2ème chapitre : Les Processus Immunitaires mis en jeu au cours d

2ème chapitre : Les Processus Immunitaires
mis en jeu au cours d’une infection
Nous avons vu que deux processus interviennent :
 La sécrétion d’anticorps après l’introduction d’antigène.
 L’intervention de LT cytotoxique : les LT8.
Nous avons vu que l’insuffisance en LT4 entraîne l’immunodéficience.
La fabrication d’anticorps est le signe d’une réaction immunitaire, elle correspond à
une immunité qui est dite acquise. On appelle antigène tout élément étranger qui
déclenche une réaction immunitaire. Sur une bactérie, sur un virus … les différentes
molécules qui déclenchent les réactions immunitaires sont des antigènes différents,
on les appelle ainsi déterminant antigénique.
Les anticorps anti VIH ont la propriété de se fixer de façon sélective sur les
antigènes du virus (Test Elisa).
On dit qu’ils sont spécifiques, cette spécificité est liée à la structure moléculaire des
anticorps.
1. La structure moléculaire des anticorps
 Un anticorps est une immunoglobuline.
 Il est constitué de quatre chaînes polypeptidiques identiques deux à deux :
deux chaînes lourdes et deux chaînes légères.
 Chaque chaîne est constituée d’une partie constante identique pour tous les
anticorps et d’une partie variable dont la séquence change d’un anticorps à
l’autre.
 Les parties variables d’une chaîne lourde et d’une chaîne légère forment le site
de fixation et de reconnaissance de l’antigène. La variabilité de ces séquences
permet la spécificité de l’anticorps. La partie variable ne peut reconnaître
qu’un type d’antigène qui a une configuration spatiale complémentaire. Chaque
anticorps possède deux sites de fixation identiques.
 La partie constante porte un site de liaison non spécifique à des récepteurs
membranaires des macrophages, granulocytes et des LB.
2. Les conditions de sécrétion d’anticorps
Il faut un antigène.
2.1 Mise en évidence de la sécrétion
On peut mettre en évidence la sécrétion d’anticorps par électrophorèse. Le sérum de
l’animal qui a reçu une injection d’antigène se caractérise par la présence de gamma
globuline ; il est immunisé contre cet antigène.
2.2 La réaction antigène/anticorps
Les anticorps se lient aux antigènes spécifiques et forment des complexes immuns.
La formation des complexes immuns entre anticorps et antigène de virus ou de
bactérie empêche leurs pénétrations dans les cellules. Ils sont neutralisés mais ne
sont pas détruits. Les bactéries ne peuvent plus se multiplier. La fixation des
anticorps sur l’antigène de protéines solubles entraîne la formation de complexes
immuns insolubles qui précipitent.
2.3 Elimination des complexes immuns
Le principal processus est la phagocytose, les cellules phagocytaires c'est-à-dire les
granulocytes et les macrophages sont capables d’absorber des éléments étrangers ou
anormaux : les complexes immuns, les débris cellulaires des cellules infectées par des
virus ou bactéries, de cellules cancéreuses.
La formation d’un complexe immun active la phagocytose, cette activation est due à la
fixation des anticorps sur les récepteurs membranaires des phagocytes. Les
anticorps permettent de neutraliser puis de stimuler la destruction des corps
étrangers.
3. La sécrétion d’anticorps
3.1 Une méthode pour évaluer le nombre de cellules productrices d’anticorps
3.2 Les cellules productrices d’anticorps
Les plasmocytes sont les cellules productrices d’anticorps circulants.
Les plasmocytes proviennent des LB.
Chaque LB exprime sur sa membrane un anticorps membranaire capable de
reconnaître un antigène et un seul. On parle d’anticorps spécifique et/ou récepteur
spécifique de LB.
Chaque LB exprime environ 105 anticorps membranaires. Ces récepteurs sont mis en
place au cours de leur maturation dans la moelle rouge des os. Ils sont mis en place
avant tout contact avec l’antigène, on considère que chaque individu peut posséder
1010 types de LB différents. Tous les LB qui expriment le même anticorps
membranaire forment un clone.
La reconnaissance d’un antigène par un LB ou un clone de LB, conduit à la sélection de
ces LB et à leur activation, on parle de sélection clonale, elle a lieue dans les ganglions
de la rate.
Elle déclenche la multiplication des LB sélectionnés et les rend réceptifs à différents
signaux qui leur permettent de se différencier en plasmocytes sécréteurs
d’anticorps.
3.3 Conditions de sécrétion d’anticorps
a) Expérience de Claman (TP n°20+ livre p.343)
La production d’anticorps est importante quand les cellules possèdent des LB et des
LT (les LT4).
b) Chambre de Marbrook
On met en évidence une communication entre LB et LT4 par l’intermédiaire d’une
substance chimique capable de traverser la membrane qui sépare les deux chambres
de cultures. La coopération entre LB et LT4 se fait grâce à une hormone appelée
interleukine. Elle est sécrétée par les LT4 qui ont reconnu l’antigène. L’interleukine
est aussi appellée cytokine elle :
 Stimule la multiplication de LB on parle d’expansion clonale
 Stimule la transformation des LB en plasmocyte
 Stimule la sécrétion d’anticorps circulants par les plasmocytes
 Auto stimule le LT4 producteur d’interleukine
4. La destruction des cellules infectées par un virus
L’introduction d’un virus dans l’organisme est suivie par l’augmentation du nombre de
certains lymphocytes les LT8 cytotoxiques spécifiquement dirigés contre ce virus.
4.1 Origine des LT8
Ils se forment dans la moelle rouge des os et terminent leur maturation dans le
thymus, ils sont stockés dans les organes lymphoïques secondaires avant tout contact
avec l’antigène.
4.2 Mise en évidence de la spécificité des LT8 (livre p.344)
On observe une destruction cellulaire quand on met en présence des cellules
infectées par un virus et des LT8 provenant de souris sensibilisées au virus. Les LT8
sont les effecteurs d’une réponse immunitaire
- acquise : induite par l’antigène
- spécifique c'est-à-dire dirigée contre l’antigène qu’il a déclenché
Doc8 : les expériences de Zinkernagel et Doherty (1975)
4.3 La reconnaissance des cellules infectées
Les cellules infectées par un virus, les cellules anormales, les cellules phagocytaires
(les macrophages) expriment sur leurs membranes des antigènes (fragments
peptidiques étrangers ou anormaux) que ne portent pas les cellules saines. Les LT8
reconnaissent les antigènes exprimés grâce à des récepteurs spécifiques. Cette
reconnaissance est suivie par une activation des LT8, leur multiplication est
l’expression sur leurs membranes de récepteurs à l’interleukine.
4.4 La destruction des cellules infectées
La destruction se fait par contact entre une cellule infectée et un LTc.
Un LTc est un LT cytotoxique c'est-à-dire un LT8 qui a été activé.
La liaison du récepteur du LTc et de L’antigène présenté sur la membrane de la
cellule infectée déclenche l’exocytose de petites vésicules de sécrétions.
Ces vésicules libèrent des enzymes appelées perforine qui se fixe sur la membrane de
la cellule cible et forment un canal. L’entrée d’eau provoque l’éclatement de la cellule.
Les débris cellulaires sont éliminés par les macrophages (phagocytose).
Des LT4 spécifiques sécrètent de l’interleukine qui :
 Stimule la multiplication de LT8 activé
 Stimule leurs différenciations en LTc
 Stimule la production de perforine
5. Le rôle des LT4
Les LT4 expriment à leurs surfaces des récepteurs capables de reconnaître les
antigènes libres et les antigènes présentés par une cellule infectée ou anormale ou
par un macrophage.
La reconnaissance de ces antigènes provoque leurs stimulations et leurs
différenciations en LT4 sécréteurs d’interleukines. Les interleukines sont
indispensables à :
 L’expansion clonale des LB, des LT8 et LT4 (autostimulation)
 Leurs différenciations
 La production des molécules spécifiques
Le SIDA illustre bien le rôle primordial des LT4. Leur disparition progressive
s’accompagne d’une perte des capacités de production des deux effecteurs de la
réponse immunitaire :
Les anticorps par les LB et les LTc spécifiques.
6. Vaccins et mémoire immunitaire
On sait depuis longtemps que lorsque l’organisme a survécu à un agent infectieux il
est mieux armé pour se défendre contre lors d’un nouveau contact.
6.1Principe de la vaccination
On introduit dans l’organisme des antigènes sous une forme atténuée qui déclenchera
la réaction immunitaire sans déclencher la maladie. La comparaison du taux
d’anticorps produit à la suite d’une infection naturelle et à la suite d’une vaccination
montre que la production est la même. La production commence huit jours après
l’introduction de l’antigène. La production augmente beaucoup pendant un mois, après
un mois la production d’anticorps diminue progressivement.
La vaccination reproduit une situation naturelle celle de l’immunité acquise après une
première infection.
6.2Mise en évidence d’une mémoire immunitaire
Caractéristique de la réponse immunitaire au premier contact :
 Réaction lente (seize jours après l’introduction de l’antigène)
 Quantitativement peu importante
 Qui diminue rapidement
Caractéristique de la réponse immunitaire au second contact :
 Rapide (vingt quatre heures après l’introduction de l’antigène)
 Quantitativement élevé
 Qui diminue lentement (le taux d’anticorps reste élevé très longtemps voir
même toute la vie)
Il existe dans l’organisme des LB mémoires spécifiques et des LT8 mémoires. Si
l’individu rencontre à nouveau l’agent pathogène, les cellules mémoires déclenchent
une réaction immunitaire secondaire rapide et importante. On note qu’au premier
contact avec l’antigène une partie des LT et des LB sélectionnés et activés se
différencie en cellules effectrices qui n’ont qu’une durée de vie courte, certains LB
et LT se transforment en lymphocytes mémoires qui peuvent vivre plusieurs années.
Les lymphocytes mémoires se transforment en cellules effectrices beaucoup plus
vite que les lymphocytes qui n’ont jamais rencontré l’antigène.
La vaccination contre le VIH pose des problèmes :
 Un vaccin anti VIH ne peut se limiter à reproduire la réponse immunitaire
naturelle puisque cette réponse ne permet pas d’éliminer le VIH.
 Le VIH mute constamment il faut donc trouver un antigène accessible et
invariable et indispensable au développement du virus.
7. Le phénotype immunitaire
Le phénotype immunitaire acquis est caractérisé par l’ensembles des clones de LB et
de LT spécifiques, des cellules mémoires, des éléments effecteurs actifs (les LTc ,
les Anticorps, les plasmocytes)présents à un moment donné. Il résulta d’interactions
entre le génotype et l’environnement.
Chaque lymphocyte porte à sa surface des récepteurs spécifiques, ces récepteurs
sont présents en très grand nombre mais ils sont tous identiques et ne reconnaissent
qu’un seul type d’antigène.
Les récepteurs des LB sont des anticorps membranaires ou immunoglobulines
membranaire.
Les récepteurs des LT sont des récepteurs « T ».
La fabrication des récepteurs « T » et des anticorps membranaire se fait à partir de
recombinaisons génétiques aléatoires. Ces recombinaisons peuvent aboutir à la
production de lymphocytes dits autoréactifs c’est-à-dire dirigés contre l’organisme
qui les a produit, ils sont automatiquement éliminés. La rencontre avec des antigènes
modifie le phénotype immunitaire en l’adaptant à l’environnement. La vaccination est
un processus artificiel qui fait évoluer le phénotype immunitaire.