Page sur 18 Ronéo n°4 | UE5.2 : Introduction à l`immunologie

UE 5 Immunologie
Pr Gougerot-Pocidalo
Mardi16/10 à 8h30
Ronéotypeur : Karl Goetze
Ronéolecteur : Julien Bellier
UE 5 Cours n°2 : INTRODUCTION A L’IMMUNOLOGIE
Ronéo n°4 | UE5.2 : Introduction à l’immunologie
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Sommaire
I-
Généralités.......................................................................................................................................3
1-
Généralités sur le système immunitaire .....................................................................................................3
2-
Contraintes du système immunitaire. .........................................................................................................3
3-
Conséquences du système immunitaire ....................................................................................................3
4-
Relations bidirectionnelles Hôte/Agent pathogène ...................................................................................4
5-
Différents types de réponses immunitaires ................................................................................................4
6-
Les cellules et organes du système immunitaire ......................................................................................5
7-
Définitions........................................................................................................................................................5
Caractéristiques de l’immunité Innée ............................................................................................6
II1-
Les cellules de l’immunité innée ..................................................................................................................7
2-
Rôle du complément dans la défense antibactérienne. ...........................................................................7
3- L’immunité innée est déclenchée rapidement par l’entrée de l’agent pathogène qui émet des
signaux de danger .................................................................................................................................................8
4-
La cellule dendritique effectue le lien entre immunité innée et adaptative ...........................................8
III- Caractéristiques de l’Immunité Adaptative ...................................................................................9
1-
Cellules de l’immunité Adaptative ...............................................................................................................9
2-
Molécules de reconnaissance spécifiques de l’Antigène ......................................................................10
3-
Molécules d’histocompatibilité ...................................................................................................................11
4-
Signaux de costimulation ............................................................................................................................12
5-
Sélection et expansion clonale ..................................................................................................................12
6-
Illustration de la mémoire immunologique lors d’une vaccination ........................................................13
IV- Localisation des réponses immunitaires.....................................................................................14
Conclusion ............................................................................................................................................15
I-
Définitions......................................................................................................................................15
II-
Bases moléculaires de l’immunogénicité ....................................................................................16
1-
Structures reconnues par le système immunitaire..................................................................................16
2-
Conditions de l’immunogénicité .................................................................................................................17
III- Réactions croisées ........................................................................................................................18
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Neuf cours auront lieu dans les prochaines semaines, et vont détailler chacun des points présentés dans ce
cours introductif.
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PARTIE I : Introduction à l’immunologie
I-
Généralités
1- Généralités sur le système immunitaire

Le système immunitaire correspond à l’ensemble des mécanismes assurant le maintien de
l’intégrité biologique d’un individu en éliminant les agents dont la prolifération entraînerait la
destruction ou la modification de ses constituants.
 Nous sommes entourés de bactéries, virus, parasites, que nous inhalons ou ingérons. Le
système immunitaire a pour but de nous en protéger.
 Des agents vont être reconnus comme étrangers à l’organisme : ce sont les antigènes. Le
système immunitaire a pour fonction de les détruire.
2- Contraintes du système immunitaire.

Les contraintes du système immunitaire sont extrêmement fortes. Il doit en effet :
 Reconnaître le « soi », c’est-à-dire ses propres constituants normaux, et le respecter
 Et le distinguer du « non soi » : les agents pathogènes, ou du « soi altéré », par exemple une
tumeur, ou un constituant de l’organisme modifié par un virus.
Cette contrainte fait appel à la tolérance immunitaire, un mécanisme extrêmement subtil et complexe
qui permet de distinguer ses propres constituant normaux du non soi et du soi-altéré. (Détaillé dans
un prochain cours)
Le but final étant l’élimination de ces antigènes par différents moyens, qui sont les différentes
réponses immunitaires développées au cours de l’évolution : Il n’existe pas qu’une seule réponse,
mais plusieurs, qui se complètent.
3- Conséquences du système immunitaire

Les conséquences du système immunitaire, lorsqu’elles sont appropriées et normalement
régulées, sont bénéfiques : elles ont pour but d’éliminer le pathogène et de protéger l’organisme
face aux agressions extérieures.
 Cette action protectrice est très bien illustrée par les déficits immunitaires : Ils entraînent des
infections graves et/ou répétées, ainsi que des tumeurs malignes dans une proportion supérieure
à une population témoin (ce qui montre que le système immunitaire a un rôle dans la lutte contre
le développement de tumeurs)

Mais les conséquences d’un système immunitaire dérégulé peuvent être source de pathologies :
 Hypersensibilités : activité anormale vis-à-vis d’un antigène, comme dans l’allergie
 Maladies auto-immunes : le système immunitaire produit des effecteurs qui détruisent les
composants du « soi ». Ces maladies sont nombreuses, et peuvent être graves.
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4- Relations bidirectionnelles Hôte/Agent pathogène

Au cours de l’évolution des êtres vivants, sont survenues deux types de pression de sélection :
 Une pression de sélection des microorganismes sur les mécanismes de défense de l’hôte,
aboutissant à une diversification des mécanismes immunitaires, qui agissent en interaction, en
coopération, de façon complémentaire.
 Une pression de sélection de l’hôte sur les microorganismes qui ont développé des
mécanismes de résistance vis-à-vis des systèmes de défense :
 production par les virus ou bactéries d’inhibiteurs du système immunitaire.
 développement par certains parasites d’un mimétisme moléculaire de nos constituants :
les parasites s’entourent de molécules ressemblantes à nos constituants, et ne seront par
conséquent pas reconnus par le système immunitaire.

Il existe un équilibre entre infection et immunité : de
manière grossière, une maladie survient quand la charge
infectieuse associée à la virulence du pathogène devient
supérieure à la capacité protectrice du système
immunitaire de l’individu.
5- Différents types de réponses immunitaires
Pour plus de clarté, un tableau s’impose..
Immunité Innée ou naturelle
Immunité adaptative
Spécificité
Non spécifique (pas tout à fait vrai, cette
immunité possède une certaine spécificité) :
peut reconnaître plusieurs antigènes
Caractéristiques
Immédiate, sans mémoire immunologique
(elles ne reconnaissent pas un agent pathogène
déjà apparu auparavant)
Exemples

Spécifique : les lymphocytes
reconnaissent un épitope, ou
déterminant antigénique : chacun a
sa spécificité (le lymphocyte 1
reconnait l’épitope 1)
Prend quelques jours à se
développer.
Plus efficace lors des contacts
répétés, du fait de la mémoire
immunologique (base de la
vaccination)
 Lymphocytes T
 Lymphocytes B (se transforment
en plasmocytes et produisent
des anticorps)





Barrières cutanéo-muqueuses : rôle de
protection de la barrière cutanée : les grands
brûlés sont sujets à de graves infections
Cils de cellules muqueuses : empêchent
l’adhésion des bactéries aux muqueuses
bronchiques
pH : au niveau gastrique, le pH acide permet
d’éviter la prolifération de bactéries
Flore intestinale : l’équilibre entre les
bactéries de la flore intestinale permet
d’éviter à l’une d’elles d’émerger et de
devenir pathogène
Substances microbicides : produites par
presque toutes les cellules de l’organisme :
cellules de l’immunité, épithéliales..
Système du complément, phagocytes,
cellules Natural Killer (veille anti tumorale),
cellules dendritiques (lien immunité innée et
adaptative) : objet des prochains cours
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6- Les cellules et organes du système immunitaire





Toutes les cellules hématopoïétiques dérivent de la CSH, pluripotentielle (selon la prof). Elle
donne naissance à deux précurseurs :
Le précurseur myéloïde, qui donne
naissance aux lignées myéloïdes :
 Globules rouges, plaquettes :
passent dans le sang
 Polynucléaires, et monocytes, (ces
derniers dérivent d’un précurseur
intermédiaire) : passent dans le sang
avant d’atteindre les tissus
 Cellules dendritiques : sang, tissus
puis rejoignent les organes
lymphoïdes périphériques
Le précurseur lymphoïde, dans la
moelle osseuse, donne naissance :
 Aux lymphocytes T qui se différencient dans le thymus et sont stockés dans les organes
lymphoïdes périphériques
 Aux lymphocytes B, et aux cellules NK, qui maturent dans la moelle et rejoignent les organes
lymphoïdes périphériques une fois leur maturation achevée.
 Organes du système immunitaire
Les organes lymphoïdes centraux sont la moelle osseuse et thymus. La moelle osseuse donne
naissance aux précurseurs lymphoïdes et myéloïdes. Le thymus va permettre la différenciation des
lymphocytes T.
 Dans ces organes centraux ont lieu la différenciation et maturation des lymphocytes,
l’acquisition de la diversité de reconnaissance de l’antigène et l’acquisition de la tolérance du
soi : il faut éliminer les lymphocytes qui seraient dirigés contre le soi.
Les organes lymphoïdes périphériques : Une fois leur maturation achevée, les cellules sont
stockées dans les ganglions lymphatiques périphériques, la rate, l’amygdale, les plaques de peyers
de l’intestin, et au niveau des muqueuses.
 Ce sont des organes de stockage, ou les cellules entrent et contact avec l’Ag et déclenchent
des réponses immunitaires adaptatives.
7- Définitions

Classes de différenciation : C’est l’ensemble des anticorps monoclonaux qui reconnaissent la
même molécule. Par extension, la molécule en question est donc désignée du CD suivie d’un
numéro
Exemple : On prend une molécule humaine qu’on injecte à une souris. La souris étant génétiquement
différente de l’homme, elle va fabriquer des anticorps contre la molécule humaine.
Par différents artefacts de laboratoire, on arrive à synthétiser des anticorps monoclonaux contre cette
molécule, c’est-à-dire ne reconnaissant que cette molécule : la molécule sera nommée CDx : reconnue par un
anticorps monoclonal x.

Cytokines : Les cytokines sont des polypeptides synthétisés par une cellule, et régulant le
comportement cellulaire (activation, prolifération, différenciation) en se liant sur des récepteurs
spécifiques.
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




Elles se situent au sein d’un réseau complexe d’interactions positives et négatives, qui jouent un
rôle majeur dans l’homéostasie de l’organisme et en particulier dans toutes les réponses
immunitaires.
Leur action n’est PAS limitée au système immunitaire.
Ce réseau peut fonctionner :
 en cascade de cellules produisant des
cytokines, activant d’autres cellules qui
synthétiseront des cytokines,
 en amplification : A synthétise une cytokine,
qui active B. B synthétise une cytokine qui
active A.
 En synergie, en inhibition (rétrocontrôle)
A la différence d’une hormone, qui peut être stéroïde, une cytokine ne peut être que
polypeptidique
Le terme chimiokine désigne les cytokines à activité chimioattractante : elles attirent vers elles les
cellules pour lesquelles elles ont un récepteur spécifique, dans un gradient de substances
chimioattractantes.
II-
Caractéristiques de l’immunité Innée

L’immunité innée est immédiate, rapide, sans mémoire immunologique. Elle permet une première
reconnaissance du soi et du non soi, coopère avec l’immunité adaptative et la régule.

Une des caractéristiques de l’immunité
innée est la présence, sur une même cellule,
de plusieurs récepteurs ayant une certaine
sélectivité, sans pour autant être
complètement spécifiques.
 Ces récepteurs sont les PRR, (patern
recognition receptor) et reconnaissent
des motifs des agents pathogènes
conservés au cours de l’évolution.
 Ils ont été découverts en premier chez la
drosophile, et ont été appellés « Toll »
 Il existe des récepteur Toll à la
surface des cellules, qui reconnaîtront par exemple les lipopolysaccharides de certaines
bactéries gram négatives.
 D’autres reconnaîtront les Gram positives
 Certains autres récepteurs Toll sont situés à l’intérieur de la cellule, dans les endosomes, et
reconnaissent les ADN viraux ou bactériens, tandis que d’autres seront dans le cytosol.
 Cette reconnaissance des différents agents pathogènes induit plusieurs voies de
signalisation qui vont permettre de déclencher des réponses immunitaires adaptatives ou
innées.
 Cela explique que les cellules de l’immunité innée aient une certaine sélectivité, et puissent
reconnaître le soi du non soi, sans pour autant être spécifiques d’un antigène donné.
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1- Les cellules de l’immunité innée

Les polynucléaires neutrophiles :
 Ce sont des cellules myéloïdes à granulation d’aspect « neutre » à la coloration au MGG.
 Leur noyau est polylobé.
 Ce sont les premières cellules à migrer vers un foyer inflammatoire : elles ont une action
rapide, phagocytaire et tueuse contre les bactéries à multiplication extracellulaire et les
champignons.
 Ils produisent aussi les médiateurs de l’inflammation.

Les Polynucléaires éosinophiles : Ils ont des granulations orange au MGG et ont un rôle dans la
défense anti-parasitaire

Les Polynucléaires basophiles : Ils ont des granulations violet foncé au MGG, et ont un rôle dans
les processus de l’allergie

Les Monocytes :
 Les monocytes sont des cellules phagocytaires.
 Leur noyau est unique, volumineux, à peine encoché (réniforme).
 Ils constituent la seconde ligne de défense contre l’inflammation, et arrivent donc après les
PN neutrophiles.
 Ils tuent les bactéries à multiplication intracellulaire (par exemple le bacille de la tuberculose),
et produisent de nombreuses cytokines et médiateurs de l’inflammation.
 Ce sont des cellules présentatrices d’antigènes se transformant en macrophages dans les
tissus.

Les cellules Natural Killer
 Ce sont des cellules non phagocytaires, capables de reconnaître et de tuer des cellules
infectées et malignes (le « soi altéré ») : ce sont des cellules de veille anti-tumorale.
 Elles sécrètent des cytokines telles que IFN gamma et le TNF-α (noms pas à retenir)
2- Rôle du complément dans la défense antibactérienne.



Le complément est un autre moyen de défense de l’immunité innée.
C’est un système constitué d’une trentaine de protéines
présentes dans le plasma et les liquides extracellulaires,
dont l’activation se fait en cascade (un peu comme la
coagulation) et est déclenché par l’agent pathogène luimême ou par un complexe antigène-anticorps.
Ce système peut entraîner une lyse bactérienne directe,
produire des médiateurs de l’inflammation qui attirent les
phagocytes et entre autres les polynucléaires neutrophiles. Il
permet la production de dérivés se fixant à la surface des
bactéries et facilitant leur phagocytose : c’est l’opsonisation.
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3- L’immunité innée est déclenchée rapidement par l’entrée de l’agent
pathogène qui émet des signaux de danger
L’agent pathogène déclenche un certain nombre de réponses immunitaire innées, car il émet un certain
nombre de signaux de danger lorsqu’il est introduit dans un tissu.

Parmi ces signaux de danger :
 L’activation du complément :
 Des fragments perméabilisent la
membrane capillaire et facilitent le
passage des éléments
plasmatiques sur le lieu de
l’infection.
 La molécule C5a est très
chimioattractante pour le
polynucléaire neutrophile, et
l’attire à proximité de l’agent
pathogène.
 Emission par le pathogène de Nformyl-peptides :
 Ce sont des peptides signaux des protéines bactériennes. Les bactéries se multiplient, et
produisent donc des protéines. Cette production induit le relargage des N-formyl-peptides, qui
sont de puissants facteurs chimio attractants des polynucléaires neutrophiles.
 Les motifs conservés à la surface des agents pathogènes sont reconnus par les TLR.
 Ces endotoxines, et autres agonistes des TLR activent les macrophages résidents (les
macrophages résidents sont présents dans tous les tissus, et portent des noms différents
dans chacun : cellules de Kupfer, cellules microgliales, ostéoclastes..)

Les signaux de danger induisent des réactions en chaîne :
 L’activation des macrophages résidents permet la production d’un grand nombre de médiateurs
de l’inflammation :
 Des chimioattractants lipidiques tels que le LTB4 (leucotriène B4), PAF (plaquette activating
factor) qui attirent les polynucléaires et les monocytes.
 Des chimiokines, dont l’Interleukine 8 (IL8) est attractante pour les neutrophiles, et le
monocyte chemoattractant protein 1(MCP1) pour les… monocytes.
 Plein de cytokines, qui vont réguler l’activation de ces cellules au niveau du foyer
inflammatoire : activer les Cellules NK, qui produisent l’interféron gamma qui active en
retour le macrophage résident.
 Les macrophages vont ensuite détruire les débris cellulaires issus de la lutte des cellules de
l’immunité innée contre les agents pathogènes.
 Quand le pathogène n’a pas pu être entièrement détruit, ses restes vont être pris en charge
par les cellules dendritiques immatures.
4- La cellule dendritique effectue le lien entre immunité innée et adaptative

Les résidus d’agents pathogènes non entièrement détruits sont donc pris en charge par les
cellules dendritiques immatures :
 La cellule dendritique immature phagocyte les résidus d’agents pathogènes.
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
Sous l’influence des cytokines produites lors de la première phase de l’immunité innée, les
cellules dendritiques vont maturer.
 Les cellules dendritiques matures ne
sont plus phagocytaires, mais
deviennent des cellules présentatrices
de l’antigène.
 Elles présentent l’antigène aux
lymphocytes T, induisent leur
différenciation et les réponses
immunitaires adaptatives.
 Les réponses immunitaires innées ont
donc lieu dans les tissus. Par
l’intermédiaire de la cellule dendritique,
qui passe des tissus dans les
vaisseaux lymphatiques pour rejoindre les ganglions, un lien est possible entre l’immunité
innée et l’immunité adaptative, qui a lieu dans les organes lymphoïdes périphériques.
Un petit tableau-bilan de cette partie sur
l’immunité innée :
III


Caractéristiques de l’Immunité Adaptative
L’immunité adaptative dépend des lymphocytes T et B.
Contrairement à l’immunité innée, il n’y a qu’un seul récepteur de reconnaissance par
lymphocyte, et il est spécifique de l’antigène.
La réponse immunitaire adaptative nécessite une sélection et une expansion clonale, et possède
une mémoire immunologique.
1- Cellules de l’immunité Adaptative


Lymphocytes B : Ils se transforment en plasmocytes, qui sécrètent de grandes quantités
d’immunoglobulines, des glycoprotéines ayant une fonction d’anticorps, et ayant pour fonction
l’élimination de microorganismes à multiplication extracellulaire.
Lymphocytes T :
 Lymphocytes T « helper » ou auxiliaires : Ils portent le marqueur CD4 et aident à la maturation
et à la prolifération d’autres cellules.
 Aide à la prolifération des lymphocytes B
 Aide à la prolifération et maturation des Lymphocytes T cytotoxiques.
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

Lymphocytes T cytotoxiques : ils possèdent un marqueur CD8 et permettent la destruction
d’agents pathogènes à multiplication intracellulaire comme les virus, en tuant les cellules qu’ils
ont infectés.
Lymphocytes T régulateurs : Capables de réguler les interactions entre toutes ces cellules, et
de moduler le système, pour qu’il ne s’amplifie pas de façon exagérée. Ils évitent les réactions
auto-immunes.
2- Molécules de reconnaissance spécifiques de l’Antigène

Il y a un type de récepteur par lymphocyte : l’immunité adaptative est spécifique, du fait qu’une
cellule reconnaît un seul épitope.
 La spécificité désigne l’affinité du récepteur pour l’épitope : le récepteur le plus spécifique de
l’antigène sera celui qui a la plus grande affinité pour l’épitope.

Le répertoire immunologique désigne l’ensemble des spécificités de reconnaissance pour faire
face au grand nombre d’antigènes dans la nature.
 Il existe environ 108 antigènes différents dans la nature : ce qui implique qu’il faut 108 récepteurs
différents pour avoir une spécificité de chaque récepteur pour un antigène.
 108 spécificités de LB
 2.107 spécificités différentes de LT
 Cette diversité de reconnaissance va être acquise lors de la maturation des cellules
immunitaires dans les organes primaires de l’immunité (moelle osseuse et thymus), par des
recombinaisons des gènes qui codent pour les parties variables des récepteurs. Chaque
partie variable d’un récepteur est différente de celle d’un autre récepteur.

Les récepteurs présents à la surface des lymphocytes
B s’appellent les B cell Receptor.
 Ils sont formés d’une immunoglobuline membranaire,
comprenant deux chaines lourdes et deux chaines légères.
 Ils sont ancrés dans la membrane du lymphocyte B
 Du côté N-terminal, on trouve les domaines variables :
l’enchaînement des acides aminés y sera différent d’une Ig à
l’autre, et par conséquent, ils reconnaîtront des épitopes
différents.
 Une fois l’épitope fixé, la cellule doit réagir. Cette
signalisation se fait par l’intermédiaire de molécules Igα et
Igβ, qui vont entrainer des cascades de signalisation qui vont
entraîner la prolifération et la différenciation du LB.

Les récepteurs présents à la surface des lymphocytes T sont
constitués de deux chaines α et β maintenues par des ponts disulfures.
 On trouve deux domaines N-terminaux, qui sont différents d’un
récepteur T à l’autre, afin de reconnaître les différents épitopes
présentés au récepteur T
 Le récepteur T est associé à différentes molécules, dont CD3
(marqueur spécifique des LT), une molécule capable d’instruire la
cellule que le récepteur a reconnu un antigène de façon
spécifique. Cela entraîne des cascades de signalisation qui
provoquent l’activation, la prolifération et la différenciation du LT.
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
Il existe plusieurs différences entre les
récepteurs des lymphocytes B et T
 Les LB possèdent une immunoglobuline
ancrée dans la membrane, qui peut
reconnaître un antigène natif, entier, et
soluble dans le milieu extracellulaire.
 Les LT possèdent un récepteur T. Celui-ci peut reconnaître un peptide dérivé de l’antigène,
transformé par une cellule présentatrice de l’Ag (principalement la cellule dendritique).
Cette cellule phagocyte l’antigène, et externalise un peptide dérivé de cet antigène sur les
molécules d’histocompatibilité. Le récepteur T reconnaît le peptide EN ASSOCIATION avec
la molécule d’histocompatibilité
3- Molécules d’histocompatibilité


Les molécules d’histocompatibilité
signent l’identité biologique d’un
individu : chaque individu à des
molécules d’histocompatibilité
différentes de celles d’un autre individu.
Elles ont également un rôle majeur
dans la réponse immunitaire, car elles
permettent la présentation de l’antigène
aux lymphocytes T.

Il existe deux classes de CMH : les
classes I et les classes II. A leur surface,
on trouve un sillon ou le peptide associé à la cellule présentatrice de l’antigène est lié.
 Les molécules d’histocompatibilité de classe I sont présentes à la surface de toutes les
cellules de l’organisme, sauf les globules rouges. (ce qui implique que l’importe quelle cellule
peut exprimer des peptides viraux à sa surface)
 Les molécules d’histocompatibilité de classe II sont présentes à la surface de certaines
cellules immunitaires : cellules dendritiques présentatrices d’antigènes,
monocytes/macrophages, lymphocytes.

Schémas du transport intracellulaire des molécules CMH de classe I et II
 CMH I : Une cellule est infectée par un virus. Cette cellule va produire des
protéines virales, qui seront coupées en morceau par le protéasome. Ces
peptides vont se loger dans le sillon de la molécule de CMH de classe I, au
moment où celui-ci se trouve dans le RE. Le CMH I associé au peptide est
ensuite exprimé à la surface de la cellule, ou il est reconnu par les
lymphocytes T cytotoxiques (CD8).
 CMH I  CD8

CMH II : Un antigène à multiplication extracellulaire est endocyté,
phagocyté par la cellule dendritique. Dans l’endosome, il « rencontre » la
molécule de CMH II.
La molécule qui recouvre le CMH II dans l’endosome est alors clivée,
pour permettre à la molécule de fixer le peptide dérivé de l’antigène
exogène.
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


Ensuite, le peptide associé au CMH II se présente à la surface de la cellule, et est reconnu par
des lymphocytes T auxillaires de type CD4.
CMH II  CD4
Les lymphocytes CD8 reconnaissent les peptides associés
aux molécules CMHI : en effet, la molécule CD8 aide à la
stabilisation de la molécule de CMHI
Les lymphocytes CD4 reconnaissent les peptides associés
aux molécules CMHII : en effet, la molécule CD4 aide à la
stabilisation de la molécule de CMHII
4- Signaux de costimulation

En plus de la reconnaissance spécifique de
l’antigène associé aux molécules du CMH par le
récepteur, il faut plusieurs signaux pour
déclencher la réponse immunitaire.

Souvent, la présence d’un seul signal d’activation
aboutit à une inactivation, une anergie
lymphocytaire. Il faut au moins deux signaux à la
surface du lymphocyte pour aboutir à son
activation.
5- Sélection et expansion clonale
L’immunité adaptative nécessite une sélection et une expansion clonale. En effet, il existe potentiellement
108 antigènes, donc 108 récepteurs.
A la naissance, il existe donc 108 petits groupes de lymphocytes capables de reconnaître les antigènes en
question, mais ils sont en petit nombre. Hors, une réponse immunitaire efficace nécessite un grand nombre
de lymphocytes..



L’immunité adaptative produit donc dès la naissance un
certain nombre de petits groupes de clones
lymphocytaires de même spécificité. Ces quelques
cellules de même spécificité doivent être amplifiées pour
aboutir à une réponse immunitaire efficace : c’est
l’expansion du clone initial.
La reconnaissance spécifique de l’antigène entraîne une
activation, une prolifération, une maturation du clone initial,
ce qui conduit à un plus grand nombre de cellules qu’à l’origine.
Parmi ces cellules, il y aura les cellules effectrices, qui vont défendre l’organisme et les cellules
mémoire, qui vont persister dans l’organisme.
 Expansion d’un clone lymphocytaire B

Le récepteur BcR reconnaît l’antigène 2. Cela provoque l’activation, prolifération et maturation
du lymphocyte B 2.
 Celui-ci mature d’une part en plasmocyte, qui synthétise d’énormes quantités
d’immunoglobulines anti-2 solubles.
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


D’autre part, des lymphocytes mémoires de
même spécificité, mais de meilleure affinité que
le clone initial sont produits. Lors d’un deuxième
contact avec l’antigène 2, les lymphocytes
mémoires sont stimulés et produisent des
lymphocytes mémoires et des lymphocytes
effecteurs : La réponse est plus rapide, plus
intense.
Dans la moelle, les lymphocytes B
maturent, et acquièrent la diversité de
reconnaissance de l’antigène, sans
contact avec ce dernier
Dans les organes lymphoïdes
secondaires, le lymphocyte reconnaît un
antigène, ce qui permet l’activation et
prolifération du clone de LB,
l’expansion clonale.
 Expansion clonale des lymphocytes T
L’expansion clonale des lymphocytes T suit le même principe que celle des lymphocytes B.


Les lymphocytes T CD4+ vont donner :
 Des cellules effectrices : les lymphocytes auxiliaires qui ont la propriété de pouvoir produire des
cytokines. On distingue les lymphocytes T auxiliaires TH1 et TH2 selon leur production de
cytokines
 Des cellules mémoire, ayant la même spécificité que le clone initial.
Les lymphocytes T CD8+ vont donner :
 Des cellules effectrices cytotoxiques
 Des cellules mémoires ayant la même spécificité que le clone initial
6- Illustration de la mémoire immunologique lors d’une vaccination

Dans l’hypothèse d’une vaccination contre le
tétanos, la première injection correspond à
l’injection de l’anatoxine tétanique, n’ayant
aucune action délétère sur l’organisme mais
entraînant une réponse immunitaire contre la
toxine du tétanos sauvage.
 En premier lieu, des IgM sont synthétisée,
suivies par les IgG. Cette réponse est dite
primaire, car très transitoire.
 Par contre, en cas de réinjection du même
antigène, il y aura une réponse secondaire, qui sera plus rapide, plus intense, et de
meilleure affinité.
 En cas d’exposition à l’antigène sauvage, au lieu de répondre à 10 à 15 jours, et de
développer la maladie faute d’avoir pu engendrer les cellules de l’immunité adaptative,
l’organisme répondra en 4 jours et éliminera l’antigène très rapidement.
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
Schéma Bilan : L’immunité adaptative (Le schéma bilan parle de lui-même, les explications à côté
ne font que le décrire)
 Les restes de l’antigène
non détruits par les
cellules de l’immunité
innée sont pris en charge
par la cellule
dendritique.
 Elle présente l’antigène
au lymphocyte T4,
grâce à ses molécules
d’histocompatibilité de
classe II.
 Cette reconnaissance
entraîne une activation
et une expansion
clonale des lymphocytes
T CD4 (l’interleukine 2
joue un rôle dans cette expansion clonale)

Cette expansion donne naissance à des cellules mémoire, et à des cellules effectrices
auxilliaires productrices de cytokines
 Les lymphocytes Th2 produisent certaines cytokines qui vont aider les lymphocytes B. En
effet, le lymphocyte B reconnaît l’antigène natif grâce à ses immunoglobulines membranaires,
l’internalise et présente l’antigène à la surface de ses molécules l’histocompatibilité de classe
II. Cet antigène est reconnu par le lymphocyte Th2, qui sécrète alors des cytokines
permettant au lymphocyte B de proliférer et de donner les lymphocytes B mémoire et des
plasmocytes producteurs d’immunoglobulines.
 Les lymphocytes Th1 produisent des cytokines (de nature différente) qui aident à
l’activation et prolifération du lymphocyte T CD8 immature. En effet, le clone de
lymphocyte T CD8 est séléctionné par reconnaissance d’une cellule infectée dans
l’organisme (la cellule dendritique, ou une autre). Une fois le clone sélectionné, les cytokines
du Lymphocyte Th1 permettent la prolifération et activation du T8 immature en
lymphocyte T CD8 cytotoxiques et en lymphocytes T CD8 mémoire.

Enfin, le lymphocyte T CD8 cytotoxique reconnaît l’antigène porté par les molécules du CMH I
à la surface de la cellule infectée, ce qui permet la libération de substances entrainant une lyse
cellulaire
Des lymphocytes T régulateurs régulent la réponse immunitaire et empêche une réaction
immunitaire autoimmune ou exagérée.

IV

Localisation des réponses immunitaires
Les réponses immunitaires innées sont tissulaires, et les réponses immunitaires adaptatives ont
lieu dans les organes lymphoïdes disséminés.
Les organes centraux de l’immunité sont la moelle osseuse, et le thymus, situé dans le médiastin
antérieur.
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
Les tissus sont draînés par des vaisseaux
lymphatiques. Ces vaisseaux lymphatiques sont
connectés à des ganglions lymphatiques, qui
ont une circulation afférente et efférente.
 Ils se jettent dans un canal commun, le
canal thoracique, qui se jette dans la veine
subclavière gauche : cela permet aux
lymphocytes drainés des tissus de
rejoindre le système artério-veineux
général.
 La réaction immunitaire, suite à la
présentation d’un antigène s’effectue dans le ganglion lymphatique. Des cellules mémoires T
ou B sortent du ganglion, et rejoignent la circulation artério-veineuse, et se distribuent dans tout
l’organisme.
Conclusion
La prof a sauté 2 diapos, concernaient des rappels sur les organes lymphoïdes centraux et périphérique, et
conclue sur l’immunité anti-infectieuse : no panic si ça vous paraît abstrait, tous les concepts développés dans ce
qui va suivre seront revus dans les prochains cours.

Les bactéries à multiplication extracellulaire, les parasites et champignons vont être
éliminés :
 Par des anticorps (lymphocytes B, et CD4+), qui vont neutraliser les toxines bactériennes,
inhiber l’adhérence aux épithéliums et permettre l’opsonisation.
 Par le système du complément, qui agit en conjonction avec les anticorps
 Par les polynucléaires neutrophiles.

Les bactéries à multiplication intracellulaire, les virus vont être pris en charge par :
 Les Lymphocytes T CD8 cytotoxiques qui détruisent la cellule infectée, aidés par les CD4 qui
les ont activés
 Les macrophages qui détruisent le pathogène
 Les cellules Natural Killer qui vont détruire des cellules cancéreuses ou modifiées.
PARTIE II : Les Antigènes
I-
Définitions

Un Antigène (Ag) est défini comme toute substance naturelle ou synthétique reconnue de
manière spécifique par une molécule de reconnaissance du système immunitaire (anticorps ou
récepteur cellulaire).

Le terme d’Immunogénicité concerne la capacité de déclencher une réaction Immunitaire.
 Un antigène est immunogène lorsqu’injecté seul à un animal, il entraîne une réponse
immunitaire, comme par exemple la formation d’un anticorps spécifiquement dirigé contre lui.
Cette notion est opposée à celle d’haptène.
Haptène : antigène (de très faible poids moléculaire, petite molécule) qui réagit avec une molécule
de reconnaissance du système immunitaire (Ac par ex)mais ne peut déclencher lui-même la
synthèse de cet Anticorps

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
II-
En injectant l’haptène à la souris, aucune
production d’anticorps contre l’haptène. Pour
observer une production d’anticorps contre
l’haptène, il faut coupler l’haptène à une grosse
molécule, le porteur, comme une sérumalbumine bovine.
Bases moléculaires de l’immunogénicité
1- Structures reconnues par le système immunitaire

Antigènes par exemple :
 L’injection d’une protéine humaine à une souris déclenche la production de beaucoup
d’anticorps contre les différentes structures de la protéine.
 Le sang coagulé de la souris donnera l’antisérum, qui comprendra tous les anticorps dirigés
contre les différentes structures de la protéine.
 Notion d’épitope ou déterminant antigénique


Un épitope est la plus petite structure chimique qui entre en contact avec le paratope de la
molécule de reconnaissance du système immunitaire.
Le paratope est le sillon formé par la réunion des domaines variables des chaines lourdes et
légères de l’anticorps, et qui est complémentaire d’un épitope donné.
 Importance de la configuration spatiale du nuage électronique de l’épitope dans la
reconnaissance de l’anticorps



On injecte à la souris un aminobenzène
sulfonate substitué en Méta, et lié à une protéine
porteuse.
La souris va synthétiser des anticorps dirigés
contre l’haptène substitué en méta, de forte
affinité.
L’affinité de l’anticorps anti-haptène sera moindre avec les aminobenzènes sulfonates
substitués en ortho ou para.
 Importance de la configuration spatiale de la molécule portant l’épitope

Exemple de la lysozyme : La lysozyme est une molécule
portant une boucle maintenue par un pont disulfure. Si on
l’injecte à une souris, on obtiendra des anticorps de grande
affinité contre la boucle.
 Si on isole la boucle, l’affinité est moins forte, et si on
réduit le pont disulfure, elle devient nulle.
 L’anticorps reconnait un épitope conformationnel, c’est-àdire formé d’acides aminés éloignés dans la structure
primaire, mais proches dans la structure tertiaire.
 Par opposition, les épitopes séquentiels sont linéaires, continus, et liés à la structure
primaire.
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 Localisation des épitopes au sein de la molécule

La localisation des épitopes dans la molécule influence leur capacité à être reconnus.
 Les anticorps reconnaissent des épitopes le plus souvent situés à la surface de la molécule
d’antigène
 Les récepteurs T reconnaissent des peptides dérivés de l’antigène transformé.
 Taille des épitopes


L’anticorps reconnaît 10 à 20 acides aminés d’une protéine, 5-6 sucres d’un polysaccharide
Le récepteur T reconnaît un peptide dépendant de la présentation par les molécules
d’histocompatibilité de classe I ou II.
2- Conditions de l’immunogénicité
 Reconnu comme différent de soi
 Origine de l’antigène par rapport au receveur


Un immunogène peut être synthétique ou naturel
Parmi les antigènes naturels provenant d’organismes vivants on distingue selon les différences
génétiques entre l’antigène et le receveur :
 Xénoantigène : Ag déclenchant une réaction immunitaire chez un individu d’espèce
différente de celle dont il est issu.
 Alloantigène : Ag déclenchant une réponse immunitaire chez un individu de même espèce
mais génétiquement différent.
 Autoantigène : Ag du Soi déclenchant une réponse Immunitaire contre lui-même (rupture de
tolérance)
 La nature de l’antigène influe sur son immunogénicité

En effet, la protéine est plus immunogène que les polysaccharides, qui sont plus immunogènes
que les acides nucléiques.
 Taille et complexité de la molécule



Pour être immunogène, une molécule doit posséder au moins deux déterminants antigéniques
différents. L’haptène, lui, correspond à une molécule, a un seul déterminant antigénique.
Plus la molécule est complexe, plus elle est immunogène.
Un bon immunogène est donc multivalent, et de poids moléculaire supérieur à 1000 Da, et avec
une certaine diversité de structure.
 Métabolisme


Pourquoi toute substance introduite dans l’organisme n’est pas immunogène ? Cela dépend du
métabolisme. Si la molécule est dégradée par le métabolisme, elle n’entrainera pas de réactions
immunitaires.
A l’inverse, un haptène, tel qu’un médicament peut se fixer sur un porteur et devenir immunogène
(possible avec certains médicaments)
 Voie d’introduction


Orale différent de parentérale.
La concentration, l’injection simultanée d’autres substances telles que les adjuvants, et la nature
génétique du receveur et notamment de ses molécules d’histocompatibilité sont d’autres paramètres
importants.
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III

Réactions croisées
Si deux antigènes A et B ont un épitope en commun, par
exemple 1, l’antisérum obtenu réagira contre les molécules A
et B car il contient l’anticorps anti-1 en commun.
Des épitopes voisins sur le plan de la structure reconnaissent le
même anticorps mais avec une affinité différente.
Dédicaces :
A ma mère, qui m’a soutenu sur tous les plans pendant la P1








Au groupe de l’amphi 6 : Mellie (C’est pour toi : (^=.=^), Gwen (et ses fantasmes de string éléphant), Kiki (et
son ballon de rugby), Julien (qui a réussi à taper le cours immonde sur le cholestérol), Valentin, Claire (ne
PAS lui laisser une tasse de café à proximité de vos affaires perso), Yoann (RIP chaise de jardin), Manon (qui
va éclater tous les P1 au concours), Hugo (incarnation même de la zenitude)
A mes meilleurs amis : Emilie, mon amie depuis maintenant plus de 10 ans, à David D. et son caractère de
cochon.
Au tuto : Sander (un extraterrestre je vous dis), Cyrielle (pour sa gentillesse inconditionnelle), Marine
C(Team UE1 !), Luc (présidennnnt), Clémentine, parce que je crois que j’ai jamais autant ris que depuis que
je te connais, Maxime, Sam.
Aux nouvelles belles rencontres de cette année : Anaïs, Nina (fuck youuuuu), Stan, Violette, Mon parrain
Vincent, Adrien, Elise
Aux autres : Vincent Greux (ils rigoleront moins quand ils auront aussi une calvitie, tu verras ^^), Fatou,
Marine F, Quentin, Andréane..
A la prof, qui nous a distribué les diapos en amphi (oui, je sais, j’y croyais pas, mais ça existe)
Aux D4 que je connais, qui vont tout déchirer aux ECN.
A tous ceux que j’ai oubliés, auxquels je pense, mais bon, on oublie forcément des gens…
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