Mécanismes de défense de l’appareil respiratoire

Les infections respiratoires sont celles qui motivent le plus souvent une consultation.
Ces infections sont consécutives à l’inhalation d’aérosols infectieux et se développent plus facilement sur des muqueuses altérées.
En règle générale, l’infection reste localisée à la sphère respiratoire. Toutefois, de nombreux germes peuvent passer dans la circulation générale. Cette voie d’entrée est donc une voie privilégiée des infections systémiques. Elle est impliquée dans un grand nombre de bactériémies.

Seules les voies aériennes supérieures hébergent une flore commensale. En effet, il existe de nombreux mécanismes dont la fonction est de chasser les microorganismes qui tentent d’envahir les voies aériennes inférieures. Parmi ces mécanismes, on distingue des facteurs mécaniques, cellulaire et humoraux.

Facteurs mécaniques

Parmi ces facteurs qui freinent la progression des particules étrangères, il y a :

des poils courts et épais appelés vibrisses présents dans les narines ;
l’escalator mucociliaire = mucus + cils vibratoires (voir son fonctionnement ci-dessous) ;
des phénomènes comme la toux, l’éternuement.

Cependant l’efficacité de ces facteurs dépend de la taille des particules inhalées. Effectivement, ils freinent voire arrêtent les particules les plus volumineuses. En revanche les particules inférieures à 5 µm pénètrent en profondeur jusqu’aux alvéoles pulmonaires.

FONCTIONNEMENT DE L’ « ESCALATOR MUCOCILIAIRE »

Le mucus piège les particules inhalées. Puis le battement des cils vibratiles des cellules ciliées fait remonter le mucus jusqu’au pharynx. Le sujet élimine ensuite le mucus en expectorant ou en l’ingérant.

Par contre, la fonction de ce tapis roulant ou escalator mucociliaire est déficiente chez les grands fumeurs (bronchite chronique).

Fig 4 : Épithélium bronchique
(© Canopé, 2013)

Facteurs cellulaires

Les macrophages alvéolaires phagocytent les microorganismes atteignant les alvéoles, d’autant plus s’ils sont opsonisés.
En outre, la présence de microorganismes ou l’agression des tissus déclenchent une réaction inflammatoire se traduisant par un afflux de granulocytes neutrophiles.

Facteurs humoraux

Au niveau des bronches

les immunoglobulines A sécrétoires empêchent l’adhésion des microorganismes ;
le lysozyme, sécrété par les granulocytes neutrophiles présente un pouvoir bactéricide en hydrolysant le peptidoglycane des bactéries Gram positif ;
la lactoferrine, également sécrétée par les granulocytes neutrophiles, présente une activité antimicrobienne en partie liée à sa capacité à capter le fer et donc à priver les microorganismes d’un élément indispensable à leur croissance ;
l’hypothiocyanite(OSCN^–) est une molécule à large spectre antimicrobien, il est le produit d’une réaction entre le peroxyde d’hydrogène et le thiocyanate catalysée par une peroxydase.

Au niveau des alvéoles pulmonaires

les immunoglobulines G participent à l’élimination des microorganismes en activant le système du complément et en facilitant leur phagocytose (opsonisation) ;
le lysozyme sécrété par les macrophages ;
le surfactant sécrété par les pneumocytes II : opsonisation des bactéries ;
la lactoferrine

Les pneumocytes de type I, très aplatis et très étendus, représentent 40 % des cellules, mais recouvrent 90 % de la surface alvéolaire. Ils sont adaptés aux échanges gazeux.

Les pneumocytes de type II représentent 60% des cellules du poumon, mais recouvrent 10% de la surface alvéolaire. Ils synthétisent le surfactant et sont les précurseurs des pneumocytes I

Les macrophages alvéolaires phagocytent les fines particules atteignant les alvéoles. Ensuite, ils gagnent la circulation lymphatique ou sont entrainés par l’air puis sont évacués, englués dans le mucus.

Fig 5 : Alvéole pulmonaire
CC-BY-SA-3.0 via Wikimedia Commons

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