Inflammation aiguë et chronique : médiateurs et cellules

Sciences biomédicales · Bachelor 2

Signes cardinaux, médiateurs, recrutement leucocytaire et passage à l'inflammation chronique.

Introduction

L'inflammation est la réponse coordonnée des tissus vascularisés à une agression, qu'elle soit infectieuse, traumatique, chimique ou immunologique. Elle vise à éliminer l'agent causal, à limiter les lésions et à initier la réparation. Les quatre signes cardinaux décrits classiquement sont la rougeur, la chaleur, la tuméfaction et la douleur, auxquels s'ajoute la perte de fonction. Ils traduisent des événements vasculaires et cellulaires précis que le biologiste biomédical doit savoir relier à leurs médiateurs.

Dans la phase aiguë, les cellules sentinelles (mastocytes, macrophages résidents) détectent le danger via des récepteurs de reconnaissance et libèrent des médiateurs comme l'histamine, les prostaglandines et des cytokines (IL-1, TNF, IL-6). Ceux-ci provoquent une vasodilatation, une augmentation de la perméabilité vasculaire et l'expression de molécules d'adhésion par l'endothélium. Les neutrophiles roulent sur l'endothélium grâce aux sélectines, adhèrent fermement par les intégrines, traversent la paroi par diapédèse et migrent vers le site selon un gradient chimiotactique. Ils phagocytent et libèrent des enzymes et des dérivés réactifs de l'oxygène.

Lorsque l'agent persiste ou que la résolution échoue, l'inflammation devient chronique : les infiltrats sont dominés par les macrophages et les lymphocytes, avec destruction tissulaire, angiogenèse et fibrose. Le granulome, par exemple dans la tuberculose, en est une forme organisée. Au niveau systémique, l'IL-6 stimule la production hépatique de protéines de la phase aiguë comme la CRP, un biomarqueur couramment dosé. Comprendre ces mécanismes permet d'interpréter des modèles expérimentaux et d'identifier des cibles pharmacologiques.

Objectifs d'apprentissage

Relier les signes cardinaux de l'inflammation à leurs mécanismes vasculaires et cellulaires
Décrire les étapes du recrutement des neutrophiles de la margination à la diapédèse
Identifier les principaux médiateurs de l'inflammation et leur rôle
Distinguer inflammation aiguë, résolution et inflammation chronique
Expliquer la réaction de phase aiguë et l'utilité de la CRP comme biomarqueur

Concepts clés

Modifications vasculaires: Une vasodilatation locale augmente le flux sanguin, d'où rougeur et chaleur. L'augmentation de la perméabilité de l'endothélium laisse sortir un exsudat riche en protéines, responsable de la tuméfaction. La douleur est liée à des médiateurs comme les prostaglandines et la bradykinine qui sensibilisent les nocicepteurs.
Recrutement leucocytaire: Les cytokines activent l'endothélium qui exprime des sélectines, permettant le roulement des leucocytes, puis des molécules d'adhésion qui lient les intégrines pour l'adhésion ferme. La diapédèse et la chimiotaxie les conduisent au foyer où les neutrophiles sont les premières cellules recrutées.
Médiateurs de l'inflammation: L'histamine agit rapidement sur la perméabilité, les prostaglandines sur la douleur, la fièvre et la vasodilatation, et les cytokines IL-1, TNF et IL-6 coordonnent la réponse locale et systémique. Le système du complément contribue à l'opsonisation, au chimiotactisme et à la lyse.
Résolution et réparation: La résolution implique l'élimination des neutrophiles par apoptose, leur phagocytose par les macrophages, et la production de médiateurs pro-résolutifs. La réparation peut restaurer le tissu ou aboutir à une cicatrice fibreuse lorsque les dégâts sont importants.
Inflammation chronique: Elle est marquée par une infiltration mononucléée, une destruction tissulaire et une fibrose. Le granulome est une organisation de macrophages activés, souvent entourés de lymphocytes, qui tente de contenir un agent persistant.

Conclusion

L'inflammation aiguë est une cascade ordonnée de modifications vasculaires, de médiateurs et de recrutement leucocytaire qui, lorsqu'elle se résout, restaure l'homéostasie. Sa persistance ou sa dérégulation conduit à l'inflammation chronique, à des lésions tissulaires et à la fibrose.

Les médiateurs inflammatoires sont à la fois des biomarqueurs et des cibles thérapeutiques, ce qui fait de ce chapitre un pivot entre physiopathologie, pharmacologie et recherche translationnelle.

Cartes

Quels sont les signes cardinaux de l'inflammation ?: Rougeur, chaleur, tuméfaction et douleur, auxquels on ajoute la perte de fonction.
Pourquoi observe-t-on une tuméfaction ?: L'augmentation de la perméabilité vasculaire permet la sortie de liquide riche en protéines (exsudat) vers l'interstitium.
Quel est le rôle de l'histamine dans l'inflammation aiguë ?: Libérée par les mastocytes, elle provoque une vasodilatation et une augmentation rapide de la perméabilité vasculaire.
Quels effets ont les prostaglandines ?: Vasodilatation, sensibilisation des nocicepteurs (douleur) et, au niveau central, fièvre ; leur synthèse est inhibée par les anti-inflammatoires non stéroïdiens.
Quelles cytokines sont des médiateurs majeurs de la réponse systémique ?: IL-1, TNF et IL-6, qui agissent sur l'hypothalamus (fièvre) et le foie (protéines de phase aiguë).
Quelles sont les étapes du recrutement des neutrophiles ?: Margination, roulement (sélectines), adhésion ferme (intégrines et molécules d'adhésion), diapédèse puis chimiotaxie vers le foyer.
Quelle est la première cellule recrutée en grand nombre dans l'inflammation aiguë ?: Le neutrophile.
Comment les neutrophiles tuent-ils les microbes ?: Par phagocytose, dérivés réactifs de l'oxygène, enzymes granulaires et pièges extracellulaires.
Qu'est-ce que la réaction de phase aiguë ?: Réponse systémique à l'inflammation avec fièvre, leucocytose et production hépatique de protéines comme la CRP sous l'effet notamment de l'IL-6.
À quoi sert le dosage de la CRP ?: C'est un biomarqueur d'inflammation, utile pour suivre l'évolution d'une infection ou d'une maladie inflammatoire, mais peu spécifique de la cause.
Quelles cellules dominent dans l'inflammation chronique ?: Les macrophages et les lymphocytes, avec parfois des plasmocytes et des fibroblastes.
Qu'est-ce qu'un granulome ?: Un agrégat organisé de macrophages activés (épithélioïdes, parfois cellules géantes) entourés de lymphocytes, formé pour contenir un agent persistant.
Comment l'inflammation se résout-elle ?: Par l'élimination de l'agent, l'apoptose des neutrophiles et leur clairance par les macrophages, et la production de médiateurs pro-résolutifs.

Glossaire

Exsudat: Liquide riche en protéines et en cellules qui s'échappe des vaisseaux vers le tissu lors de l'inflammation à cause d'une perméabilité vasculaire accrue.
Diapédèse: Passage des leucocytes à travers la paroi endothéliale vers le tissu.
Chimiotaxie: Migration dirigée de cellules le long d'un gradient de molécules chimiotactiques.
Cytokine pro-inflammatoire: Protéine de signalisation qui amplifie la réponse inflammatoire, comme l'IL-1, le TNF ou l'IL-6.
Protéine de phase aiguë: Protéine produite par le foie en réponse à des cytokines, dont la concentration plasmatique varie pendant l'inflammation.
Granulome: Lésion inflammatoire chronique organisée autour d'un agent persistant, formée de macrophages activés et de lymphocytes.
Opsonisation: Fixation de molécules comme les anticorps ou le complément sur un microbe pour faciliter sa phagocytose.
Fibrose: Dépôt excessif de matrice extracellulaire, notamment de collagène, par les fibroblastes lors de la réparation d'un tissu lésé.