Définition et synonyme de : SOI /NON-SOI, biologie

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Article publié par Encyclopaedia Universalis SOI /NON-SOI, biologie À la suite des vaccinations initiées par Edward Jenner et Louis Pasteur, deux e notions avaient frappé les esprits au début du xx siècle. La première est la notion de spécificité prophylactique : le vaccin contre la variole protège de la variole, le vaccin contre la rage protège de la rage, etc. La seconde est celle de l'apprentissage ou de la mémoire : pour reconnaître les microbes et les détruire, le système immunitaire doit avoir appris et mémorisé ce qu'ils sont. L'interprétation de ces phénomènes s'inspirait d'analogies militaires : l'ennemi a nécessairement un uniforme spécifique qu'il faut apprendre à reconnaître avant de le combattre. De la même façon, l'agent infectieux a nécessairement une structure spécifique qui permet de reconnaître son caractère étranger et de l'attaquer. Une telle capacité de reconnaissance fut attribuée à la capacité de fixation spécifique des molécules défensives : les anticorps. Ainsi, un anticorps antitétanique se fixe sur – autrement dit « reconnaît » – la toxine tétanique. Cet anticorps ne se fixera pas, ou plus exactement se fixera beaucoup moins bien, sur la toxine diphtérique. Reste à résoudre la question de l'apprentissage, c'est-à-dire de la fabrication des anticorps par l'organisme.
Publié le : mercredi 10 juillet 2013
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Source : Encyclopaedia Universalis
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SOI /NON-SOI, biologie

À la suite des vaccinations initiées par Edward Jenner et Louis Pasteur, deux notions avaient frappé les esprits au début du xxe siècle. La première est la notion de spécificité prophylactique : le vaccin contre la variole protège de la variole, le vaccin contre la rage protège de la rage, etc. La seconde est celle de l'apprentissage ou de la mémoire : pour reconnaître les microbes et les détruire, le système immunitaire doit avoir appris et mémorisé ce qu'ils sont. L'interprétation de ces phénomènes s'inspirait d'analogies militaires : l'ennemi a nécessairement un uniforme spécifique qu'il faut apprendre à reconnaître avant de le combattre. De la même façon, l'agent infectieux a nécessairement une structure spécifique qui permet de reconnaître son caractère étranger et de l'attaquer. Une telle capacité de reconnaissance fut attribuée à la capacité de fixation spécifique des molécules défensives : les anticorps. Ainsi, un anticorps antitétanique se fixe sur – autrement dit « reconnaît » – la toxine tétanique. Cet anticorps ne se fixera pas, ou plus exactement se fixera beaucoup moins bien, sur la toxine diphtérique. Reste à résoudre la question de l'apprentissage, c'est-à-dire de la fabrication des anticorps par l'organisme.

Naissance des anticorps

Selon la théorie de la sélection naturelle de la formation des anticorps, proposée par Niels Jerne en 1955, les anticorps préexistaient à l'inoculation de la substance étrangère, appelée antigène. Mais, en l'absence d'antigène, ils étaient présents en faible quantité. L'antigène induirait non pas la formation des anticorps, mais seulement l'augmentation de la quantité des anticorps les plus efficaces. À l'époque, ce modèle fut vivement critiqué. En effet, il supposait l'existence préalable dans l'organisme de tous les anticorps possibles. En 1957, Frank MacFarlane Burnet et David Talmage proposèrent une modification de la théorie de Jerne, qui comprend deux étapes. La première étape (génération de diversité) consiste en un mélange aléatoire des gènes qui permettent la synthèse des anticorps. De cette façon, le génome n'a pas à contenir l'ensemble des anticorps. Il contient un nombre limité d'éléments de base qui, en s'associant au hasard selon toutes les combinaisons possibles, génèrent un nombre très élevé d'anticorps. La seconde étape (sélection) consiste en une multiplication préférentielle de certaines cellules, celles qui portent les anticorps, qui se fixent avec l'affinité la plus élevée à l'antigène considéré. Cette multiplication augmente la quantité d'anticorps spécifiques produits, ce qui explique leur efficacité et notre capacité à les détecter. Initialement établi pour les anticorps et les lymphocytes B, ce modèle a pu être étendu aux autres lymphocytes (cellules T) selon le même principe. Mais il engendre une question difficile : comment le système immunitaire est-il capable de distinguer les substances appartenant à l'organisme (définissant le « soi ») afin de les épargner des substances provenant de l'extérieur (greffes, micro-organismes, etc., définissant le « non-soi ») afin de les attaquer ? En effet, si les anticorps sont générés au hasard, certains d'entre eux doivent se fixer sur les composants de l'organisme et déclencher ce qu'on appelle une maladie auto-immune.

Pour résoudre ce point, il a été fait appel une seconde fois à la notion d'apprentissage : c'est la rencontre d'une substance au cours de la vie embryonnaire qui permet l'apprentissage du soi. Pendant la vie embryonnaire, on suppose que les infections sont absentes et que toutes les substances rencontrées appartiennent au soi. En conséquence, selon cette conception, le non-soi est tout ce qui n'a pas été rencontré par le système immunitaire avant la naissance. Pour mettre en place une telle définition du soi au niveau cellulaire, on considère que, pendant le développement embryonnaire, le lymphocyte reconnaissant une substance va mourir. Puisque, à ce moment, toute substance rencontrée est supposée appartenir au soi, cela va entraîner la mort des lymphocytes dangereux avant la naissance du sujet et permettre ainsi d'éviter les attaques auto-immunes ultérieures. Au stade adulte, l'antigène va au contraire déclencher la prolifération du lymphocyte pour permettre la production des anticorps. Ce mécanisme permettrait de définir l'identité de l'organisme. Cependant, il fait toujours l'objet de nombreuses controverses. Notons par exemple que le même phénomène, la reconnaissance de l'antigène, va produire des effets aussi opposés que la mort du lymphocyte avant la naissance et sa multiplication après celle-ci. Qu'est-ce qui a changé chez le lymphocyte au cours du développement embryonnaire pour expliquer une telle inversion d'effet ? La différence qu'on cherche à comprendre (entre le soi et le non-soi) est déplacée vers une autre différence (entre le lymphocyte embryonnaire et le lymphocyte adulte), elle-même inexpliquée. La question de la discrimination « soi /non-soi » reposant sur des différences spécifiques « d'uniforme » moléculaire pourrait être mal posée. Est-il possible d'imaginer, même sur le plan théorique, un système capable d'une telle discrimination étant donné la diversité des constituants de l'organisme et la grande communauté des briques élémentaires qui composent le vivant ?

Dynamique de l'immunité

En réalité, les cellules du système immunitaire n'épargnent pas du tout notre soi. Elles consomment toutes les ressources disponibles. Les micro-organismes sont une telle ressource, mais les constituants tissulaires accessibles en sont une autre. Les cellules du système immunitaire capturent les fragments de protéines, de cellules mortes, les bactéries, les virus, tout ce qui est à leur portée. Comment expliquer alors que, dans la situation « normale », notre organisme ne semble pas s'autodétruire ? La réponse est que les globules blancs consomment nos propres cellules et tissus à la vitesse où ils se reproduisent. Cela explique la stabilité apparente de l'ensemble, l'impression que nous avons qu'il ne se passe rien. Finalement, les conséquences immunologiques dépendent de la dynamique des consommations et des productions et non des caractéristiques structurales des constituants. Ainsi le soi se définit-il comme ce qui est détruit et produit à la même vitesse. Cette règle est valable pour n'importe quel élément présent, même pour un agent infectieux. S'il est détruit plus vite qu'il ne se reproduit, il sera éliminé. Tout va bien dans ce cas. Le microbe étranger est chassé et le corps est respecté. Le soi et le non-soi sont à la place définie par la théorie, mais surtout par nos vœux les plus chers ! Malheureusement, il peut arriver que la destruction d'un agent infectieux compense mal sa prolifération. C'est le cas, par exemple, pour le sida ou les hépatites virales chroniques : le micro-organisme persiste à long terme dans l'organisme. Le « corps étranger » s'installe dans le « corps ». La théorie est aussi malade que l'organisme.

Les notions de soi et de non-soi, si on les définit de manière fixiste, en fonction de leur seule structure, ne correspondent pas à la réalité. Une définition dynamique, qui repose non pas sur les structures en elles-mêmes mais sur la vitesse à laquelle elles sont produites et détruites, redéfinit notre identité non comme celle d'un objet figé, mais plutôt comme La Barque de Delphes (Antoine Danchin, 1998) : ses planches sont sans cesse renouvelées, elle reste néanmoins une barque.

Auteur: Pierre SONIGO
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