Le système nerveux et le système immunitaire forment les deux systèmes de relation des animaux

 

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Avertissement: certaines notions de cette page ne sont pas strictement limitées au programme de 1èreS et comportent des éléments de Terminale S (le système immunitaire). Étant donné la profonde unité des parties traitées il me paraît judicieux d'user de la licence accordée aux enseignants de mixer les parties de cours d'un cycle d'enseignement.

Pour les fonctions globales ou travail du vivant voir Qu'est-ce que la vie?

Le travail de relation relie des cellules (ou des organes ou des organismes) au milieu ou entre eux.
C'est l'aspect
social de la vie.

Voir page précédente sur les 3 types de signaux entre les cellules
1. signaux mécaniques
2. signaux chimiques
3. signaux électriques

 

Pour la notion d'hormone et de système endocrinien voir plus bas


On parle de système (ou d'appareil) pour désigner un ensemble d'organes participant à une même fonction.
Le tableau qui suit s'efforce de présenter en parallèle deux systèmes habituellement opposés qui peuvent fort bien être regardés comme deux éléments d'un même système qui participerait à la fonction globale de relation chez de nombreux animaux et tout au moins chez l'homme.


Système immunitaire
Système nerveux
origine embryonnaire

Les cellules souches embryonnaires qui donnent les cellules immunitaires sont des cellules mésenchymateuses (du feuillet intermédiaire de l'embryon) qui colonisent alors le foie où elles se divisent et forment notamment les cellules sanguines (observables dès la 9ème semaine de vie embryonnaire). Après la naissance on ne les trouve plus dans le foie mais d'abord dans la moelle rouge des os et ensuite dans le thymus, deux organes dont la fonction principale est liée aux cellules immunitaires. Mais on les trouve aussi dans de nombreux organes périphériques (près des points d'entrée des microbes) regroupées sous forme d'amas de quelques cellules. Les cellules souches se divisent activement pendant toute la vie pour donner toutes les cellules immunitaires et les cellules sanguines.

Les cellules nerveuses sont issus de la couche embryonnaire la plus externe : l'ectoderme. Une invagination en forme de gouttière (tube neural) se forme et se différencie à l'avant en cerveau et vers l'arrière de l'embryon en moelle épinière d'où partent de nombreux prolongements (nerfs). Les neurones cessent de se diviser à la naissance et seules la croissance des prolongements cellulaires et la migration des cellules sont responsables de la maturation du système nerveux du petit enfant. Très récemment on a mis en évidence un renouvellement cellulaire dans certaines parties du cerveau humain (cervelet). On sait cultiver in vitro des neurones de vertébrés comme les cellules du cervelet de certains poissons. Mais les cellules gliales se divisent activement pendant la phase de maturation du système nerveux de l'enfant et probablement au-delà.

organes

Les organes du système immunitaire
(à agrandir en cliquant dessus)

Le système immunitaire
comprend classiquement les
organes centraux ou primaires (thymus et moelle rouge des os longs) et les organes périphériques ou secondaires (ganglions lymphatiques, rate et organes lymphoïdes associés aux muqueuses).
L'appareil circulatoire sanguin et lymphatique est indissociable du système immunitaire car il constitue le moyen habituel de déplacement des cellules immunitaires.

(cliquez sur les images pour les agrandir)


Les organes du système nerveux

Le système nerveux est classiquement divisé en:
- système nerveux central (cerveau et moelle épinière)
- système nerveux périphérique : plexus (amas diffus), ganglions, nerfs, récepteurs sensoriels...

cellules

cellule souche

petite cellule ( 5µm de Ø) à rapport nucléocytosplasmique élevé (cellule indifférenciée), se divise activement, pluripotente

lignée myéloïde

cellule érythrocytaire ------> donne les globules rouges (ou érythrocytes ou hématies) (cellule de 7 µm de Ø sans noyau)

mégacaryoblaste ----> donne les plaquettes (fragment de cytoplasme)


monocyte dans le sang,
passent dans les tissus entre les cellules de la paroi des vaisseaux en se déformant (diapédèse)

macrophage dans les tissus, grosse cellule (Ø >> 20 µm) différenciée (faible rapport nucléocytoplasmique), phagocytose sur les lieux de l'inflammation

cellules du système réticulo-histocytaire: phagocytose et déclenchement de la réponse immunitaire au point d'entrée des antigènes

globules blancs (ou leucocytes ou polynucléaires)
dans le sang, diamètre de 10 à 12 µm, phagocytose, durée de vie courte, migrent vers les tissus et les lieux de l'inflammation
(réponse immunitaire non spécifique)

lignée lymphoïde
LT (lymphocytes T) et LB ( lymphocytes B)
7-8 µm de Ø, se divisent activement

les LB évoluent en plasmocytes (grosses cellules de Ø > 20 µm) sécréteurs d'anticorps (REG et Golgi très développés)


quelques cellules nerveuses
(les cellules de la microglie sont des cellules immunitaires)


ultrastructure schématique d'un neurone


axones nus (sans gaine de myéline) et axones myélinisés (avec gaine de myéline)

Deux types de cellules:
* le neurone ( 10 milliards de neurones dans le cerveau humain pour un total d'environ 100 milliards de neurones)
* les cellules de soutien ou cellules gliales (formant la glie) dont les cellules de Schwann

Un neurone comprend typiquement :
- un corps cellulaire contenant le noyau (de diamètre inférieur à 100µm chez les vertébrés) et les ribosomes (et donc la machinerie de synthèse protéique);
- des prolongements ou fibres très fines (neurites) habituellement de moins de 10 µm de diamètre et pouvant mesurer plusieurs mètres de long. On distingue:
+ le ou les axones, où la conduction des messages nerveux, "centrifuge"
(en référence au noyau), va du corps cellulaire vers l'extérieur (de par la présence de synapses à leur extrémité), toujours entouré par des cellules gliales;
+ et généralement un grand nombre de dendrites, souvent très ramifiées, où le message nerveux est propagé en direction corps cellulaire ("centripète").

La conduction de l'influx nerveux dans les axones nus est plus lente (0,5 à quelques m/s) que dans les axones myélinisés (jusqu'à 150 m/s)

relations
conclusion

Le système immunitaire est le système de relation tourné vers l'intérieur ; il est assez lent (utilise le déplacement des cellules par les liquides internes), dynamique, en perpétuel remaniement
(il intervient dans l'adaptation
(ou l'autonomie si l'on utilise le vocabulaire de Nissim Amzallag) de l'organisme aux variations des conditions internes).

Le système nerveux est le système de relation tourné vers l'extérieur ; il est rapide (utilise l'influx nerveux), dynamique, en perpétuel remaniement
(il intervient dans l'adaptation
(ou l'autonomie si l'on utilise le vocabulaire de Nissim Amzallag) de l'organisme aux modifications du milieu ou de l'organisme dans le milieu (déplacement), dont les variations sont perçues par les sens).



1998 - le temps des neurones - acceuil film

Un film du CNRS (le temps des neurones: 15 min13 s en streaming) à conseiller sur le site CanalU, à ouvrir dans RealPlayer: accès direct au film : http://media. cines.fr:80/ ramgen /3517/ real/canalu/science /132318/ 132318-8.rm

Sur l'importance des cellules gliales dans la communication nerveuse on peut noter le Prix "La Recherche 2006" attribué à Stéphane Oliet (directeur de recherche au CNRS / Inserm U378, à l'université Victor - Segalen  Bordeaux - II) pour ses travaux sur la "Contribution des cellules gliales à la communication cérébrale" (http://www.larecherche.fr/special/ prixlr/laureats_2006.html#sante : voir aussi sa présentation lors de la remise des prix: http://www.larecherche.fr/special/prixlr/ presentation/laureatsante_web.pdf).


Remarque

De nombreuses cellules présentent une activité endocrine sans que l'on puisse parler de système endocrinien


Le système endocrine est aussi un système de relation tourné vers l'intérieur mais il est nettement moins clair actuellement que les cellules endocrines forment un système à part. Il serait préférable de parler d'activité endocrine pour de nombreux organes comme le cerveau, le pancréas, les gonades....

L'activité endocrine

On distingue, parmi certaines invaginations des épithéliums (signifie "tissu superficiel") embryonnaires:

les glandes exocrines qui sécrètent des produits vers le milieu extérieur par l'intermédiaire d'un canal excréteur (ex: glande sudoripare)

les glandes endocrines qui sécrètent un produit vers le milieu intérieur (sang et lymphe) et qui sont dépourvues de canal (soit parce qu'il a dégénéré soit parce que les cellules de la glande sont des cellules embryonnaires épithéliales qui ont migré pour venir s'insérer dans un autre tissu) ; les cellules endocrines peuvent donc être organisées sous forme d'une glande endocrine séparée soit former des amas de cellules associés à d'autres tissus.


Principales glandes endocrines chez l'homme


Un exemple : le tissu endocrine pancréatique

une glande mixte : le pancréas


le pancréas se développe embryologiquement par une excroissance de l'intestin primitif (on dit qu'il est d'origine endodermique) d'où dérivent des cellules endocrines (sécrétrices d'hormones) regroupées en îlots situés entre les ampoules (acini) exocrines sécrétant des enzymes digestives. C'est pourquoi on dit que la pancréas est une glande digestive mixte.

Le pancréas est donc :

une glande exocrine lobulée (formée de lobules ou ampoules: les acini) qui déverse ses enzymes (trypsine, chymotrypsine...) dans le duodénum (partie de l'intestin grêle la plus proche de l'estomac) par le canal pancréatique;

comportant un tissu endocrine formées par les mêmes cellules embryonnaires qui on donné le pancréas exocrine primitif mais qui ont migré autour des vaisseaux sanguins pour former des amas de cellules ou îlots de Langerhans. Ces îlots sont plus nombreux dans la "queue" (partie effilée) que la "tête" du pancréas.


Le pancréas, tant exocrine qu'endocrine, est innervé.
Si le pancréas exocrine est lui aussi vascularisé, les tissus endocrines sont toujours richement vascularisés. Notez que les îlots de Langerhans se sont individualisés autour des capillaires pancréatiques.

Pour les différents types de signaux voir page précédente

Les hormones sont des substances chimiques sécrétées en permanence à un certain taux par des cellules spécifiques (cellules endocrines) toujours actives (même si leur activité est modulée par des paramètres physiologiques) ; transportées par les liquides internes mais surtout le sang, elles agissent, loin du lieu de sécrétion, sur des cellules-cibles pourvues de récepteurs spécifiques.