cours du 19-02

Roneo immuno
19/02/08 16h30-18h
C.Fridmann
RT : M. Meddeb
Coopération T/B
La réponse humorale
Plan :
1) Réponse aux Ag T dépendant
2) Régulation des réponses des Ag T dépendants
3) Réponse aux AgT indépendants
INTRODUCTION :
La réponse AC sont des réponses spécifiques de l’antigène.
Les Ac sont produits grâce à un grand nombre de classes de cellules B.
Pour chaque individu il y a environ 105 clones de cellules B qui produisent des Ac et
chaque clone produit un Ac d’une spécificité donnée.
On appelle l’ensemble des possibilités de réponse par les cellules B le répertoire B. Les
lymphocytes B sont produits en permanence dans la moelle osseuse chez l’adulte et dans
le péritoine également.
Pour ces lymphocytes B il faut 2 signaux pour les activer et les transformer en
plasmocytes :
-1ier signal : via le BCR
-2ieme signal apporté par les molécules de co-stimulation dont le CD40.
Rappel : Les lymphocytes B reconnaissent l’Ag en l’absence du CMH (contrairement aux
LT).
Les Ag sont des molécules d’une certaine taille qui peuvent être :
- des protéines
- des polysaccharides
- des lipides couplés à des protéines
- des acides nucléiques
Tous ces Ag ne sont pas capables d’activer la réponse AC de la même manière.
En effet, il existe des AG pour lesquels il y a besoin de lymphocytes T pour produire des
AC = Ag T dépendants et d’autre qui n’ont pas besoin de lymphocytes T.
Les Ag T dépendants sont les Ag de nature protéique.
Les Ag T indépendants sont à eux seuls capable d’activer la transformation des
lymphocytes B en plasmocytes: ce sont des polysaccharides, des lipopolysaccharides
(dont le LPS), les dextranes, le TNP-Ficole, et les polymères d’acide aminé.
Ces AG ont pour certains une structure polymérique et c’est important car c’est ce
qui leur permet d’activer le LB.
1) LES AG T DEPENDANTS
Les Ag T dépendants sont des protéines qui à elles seules donnent un faible signal
d’activation des LB d’où une nécessité de coopération avec les LT
Les AgT dépendants déclenchent:
- la mémoire immunitaire
- la commutation iso typique des AC
- la maturation d’affinité des AC
Coopération entre LT et LB
Le LB reconnaît l’Ag grâce au BCR (il reconnaît l’Ag natif) et pour se différencier en
plasmocyte, il va coopérer avec le lymphocyte T grâce à un complexe CMHII-peptides
qui dérive de la dégradation de l’Ag par le lymphocyte T cd4 . Il y a également des
molécules de Co-stimulation qui interviennent dans le processus.
Cette coopération va activer le lymphocyte T et va lui permettre de faire des cytokines
(IL4, IL5, IL6) et cela va apporter le deuxième signal au LB : les cytokines.
In fine, ceci aboutit à l’activation plus profonde du LB et sa différenciation en
plasmocytes.
Caractéristiques de la réponse immune adaptative :
Comporte les étapes suivantes :
-phénomène de latente
- phénomène d’activation LB et LT
-phase effectrice des Ac (pour le LB et les lymph T doivent produirent des cytokines)
-Apoptose lymphocytaire qui permet l’extinction de la réponse immune
Si on mesure le taux des Ac IgM et IgG spécifiques vis-à-vis d’un Ag on a :
- d’abord production d’IgM qui chute et qui revient à un niveau de base
- ensuite production d’IgG qui chute pour revenir à un certain niveau de base
=> Donc en réponse primaire on a des IgM et un peu d’IgG. Par ailleurs le délai
d’apparition des IgG lors de la réponse primaire est d’environ 13 jours
(schématiquement).
Lors d’un 2eme contact avec le même Ag,
-il y a de nouveau production d’IgM, qui n’est pas augmentée par rapport à la
réponse primaire
-par contre, le taux des IgG augmente de 2 logs de 10 par rapport à la réponse
primaire
-de plus, le délai d’apparition des IgG est 2 fois plus court que pour la réponse
primaire
=>Ceci illustre les caractéristiques de la réponse mémoire qui se retrouve pour les
IgG et pour les IgM
-Par ailleurs, si on mesure l’affinité des Ac pour l’Ag, cette affinité est beaucoup
plus forte pour la réponse secondaire que pour la réponse primaire
=>C’est ce qu’on appelle « la maturation d’affinité » des IgG pour l’Ag en
réponse secondaire (par contre, pas de maturation d’affinité pour les IgM
Lorsque les LB reconnaissent l’Ag, on assiste au déclenchement d’un signal
d’activation intracellulaire (activation de la voie de la PLC, de la P3kinase et de la voie
RAS). Cette activation des voies de signalisation permet l’entrée en cycle des LB qui
passent de la phase G0 à la phase G1, on observe alors une expression accrue de
molécules membranaires (comme le CD40, le CMHII, et de ICAM), ainsi qu’une
expression accrue des récepteurs aux cytokines (dont le récepteur de l’IL4). C’est très
important car ces molécules là vont permettre au LB de coopérer avec le LT.
Parallèlement à cette phase d’activation, il y a une phase d’internalisation du
complexe de l’Ag et du BCR. Le LB internalise l’Ag qu’il est capable de reconnaître et
l’amène dans des compartiments cellulaires dits de classe II où l’Ag sera dégradé en
peptides : on dit qu’il est apprêté. Puis, les complexes CMHII-peptides vont être amenés
à la surface des cellules B. Le complexe CMHII-peptide présent désormais à la surface
du LB, sera reconnu par le TCR des LT CD4.
L’interaction du TCR avec le CMHII, et du CD40 avec le CD40 ligand, va activer
le LThelper qui va produire des cytokines qui vont aller activer le LB (2eme signal). Les
cytokines actives ici sont = IL4, IL5, IL6 ; elles vont permettre la différenciation du LB
en plasmocyte et le passage en phase S.
Molécules impliquées dans l’interaction entre LB et LT :
B cell
B7
CD40
MHCII
ICAM1, ICAM3
LFA3
T cell
CD28
CD40L
TCR
LFA1
CD2
Apres transformation en plasmocytes qui secrètent des IgM, une partie de ce clone de LB
va subir une « commutation iso typique » : il va garder les mêmes régions variables et va
cette fois-ci exprimer des IgG de membrane qui vont avoir la même spécificité
antigénique que le 1er clone de B.
Pour pouvoir coopérer avec les LB, les LT doivent être différenciés en LT effecteurs,
c'est-à-dire producteurs de cytokines.
Les LT effecteurs sont 2 sortes :
-Th1 : sécrètent de l’IL2 et de l’INF
-Th2 : sécrètent de l’IL4, IL5, IL6
Th1 et Th2 proviennent de la différenciation de lymphocytes Th0, cette différenciation se
grâce à des cellules dendritiques présentatrices d’Ag.
Selon le signal antigénique et selon l’environnement cytokinique, on aura:
-une production d’IL12>>> et plutôt une différenciation en Th1
-ou production d’IL4>>>et plutôt une différenciation en Th2
Les LT qui coopèrent avec les LB sont en 1er lieu les LTh2
IL4 est nécessaire pour la division
IL4, IL5, IL6 sont nécessaires pour la différenciation
Donc le LTh2 est nécessaire pour la différenciation des LB, mais les LTh1 interviennent
aussi pour moduler cette différenciation
On sait que les cytokines sont capables d’orienter l’iso type produit par le LB, donc selon
l’environnement cytokinique, et selon le signal antigénique, l’iso type produit par le LB
sera influence. Ainsi, par exemple :
-l’IL4 est une interleukine qui est forte inductrice d’IgE chez l’homme et d’IgE +
IgG1 chez la souris
-l’IL5 joue un rôle important dans les muqueuses et est une forte inductrice d’IgA
-l’IFNgamma favorise la production d’IgG2a (qui sont de puissants effecteurs de
l’immunité antivirale) chez la souris
-Le TGF qui est un fort inducteur d’IgG2b et d’IgA chez la souris
Conclusion :
Les cytokines orientent le profil iso typique des Ac, donc la fonction de ceux-ci et le type
d’immunité qui sera mise en jeu
Rappel :
- Les IgG (produites en réponse à l’IFN) : favorisent la phagocytose
- Les IgE : interviennent surtout dans l’immunité contre les helminthes
- Les IgA : interviennent surtout dans la neutralisation des pathogènes dans les
muqueuses
- Les IgM : activation du complément
Où s’effectue la coopération LT- LB ?
Elle s’effectue dans les organes lymphoïdes secondaires
Pour coopérer avec les LB,
1) Les LT doivent d’abord être activés en LTh effecteurs
2) Les LTh doivent reconnaître l’Ag présenté par le LB
Fréquence LB d’une spécificité donnée = 10^-4 à 10^-6
Fréquence LT d’une spécificité donnée = 10-4 à 10-8
On voit que ce sont des évènements rarissimes et difficiles à atteindre donc pour que cela
marche, les cellules ont inventé « une sorte de ménage à 3 » entre le LB, le LT et la
cellule dendritique, et cela se produit dans la zone T des ganglions c'est-à-dire de manière
très localisée
Ex : Les LB entrent dans la zone T. Par ailleurs, l’Ag a pénétré de l’extérieur, il a été
endocyté par les cellules dendritiques qui ont ensuite migré jusqu’aux ganglions où elles
vont activer les LT de manière Ag spécifique. Ainsi, la cellule dendritique va faire
proliférer le LT, et en présence de l’Ag, le LB va pouvoir coopérer avec le LT, se
multiplier, et former ce qu’on appelle un follicule primaire.
Ce follicule primaire va ensuite former un centre germinatif (dans les ganglions).
Les centres germinatifs contiennent des LB en forte division qui forment la zone sombre
du centre germinatif : c’est la zone B, et tout autour, il y a des lymphocytes B naïfs au
repos : c’est la zone du manteau.
Entre les 2, il y a la zone claire : c’est la zone de coopération B-T avec possibilité de
commutation iso typique.
c’est par ailleurs la zone où se produit la maturation
d’affinité
et c’est aussi la zone où se fait la génération des LB
mémoire
La maturation d’affinité se produit grâce à un réseau de cellules qu’on trouve dans la
zone claire = les cellules dendritiques folliculaires, qui sont des cellules qui forment
une sorte de réseau réticulaire dans la zone claire du centre germinatif. Elles ont de
nombreux prolongements (d’où leur nom). Elles possèdent sur leur membrane externe
des récepteurs Fc pour les IgG, ainsi qu’un récepteur pour le complément.
Ceci permet à ce réseau de fixer des complexes immuns (dans lesquels il y a l’Ag)
Les LB se multiplient dans la zone sombre de manière intense et il se produit des
mutations du BCR (mutations spontanées), et lors de ces mutations du BCR il y a
plusieurs possibilités:
- Soit la mutation engendre une perte d’affinité du BCR, dans ce cas là, le LB va
mourir par apoptose
- Soit la mutation ne change pas l’affinité et dans ce cas là le LB va pouvoir
proliférer, passer dans la zone claire et survivre
- Soit la mutation augmente l’affinité et dans ce cas là, le LB va être sélectionné et
survivre.
>>>Donc, dans ce centre germinatif, il va y avoir sélection des clones de plus forte
affinité pour l’Ag
Maturation d’affinité ; commentaire diapo :
-En réponse primaire, il y a une petite hétérogénéité dans la séquence du CD3 et pas
grand-chose d’autre
-En réponse secondaire, il y a une importante variabilité
C’est le phénomène d’hypermutation somatique qui se produit dans le centre germinatif,
suivi de la sélection des clones de plus forte affinité (qui ont des séquences légèrement
variables dans le CDR et pas ailleurs.
C’est cela qu’on appelle maturation d’affinité qui se produit dans le centre germinatif et
qui est conduit par les cellules dendritiques folliculaires qui portent l’Ag.
En résumé, il y a donc 3 phénomènes qui se produisent dans le centre germinatif :
1) la commutation isotypique
2) la génération de cellules B mémoires
3) et la maturation d’affinité
CD40 joue un rôle clef dans ces phénomènes
2) Régulation de la réponse B aux Ag T dépendants:
-Régulation positive : se produit notamment par CD21 (qui est CR2). Elle fixe C3D et
cette molécule va favoriser l’activation de la signalisation.
-Régulation négative : exercée par les Ac de classe IgG par l’intermédiaire de leur
réaction avec des récepteurs Fc inhibiteurs. Ces récepteurs sont présents sur les LB et
possèdent dans leur région intracytoplasmique un motif ITIM. Ce motif, lorsqu’il est
phosphoryle, va lier des phosphatases et donc inhiber les cascades cellulaires. ITIM est
donc un récepteur qui va permettre l’extinction de la réponse B à IgG
3) Les Ag T-indépendants :
La réponse aux Ag T indépendants ne génère quasiment que des IgM, peu d’IgE .
Il n’y a pas de maturation d’affinité et pas de génération de LB mémoires.
Les Ag T indépendants sont notamment de nature glucidique.
Ils sont capables d’activer fortement les LB en l’absence de signal par les LT.
Actuellement, on pense que le récepteur TOLL donne le 2eme signal d’activation, qui
permet la réponse vis-à-vis des Ag T indépendants, dans le cas du LPS notamment.
L’autre possibilité, c’est que les Ag impliques sont des Ag multivalents (par exemple la
flagelline qui est un Ag multivalent et qui est capable d’engager plusieurs molécules de
BCR sur un seul LB parce qu’elle possède un motif répétitif). Pour ces Ag là, c’est leur
nature répétitive qui leur permet de se passer d’un 2eme signal d’activation.
-Les LB qui répondent aux Ag T indépendants de type 1, on les appelle LB de type 2
-Les LB qui répondent aux Ag T indépendants de type 2 (c'est-à-dire de nature
répétitive), on les appelle de type 1
Les LB2 sont dans les organes lymphoïdes : c’est un peu plus compliqué que les LB1
Par contre, les LB1 sont dans le péritoine, les muqueuses, la zone marginale de la rate, ce
sont donc les premières défenses contre les infections. Ils sont capables d’être activés par
les polysaccharides et de produire les premières IgM, et un peu d’IgA
>>>cela va permettre l’activation du complément, la neutralisation de l’Ag et va
permettre les premières défenses par les LB.