les bases immunologiques de la vaccination

Vaccinologie –Les bases immunologiques de la vaccination – page 110
CARTERON-LARTIGUE
21/04/2009
Steph & Chloé
VACCINOLOGIE
14h00-15h00
S. Boulier
LES BASES IMMUNOLOGIQUES DE LA VACCINATION
Rappel : Le premier vaccin découvert est la vaccine (vaccin contre la variole) produit à partir de
Poxvirus bovin après avoir constaté que les agriculteurs en contact avec des bovins infectés au
Poxvirus étaient moins sensibles à la variole.
Depuis, les règles de production d’un vaccin ont beaucoup changées. Actuellement, un vaccin doit
regrouper deux qualités indispensables : efficacité et inocuité (l’idéal étant 0 effets secondaires).
L’objectif de la vaccination peut se voir à deux niveaux : une protection individuelle ou d’une
population exposée à un risque infectieux.
Le terme de vaccin regroupe toutes les préparations destinées à stimuler activement l’immunité
d’un individu afin qu’il développe une réponse immunitaire efficace quand il rencontrera l’agent
pathogène.
En fonction du vaccin utilisé on définit différents niveaux de protection :
 99% des vaccins ne protègent pas contre l’infection. Il est très rare d’avoir un vaccin
suffisamment efficace pour empécher l’infection. Dans ce cas, comme il y a infection, il y a
potentiellement excrétion de l'agent pathogène donc le risque épidémiologique persiste.
 Dans la grande majorité des cas le vaccin protège contre les symptômes et ne fait que
limiter la multiplication de l’agent pathogène. L’animal sera capable d’excréter l’agent
pathogène.
 Dans certains cas encore, le vaccin évitera uniquement l’apparition des formes les plus
graves liées à l’infection. Dans ce cas aussi l’animal excrète l’agent pathogène.
Exemple : le vaccin contre la tuberculose utilisé chez l’homme protège contre les formes graves de
tuberculose (tuberculose méningée ou osseuse) et pas contre la tuberculose pulmonaire.
En médecine véto, le vaccin contre la piroplasmose du chien protège uniquement contre les formes
rénales de piro.
Le vétérinaire praticien doit être capable de reconnaitre ces différents types de vaccins pour ne
pas exclure une maladie du différentiel sous prétexte que l’animal est bien vacciné mais aussi pour
prévenir le propriétaire des limites de protection du vaccin utilisé. Pour la majorité des
propriétaires, toute vaccination est synonyme de protection totale.
Il devra, aussi, être attentif au fait que lors de la mise en place d’une campagne de vaccination, il
est utile de vacciner seulement les animaux exposés au risque infectieux.
I. Le principe de base de la vaccination
Il est bon de rappeler que le système immunitaire est spécifique (il adapte sa réponse à l’antigène
présent) et a de la mémoire. Cette réponse mémoire est plus rapide et plus efficace que la
réponse primaire. Ce sont ces caractéristiques de la réponse mémoire que l’on met à profit lors de
la vaccination : le système immunitaire va bloquer la dissémination de l’agent pathogène dans

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l’organisme. Sans la mémoire, la réponse prendrait 3 semaines à se mettre en place et aura laissé
tout le temps nécessaire au pathogène pour se propager.
II. L’induction d’une réponse vaccinale protectrice
Il faut répondre à un certains nombres de question pour savoir si l’on peut développer un vaccin :
 Une réponse protectrice naturelle existe-t-elle contre l’agent pathogène dont on veut faire le
vaccin ?
Il existe deux types d’infections :
 Les infections aiguës :
- Si elles sont associées à la mort de l’individu, cela signe souvent le fait que la
multiplication de l’agent pathogène est trop rapide pour que la mise en place de la
réponse immunitaire. Ca ne veut pas forcément dire qu’il n’y a pas eu de réponse
immunitaire, seulement elle a été trop faible. On peut développer un vaccin dans
ce genre de cas, car la réponse immunitaire est efficace mais trop tardive.
- Si elles sont associées à la guérison de l’animal dans certains cas, cela montre que
le système immunitaire est apte à combattre l’infection. On peut donc envisager
aussi de produire un vaccin dans ce genre de cas.
 Les infections chroniques et/ou latentes :
L’agent pathogène est dans ce cas capable de s’installer dans l’organisme et de s’y maintenir alors
que la réponse immunitaire a eu le temps de se mettre en place. Il est donc en général plus dur de
mettre en place un vaccin car l'agent pathogène échappe au système immunitaire.
Il faut aussi évaluer la durée de la mémoire immunitaire pour valider l’utilisation et l’efficacité
d’un vaccin. Elle est variable en fonction de l'antigène.
Exemple : la rougeole induit une immunité à vie, le vaccin se justifie donc dans ce genre de cas.
Pour les gastro (ou la piro), l’immunité qui se met en place est de courte durée, ceci complique
donc la mise au point d’un vaccin efficace sur plusieurs mois(on choppe la gastro tous les 3 mois,
yeepi).
Pour améliorer l’efficacité des vaccins, il est indispensable d’isoler les facteurs de virulence des
micro-organismes et la connaissance de ces facteurs devient de plus en plus nécessaire pour
l’élaboration des vaccins du futur.
Remarque : Pourquoi les labos délaissent les vaccins anti-viraux au profit des vaccins anti-
bactériens ?
Les vaccins anti-viraux sont encore les plus nombreux et ont été les premiers développés parce
qu’ils étaient la seule solution pour se protéger des virus. A l’inverse, les antibiotiques très efficaces
dans la lutte contre les bactéries, sont responsables du faible nombre de vaccins anti-bactérien. Il
faut noter que ces dernières années avec l’augmentation des antibiorésistances, les industries
pharmaceutiques ont retrouvé un intérêt à développer ce type de vaccin.
 Quels sont les antigènes cibles de la réponse protectrice ?
Il existe aussi deux cas de figure :

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 Soit l’antigène est connu
Exemple : le vaccin anti-tétanique dont la cible est la toxine tétanique
Le vaccin contre la grippe, où les anticorps dirigés contre l’hemaglutinine et la
neuraminidase sont les anticorps neutralisants. Ce qui n’est pas sans poser de problèmes puisque
ces Ag connaissent une très grande variabilité.
Dans ce cas, on peut produire des vaccins.
 Soit l’antigène est inconnu
Pour certains, on a quand même réussi à developper des vaccins. Ce sont tous des vaccins vivants
atténués.
Exemple : la vaccine obtenue de façon empirique ou encore des vaccins contre la maladie de Carré
et la Parvovirose.
Pour les autres, on n'a pas réussi à developper de vaccin, et ceci est particulièrement vrai pour les
vaccins anti-parasitaires.
Exemple de la réponse humorale anti-trypanosomes
Il existe deux types d’antigènes : variants et invariants.
Les antigènes variants (comme le VSG = Variable Surface Glycoprotéine, plus de 1000 variants
différents) ont des anticorps protecteurs, qui permettent l’élimination du parasite et limitent sa
multiplication. Vu leur variabilité, ces antigènes sont aussi responsables de l’échappement à la
réponse immunitaire de l’hôte. Il est donc impossible de mettre en place un vaccin car ils sont trop
variables et nombreux, pourtant c'est bien contre ces protéines qu'il faut agir. Les antigènes
invariants sont plus ou moins accessibles pour le système immunitaire. Il sont nombreux : protéines
de structure, transporteurs…Mais les vaccins les utilisant sont inefficaces.
On s’est interessé alors aux facteurs de virulence qui sont responsables des signes cliniques chez
l’animal. Les vaccins développés consistent à induire une réponse immunitaire humorale contre
ces facteurs mais n’empèchent pas l’infection mais améliorent grandement le score clinique de
l’animal en cas de contraction de la maladie.
 Quel type de réponse immunitaire induire ?
 Th-1 si la multiplication est intracellulaire avec production de cellules cytotoxiques =
réponse cellulaire.
 Th-2 si la multiplication est extracellulaire avec production d’anticorps = réponse
humorale.
Remarque : Depuis quelques années on s’intéresse à la réponse Th-17 qui se met en place dans
certaines pathologies lors d’infections chroniques.
 Il faut savoir si on veut la production de cellules cytotoxiques ou d’anticorps.
Il faut connaitre le type de cytokines induites : IFNγ (Th-1), IL-4 (Th-2), IL-5 (réponse
mucosale).
Il faut garder en tête que le système immunitaire ne peut pas faire au même endroit et au même
moment une réponse th-1 et th-2 car les cytokines induites par la réponse th-1 inhibent les
cytokines induites par la réponse th-2 et vice-versa.
Lors d’erreur d’orientation du système immunitaire, cela induit une immunodéficience plus ou
moins associée à une immunopathologie, il faut donc toujours se demander si l’agent est intra ou
extra-cellulaire pour savoir quelle réponse induire.

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Les vaccins inactivés restent à l’extérieur de la cellule, ils sont donc efficace pour des agents qui
ont une multiplication extracellulaire soit un réponse Th-2 induite.
Les vaccins atténués sont efficaces contre les agents qui pénètrent dans la cellule, et induisent
une réponse Th-1. (La majorité des pathogènes dont on a pas trouvé de vaccin sont dans ce cas.)
Remarque : il est souvent délicat de produire des vaccins atténués (soit la souche est trop atténuée
soit pas assez) et pourtant c’est la majorité des agents contre lesquels on veut lutter.
 Quel profil immunologique et quels effecteurs pour cette réponse ?
Exemple de l’Herpès virus Canin de type 1 qui pose beaucoup de problème en élevage
(mortinatalité, mortalité des chiots avant le sevrage). L’objectif de la vaccination n’est pas de
protéger l’adulte (car asymtomatique et latent chez l’adulte) mais de protéger les chiots entre la
naissance et le sevrage.
Le système immunitaire des chiots est très inefficace donc ce n’est pas eux que l’on peut vacciner.
L’immunité utilisée est l’immunité passive transmise par la mère aux petits via le colostrum. Il faut
donc une concentration maximale d’anticorps maternels dans le colostrum. On veut une réponse
humorale car seul les anticorps sont capables de passer la barrière digestive. Les Ac protègent
contre les signes cliniques. Si le taux d'Ac est suffisant, il n'y a pas besoin de cellules cytotoxiques.
On vaccine les femelles gravides (et pas gestantes bordeeeeel) avant les chaleurs et 10 jours avant
la mise bas. Un vaccin inactivé suffit pour induire un réponse humorale et le vaccin utilisé est un
vaccin composés de sous-unités virales.
Remarque : de manière générale, les vaccins vivants atténués sont rarement utilisables chez les
femelles gravides car trop dangereux.
Autre exemple de la vaccination contre FeLV : La problématique est différente, on veut protéger
les adultes contre l'infection. L'agent pathogène est un rétrovirus qui entraine un infection
chronique avec une évolution lente. L'expression clinique est très variable. On ne sait pas atténuer

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suffisamment les rétrovirus donc on a utilisé des vaccins inactivés mais l'efficacité est très limitée.
On a donc examiné la réponse qui était efficace contre l'infection.
Il existe différents cas de figure:
- profil avirémique: les animaux sont naturellement résistants. Il y a une réplication virale locale
puis élimination du virus. Les cellules cytotoxiques apparaissent très précocément (7 jours après
l'infection) mais on ne sait pas combien de temps elles persistent. La réponse humorale est
classique avec apparition des Ac environ un mois après l'infection et persistance toute la vie.
- profil virémie transitoire: la virémie est de faible intensité et de courte durée. Le chat élimine
aussi rapidement le virus. Les cellules cytotoxiques apparaissent aussi précocément (vers le 7ème
jour) mais n'empêchent pas la virémie (14-42j). La réponse humorale est en revanche un peu plus
tardive entre 28 et 42 jours.
- profil virémie persistante: la réponse cytotoxique est beaucoup plus tardive ainsi que la réponse
humorale ce qui laisse le temps au virus de se disseminer. L'installation du virus est définitive avec
l'atteinte des noeuds lymphatiques.
On peut ainsi émettre l'hypothèse que pour avoir une vraie réponse protectrice il faut qu'il y ait
une combinaison de la réponse humorale et cytotoxique.La réponse cytotoxique permet de
limiter la réplication précocément. La production d'Ac, même tardive devrait permettre de
maintenir le virus en latence. On sait en plus que les Ac colostraux seuls semblent avoir un effet
protecteur très important contre l'infection alors qu’il s’agit d’une réponse uniquement humorale.
Les nouveaux vaccins induisent une réponse cytotoxique mais quasiment pas associée à une
production d'Ac. Ils ne protègent donc pas contre l'infection mais à priori la charge virale sera très
faible donc les animaux porteurs latents n'auront pas de signes cliniques. Attention, que ce soit les
anciens ou nouveaux vaccins, si l'animal est déjà infecté, la vaccination n'aura pas d'influence sur
l'apparition des symptômes.
 Quelles sont les cytokines dont on a besoin pour protéger l'individu ?
Il existe plus de 50 cytokines.Pour chaque micro-organisme il y en a une qui sera la mieux adaptée.
Exemple : contre la tuberculose il faut obtenir des cellules qui produisent une grande quantité
d'IFNγ pour avoir une bonne réponse protectrice.
En fonction du niveau de la réponse immunitaire que l'on va être capable d'induire, on aura ou
non une protection contre l'infection ou une protection contre les signes cliniques graves.
 Comment obtenir la bonne réponse immunitaire ?
Dans de nombreux cas, on a besoin d'une réponse Th-1 (intracellulaire, cytotoxique) et on ne sait
pas induire cette réponse sans utiliser de vaccins vivants atténués.
Il y a deux grandes voies pour contourner ce problème:
- la combinaison de vaccins de nouvelle génération induisant une réponse immunitaire mixte
- l'optimisation maximale des adjuvants qui ont un rôle majeur.
En fonction des vaccins, la réponse immunitaire va se mettre en place plus ou moins vite. On
cherche à produire des vaccins qui entrainent une réponse le plus rapidement possible et les
adjuvants ont un rôle très importants.
Exemple : Le vaccin actuel anti-grippal n’est pas assez rapide pour contenir la prochaine pandémie
de grippe. D’où l’intérêt de trouver des vaccins induisant une réponse immunitaire toujours plus
rapide.