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