chapitre 7.2 - Raymond Rodriguez SVTperso
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RR - 15/04/17 - 840900790 - 1/6 Termle S Chapitre 7.2 2 semaines Rôle des agents de la réponse immunitaire I. Les lymphocytes B permettent le maintien de l’intégrité du milieu extracellulaire ►TP 1. Structure et fonction des immunoglobulines En chantier A. Les lymphocytes B produisent des anticorps B. La production d'anticorps est une réponse à la présence de l'antigène C. L'intervention des lymphocytes B sécréteurs se fait par étapes TP 2. Détection et dosage d’un anticorps (test ELISA) II. Les lymphocytes T cytotoxiques (LT8) permettent le maintien de l’intégrité des populations cellulaires A. Les lymphocytes T8 se fixent sur les cellules infectées B. Les lymphocytes T8 immunocompétents se multiplient et se différencient en lymphocytes T cytotoxiques III. Les lymphocytes T4 sont les pivots des réactions immunitaires acquises A. Les lymphocytes T4 activés produisent des interleukines B. les interleukines sont indispensables aux réactions immunitaires IV. Les cellules phagocytaires complètent l'action des lymphocytes A. Les résidus des cellules infectées subissent une phagocytose B. Le complexe immun favorise la phagocytose OBJECTIF Les défenses immunitaires sont capables de distinguer et d'éliminer les cellules et molécules étrangères à l'individu (ou qui le sont devenues). Dans l'organisme les cellules immunitaires (= immunocompétentes) sont les leucocytes (= globules blancs). On cherche à établir la nature des mécanismes qui permettent aux leucocytes de neutraliser et d'éliminer un antigène. I. Les lymphocytes B permettent le maintien de l’intégrité du milieu extracellulaire ►TP 1. Structure et fonction des immunoglobulines En chantier RR - 15/04/17 - 840900790 - 2/6 A. Les lymphocytes B produisent des anticorps Un anticorps est une protéine circulante spécifique d'un antigène donné. ► FIGURE 1a. Structure d’une immunoglobuline RR avec Rastop, voir aussi Nathan p. 341 fig. 2 et Bordas p. 390 -391 ► FIGURE 1b. Structure d’une immunoglobuline dans Nathan p. 356 fig. 1 ► SCHEMA CLASSEUR A. Structure d’une immunoglobuline d’après figure 1b La séropositivité pour le VIH correspond à la présence d’anticorps spécifiques de certaines protéines du virus : les antigènes qui déclenchent une réaction immunitaire. Les anticorps ou immunoglobulines sont des protéines qui circulent dans le milieu extracellulaire (= milieu intérieur). Ils sont formés de quatre chaînes polypeptidiques identiques deux à deux et reliées par des ponts disulfures (liaisons de faible énergie) : - deux chaînes lourdes (H pour heavy, environ 400 acides aminés) ; - deux chaînes légères (L pour light, environ 200 acides aminés). Chaque chaîne polypeptidique est formée d'un segment constant (C) identique pour tous les anticorps et d'un segment variable (V, environ 100 acides aminés) qui diffère d'une molécule d'anticorps à l'autre. L'association des segments variables (L et H) forme deux sites de reconnaissance permettant à l'anticorps de se lier spécifiquement à un antigène donné. Dans le milieu extracellulaire (= milieu intérieur) il se forme alors un complexe antigène-anticorps ou complexe immun. En fait, chaque site de reconnaissance ne se lie qu'à une petite portion de la macromolécule antigénique : le déterminant antigénique (= épitope). Du fait de la diversité des segments variables, il existe autant d'anticorps différents que d'antigènes différents. Les anticorps dirigés contre les protéines virales peuvent bloquer la pénétration des virus dans les cellules, mais ne peuvent pas agir sur les cellules déjà infectées. Dans le cas du SIDA ce mécanisme est susceptible de limiter le développement de la maladie mais le virus peut échapper à cette intervention (voir chapitre 7.3). B. La production d'anticorps est une réponse à la présence de l'antigène ► FIGURE 2. Les récepteurs de lymphocytes RR Chaque lymphocyte B possède à sa surface des récepteurs B ou anticorps membranaires, qui reconnaissent spécifiquement un antigène donné, et qui préexistent avant tout contact avec celui-ci. Chaque lymphocyte B ne produisant qu'un seul type récepteurs B (d'anticorps), il existe autant de clones de lymphocytes B différents que d'anticorps différents. Avant tout contact avec un antigène donné il n'y a pas d'anticorps circulant correspondant. Ceux-ci ne sont fabriqués par les lymphocytes B sécréteurs (= LB différenciés) ou plasmocytes, qu'en réponse à la présence d'un élément étranger ou antigène (généralement une protéine) dans le milieu intérieur. Sur le plan fonctionnel, il ne faut pas confondre les anticorps membranaires (= récepteurs B enchâssés dans la membrane) qui sont permanents avec les anticorps circulants, sécrétés par les LB (différenciés en plasmocytes), qui sont produits de manière temporaire. Cependant les deux types d’anticorps sont formés de la même manière. ► FIGURE 3. De la détection de l’antigène à la production d’anticorps spécifiques dans Bordas p. 395, voir aussi Nathan p. 357. RR - 15/04/17 - 840900790 - 3/6 C. L'intervention des lymphocytes B sécréteurs se fait par étapes 1. La sélection clonale correspond à la reconnaissance d’un antigène donné par un lymphocyte B porteur d’un récepteur spécifique de cet antigène 2. L'expansion clonale (ou prolifération clonale) entraîne la multiplication (= prolifération) des lymphocytes B ayant la même spécificité. Dans la majorité des réactions immunitaires, cette multiplication est dépendante d’une autre population de lymphocytes, les lymphocytes T4 (voir III). 3. La différenciation des lymphocytes issus de l'expansion clonale en plasmocytes sécréteurs d'anticorps d'une part et en lymphocytes B mémoire d'autre part. ► FIGURE 4. Le complexe immun dans Didier p. 313. 4. La phase effectrice. La liaison antigène-anticorps entraîne la formation d'un complexe immun qui permet la neutralisation de l'antigène. TP 2. Détection et dosage d’un anticorps (test ELISA) TP possible plus loin dans la progression II. Les lymphocytes T8 (LT8 ou CD8) permettent le maintien de l’intégrité des populations cellulaires A. Les lymphocytes T8 se fixent sur les cellules infectées ► FIGURE 5. De la sélection des clones de LT à l’apparition des cellules effectrices dans Bordas p. 399 fig. 4. Les cellules infectées expriment à leur surface des fragments peptidiques antigéniques (= déterminants antigéniques), issus des protéines du pathogène, que n’expriment pas les cellules saines. On parle de cellules présentant l’antigène (CPA). De la même manière les cellules vieillies de l’organisme expriment à leur surface des déterminants antigéniques inhabituels. ► FIGURE 3. Les récepteurs de lymphocytes RR Tous les lymphocytes T, possèdent des récepteurs membranaires permanents, les récepteurs T, qui reconnaissent de manière spécifique les cellules infectées grâce aux fragments peptidiques exposés. Ces récepteurs T sont différents des marqueurs CD et des récepteurs B. Chaque lymphocyte T8 ne possède qu'un seul type de récepteur. Il existe donc autant de clones de lymphocytes T différents que de fragments peptidiques antigéniques différents possibles. ► FIGURE 6. Mode d’action d’un lymphocyte T cytotoxique dans Hatier p. 143. RR - 15/04/17 - 840900790 - 4/6 B. Les lymphocytes T8 immunocompétents se multiplient et se différencient en lymphocytes T cytotoxiques La production de lymphocytes T cytotoxiques spécifiques à partir de lymphocytes T8 (= précytotoxiques) repose sur des étapes (sélection, multiplication, différenciation, intervention des lymphocytes T4) analogues à celles conduisant à la production de lymphocytes B sécréteurs à partir des lymphocytes B. Grâce à leurs récepteurs T les lymphocytes T cytotoxiques (LTc) se fixent sur les cellules infectées qui présentent à leur surface des fragments peptidiques, issus du pathogène et spécifiques du récepteur T. Le LTc provoque la mort de la cellule infectée (phase effectrice). Le LTc peut agir de deux manières : - soit il libère des substances (perforines) qui provoquent la lyse de la cellule infectée ; - soit il libère des signaux chimiques qui provoquent l'apoptose (= mort programmée) de la cellule infectée. ATTENTION. La production de lymphocytes T8 mémoire est actuellement discutée par les scientifiques, elle n'est pas citée par le programme. III. Les lymphocytes T4 (LT4 ou CD4) sont les pivots des réactions immunitaires acquises ► FIGURE 5. De la sélection des clones de LT à l’apparition des cellules effectrices dans Bordas p. 399 fig. 4. A. Les lymphocytes T4 activés produisent des interleukines Il existe autant de clones de lymphocytes T4 que de déterminants antigéniques différents. Les LT4 se distinguent des LT8 par la nature de leurs marqueurs protéiques de surface (CD4 au lieu de CD8). Ils n'ont pas non plus le même rôle dans la réaction immunitaire. Grâce à leurs récepteurs T les lymphocytes T4 se fixent aussi de manière spécifique sur les cellules qui expriment à leur surface des fragments peptidiques issus des protéines de l’agent pathogène. À la suite de cette sélection clonale, ils subissent eux aussi une expansion clonale ici suivie d’une différenciation en LT4 sécréteurs de messagers chimiques, les interleukines d'une part et en lymphocytes T4 mémoire d'autre part. Étymologiquement interleukine signifie "se déplace entre les leucocytes". Les lymphocytes LT4 différenciés = lymphocytes T sécréteurs (LTs) sont aussi appelés T auxiliaires (LTa) ou lymphocytes T helpers (LTh ou LTH). B. les interleukines sont indispensables aux réactions immunitaires Les interleukines stimulent la multiplication et la différenciation des lymphocytes B et des lymphocytes T8 sélectionnés (voir I et II). RR - 15/04/17 - 840900790 - 5/6 Dans le cas du SIDA, la disparition des lymphocytes T4 (= lymphocytes CD4) empêche la production la production d'interleukines et donc celle d’anticorps et de lymphocytes T cytotoxiques contre des agents microbiens variés. C'est cela qui permet l’apparition des maladies opportunistes. IV. Les cellules phagocytaires complètent l'action des lymphocytes ► FIGURE 7a. L’élimination des complexes immuns dans Nathan p. 353 ► FIGURE 7b. Phagocytose d’une bactérie dans Bordas TS 1994 p. 121 et Didier p. 314 A. Les résidus des cellules infectées subissent une phagocytose Les macrophages (= monocytes différenciés) et les granulocytes (polynucléaires) identifient les résidus de cellules lysées par les lymphocytes T cytotoxiques et les phagocytent. Le mécanisme de cette reconnaissance n’est pas au programme. Elle est liée à la présence de récepteurs membranaires spécifiques (Toll receptors) qui permettent de reconnaître les cibles. Il n'y a donc plus de raison d'opposer immunité spécifique et non spécifique puisque la phagocytose repose sur des récepteurs spécifiques. La phagocytose s'effectue par étapes successives - Le phagocyte adhère aux résidus. - Il les ingère par endocytose dans une vésicule. - Des lysosomes (vésicules remplies d’enzymes contenues dans le cytoplasme de cellules phagocytaires) se déversent dans la vésicule de phagocytose. - L'élément étranger est digéré et ses déchets rejetés par exocytose. Dans le cas du SIDA, la destruction des lymphocytes T4 infectés par les lymphocytes T cytotoxiques limite la progression de l’infection virale. Elle est responsable de la chute de la virémie en fin de primo-infection. Cependant l’incorporation du génome viral dans les cellules (T4, monocytes, macrophages...) infectées maintient la contamination. B. Le complexe immun favorise la phagocytose Les cellules phagocytaires expriment des récepteurs du fragment constant (Fc) des anticorps. Ils fixent préférentiellement, par l’intermédiaire de ces récepteurs, les complexes immuns et les éliminent par phagocytose. Les cellules phagocytaires semblent être les mêmes pour tous les antigènes et elles sont capables de phagocytose même si l'antigène est libre (= sans complexe immun). BILAN RR - 15/04/17 - 840900790 - 6/6 Selon que l'antigène est extra ou intracellulaire, les réactions immunitaires font respectivement intervenir davantage les lymphocytes B et les lymphocytes T8. Cependant, dans les deux cas il y a coopération entre les cellules immunitaires : - les lymphocytes T4 permettent l'expansion clonale grâce à la production d'interleukines ; - les phagocytes achèvent le travail des autres cellules immunitaires. ► FIGURE 8. Les étapes de la réponse immunitaire dans Bordas p. 405. ► FIGURE 8b. Les étapes de la réponse immunitaire RR. ► SCHEMA CLASSEUR. Les étapes de la réponse immunitaire d’après la figure 8b. On distingue deux types d'immunité : - L’immunité innée représente l’ensemble des processus qui mettent en jeu des cellules du système immunitaire immédiatement mobilisables lors de la première rencontre avec l’antigène. Ils se manifestent notamment lors de la phagocytose et des mécanismes inflammatoires (cf. 3°). - L'immunité acquise est une particularité des Vertébrés. C'est une réponse adaptative qui nécessite un premier contact avec l'antigène et fait intervenir les lymphocytes B et T. POUR EN SAVOIR PLUS ► Bibliographie ► Immunoglobulines (Une introduction à la structure des immunoglobulines)
