutiques adaptées :
*         identification de facteurs de prédispositions à certaines maladies
*         méthodes de diagnostic
*         vaccins
*         médicaments
*         les thérapies innovantes
*         la résistance antibiotique

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Un meilleur pronostic de retour à la conscience des patients placés en réanimation

30 Mai 2024 | Par Inserm (Salle de presse) |

Neurosciences, sciences cognitives, neurologie, psychiatrie

Lorsqu’un patient est admis en réanimation à cause d’un trouble de la conscience — un coma par exemple — établir son pronostic neurologique est une étape cruciale et souvent difficile. Pour réduire l’incertitude qui prélude à la décision médicale, un groupe de cliniciennes-chercheuses et de cliniciens-chercheurs de l’Institut du Cerveau et de l’Hôpital Pitié-Salpêtrière, mené par Lionel Naccache (Sorbonne Université / AP-HP), Jacobo Sitt (Inserm) et Benjamin Rohaut (Sorbonne Université / AP-HP), a évalué l’intérêt d’une approche dite multimodale, qui combine de nombreux indicateurs cliniques, électrophysiologiques, comportementaux, et de neuroimagerie. Leurs résultats, publiés dans la revue Nature Medicine, montrent que cette approche permet de réaliser de meilleurs pronostics.

Après un traumatisme crânien sévère ou un arrêt cardiaque, certains patients et patientes admis en réanimation montrent peu ou pas de réactions à leur environnement et se trouvent parfois incapables de communiquer. C’est ce que l’on appelle un trouble de la conscience (ou DoC, pour Disorder of consciousness) qui regroupe les comas, les états dits végétatifs, ou encore les états qualifiés de « conscience minimale ».
Ce trouble persiste parfois pendant plusieurs jours ou semaines. Il est alors essentiel, pour les équipes soignantes comme pour les proches, d’obtenir des réponses les plus précises possibles sur les capacités de récupération cognitive du patient. Habituellement, un pronostic neurologique est établi à partir de plusieurs indicateurs, dont l’examen des mesures standards de l’anatomie du cerveau (scanner et IRM) et de son fonctionnement (électroencéphalogramme).
« Même avec ces informations en main, il demeure souvent une part d’incertitude dans le pronostic, qui peut impacter les prises de décision médicales. Or, ces patientes et patients sont souvent très fragiles et exposés à de nombreuses complications, ce qui pose à chaque fois la question de l’intensité des soins », explique Benjamin Rohaut (Sorbonne Université / AP-HP), neurologue-réanimateur, chercheur et premier auteur de l’étude.
Par ailleurs, les médecins observent parfois une dissociation entre le comportement de la patiente ou du patient et son activité cérébrale : certains patients et patientes en état végétatif semblent comprendre ce qu’on leur dit, mais sont incapables de le faire savoir aux soignants.
Pour enrichir la description de l’état de conscience de ces patients, l’équipe « PICNIC » co-dirigée par Lionel Naccache à l’Institut du Cerveau, travaille depuis une quinzaine d’années à définir de nouvelles mesures cérébrales et de nouveaux signes d’examen clinique. Progressivement, leur approche a évolué vers la « multi-modalité », c’est-à-dire la combinaison entre le PET scan, des algorithmes d’analyse multivariés de l’EEG, l’IRM fonctionnelle, les potentiels évoqués cognitifs (des réponses électriques à des stimulations sensorielles), et d’autres outils.

Les marqueurs de la conscience passés au crible
Pour évaluer l’intérêt clinique de cette approche, l’équipe a travaillé avec le service de Médecine intensive et réanimation à orientation neurologique de l’Hôpital Pitié-Salpêtrière, à Paris. Menés par Benjamin Rohaut et Charlotte Calligaris (AP-HP) les cliniciennes-chercheuses et cliniciens-chercheurs ont suivi et évalué 349 patientes et patients de réanimation entre 2009 et 2021. À l’issue de chaque évaluation multimodale, ils ont formulé un avis pronostique « bon », « incertain » ou « défavorable ».
Leurs résultats indiquent que les patientes et patients avec un « bon pronostic » (22 % des cas) ont présenté une évolution de leurs capacités cognitives bien plus favorable que les patientes et patients avec un pronostic jugé « incertain » (45,5 % des cas) ou « défavorable » (32,5 % des cas). En particulier, aucun des patientes et patients évalués « défavorables » n’avait retrouvé la conscience après un an. Surtout, cette performance pronostique était corrélée au nombre de modalités utilisées : plus le nombre d’indicateurs utilisés augmentait, plus la précision du pronostic augmentait, et plus la confiance de l’équipe en ses propres évaluations augmentait également.
« Cette étude au long court montre pour la première fois le bénéfice de l’approche multimodale, ce qui constitue une information essentielle pour les services de réanimation du monde entier. Elle permet aussi de valider empiriquement les recommandations récentes des académies européenne et américaine de neurologie », détaille Jacobo Sitt, qui a co-supervisé ce travail avec Lionel Naccache.

Vers une approche neuropronostique standardisée
L’approche multimodale ne constitue pas, toutefois, une baguette magique. Elle permet de fournir la meilleure information possible aux soignants et aux familles dans ces situations imprégnées d’incertitude — ce qui constitue un progrès éthique dans la prise en charge des malades — mais ne garantit pas une prise de décision exempte de biais.
Enfin, se pose la question de l’accès aux outils d’évaluation, qui sont coûteux et nécessitent des expertises spécifiques.
« Nous sommes conscients que l’évaluation multimodale n’est pas accessible à l’ensemble des services de réanimation qui accueillent ces patientes et patients, poursuit Lionel Naccache. Nous proposons ainsi de construire un maillage de collaborations au niveau national et européen. Grâce à l’utilisation d’outils de télémédecine et d’analyse automatisée de l’EEG ou de l’imagerie cérébrale, tous les services de réanimation pourraient disposer d’un premier niveau d’accès à l’évaluation multimodale. Si elle s’avérait insuffisante, un recours à un centre régional expert apporterait une évaluation plus poussée. Enfin, dans les situations les plus complexes, il serait possible de solliciter tous les experts disponibles, où qu’ils soient. Notre objectif est, à terme, que tous les patients et patientes présentant un trouble de la conscience puissent bénéficier des meilleurs standards de pronostic neurologique.»
Cette étude a été financée grâce à la James S. McDonnell Foundation, la Fondation pour la Recherche Médicale (FRM), l’UNIM, le prix Lamonica de l’Académie des Sciences, l’European Partnership for Personalised Medicine (PerMed) et le programme Investissements d’avenir.
Jacobo Sitt et Lionel Naccache sont co-fondateurs et actionnaires de la société Neurometers, dédiée à l’utilisation médicale de l’électroencéphalogramme (EEG) pour quantifier les signatures cérébrales de la conscience et de la cognition.

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Les mitochondries sont essentielles à la mémoire

21 Nov 2016 | Par Inserm (Salle de presse) | Neurosciences, sciences cognitives, neurologie, psychiatrie

Les mitochondries développent notre mémoire en apportant de l’énergie aux cellules du cerveau

De nombreuses études ont montré que la prise de cannabis peut entrainer des pertes de mémoire à court et à long terme. Ces effets sur la mémoire seraient liés à la présence de récepteurs spécifiques sur plusieurs types cellulaires cérébraux (neurones mais aussi cellules gliales). Des chercheurs de l’Inserm sous la direction de Giovanni Marsicano (NeuroCentre Magendie, U1215) montrent que ces effets sur la mémoire sont liés à la présence de ces mêmes récepteurs sur les mitochondries, la centrale énergétique des cellules. C’est la première fois que l’implication directe des mitochondries dans les fonctions supérieures du cerveau, comme l’apprentissage et la mémoire, est montrée. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature.
 
Les mitochondries sont les centrales énergétiques des cellules animales. Elles sont présentes à l’intérieur des cellules pour produire l’énergie (sous forme d’ATP) nécessaire à tous les processus biochimiques. Pour ce faire, elles utilisent l’oxygène pour transformer les nutriments en ATP. Ces fonctions sont évidemment nécessaires à la survie de l’ensemble des cellules du corps, mais dans le cerveau l’impact des mitochondries va au de-là de la simple survie cellulaire. Si le cerveau ne représente que 2% du poids du corps, il consomme en effet, jusqu’à 25% de son énergie. Par conséquent, l’équilibre énergétique du cerveau est quelque chose de très important pour ses fonctions et, donc très régulé. On sait parfaitement que des altérations chroniques des fonctions mitochondriales (par ex. dans les maladies mitochondriales) produisent d’importants symptômes neurologiques et neuropsychiatriques.

Cependant, l’implication fonctionnelle directe des mitochondries dans les fonctions supérieures du cerveau, comme l’apprentissage et la mémoire, était jusqu’à présent inconnue.
En d’autres termes, nous servons-nous des mitochondries de notre cerveau quand nous apprenons ou quand nous nous souvenons de quelque chose ?

Cette étude, qui s’appuie sur la découverte du fait que le récepteur cannabinoïde CB1 est aussi présent sur les mitochondries du cerveau (appelées mtCB1) révèle que c’est bien le cas. À l’aide d’outils innovants, les chercheurs de l’Inserm ont montré que le composant actif du cannabis, le THC (delta9-tétrahydrocannabinol), provoque de l’amnésie chez les souris en activant les mtCB1 dans l’hippocampe.
« La diminution de mémoire induite par le cannabis chez la souris exige l’activation de ces récepteurs mtCB1 hippocampiques » explique Giovanni Marsicano. A l’inverse, « leur suppression génétique empêche cet effet induit par la molécule active du cannabis. Nous pensons donc que les mitochondries développent notre mémoire en apportant de l’énergie aux cellules du cerveau ».
Cette étude est importante non seulement parce qu’elle présente un nouveau mécanisme qui sous-tend les effets du cannabis sur la mémoire, mais aussi parce qu’elle révèle que l’activité mitochondriale fait partie intégrante des fonctions du cerveau.

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Grandes causes de décès en France en 2021

19 Déc 2023 | Par Inserm (Salle de presse) | Santé publique

La Covid-19 reste en 2021 la 3ème cause de mortalité. Microscopie électronique d’une cellule infectée par le SARS-CoV-2 © Philippe Roingeard, Anne Bull-Maurer, Sonia Georgeault, unité Inserm U1259 MAVIVH & Université de Tours, France)
Le Centre d’épidémiologie des causes médicales de décès de l’Inserm (CépiDc-Inserm), la Direction de la recherche, des études et de l’évaluation des statistiques (DREES) et Santé Publique France analysent les causes médicales de décès des personnes résidentes et décédées en France en 2021. Deux études complémentaires, qui présentent ces résultats, sont publiées conjointement dans Études et Résultats (DREES) et dans le Bulletin épidémiologique hebdomadaire (Santé publique France). Elles s’appuient sur la statistique nationale des causes de décès produite par le CépiDc de l’Inserm à partir du recueil exhaustif et de l’analyse des volets médicaux des certificats de décès. L’article du Bulletin épidémiologique hebdomadaire (BEH) analyse les grandes causes de décès en 2021 en comparaison à la période 2015-2019 et à 2020. Il souligne des évolutions en rupture avec les tendances récentes. La publication Études et Résultats détaille, quant à elle, l’évolution de la mortalité due à la Covid-19 mois après mois et par région. Elle examine aussi les évolutions des lieux institutionnels de décès selon la cause. Enfin, elle présente une première estimation des causes de décès en 2022.
En 2021, le nombre total de décès est de 660 168, inférieur à celui de 2020 (667 497 décès), mais il demeure nettement supérieur à celui des années précédentes même en tenant compte du vieillissement de la population. L’année 2021 se caractérise par la montée en charge de la campagne de vaccination contre la Covid-19 en complément des mesures de gestion et de prévention liées à la circulation de Sars-CoV-2.
 
La Covid-19, toujours la 3ème cause de décès en 2021
En 2021, la Covid-19 reste la 3ème cause de décès en France (9,2 % de l’ensemble des décès) derrière les tumeurs (25,7 %), première cause et les maladies de l’appareil circulatoire (20,9%), seconde cause. La Covid-19 a directement causé le décès de 60 895 personnes en France en 2021, en majorité des personnes âgées (âge médian de 84 ans), qui étaient légèrement plus jeunes qu’en 2020 (âge médian de 86 ans en 2020).
Comme détaillé dans Études et Résultats, le nombre de décès imputés à la Covid-19 a beaucoup évolué selon les mois de l’année, mais de façon différenciée selon les classes d’âges, avec en particulier une baisse prononcée des décès des personnes de plus de 85 ans tout au long du 1er semestre, alors que pour les personnes moins âgées, les évolutions ont été moins marquées. Ces évolutions par âge au cours de l’année peuvent être reliées au calendrier vaccinal contre la Covid-19 et à celui des mesures de gestion et de protection des personnes.
Les deux-tiers des décès dus à la Covid-19 en 2021 ont eu lieu dans des établissements publics de santé, qui n’enregistrent par ailleurs que 43 % des décès toutes causes confondues.
Par ailleurs, la mortalité due à la Covid-19 s’est intensifiée dans les départements et régions d’outre-mer (DROM) par rapport à 2020, avec en particulier un pic épidémique marqué en août 2021 aux Antilles. Enfin, les régions de l’hexagone ont été touchées de façon hétérogène par l’épidémie, et on note, par rapport à 2020, une extension vers le sud et, plus légèrement, vers l’ouest.
 
Une rupture dans la tendance de certaines grandes causes en 2021
La mortalité due aux tumeurs continue de baisser tendanciellement, à l’exception des tumeurs du pancréas et des mélanomes, toujours en hausse.
L’analyse des causes de décès met en évidence des hausses notables de la mortalité due aux maladies de l’appareil circulatoire en 2021 et aux maladies endocriniennes et de l’appareil digestif dès 2020.
Ces hausses sont en rupture par rapport aux tendances des années 2015-2019, comme le détaille l’article du BEH. Les écarts relevés par rapport à la tendance passée sont cohérents avec les résultats internationaux.
Une première estimation des taux et du nombre de décès par cause, fondée sur un premier traitement complètement automatique des certificats de décès de 2022, suggère que ces hausses se poursuivraient en 2022.
Ces hausses de la mortalité pourraient être liées à des effets indirects de l’épidémie de Covid-19 (retard de prise en charge, isolement social plus important jouant sur les comportements, hausse de la consommation nocive d’alcool, difficultés d’accès aux soins, séquelles pour ceux dont la Covid-19 est en cause associée, …) sans qu’il soit à ce stade possible d’évaluer la part de ces facteurs sur la hausse observée. D’autres facteurs sans lien avec l’épidémie ne peuvent être exclus. Ces résultats incitent à mener des études complémentaires pour approfondir l’analyse de ces hausses de mortalité.
Enfin, la crise sanitaire a accentué la tendance à la hausse de la proportion des décès qui surviennent à domicile, alors que la majorité des décès dus à la Covid-19 a lieu à l’hôpital. On observe un déplacement des décès pour d’autres causes (notamment les tumeurs) des établissements vers le domicile. Cela peut s’expliquer en partie par le plus fort recours à l’hospitalisation à domicile, même en dehors des périodes de crise épidémique.

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