Chapitre 12 Immunité adaptative

Introduction

En plus de l’immunité innée, immédiatement efficace contre de nombreux agresseurs, les vertébrés développent une immunité adaptative (ou acquise) qui ne devient performante qu’après un premier contact avec l’antigène

L’immunité adaptative est une immu spécifique car la réaction est dirigée contre un seul Antigène (AG). Cette immu est assurée par des lymphocytes, petites cellules plus ou moins sphériques avec un noyau volumineux et qui représentent 20 à 40 % des leucocytes.

Il y a deux types de lymphocytes, différents par la nature de leur récepteur membranaire qui détermine leur fonction : les LB et les LT.

I. Les anticorps : agents du maintien de l’intégrité du milieu extracellulaire

Antigène = toute molécule identifiée comme étrangère par l’organisme (nature protéique) et capable de provoquer une réponse immunitaire spécifique

Un anticorps est protéine appelée immunoglobulines, circulant dans le milieu intérieur  et constituées de quatre chaines polypeptidiques : deux courtes identiques ou chaines légères L Light associées chacune à l’une des deux chaines plus longues ou chaines lourdes H Heavy également identiques et associées entre elles. La spécificité des anticorps résulte de la diversité des séquences des 100-110 AA des extrémités des chaines H et L qui forment deux régions variables V. Le reste des chaines présente très peu de différences d’un anticorps à l’autre et constitue une région qualifiée de constante et nommée C. Il existe une grande diversité des antigènes donc il existe une grande diversité des anticorps

 

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La liaison antigène- anticorps est une liaison hautement spécifique : un type d’anticorps n’est capable de se lier qu’à un seul type d’antigène.  Il neutralise l’antigène mais ne le détruit pas.

 

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Anticorps + antigènes = complexes immuns = produit insoluble. Ces complexes immuns peuvent se former avec des antigènes situés sur des cellules infectées par des virus, sur des bactéries ou sur des parasites

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Les AC ont donc pour fonction essentielle de neutraliser les AG,  les rendre biologiquement inertes. La phagocytose, fait disparaître les complexes immuns. Même si les phagocytes peuvent reconnaitre directement des AG et les phagocyter, ce mécanisme est beaucoup plus efficace si les AG sont liés à des AC. 

 

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Exemple d'utilisation du test d'Ouchterlony

  1. Puits central mettre AG d’un agent pathogène et dans puits extérieurs sérum de différents patients (AC) et voir qui est séropositif.

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2.Mettre sérum patient allergique ( avec AC) dans puits central et mettre AG des allergènes dans puits extérieurs et déterminer ainsi les allergies ou présence de virus par exemple.

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Les LB sont fabriqués et maturés dans la moelle osseuse (moelle = Bone-arrow). Avant tout contact avec l’antigène, de très nombreux clones de lymphocytes B se distinguant par leurs anticorps membranaires qui servent de récepteurs pour l’antigène, préexistent et sont stockés dans les ganglions lymphatiques. La lymphe circule dans ces ganglions et apporte donc toutes les molécules libres que l’organisme, peut trouver dans le sang.

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Lors du 1er contact avec l’antigène, il y a 3 étapes :

  1. Sélection clonale : reconnaissance d’un antigène donné par un lymphocyte B porteur d’un récepteur spécifique de cet antigène (AC membranaire) et activation de celui-ci.
  2. Amplification clonale : activation, multiplication de ce lymphocyte et formation d’un clone de lymphocytes B ayant la même spécificité (le même récepteur membranaire = anticorps membranaire)
  3. Différenciation et diffusion dans le sang: les lymphocytes B obtenus se différencient en plasmocytes producteurs d’anticorps grâce à la multiplication du réticulum endoplasmique et à l’appareil de golgi, et en lymphocytes B mémoire.

 

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II. Les lymphocytes T cytotoxiques (T8) : agents du maintien de l’intégrité des populations cellulaires

 

Les cellules dendritiques sont des sentinelles. Une fois qu’elles ont phagocyté un agent infectieux, elles présentent à leur surface des AG associés à des molécules du CMH. Elles circulent dans la lymphe pour arriver aux ganglions lymphatiques et présenter aux lymphocytes T cet AG. Elles sont des CPA cellules présentatrices d’AG.

 

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Les cellules ne présentant pas d’antigène en surface membranaire sont peu détruites (courbe 3) alors que celles exprimant en surface des protéines d’origines virales sont fortement détruites (courbes 1 et 2). Les lymphocytes T reconnaissances donc les cellules infectées grâce aux protéines membranaires virales exprimées par la cellule.

 

 

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Les cellules qu’elles soient infectées ou pas contiennent du chrome. Donc quand on retrouve du chrome en grande quantité dans le milieu c’est que les cellules ont été éclatées. L’expérience montre que les cellules infectées présentées à des lymphocytes T ayant déjà rencontré ce virus ont été détruites en grandes quantités (taux de chrome très élevé 61%) alors que les cellules infectées présentées pour la première fois à des lymphocytes T sont peu détruites (taux de chrome un peu plus faible que 31.4%). Le milieu de culture contenant des cellules non infectées contient un taux de chlore proche des 30 % observés en temps normal et ce qu’elles soient présentées à des lymphocytes déjà activés ou non. On peut donc en déduire que l’immunité s’acquiert au contact de l’agent pathogène et qu’il y a une reconnaissance de la cellule infectée.

 

 

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Il existe 2 mécanismes d’élimination des cellules infectées par les LT8 actifs ou LTC  (cytotoxiques= toxiques pour les cellules):

  • Par cytolyse : le LT8/LTC libère des protéines (perforines) capables de créer des pores dans la membrane des cellules à éliminer. Le milieu extracellulaire pénètre alors dans la cellule, qui meurt par éclatement.
  • Par apoptose : Le LT8/LTC libère des molécules chimiques capables de se fixer sur certains récepteurs de la cellule à éliminer. Ces molécules constituent un message qui va stimuler l’autodestruction de la cellule = mort cellulaire programmée (la cellule se suicide).

Les débris cellulaires sont alors phagocytés par les cellules phagocytaires. Les LT actifs sont cytotoxiques (= toxiques pour les cellules) et sont aussi des effecteurs de l’immunité cellulaire, spécifique, acquise. On parle de réaction immunitaire adaptative à médiation cellulaire.

 

 

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Les lymphocytes T regroupent plusieurs populations en fonction de certains marqueurs membranaires. Les LT8 ou LTc possèdent un marqueur appelé CD8 (d’où leur nom). Avant tout contact avec un antigène donné, les LT pré-cytotoxiques ou LT8 naïfs présentent chacun un type de récepteur T membranaire proche des anticorps membranaires des LB. Seuls les LT8 naïfs portant le récepteur T membranaire correspondant à l'antigène et reconnaissant cet antigène présent associé à une molécule du CMH (Complexe Majeur d’Histocompatibilité) à la surface des cellules dendritiques  sont activés. C’est la sélection clonale. Il y a ensuite amplification puis différenciation clonale (clones de LT8 actifs et clone de LT8 mémoire).

 

 

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Pendant la phase asymptomatique, la destruction des lymphocytes T4 par les lymphocytes T8 cytotoxiques limite la progression de l’infection virale cependant l’incorporation du génome viral dans les cellules infectées maintient la contamination.

           
     
 
     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III. Les lymphocytes T4 : pivots des réactions immunitaires spécifiques

LT4 possèdent un marqueur de type CD4.

LTA = LT4 auxiliaires = LT helpers (cellules cibles du VIH), possède un marqueur de type CD4.

 

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On peut donc affirmer que ce sont les lymphocytes T4 activés par un agent infectieux qui produisent de l’interleukine. Cette mise en action par les lymphocytes T4 est donc une immunité acquise et non innée.

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L’agglutination ne se fait que si LT et LB ont été mis en contact. On peut donc supposer que les LT aident les LB dans la production d’AC c'est-à-dire à se transformer en plasmocyte.

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Bilan 

A la suite de l’entrée d’un antigène dans l’organisme, Les cellules dendritiques vont présenter l’AG aux LT4 ce qui les active et induit la production d’interleukine 2. L’interleukine 2 (Il 2) stimule la multiplication et la différenciation des lymphocytes T4 activés en lymphocytes T4 auxiliaires. Ces derniers grâce à leur récepteur T vont interagir avec les LB activés exprimant sur leur membrane plasmique un antigène associé à une molécule du CMH suite à la phagocytose de l’agent infectieux fixé par leur anticorps de surface. Cette interaction par interleukines,  induit la transformation du LB activé en plasmocyte. Les LT4 auxiliaires interagissent également avec les LT8 activés et induit leur multiplication et leur différenciation en LT8 actifs cytotoxiques. Un lymphocyte activé est un lymphocyte qui a reconnu un antigène et de ce fait a produit des récepteurs d’interleukine sur sa membrane. La fixation des interleukines sur ces récepteurs induit leur prolifération et leur différenciation.

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Dans le cas du SIDA, pendant la phase asymptomatique,  la diminution progressive du nombre des lymphocytes T4 infectés détruits pas les LT8, induit à terme une absence d’interleukine ce qui empêche la transformation des LB en plasmocytes et ralentit la multiplication des lymphocytes T8 cytotoxiques. Ceci permet l’apparition de maladies opportunistes. C’est la phase SIDA. 

 

IV. L’acquisition du répertoire immunitaire

Notre organisme est capable de reconnaitre une multitude d‘AG différents. Cela suppose la création préalable d’une énorme diversité de récepteurs B et T capables de se lier à ces AG. Ce sont des mécanismes génétiques complexes qui assurent cette production aléatoire.

Toutes les cellules du système immunitaire se forment dans la moelle osseuse à partir de cellules souches qui se multiplient sans cesse par mitoses. Parmi les milliards de clones différents ainsi produites :

  • Beaucoup sont éliminés car il s’agit de clones auto-réactifs potentiellement dangereux : leur récepteur reconnait des motifs moléculaires normalement présent dans l’organisme ;
  • Certains devient immunocompétents dans la moelle pour les LB dans le thymus pour les LT ; c'est-à-dire capables de défendre l’organisme une fois passés dans la circulation sanguine.

L’ensemble des clones immunocompétents constitue le répertoire immunitaire.

V. Les vaccins et la mémoire immunitaire

Des vaccins ont été mis au point contre différents virus et bactéries. Ils reproduisent une situation naturelle, celle de l’immunité acquise contre ces virus et bactéries après une première infection guérie.

Le premier contact avec l’antigène entraîne une réaction lente et quantitativement peu importante, alors que le second contact entraîne une réaction beaucoup plus rapide et quantitativement plus importante.

 

Lors du premier contact, l’élément étranger est inoffensif pour l’organisme mais suffisamment antigénique pour déclencher une réaction immunitaire. Dans le cas d’un vaccin vivant (agent infectieux atténué, ex fièvre jaune, tuberculose), la réponse obtenue est forte et il n’y a pas besoin de rappels. Dans le cas de vaccins inertes (Ag purifiés, ex choléra, tétanos, hépatite A et B), il est nécessaire de renforcer la réponse immunitaire par des rappels (injections supplémentaires d’antigènes viraux ou bactériens).De plus, il y a nécessité d’ajouter un adjuvent, molécule qui augmente le pouvoir immunogène des antigènes contenus dans le vaccin en favorisant le déclenchement de la réponse immunitaire. Après vaccination, lorsque l’organisme est en contact avec l’élément étranger, les défenses immunitaires acquises sont très rapidement mobilisées. La réponse immunitaire est rapide et intense.

 

Cette mémoire immunitaire s’explique par la formation, après un premier contact avec un antigène, de lymphocytes B mémoires, de plasmocytes mémoires et de lymphocytes  T4 mémoires spécifiques de l’antigène précédemment rencontré.

Ces cellules sont plus nombreuses que les lymphocytes B ou T4 naïfs, de même spécificité ; elles ont une durée de vie plus longue et elles réagissent très rapidement lors d’un nouveau contact avec l’antigène.

Le phénotype immunitaire d’un individu évolue ainsi au fur et à mesure des infections et de ses vaccinations.

 

Dans le cas du virus du SIDA, il s’agit de trouver un vaccin contre un virus alors que naturellement ce virus n’est pas vaincu par les défenses immunitaires de l’organisme.

 

Le virus du SIDA mutant constamment, une des difficultés de la mise au point d’un vaccin est d’identifier une protéine invariable et accessible à la surface du virus.

Fiche de révision

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Fiche de revision 3a chapitre 12Fiche de revision 3a chapitre 12 (478.85 Ko)

 

Schéma bilan

Ac

 

 

 

 

 

Ouchterlony

 

Elisa 1

 

Elisa 2

 

Schéma d'interpétation du teste Elisa à dessiner en ECE

 

Interpretation elisa

 

 

Schéma bilan de la réaction adaptative

Sb adaptative version sidaSb adaptative version sida (284.05 Ko)

Reponse adaptativeReponse adaptative (456.65 Ko)

 

Reponse adaptative

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Modifié le: Thursday 23 April 2020, 00:54