thymus et moelle rouge des os longs.

IMMUNITE
1
Sommaire
• Introduction au système immunitaire
• Mécanismes de l’immunité innée et acquise
• Le syndrome d’immunodéficience humaine acquise
• La vaccination
2
Introduction au système immunitaire
3
Introduction
•
I- Introduction
L'immunité désigne l'ensemble des mécanismes développés par un organisme pour se maintenir
en bonne santé.
L'immunité a donc un double aspect:
* l'intégrité de l'organisme (sa cohérence, son fonctionnement intégré; c'est l'immunité au sens
plus ancien mais c'est aussi une ouverture sur un sens très actuel de système de communication
tourné vers l'intérieur, comme nous le verrons)
* et sa défense vis-à-vis des éléments étrangers ou antigènes- éléments susceptibles de
déclencher une réponse immunitaire, après reconnaissance par des cellules immunitaires (immunité au sens plus courant).
4
Organisation du système immunitaire
II- Structure du système immunitaire
Le système immunitaire comprend trois types d'organes:
- les organes centraux ou primaires: thymus et moelle rouge des os longs.
-les organes périphériques ou secondaires :ganglions lymphatiques et rate
-les appareils circulatoires (sanguin et lymphatique).
5
Les organes lymphoides primaires et secondaires
II.1- Les organes lymphoides primaires
a-Le thymus: Le thymus est un organe qui semble être avant tout chez l'homme le lieu de
maturation des lymphocytes T. Le thymus est un organe de jeunesse : il est colonisé par les
cellules hématopoïétiques à la 9ème semaine de gestation et les premiers lymphocytes T
matures sont produits dès la 16ème semaine de vie foetale. Après la naissance, il ne cesse de
régresser et est remplacé petit à petit par de la graisse chez l'adulte.
b-La moelle osseuse: C'est le lieu de formation de presque toutes les cellules sanguines
(hématopoïèse) à partir de cellules souches. C'est aussi lelieu de différenciation des
lymphocytes B, phénomène qui dure toute la vie sans qu'il semble y avoir de régression.
II.2- Les organes lymphoides secondaires
a-Les ganglions lymphatiques sont les lieux de développement de la réponse immunitaire
cellulaire ou humorale.
b-La rate est un organe situé en dérivation de la circulation sanguine. Elle contient des LB, des
LT et des macrophages.
6
Les cellules immunitaires
II.3- Les cellules immunitaires
A-La lignée lymphoide
i-Les lymphocytes B: 7 à 8 µm de diamètre, 5 à 15% des leucocytes, doués de diapédèse, et
qui peuvent se diviser activement.
ii-Les lymphocytes T: 7 à 8 µm de Ø, 15 à 35% des leucocytes, doués de diapédèse, et qui
peuvent se diviser activement. Ils responsables de l'immunité à médiation cellulaire
iii-Les plasmocytes: issu de la différenciation des lymphocytes B, Ø > 20µm. Ce sont des
cellules différenciées, spécialisée avec un Reticulum Endoplasmique Granuleux et Golgi
hyperdéveloppé. Ce sont des cellules sécrétrices d'Ig (immunoglobulines) ou Ac (anticorps),
responsables de l'immunité à médiation humorale.
B-La lignée myéloide
i-les neutrophiles:10 à 12 µm de Ø, 45 à 70% des leucocytes, doués de diapédèse et de pouvoir
de phagocytose, très mobiles ce sont les principaux phagocytes intervenant dans la réponse
immunitaire non spécifique
ii- les éosinophiles:10 à 12 µm de Ø, 1 à 3% des leucocytes, doués de diapédèse, contiennent
de nombreux lysosomes, interviennent essentiellement dans la réponse contre les parasites.
iii-les basophiles: 8 à 10 µm de Ø, moins de 0,5% des leucocytes, noyau bilobé, rond, doués de
diapédèse, Ces cellules inteviennent dans l’inflammation.
iv-les macrophages: diamètre >> 20 µm, Ce sont des cellules très spécialisées (phagocytose)
avec de nombreuses lysosomes, des pseudopodes et un Golgi développé
v-les monocytes: 10 à 14 µm de Ø, RNC moyen, doué de diapédèse, circulent dans le sang
vi-les thrombocytes ou plaquettes: ce sont des fragments cellulaires anucléés qui interviennent
dans la coagulation du sang
7
Inflammation et phagocytose
III- L’immunité inné
III.1-L’inflammation
C’est un ensemble de réactions complexes de défenses non spécifiques de l'agent qui les a
causées.
Les signes cliniques principaux de l’inflammation sont :
- rougeur
- oedème
- chaleur
- douleur
III.2- La phagocytose
Cette réaction de type inflammatoire conduit à l'élimination des éléments étrangers
essentiellement par phagocytose.
Les étapes de la phagocytose sont:
i-Phase d’attraction: chimiotactisme: les phagocytes sont attirés par chimiotactisme sur le lieu
de la présence de la bactérie
ii-Phase d’adhérence: les phagocytes s’adhérent à la bactérie
iii- Phase d’ingestion: la capture de la bactérie se fait par émission de pseudopodes par le
phagocyte. Cette capture est souvent facilitée par des molécules d'adhésion se fixant sur la
bactérie : les opsonines (anticorps ou complément).La bactérie emprisonnée dans un
vacuole de phaogocytose (endocytose).
iv- Phase de digestion: qui consiste à détruire lyse la bactérie (bactéricidie) par des enzymes
contenus dans les lysosomes.
v-rejet par exocytose des débris bactériens
III.3- Le sytème de complément: il s’agit d’un complexe plasmatique protéique intervenant dans
le chimiotactisme, l’inflammation et la destruction de la paroi bactérienne
8
Immunité acquise-les anticorps
Site de fixation à l’antigène
ou PARATOPE
2 Chaînes lourdes (H)
Partie
variable
Partie
constante
Chaîne légère (L)
Structured’un
d’un
Structure
Ac11dirigé
dirigé
Ac
contre
unAg
Ag11
contre un
Chaîne légère (L)
Ponts disulfures
Groupement
glucidique
Iv-L’immunité acquise
Cette immunité est acquise suite au premier contact avec un antigène. Elle est caractérisée par
sa spécificité et sa mémoire immunitaire
Les effecteurs de cette immunité sont des anticorps (immunité humorale) ou des lymphocytes
cytotoxiques (immunité cellulaire)
IV-1-Immunité humoral
A- structure de l’anticorps
Une molécule d’anticorps est une protéine (immunoglobuline) formée de quatre chaînes polypeptidiques
reliées par des liaisons covalentes, les ponts disulfures : deux chaînes lourdes et deux chaînes légères.
Chaque chaîne possède une partie constante et une partie variable. Chaque anticorps présente deux sites,
identiques, symétriques, de reconnaissance du déterminant antigénique ou épitope : il ne peut donc en
reconnaître qu’un seul. Les sites de reconnaissance de l’épitope varient d’un anticorps
à l’autre.
Ces anticorps ont la capacité de se fixer sur le déterminant antigénique présentant une configuration
spatiale complémentaire (établissement de liaisons faibles).
Un antigène ayant plusieurs épitopes, plusieurs anticorps peuvent agir sur le même
antigène.
On distingue 5 classes d’anticorps qui sont: IgA, G, D, E et M.
B-Les cellules productrices d’anticorps :
Les anticorps circulants dans le milieu intérieur sont sécrétés par des plasmocytes. Ces cellules
proviennent de la transformation de lymphocytes B qui acquièrent des caractères sécréteurs. La
comparaison de ces deux cellules montre que le plasmocyte a subit une augmentation de son
volume cytoplasmique, un développement très important du réticulum endoplasmique, des
dictyosomes, du nombre des vésicules de sécrétion, des ribosomes. Toutes ces modifications
sont les témoins d’une synthèse protéique active : le plasmocyte est une « usine » de synthèse
d’anticorps.
9
Déroulement de la réponse immunitaire humorale
C-Mécanisme de l’immunité humorale
La reconnaissance de l’antigène :
Ce sont les lymphocytes B qui sont capables de reconnaître directement un antigène. Sur la surface de ces
cellules se trouvent des anticorps membranaires ou immunoglobulines de même spécificité que les
anticorps circulants. Sur un même lymphocyte B on ne trouve qu’un seul type d’anticorps membranaire.
L’organisme, dont les cellules ont toutes le même patrimoine génétique doit être capable de produire une
très grande diversité d’anticorps pour faire face à la diversité des antigènes. Le répertoire immunitaire d’un
individu est très important : 100 millions à 1 milliard d’anticorps différents qui préexistent à tout contact avec
les antigènes.
La spécificité d’action des anticorps est due à la variabilité des sites de reconnaissance de l’antigène.
Lors de la formation et de la maturation des lymphocytes B dans la moelle osseuse, un mécanisme de
sélection permettra la destruction des lymphocytes autoréactifs c’est à dire capables de reconnaître le soi
et de réagir avec lui. Ainsi seuls les lymphocytes B qui ne possèdent pas des anticorps capables de
reconnaître, donc capable de se lier avec, les peptides du soi, survivront.
Dans l’organisme circule ainsi une multitude de clones de lymphocytes B différents. Lorsqu’un antigène se
présente à l’ensemble des lymphocytes dans les organes lymphoïdes périphériques (rate et ganglions
lymphatiques) il y a une sélection des lymphocytes B dotés des récepteurs spécifiques appropriés.
Prolifération clonale des LB
Les LB activés vont se multiplier par reproduction conforme (mitose), chacun étant à l’origine d’un clone de
lymphocytes B possédant les mêmes spécificités fonctionnelles et structurales, en particulier les mêmes
anticorps membranaires et donc les mêmes particularités génétiques (gène codant pour les
immunoglobulines). Les LT4 jouent un rôle important dans cette expansion clonale
Différenciation des LB
Une partie des LB se différencie en plasmocytes sécréteurs d’anticorps circulants de même spécificité que
les récepteurs membranaires (reconnaissance du même épitope), l’autre partie des LB se transformant en
lymphocyte mémoire, à durée de vie longue à l’origine d’une réponse immédiate si l’organisme subit à
nouveau une attaque par le même antigène.
10
Fonctions des anticorps
D-Fonctions des anticorps
Les anticorps circulants, spécifiques à un antigène, n’existent pas à la
naissance ; ils ont été produits à la suite du contact avec cet antigène : on parle
d’immunité acquise.
Les anticorps ont plusieurs rôles:
i-La fonction de reconnaissance et de spécificité : La liaison antigène–anticorps
entraîne la formation de complexes immuns, ensemble formé par plusieurs
anticorps et plusieurs antigènes. Ces complexes immuns permettent une neutralisation de
l’antigène:
• La neutralisation se fait par précipitation si l’AG est soluble.
Cette réaction peut être mise en évidence par la technique d’immuno diffusion
• La neutralisation se fait par agglutination avec un AG particulaire.
Les complexes immuns neutralisent les antigènes, mais ne le détruisent pas.
ii-La fonction effectrice : exprimée par la partie constante des anticorps (fragment Fc), grâce à la
capacité de fixation sur des récepteurs membranaires (macrophages et polynucléaires). Cette
fixation de l’anticorps sur les macrophages ou les polynucléaires favorisent la phagocytose de
l’antigène fixé sur l’anticorps.
11
Expérience de Claman
L’expérience de Claman Des cellules de thymus Et de moelle osseuse sont prélevées chez une
Souris normale
Et mises en suspension dans un milieu physiologique approprié. Elles sont ensuite injectées par
voie sanguine à trois lots de Souris receveuses ayant subi, après la naissance, l'ablation du
thymus puis une irradiation par les rayons X. L'importance de la réponse immunitaire (qui se
manifeste par la production d'anticorps anti--‐GRM) Est évaluée par un test d'agglutination. Pour
cela le sérum des Souris de chacun des lots est prélevé et mis en présence
de globules rouges de Mouton (GRM).
Expérience: voir tableau
Conclusion: les cellules de thymus ou de moelle seules sontincapables de réagir à l’injection de
GRM par uneProduction amplifiée d’anticorps. • La combinaison de cellules de thymus (LT) et de
cellules de moelle osseuse (LB) permet une meilleure production d’anticorps que l’addition des
possibilités de chaque population séparée. L’hypothèse formulée par Claman est alors que l’une
des populations contient des cellules effectrices Capables de fabriquer des anticorps, qui ne
s’expriment qu’en présence d’autres cellules appelées auxiliaires. Nécessité d’une coopération
entre des LT et LB.
12
Mise en évidence de la réaction antigène-anticorps
Electrophorèse
E-Mise en évidence de la réaction antigène-anticorps
i-Mise en évidence d'anticorps dans le sang par électrophorèse: cette technique permettent
de séparer les protéines du sang (entre autres les anticorps) selon leur charge électrique
ii-Le test d'Ouchterlony C'est une méthode d'immunodiffusion sur gel : les solutions déposées
dans les puits creusés dans le gel diffusent de façon
homogène dans toutes les directions autour du puits. Deux auréoles de diffusion peuvent
donc entrer en contact
lorsqu'elles ont suffisamment progressé. Cette zone de contact reste invisible s'il n'y a
pas de réaction entre les deux solutions. Quand il y a réaction entre les solutions, il se
forme un arc de précipitation visible à l'œil nu. Celui-ci est dû à
l'interaction entre de nombreux anticorps et les antigènes spécifiques.
13
Cibles de la réponse cytotoxique
lescellules
cellulescancéreuses
cancéreuses; ;
••les
lescellules
cellulesinfectées
infectéespar
parun
unvirus
virus; ;
••les
lescellules
cellulesd’un
d’ungreffon.
greffon.
••les
V-Immunité cellulaire
V.1- Cellules de l’immunité cellulaire
Les macrophages
Les lymphocytes T4 et 8
1.1- Les particularités des LT4
Produits dans la moelle osseuse, les lymphocytes T4 achèvent leur maturation dans le thymus.
Ces lymphocytesT4 possèdent les mêmes récepteurs T que les LT8 mais ils se différencient de
ces derniers par la présence d’un autre marqueur membranaire nommé CD4.
L’organisme possède des millions de clones différents de LT4 et peut donc détecter une grande
diversité d’antigènes.
A la suite de l’entrée d’un antigène dans l’organisme il y a sélection et activation des lymphocytes
T4 dotés des récepteurs spécifiques, qui vont se multiplier par mitose, chacun étant à l’origine
d’un clone de lymphocytes T4.
1.2- Rôle et mode d’action des LT4
Une partie de ces lymphocytes se différencie en lymphocyte T mémoire., à durée de vie longue à
l’origine d’une réponse immédiate si l’organisme subit à nouveau une attaque par le même
antigène, l’autre
partie se transformant en LT4 effecteur sécréteurs.de messagers chimiques comme l’interleukine
2.
Les interleukines sont des molécules indispensables à l’expansion clonale et à la transformation :
- des lymphocytes B sélectionnés en plasmocytes sécrétrices des anticorps circulants.
- des LT8 sélectionnés en LT8 cytotoxiques.
Les LT4, nécessaires à la production d’un grand nombre d’effecteurs spécifiques de l’antigène
(Anticorps circulants et LTc), sont ainsi les pivots des réactions immunitaires acquises.
La destruction des lymphocytes T4 par le virus VIH responsable du SIDA supprime la nécessaire
coopération entre les cellules du système immunitaire et provoque la diminution progressif du
système de défense de l’individu, ce qui permet le développement de diverses
infections dite opportunistes, qui peuvent entraîner la mort.
2- Cibles de la réponse cytotoxique
Ce type d’immunité intervient pour détruire les cellules tumorales, les cellules infectées par les
virus, et les cellules du greffon.
14
3-Déroulement de la réponse immunitaire cytotoxique (voir diapo)
15
Dynamique de la réponse immunitaire cellulaire
ETAPE 1 : La phagocytose par les cellules présentatrices
d’antigènes ex; le macrophage
Aprèsphagocytose
phagocytosede
de
Après
l’antigène.
Certains
deces
ces
l’antigène. Certains de
fragments
,
appelés
fragments , appelés
EPITOPES,sont
sontprésentés
présentésààlala
EPITOPES,
surface
membranaire
du
surface membranaire du
macrophage
macrophage
Lemacrophage
macrophageest
estune
uneC.P.A
C.P.A
Le
(Cellule
Présentant
l’Antigène)
(Cellule Présentant l’Antigène)
Laphagocytose
phagocytoseest
estleleprélude
préludeindispensable
indispensableààlalasuite
suitedes
des
La
événements.
événements.
16
Dynamique de la réponse immunitaire cellulaire
ETAPE 2 : La sélection clonale
Clonede
deLT
LT 4
Clone
4
Reconnaissance
1-Le
LeLT
LT 4reconnaît
reconnaîtcertains
certains
14
EPITOPES
présentés
parlalaCPA
CPA
EPITOPES présentés par
LT 4
2-Le
LeLT
LT 4subit
subitune
unesérie
sériede
de
24
MITOSESaboutissant
aboutissantààlala
MITOSES
formation
d’unCLONE
CLONEde
deLT
LT 4
formation d’un
4
17
Dynamique de la réponse immunitaire cellulaire
ETAPE 3: L’expansion clonale
Clonesde
deLT
LT 4
Clones
4
Il- 1
+
LT 4
Il- 1
+
Lemacrophage
macrophageproduit
produitun
unmessager
messagerchimique
chimiqueappelé
appelél’INTERLEUKINE
l’INTERLEUKINE1,1,qui
qui
Le
stimule
davantage
la
DIVISION
MITOTIQUE
des
LT
stimule davantage la DIVISION MITOTIQUE des LT 44
18
Dynamique
de la réponse
immunitaire
Immunité cellulaire
:dynamique
de la RIMC cellulaire
ETAPE 4: La différenciation clonale
Clonede
deLT
LT 4
Clone
4
CertainsLT
LT 4du
duclone
clonese
se
1-1-Certains
4
différencienten
enLT
LT 4sécréteurs
sécréteurs
différencient
4
D’autres,se
sedifférencient
différencienten
enLT
LT 4
2-2-D’autres,
4
mémoires
mémoires
19
Dynamique
de la réponse
immunitaire
Immunité cellulaire
:dynamique
de la RIMC cellulaire
A-Les
LesLT
LT88
Areprésentent
une
représentent une
autre
population
autre population
delymphocytes
lymphocytesTT
de
ETAPE 5: L’intervention des LT 8
1-Le
LeLT
LT 4sécréteur
sécréteurlibère
libèreun
un
14
messager
chimique
:
messager chimique :
l’interleukine22
l’interleukine
+
LT 4
LT 4
sécréteur
LT 8
Il-2
2-L’interleukine
L’interleukine22
2stimule
LT 8qui
quise
se
stimule leleLT
8
différencie
en
LT
différencie en LT 88
cytotoxique
cytotoxique
B-Les
LesLTC
LTCsont
sontles
lesEFFECTEURS
EFFECTEURS
Bde
la
RIMC.
Ils
détruisent
les
de la RIMC. Ils détruisent les
cellulesinfectées
infectées(réponse
(réponse
cellules
cytotoxique,voir
voirplus
plusloin)
loin)
cytotoxique,
Différenciation
LT 8 cytotoxique
(LTC)
20
Dynamique
de la réponse
immunitaire
Immunité cellulaire
:dynamique
de la RIMC cellulaire
ETAPE 6 : L’action cytotoxique des LTC (réponse
cytotoxique)
1-Le
LeLTC
LTCreconnaît
reconnaîtlala
1cellule
infectée
cellule infectée
Granule de
perforine
LTC
2-La
Lareconnaissance
reconnaissance
2estsuivie
suiviede
de
est
l’exocytose
des
l’exocytose des
granules
de
granules de
PERFORINE
PERFORINE
Cellule cible
infectée
3-La
Lacellule
cellulecible
cible
3infectée
est
infectée est
détruite
détruite
21
Réponse immunitaire et SIDA
VI- Réponse immunitaire et SIDA
1-2-3 - Phase de réaction locale: infection, avec réponse immunitaire non
spécifique (inflammation) puis migration des cellules immunitaires infectées et stimulées vers les
organes lymphoïdes périphériques les plus proches du point d'entrée. Une particularité de
l'infection au VIH est la présence d'une phase de latence d'au moins quelques semaines au sein
des cellules infectées. Cette phase locale est APPAREMMENT peu visible et peu importante.
Pour insister sur cet aspect, j'ai choisi de présenter, dans le cas d'une infection par le VIH, cette
phase comme celle où se met en place laréponse immunitaire spécifique, même si cette dernière
se développe surtout pendant la phase généralisée.
4-Phase de réaction généralisée avec mise en mémoire de l'Ag. Cette phase correspond
d'abord à une multiplication des cellules immunitaires spécifiques au virus, mais aussi à une
multiplication du virus lui-même (et donc à la phase de dispersion). Elle est nommée cliniquement
"phase de primo-infection". Elle est suivie par une "phase asymptomatique" que l'on interprète
comme due à la réaction immunitaire s'efforçant de détruire le virus, qui relève donc de la phase
immunitaire suivante.
5- Phase de régulation locale dispersée. À l'inverse du mécanisme représenté lors d'une
blessure, il n'y a pas à proprement parler de phase locale de régulation, car les réponses
immunitaires de l'organisme à une infection par le VIH sont dispersées dans tous les tissus
atteints, c'est-à-dire tous les tissus dans lesquels peuvent se trouver des cellules infectées.
Comme ce sont principalement les LT4 et les monocytes/macrophages qui sont les réservoirs à
virus, on peut donc les trouver dans tout l'organisme. Cette réponse locale dispersée est en
quelque sorte simultanée avec la phase généralisée puisque c'est elle qui est à l'origine de la
dispersion du virus.
22
23
Le syndrome d’immunodéficience
humaine acquise
24
Généralités sur les virus
I-Généralités sur les virus
Les virus ne sont pas des êtres vivants, car ils ne présentent aucun des trois types de travail
qui définissent le vivant: ni travail de relation (pas d'échange ni de matière ni de signal..., pas de
mouvement), ni travail de nutrition (aucun métabolisme: aucun échange d'énergie ni de matière),
ni travail de reproduction (une cellule procaryote ou eucaryote vivante peut multiplier la particule
virale, mais on ne peut pas vraiment dire que c'est le virus qui se multiplie... en tout cas, il ne peut
le faire sans cellule vivante).
Un virus est donc un parasite intracellulaire obligatoire ne pouvant se multiplier qu'à l'intérieur
d'une cellule hôte et utilisant sa machinerie cellulaire. Il contient : une information génétique (sous
forme d'ADN ou d'ARN), et une structure de protection souvent protéique, compacte, pour
protéger son Acide Nucléique (La Capside). Il existe de nombreux types différents de virus, parmi
lesquels on retrouve en particulier les rétrovirus.
Les virus sont connus sous deux formes:
- la particule virale complète libre (extracellulaire) est appelée virion;
- et le virus en phase intracellulaire, ou provirus, qui est essentiellement un acide nucléique
étranger qui détourne le métabolisme de la cellule hôte à son profit: on peut le qualifier alors de
parasite obligatoire. C'est la cellule infectée qui est modifiée dans son information génétique et qui
produit ou non de nouvelles particules virales, ce qui peut causer sa mort en cas de très forte
réplication virale.
Les rétrovirus sont des virus d’un diamètre de 110 à 125 nanomètres, très répandus dans le
monde animal. Ils sont la cause de différentes formes de cancers, d’immunodéficiences, dont le
sida, et de dégénérescences du système nerveux central. Le génome des rétrovirus contient de
l'ARN et un complexe enzymatique de type ADNpolymérase ARN dépendante susceptible de
synthétiser une molécule d'ADN (simple brin) à partir d'une molécule d'ARN simple brin.
L'exemple le plus connu de tels virus est le virus du SIDA : le VIH.
25
Historique du VIH
Monsieur Luc
Montagnier
II-HISTORIQUE
Au début des années 1980, des décès causés par des infections opportunistes, connues
précédemment surtout chez des individus ayant subi une transplantation d'organe et traités aux
immunosuppresseurs pour éviter le rejet, furent observés chez des hommes homosexuels
apparemment en bonne santé.
En 1983, Luc MONTAGNIER et son équipe de l'Institut Pasteur de Paris isolèrent un nouveau
rétrovirus humain le VIH.
Un pas important fut accompli en 1984 par l'équipe de Robert GALLO qui mit au point un
protocole pour produire le VIH en continu: il devenait ainsi possible de lancer les premiers tests
diagnostiques: si le sérum sanguin d'un individu comporte des anticorps contre le VIH
(séropositivité), ceci indique qu'il a été exposé au virus.
Mais être infecté par le VIH ne veut pas nécessairement dire que l'on a le Sida: en effet on peut
rester séropositif pendant une longue période sans développer la maladie clinique qui définit et
constitue un diagnostic du sida. Ainsi l'Organisation mondiale de la santé (OMS), depuis 1993,
a été amenée à établir une définition officielle pour le diagnostic du sida, basée sur le nombre de
cellules sanguines particulières (CD4) et de la présence de maladies opportunistes
caractéristiques (25 maladies ont été répertoriées comme étant caractéristiques du sida).
C'est en 1991, que Franck MOORE, un peintre New-Yorkais, a eu l'idée de créer un symbole de
compassion et de solidarité pour la cause du SIDA.
26
Le SIDA dans le monde
III- Epidémiologie
Aujourd’hui, le SIDA est présent partout dans le monde. En effet, cette maladie qui était présente,
autrefois, dans seulement quelques pays, s’est mondialisée au fil du temps.
D’après les dernières estimations de l’Onusida, il y a environ 33.2 millions de personnes
séropositives ou contaminées par la maladie du SIDA en 2007.
Sur ces 33.2 millions de personnes, 30.8 millions sont des adultes ayant entre 15 et 49 ans alors
que 2.5 millions ont moins de 15ans, ce qui est un chiffre très important pour de si jeunes enfants.
Au niveau mondial, le continent le plus touché est l’Afrique où 22.5 millions de séropositifs sont
répartis uniquement en Afrique subsaharienne. Ceci représente 68 % des personnes
séropositives mondiale.
L’Asie, elle, regroupe 5.6 millions de séropositifs, répartis sur tout le territoire.
Notre pays, la France, compte 150000 personnes séropositives et 67000 nouveaux cas cette
année. Un tiers des personnes découvrant leur séropositivité sont des homosexuels.
27
Structures du VIH
Membrane
cellulaire
(bicouche de
phospholipides)
Glycoprotéine membranaire
120
(gp120)
Glycoprotéine
transmembranaire 41
(gp41)
Capside
externe
(p17)
Capside
interne
(p24)
Protéine (enzyme)
associée
à l’ARN
ARN viral (2 molécules
identiques)
Transcriptase réverse ou
inverse
(p64)
VI-Structures du VIH et de son génome
VI.1- Description du virus VIH
Le VIH, virus de l'immunodéficience humaine (HIV en anglais, human immonodificiency virus), est
un assez gros virus avec ses 100nm de diamètre.
Le virion est composé :
- d'une nucléocapside (dont la forme n'est pas certaine) qui englobe les deux ARN et des
protéines associées (notamment deux molécules d'ADNpolymérase ARNdépendante ou transcriptase inverse, car c'est un rétrovirus)
- et d'une enveloppe qui est en fait une partie de la membrane plasmique de la cellule hôte dans
laquelle ont été insérées des protéines et glycoprotéines spécifiques du virus (on ne peut pas dire
que c'est une membrane plasmique, car elle n'entoure pas une cellule).
28
Protéines virales du VIH
Molécule
Particularité
Fonction
Gp120
Protéine membranaire portée par la membrane du
virus
Gp41
Protéine transmembranaire traversant la membrane
du virus
Intervient en particulier dans la fusion des membranes
du virus du SIDA et du lymphocyte T4 infecté
P17
Coque protéique externe formée de la répétition
d'un sous unité protéique
Permet de protéger le matériel génétique du virus
P24
Coque protéique interne formée de la répétition
d'un sous unité protéique
Permet de protéger le matériel génétique du virus
ARN viral
Le génome du virus du SIDA est composé d'un
ARN simple brin, présent en double
exemplaire
Transcriptase
réverse
Enzyme virale: ADN polymérase
Intervient en particulier dans la fixation du virus du
SIDA aux lymphocytes T4: elle est capable de se
fixer aux récepteurs CD4 de ces cellules
Permet le synthèse de l'ADNc double brin,
correspondant à l'ARN viral
Les différentes protéines virales sont résumés dans le tableau ci-dessus
29
Génome du VIH
VI.2- Structure du génome viral
Le gémone du virus du SIDA se compose d'un ARN simple brin de 9181 nucléotides. Il comporte
trois gènes principaux (Gag, Pol, et Env), ainsi que quelques gènes de régulation, de petite taille.
Il comporte de plus des séquences spécifiques, situées à ses extrémités (5'UTR et 3'UTR - UTR
= région non transcrite "UnTranscribed Region").
Une fois rétrotranscrit sous la forme d'un ADN double brin (voir cycle), il s'exprime par le biais de
deux ARN messagers, qui aboutissent à la synthèse de trois protéines. Ces protéines sont
ensuite clivées par des protéases, pour aboutir aux différentes protéines virales.
(voir détails sur le schéma).
30
Un exemple de variabilité du VIH : le VIH-1
VII.3- Variabilité du VIH:
A-Neuf sous-types de VIH-1
On distingue deux types de VIH : le VIH-1 et le VIH-2. La pandémie d'infection à VIH est
essentiellement liée au VIH-1(98% des cas). Le VIH-2, est trouvé principalement dans
certains pays d'Afrique occidentale.
En Europe, le VIH-2 est le plus souvent décrit chez des personnes originaires d'Afrique. Le
pronostic d'une infection par le VIH-2 est meilleur que pour le VIH-1. L'évolution est plus lente,
probablement en raison d'une réplication virale moins importante. De même, le risque de
transmission du VIH-2 est plus faible que celui du VIH-1, que ce soit par voie sexuelle ou de
la mère au fœtus. Pour chaque type, il est possible de dégager un certain nombre de soustypes, sur la base de comparaison de séquences. Ainsi, pour le VIH-1, on ne compte pas
moins de 9 sous-types.
Ces différents sous-types (ou souches) peuvent être corrélés à des zones géographiques. Par
exemple, la souche B est essentiellement présente en amérique du nord et en europe.
Néanmoins, il est à noter que l'on trouve différentes souches au sein d'une même zone
géographique, et même au sein d'un même individu infecté... La variabilité du VIH est très
forte.
B-Origine de la variabilité du VIH
Deux mécanismes rentrent en jeu pour expliquer une telle variabilité du VIH :
1- la réverse transcriptase a un taux d'erreur très élevé, de l'ordre de 10-3 à 10-4. Ceci
correspond à une à deux mutation(s) par cycle de réplication;
2- le taux de renouvellement du virus est très élevé (demi-vie de 48 h), ce qui donne de
108 à109 virions synthétisés par jour.
Une telle variabilité rend difficile l'élaboration d'un vaccin.
31
Cycle du VIH
VIII- Cycle du VIH
Le virus du SIDA présent dans le sang est capable de se fixer à des cellules particulières du système
immunitaire : les lymphocytes T4. Ces lymphocytes sont ainsi nommés, car porteurs de la protéine
transmembraire CD4. La fixation du virus à ces cellules fait intervenir CD4 (reconnu par la protéine
gp120 du virus), ainsi que d'autres protéines membranaires (les co-récepteurs) (voir "entrée du virus").
A partir de cette fixation, le matériel génétique du VIH peut pénétrer dans le lymphocyte.
Les différents étapes du cycle du VIH sont:
(1) attachement
Le virus se fixe sur le lymphocyte T4, par reconnaissance entre la protéine virale gp120 et la protéine
CD4 du lymphocyte (ainsi qu'un co-récepteur).
(2) (2) pénétration
Les deux membranes (du virus et du lymphocyte) fusionnent, ce qui permet la pénétration de la
nucléocapside (les deux capsides + le matériel génétique, etc.) du virus dans le cytoplasme.
(3) décapsidation
Les deux capsides se dissocient, libérant l'ARN viral dans le cytoplamse.
(4) réverse transcription et intégration
Grâce à la réverse transcriptase virale, l'ARN viral est rétrotranscrit en ADN double brin. Cet ADN
pénètre dans le noyau, où il s'intègre au génome du lymphocyte. Il est ensuite transcrit en ARN.
(5) traduction
Après avoir été transcrits par l'ARN polymérase de la cellule, les ARN messagers viraux sont traduits
en trois précurseurs protéiques. Ces précurseurs sont clivés par des protéases, pour donner les
différentes protéines du virus.
(6) assemblage
Les protéines virales et l'ARN viral (transcrit par ailleurs) sont associés pour reformer des virus (sans la
membrane). Les protéines virales membranaires sont intégrées à la membrane du lymphocyte.
(7) bourgeonnement
Le virus bourgeonne, emportant un fragment de la membrane plasmique du lymphocyte (qui contient
uniquement les protréines membranaires virales).
(8) libération
Les nouveaux virus sont libérés dans le milieu intérieur. Ils peuvent infecter de nouveaux lymphocytes
T4.
32
Mécanisme d'entrée du VIH dans les cellules
VII- VIH, cellules cibles et mécanisme d’entrée du VIH dans les cellules
A-Cellules cibles du VIH
Le principal récepteur des VIH est la molécule CD4.
La molécule CD4 est une glycoprotéine transmembranaire.
L'interaction gp120-CD4 provoque une insertion de gp41 (qui est liée à al gp120) dans
l'enveloppe lipidique et la fusion virus-cellule cible.
Les molécules CD4 sont exprimées:
- en grande quantité au niveau des membranes des lymphocytes T auxiliaires (helpers) .
- en faible quantité au niveau de la membrane des cellules de la lignée
monocyte/macrophage;
B-Protéines virales et CD 4
Le virus du SIDA utilise pour rentrer dans ses cellules hôtes les protéines présentes à sa
membrane et à celle de la cellule hôte. La protéine virale gp 120 possède en effet un domaine
de liaison à la protéine CD 4. Le virus du SIDA est ainsi capable de se fixer spécifiquement aux
lymphocytes T4, qui portent cette protéine à leur membrane. Cette fixation de gp 120 à CD 4
conditionne l'ensemble des étapes suivantes permettant la pénétration de la nucléocapside virale
dans le lymphocyte.
La fixation de gp 120 à CD 4 permet de démasquer une autre protéine membranaire virale : gp
41. Celle-ci s'insert alors dans la membrane du lymphocyte, permettant la fusion des deux
membranes, et ainsi l'entrée du virus dans la cellule :
C-Co-récepteurs du VIH
En réalité, le récepteur CD 4 seul est insuffisant pour une pénétration du VIH dans la cellule. Des
co-récepteurs sont nécessaires. Parmi ceux-ci, on peut citer deux protéines transmembranaires :
CXCR-4 et CCR-5. Il est à noter que certaines personnes possédant un allèle particulier du corécepteur CCR5
(délétion de 32 paires de bases dans le gène) semblent résistantes à l'infection par le VIH. Ces
individus représenteraient 1 % de la population.
33
Transmission du VIH
V-Transmission du VIH
L’infection par le VIH se transmet par des véhicules bien identifiés : le sang, les sécrétions
sexuelles et le lait maternel.
En pratique il existe 4 modes de transmission :
- transmission sexuelle: Le virus est présent dans les sécrétions génitales, et peut donc être
transmis lors d ’un rapport sexuel, qu ’il soit homosexuel ou hétérosexuel, à la faveur des microlésions engendrées par la pénétration. La majorité des sidéens africains sont ainsi contaminés
lors de rapport sexuels.
- partage d’aiguilles, de seringues et d’accessoires contaminés
- transfusion sanguine et injection de produits sanguins contaminés
- de la mère contaminée au fœtus: Le virus est capable de traverser la barrière placentaire et
ainsi de contaminer in utéro un fœtus. Le cas le plus fréquent semble être toutefois lors de
l ’accouchement. De plus le virus se retrouve dans le lait maternel, d ’où une contamination lors
de l ’allaitement, cas fréquent surtout en Afrique
Conditions de la transmission :
le virus VIH est fragile ; Il survit très mal et très peu longtemps en dehors de l’organisme. Ce virus
est notamment très sensible à la chaleur (mort si T° > à 60°C). C’est pourquoi pour infecter
l’organisme, le virus doit pénétrer à l’intérieur de celui ci et rentrer en contact avec le sang du
sujet exposé.
Tout se passe comme si la transmission nécessitait une quantité minimum de virus ou un seuil
pour provoquer une infection. Au-dessous de ce seuil, l’organisme arrive à se débarrasser du
virus et l’empêche de s’installer.
Le virus a été retrouvé principalement dans le sang, le sperme et les sécrétions vaginales des
personnes infectées. Ces liquides sont les principaux véhicules de transmission du virus. Le virus
a été aussi retrouvé en moindre quantité dans les autres liquides corporels (salive, larmes, sueur,
etc..) Cette quantité reste au-dessous du seuil nécessaire pour provoquer l’infection. C’est
pourquoi, bien que ces liquides puissent être théoriquement source d’infection s’ils rentrent en
contact avec le sang de la personne exposée, ils ne sont pas des véhicules de propagation du
virus.
34
Réponse de l’organisme face au VIH :
VIII- Les réponses immunitaires au VIH :
Durant la primo-infection :
La charge virale augmente durant les six premières semaines, pouvant atteindre 105 à 106
copies d’ARN par millilitre de plasma. Elle diminue ensuite pour se stabiliser vers 103 copies
d’ARN de VIH par millilitre de plasma.
Pendant le même temps la concentration d’anticorps anti-VIH et celle des LT cytotoxiques
augmentent tandis que celle des LT4 chute.
L’augmentation de la charge virale observée au début de l’infection est due à multiplication rapide
du virus. La diminution de la charge virale notée ensuite correspond à la réponse immunitaire.
Durant la phase asymptomatique :
Pendant cette période, les concentrations d’anticorps anti-VIH et de LT tueurs restent élevées.
Le virus continue de se multiplier entraînant la mort des LT4 qu’il parasite. Cependant le
renouvellement permanent des lymphocytes T4 assure, durant cette phase, une relative
constance de leur nombre. Cet équilibre apparent observé lors de cette période résulte donc de la
mise en jeu permanente des réponses immunitaires qui s’opposent à la progression de la charge
virale.
Durant la phase symptomatique :
Le virus finit par échapper au contrôle exercé par les réponses immunitaires : le taux des LT4
s’effondre et le SIDA se déclare.
35
Phases de la maladie
VIII-Evolution du virus et diagnostic
VIII.1- Evolution de l'infection virale
On distingue 3 phases lors d'une infection par le virus du SIDA :
1- la primo-infection : Dans les semaines qui suivent l’infection (environ 12 semaines), des
manifestations d’allure pseudo-grippale peuvent se présenter chez près de la moitié des
personnes contaminées. On parle de primo-infection. Pendant cette phase, la charge virale
augmente fortement (le virus se développe dans les LT4 et les macrophages) puis diminue.
Le taux des LT4 diminue puis augmente.Une intense réponse immunitaire se développe
contre les virus, elle est caractérisée par:
- La production anticorps anti-VIH spécifique (anti-gp120). Une vingtaine de jours après la
contamination on peut détecter les anticorps. La personne est séropositive pour le VIH. On
appelle séroconversion le passage de l’état de séronégatif à l’ état séropositif.
- La production de LT8 cytotoxique spécifique, capables de détruire les cellules infectées.
2- la phase asymptomatique : la durée de cette période est variable (1 an à plus de 10 ans).
l'individu atteint ne présente aucun symptome de la maladie, et le nombre de virus est faible
n'augmente que très légèrement (la multiplication du virus continue dans les ganglions
lymphatiques); mais le nombre de variants augmente fortement... Malgré le contrôle de la
maladie par le système immunitaire, les lymphocytes T sont progressivement détruits par le
virus. La concentration sanguine en anticorps est élevée et constante. La quantité de LT4 et
de LT8 diminue progressivement. Pendant toutes ces années:
- Les dépenses immunitaires visent à limiter la prolifréation du virus,
- l’infection des cellules immunitaires par le VIH entraîne leur destruction (soit par la
prolifération du virus, soit à cause de l’action des LT8 cytotoxiques).
3- le SIDA : Elle commence quand la quantité de LT4 devient inférieure à 200/mm3 (au lieu de
1200/mm3). L’organisme est incapable de contrôler la prolifération du virus et lutter contre les
autres infections. C’est ainsi le nombre de virus augmente fortement (mais le nombre de
variants se limite aux plus efficaces);.
Le taux de LT8c, la production des anticorps diminuent. les maladies opportunistes
apparaissent.
36
Phases de la maladie
37
Stade SIDA/infections opportunistes
Infections opportunistes
Ces maladies profitent d'un système immunitaire qui n'est plus capable de protéger
l'organisme: vingt-cinq infections opportunistes ont été répertoriées et confirment le diagnostic
clinique du sida chez les individus séropositifs.
La candidose orale ou muguet (infection de la bouche par le champignon Candida) survient
fréquemment au début de la phase symptomatique chez un grand nombre de malades.
L'infection opportuniste la plus fréquente est la pneumonie par Pneumocystis carinii (un
champignon qui existe dans les voies aériennes de tous les individus).
On remarque aussi des pneumonies bactériennes (dues à plusieurs types de bactéries
dont Streptococcus et Haemophilus) et la tuberculose (infection respiratoire bactérienne
causée par Mycobacterium tuberculosis).
On trouve aussi des symptômes associés à certaines infections bactériennes du tube digestif (dues
à Salmonella, Campylobacter, Shigella ou d'autres bactéries).
On note aussi les infections par des espèces de Cryptococcus qui provoquent des méningites .
Les infections opportunistes virales, spécialement par des membres de la famille des virus de l'herpès,
sont fréquentes. L'un des membres de cette famille, le cytomégalovirus (CMV), infecte la rétine et peut
causer la cécité. Un autre virus de la même famille, le virus Epstein-Barr, peut entraîner la transformation
cancéreuse des globules sanguins. Les infections par les virus herpétiques de type 1 et 2 provoquent des
lésions orales et périanales évolutives.
De nombreux malades du sida développent des cancers, dont les plus communs sont le sarcome de
Kaposi (un cancer des vaisseaux sanguins qui provoque des lésions cutanées pourpres pouvant s'étendre
aux organes internes et provoquer la mort) et le lymphome malin .
38
Détection des Ac anti-VIH par le test ELISA
X- Diagnostic et suivi sérologique du VIH
X.1- Diagnsotic
Chez les adultes, l’apparition d'anticorps anti-VIH est utilisée pour diagnostiquer une infection par le virus
du SIDA. On recherche ainsi leur présence, par deux tests de dépistage ELISA (fixation des anticorps), puis
par un test de confirmation par western blot (séparation de protéines sur gel). En cas de résultat positif, on
dit que l'individu est séropositif : il possède des anticorps anti-VIH dans son sérum.
Il est à noter que l'infection n'est pas décelable par cette méthode lors de la primo-infection (pas
d'anticorps...). On propose donc de réaliser généralement 2 tests à deux mois d'intervalle (sauf s'il n'y a pas eu de
pratique à risque depuis deux mois). Toutefois, on peut déceler une primo-infection en recherchant la présence
d'antigène p24 (capside interne) dans le sérum.
A-Le test Elisa :
consiste à repérer la présence d'anticorps dans le sang. Il s'agit d'une réaction immuno-enzymatique qui fait
apparaître une coloration si le sérum contient des anticorps (séropositivité).
Modalités générales d'un test ELISA
Le sérum, ou tout autre échantillon dans lequel on cherche à détecter un anticorps (qu'on appellera anticorps
primaire AcI), est déposé dans un puits d'une plaque "multipuits" où est adsorbé l'antigène: l'AcI réagit alors avec ce
dernier (réaction antigène-anticorps Ag-AcI).
Après lavage, qui élimine les anticorps non fixés à l'AcI, la présence du complexe immun Ag-AcI est détectée en ajoutant
un anticorps secondaire (AcII) anti-AcI: cet AcII est conjugué à une enzyme qui a pour propriété de réagir avec un
substrat incolore pour donner un produit de réaction coloré.
Les AcII libres sont éliminés par lavage et un substrat de l'enzyme est ajouté. L'intensité de la coloration obtenue après
la réaction enzymatique est mesurée par spectrophotométrie.
Application à la recherche d'anticorps anti-VIH
Dans le cas du test ELISA appliqué à la recherche d'une éventuelle séropositivité au VIH, ce sont les protéines virales
qui sont adsorbées au fonds du puits en tant qu'antigènes en phase solide.
Les individus, s'ils sont infectés par le VIH, possèdent dans leur sérum des anticorps dirigés contre les protéines virales.
Ces anticorps sériques contre le VIH peuvent être détectés dans les six semaines qui suivent l'infection.
Critique de la méthode
La fiabilité du test ELISA n'est pas absolue: un faible pourcentage de sujets peuvent apparaître, à la suite d'un tel test,
comme.de faux séronégatifs à cause de la "fenêtre sérologique" ou de faux séropositifs (1 à 2% des cas), car les Ag
viraux peuvent se lier à des Ac non spécifiques du virus. Un test positif doit donc obligatoirement être confirmé par
d'autres techniques
39
Principe du western-blot
B-Le Western bolt
Parmi ces techniques, le Western blot pourra être mis en oeuvre en tant que test de confirmation,
et permettra de déterminer si le patient possède réellement des anticorps qui réagissent avec une
ou plusieurs protéines virales.
Les protéines virales sont séparées sur un gel par électrophorèse et transférées, par migration,
sur un support solide, une membrane de nitrocellulose. Le sérum qui doit être testé est déposé
sur cette dernière. Si des anticorps anti-protéines virales existent, ils se fixent sur leurs protéines
de manière spécifique. Ils sont ensuite révélés par une réaction colorée.
Remarque:
Chez le nouveau-né, on réalise un diagnostic direct par détection de l'ARN viral par PCR. En
effet, les anticorps franchissant la barrière hémato-placentaire, une séropositivité à la naissance
n'est que le reflet de celle de la mère du nouveau-né...
40
Principe du western-blot
41
Suivi sérologique du VIH
X.2- Suivi d'un patient VIH+
a-Numération des LTCD4 et LTCD8
Pour suivre l'évolution de l'infection, on procède au comptage régulier des lymphocytes LT CD4
ou T CD4 circulant dans le sang, c’est ainsi la valeur normale des lymphocytes est de 690 à 1 680
T CD4 par mm3 de sang.
B-Évaluation de la charge virale
Pour évaluer la charge virale du VIH, les laboratoires mesurent la concentration de l'ARN du VIH
dans le plasma et peuvent ainsi avoir une idée précise de l'intensité de la réplication du VIH.
42
Thérapeutique du VIH
Des traitements visant à prévenir l'infection (blocage de l'attachement et de la
pénétration du virus dans la cellule), qui étaient encore inefficaces il y a peu, sont
en cours de développement.
Les traitements actuels utilisent un mélange d'inhibiteurs de la réverse
transciptase et d'antiprotéases : ces traitements sont efficaces mais
ils n'éliminent pas le virus de l'organisme infecté. Leur action est
essentiellement de bloquer l'expansion du virus : ceci nécessite donc un
traitement à vie.
On attend beaucoup également de la thérapie génique, mais pour l'instant ce
type de traitement n'est pas encore appliqué.
En conclusion, le meilleur traitement reste encore la prévention...
43
La vaccination
44
Immunité active et passive
1-Immunité humorale active ou passive
1.1- Immunité humorale active
L'immunité humorale active se produit lorsque les lymphocytes B d'une personne rencontrent des
antigènes et produisent des anticorps contre ces derniers.
L'immunité active peut être :
- Acquise naturellement lors d'infections bactériennes et virales.
- Acquise artificiellement lors de la vaccination :
Les vaccins contiennent des agents pathogènes morts ou atténués (= très affaiblis);
Avantages des vaccins :
(1) épargnent au patient les symptômes de la maladie;
(2) leurs antigènes affaiblis fournissent des déterminants antigéniques qui stimulent la production d'anticorps
et assurent la mémoire immunitaire;
(3) les injections de rappel intensifient la réaction immunitaire au moment de rencontres ultérieures avec le
même antigène.
1.2-Immunité humorale passive
Cette immunité est soit :
- communiquée naturellement au fœtus lorsque les anticorps de la mère traversent le placenta et entrent
dans la circulation fœtale : Pendant plusieurs mois après la naissance, le bébé est protégé par les anticorps
maternels.
- acquise artificiellement ⇒ ex. d'utilisation d'immun sérum (= administration d'anticorps) dans le cas des:
a- traitements des intoxications dues aux morsures de serpents venimeux,
b- traitements des intoxications dues aux infections causées par le botulisme, le tétanos et la rage car ces
affections potentiellement foudroyantes pourraient tuer une personne avant que l'immunité active ait le
temps de se constituer
⇒ effet de courte durée : de 2 à 3 semaines.
1.3-Différence entre immunité humorale active et passive
L'immunité humorale passive se distingue de celle active par :
A-La source de ses anticorps :
les anticorps sont obtenus à partir du sérum d'un donneur immunisé et ne sont pas élaborés par les
plasmocytes du receveur.
B-Le durée de protection qu'elle procure :
- les lymphocytes B du receveur dans l’immunité humorale passive ne sont pas stimulés ce qui fait que la
mémoire immunitaire ne s'établit pas et par conséquent la durée de protection est courte.
45
Principe de la vaccination
2-Immunité humorale active
2.1-Principe de la vaccination
Pasteur a prouvé qu’on peut se protéger de certaines maladies par l’injection de germes tués ou
atténués, ou de leurs toxines atténuées, qui déterminent une maladie bénigne, souvent inaperçue.
C’est la vaccination, qui induit activement une immunité spécifique. Elle est durable, car il se
forme des cellules à mémoire permettant une réponse secondaire importante et rapide. Leur
durée de vie conditionne la fréquence des rappels nécessaires pour maintenir un bon niveau de
réponse. Un délai est nécessaire à son installation, d’où le caractère exclusivement préventif de
la vaccination.
46
Types de vaccins
Vivants atténuésc
Fragments
antigéniques
Vivant atténués
Vaccins
viraux
Vaccins
bactériens
tués
polysaccharides
Inactivés
2.2-Types de vaccins et modes d’action
2.1.1- Mode d’action des vaccins
Les vaccins stimulent la réponse immunitaire. La réponse immunitaire est de type:
-humoral exemple les vaccins bactériens à germes entiers provoquent l’apparition de multiples
anticorps correspondant à leur divers épitopes.
-Cellulaire exemple avec le BCG.
Quelque soit le type de réponse immunitaire provoquée par le vaccin, elle doit être importante; un
bon vaccin doit être immunogène sans entraîner des effets secondaires.
2.1.2-Types de vaccins
Les vaccins se répartissent en vaccins bactériens et viraux, comportant soit l’agent de la maladie
vivant et atténué, ou tué, soit une fraction antigénique. Les différents vaccins en France sont:
A-les vaccins viraux:
-Vivants atténués: poliomyélite buccal, rubéole, rougeole, oreillons, fièvre jaune, variole
-Inactivés complets: grippe; poliomyélite injectbale, rage
-Inactivés à fraction antigénique: hépatite B
B- les vaccins bactériens
-Vivants atténués: BCG
- tués: coqueluche, choléra, typhoide
- polysaccharides: pneumocoques, méningocoques
47
Mémoire immunitaire
LB1
Première
rencontre
avec
l’antigène
LB2
LB2
Population de LB
sélectionnés par
un contact avec
un antigène
(délai)
LB non
sélectionnés
Prolifération
des LB pour
former un
clone (délai)
2.3- la mémoire immunitaire
2.3.1- Réponse immunitaire primaire et secondaire
.
A la suite de la réponse primaire, lors de l’expansion clonale des différents lymphocytes (phase
d’amplification) il y a apparition de clone de lymphocytes T4 et de lymphocytes B, sensibles à
l’antigène introduit, qui n’entament pas leur différenciation. Ces leucocytes à vie longue, appelés
lymphocytes mémoires vont patrouiller dans l’organisme. Ce sont eux qui seront à l’origine d’une
réponse secondaire plus rapide, plus intense donc plus efficace, car le nombre de cellules
capables de réagir contre l’antigène mémorisé est considérablement augmenté et la réponse
immunitaire peut intervenir, en cas de besoin, avant la multiplication ou la dissémination de
l’agent pathogène dans l’organisme.
Le principe de la vaccination repose sur l’existence de cette mémoire immunitaire des
lymphocytes T4 et B : on provoque volontairement le premier contact avec l’agent pathogène
préalablement modifié, tué ou fragmenté (on garde certains déterminants antigéniques). Ce
vaccin, non pathogène, a un fort pouvoir immunogène. Selon la durée de vie des lymphocytes
mémoires, il faudra procéder à des rappels périodiques.
48
Prolifération des LB
pour former un clone
(délai)
LB2
LB2
LB2
LB2
LB2
LB2
LB2
LB2
Plasmocytes
Anticorps
LB2
LB2
LB2
LB2
LB2
LB2
LB2
LB2
Population de LB mémoires
supérieure en nombre à la
population initiale, longue
durée de vie
Mort des
plasmocytes
49
Réaction
secondaire
Peut survenir
des années plus
tard
Clone de cellules
identiques aux
premières cellules
sensibilisées
Stimulation par
le même
antigène
LB2
Division et
différenciation
plus rapides
LB2
LB2
LB2
LB2
LB2
LB2
LB2
LB2
Anticorps
Population de LB mémoires
Le support de la mémoire immunitaire
50
Schéma synthétique du phénotype immunitaire
51
Mémoire immunitaire
Réactions humorales primaire et secondaire
3- Mméoire immunitaire
3.1-Caractéristiques de la réponse immunitaire primaire et secondaire
La réaction immunitaire humorale se fait en 2 étapes :
• Réaction immunitaire primaire :
C'est l'étape de prolifération et de différenciation décrite précédemment.
Elle se produit lors de la toute première exposition.
Elle présente plusieurs phases :
- de latence : de 3 à 6 jours après la stimulation antigénique
⇒ temps nécessaire pour la prolifération des quelques lymphocytes B spécifiques à l'antigène et
pour la différenciation en plasmocytes.
- de croissance : vers le 10ème jour, la concentration plasmatique des anticorps correspondant à
l'antigène est maximale.
- de décroissance : après le 10ème jour, la synthèse des anticorps commence à diminuer.
• Réaction immunitaire secondaire :
Se produit lors d'une nouvelle exposition au même antigène.
Cette réaction est :
- plus rapide (= en quelques heures une nouvelle armée de plasmocytes se constitue contre
l'antigène perçu comme un "ancien ennemi"),
- plus efficace (= en 2 ou 3 jours, la concentration d'anticorps dans le sang grimpe à un niveau
très supérieur à celui atteint lors de la réponse primaire),
- plus prolongée (= la concentration d'anticorps fabriqués lors d'une réaction secondaire
demeure élevée durant des semaines ou des mois),
que la réaction primaire car le système immunitaire a déjà été sensibilisé à l'antigène.
Dans ce cas, les cellules mémoires sont en place et "en état d'alerte"
⇒ assurent la mémoire immunitaire (= subsistent durant de longues périodes et certaines
peuvent provoquer des réactions humorales secondaires tout au long de la vie).
52
Vaccins anti-VIH
4- Perspective d’un vaccin anti-VIH
La vaccination doit ici aider le système immunitaire à arrêter une infection qu’il n’arrive jamais,
contrairement à la plupart des autres infections virales, à vaincre spontanément. Pour l’instant
celle-ci reste encore impuissante face au Sida.
Le problème principal à résoudre est :
1-L’absence de "modèle" animal reproduisant la maladie humaine:
- le chimpanzé peut être infecté par le VIH, mais ne développe pas la maladie,
- le macaque, bien que développant une maladie proche du SIDA humain, due au VIS, n'est pas
sensible au VIH.
2-de trouver une bonne cible vaccinale sur le VIH, c’est à dire un déterminant antigénique qui est
à la fois accessible aux cellules immunitaires, invariable et indispensable au cycle de
développement du virus dans l’organisme.
Les vaccins contre le VIH qui ont été le plus étudié contiennent une partie des protéines gp120 de
l’enveloppe, présente à la surface du virus. Comme le virus utilise cette protéine pour entrer dans
Les cellules humaines, des anticorps, se fixant sur cette partie active, devraient empêcher le virus
de s’ancrer sur les cellules et d’y pénétrer.
Or les déterminants antigéniques présent sur cette protéine sont soit :
- Très accessibles, mais hypervariables d’une particule virale à l’autre du fait de la grande
capacité de mutation de la partie du gène codant pour cette région de la protéine. Un vaccin
induisant la production d’anticorps contre ces déterminants ne sera efficace que sur très peu
de virus.
- Invariables, mais presque inaccessibles aux lymphocytes B. Un vaccin induisant la production
d’anticorps contre ces déterminants sera inefficace, les anticorps n’ayant que très peu de
chance d’atteindre leur cible.
D’autres recherches sont faites pour trouver un vaccin qui stimule les LT. Pour cela certaines
cellules doivent produire des peptides viraux et les présenter à la surface de leur membrane.
L’organisme déclencherait alors une réaction immunitaire contre toutes les cellules qui présentent
des peptides viraux, y compris les cellules réellement infectées par le VIH.
53
Acquisition de l’immunocompétence
5-Acquisition de l’immunocompétence (voir diapo)
54
Phénotype, génotype et environnement
L
B
L
B
2
L
B
2
L
B
1
2
L
B
L
L B L
B
4
Grace à des mécanismes
génétiques originaux,
l’organisme possède des
centaines de millions de
clones de LB différents.
Phénotype immunitaire
avant contact antigénique
L
BL
4 B
4
1
2
1
2
Environnement 2 : Antigène
Sélection du clone LB4
Environnement 1 : Antigène
Sélection du clone LB2
LB
LB4
2
LB4
LB4
LB
LB4
2
LB
LB
Plasmocytes
2
LB4
Plasmocytes
2
LB
LB
LB4
mémoires
2
LB2
mémoires
Anticorps circulants
2
Evolution du phénotype,
phénotype immunitaire 1
Anticorps
circulants
LB4
LB4
Evolution du phénotype,
phénotype immunitaire 2
6-Phénotype, génotype et environnement
Le phénotype immunitaire : interaction entre le génotype et l'environnement
Le phénotype immunitaire, c'est-à-dire l'ensemble des spécificités des lymphocytes B et T à un
moment donné de la vie d'un individu (ou "répertoire" des anticorps et des récepteurs des
cellules T) résulte d'une interaction complexe entre le génotype et l'environnement.
Grâce à des mécanismes génétiques originaux, l'organisme produit des lymphocytes T et B
d'une infinie diversité. Parmi ces cellules,
la très grande majorité, notamment celles qui sont potentiellement dangereuses pour
l'organisme (elles sont appelées autoréactives/
auto-immuns car elles réagissent contre l'organisme lui-même), sont éliminée.
Les cellules immunitaires non auto-réactives qui subsistent sont sélectionnées par les antigènes
des éléments étrangers présents dans l'organisme ou les antigènes des cellules infectées ou
malades de l'organisme. Ces cellules sont à l'origine des clones actifs dans la défense
immunitaire.
Il en résulte un phénotype qui change sans cesse en s'adaptant à l'environnement, d'où une
variabilité du phénotype immunitaire.
Ainsi, la vaccination apparaît comme un processus artificiel qui fait évoluer le phénotype
immunitaire.
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