La mémoire immunologique

Cours du 19/02/2008 ronéotypeur : Cécile DOLLINGER
Corinne TANCHOT
Page 1 sur 10
La mémoire immunologique
Seule la mémoire immunologique concernant les lymphocytes cytotoxique (LTCD8)
sera abordée dans ce cours.
I. Introduction
Dès le XVIIIe siècle, l’idée de mémoire immunologique contre les affections
virales apparaît, bien que ces termes ne soient pas spécifiquement employés
évidemment. En effet, en 1781, une épidémie de rougeole a ravagé la population
des îles de Féroé ; moins de 50 ans après, en 1846, une deuxième épidémie a
frappée cette même région : un physicien de l’époque, Ludwig Panum, note alors :
- les personnes âgées qui avaient survécu à la première épidémie
n’étaient pas attaquées par la suivante
- toutes les personnes qui n’avaient pas été exposées à la première
épidémie etaient attaquées par cette infection
Il en découle plusieurs conclusions capitales :
- l’immunité contre la rougeole dure très longtemps
- une ré-exposition au virus n’est pas nécessaire pour le maintien de
l’immunité à long terme
PLAN : I. Introduction
II. Les propriétés de la mémoire immunologique
1. Capacité de division
2. Capacité sécrétrice
3. Capacité de migration
III. Le maintien de la mémoire immunologique
1. Constatation
2. Les acteurs
3. Rôle fondamental des LTCD4
Réponse
Réponse
primaire
primaire Réponse
Réponse
secondaire
secondaire
Ag
Ag Ag Ag Temps en jours
Temps en jours
Phase de
Phase de
contraction
contraction
Phase
Phase
d
d’expansion ’expansion
Cinétique
Cinétique de la de la
réponse immunitaire
réponse immunitaire

Cours du 19/02/2008 ronéotypeur : Cécile DOLLINGER
Corinne TANCHOT
Page 2 sur 10
Antigène mâle
(10% MO cellules
mâles)
Receveu
rs
femelles
Rag2 -/-
0,5x106
Cellules mémoires
THY1.2
0,5x106
Cellules
naïves
THY1.1
Naive
Memory
Number
of Tg cells
per mouse
(1
0
-
6
)
Days After transfert
In vivo expansion
of naive and memory cells
0
1
0
2
0
5
0
0
1
0
2
0
3
0
4
0
II. Les propriétés de la mémoire immunologique
La réponse mémoire a plusieurs caractéristiques :
- quantitative : augmentation du nombre de LT dirigés contre l’Ag
- qualitative : augmentation du pouvoir cytotoxique du LT contre l’Ag
Cependant, ce fait peut être modulé par l’environnement. En effet, on a pu
observer que la mémoire immunologique pour un virus A, peut diminuer avec des
infections successives par des virus différents jusqu’à attrition (perte de
mémoire immunologique).
1. Capacité de division
Expérience :
Pour ces expérience, on utilise les souris femelles RAG2-/- qui ne peuvent plus
réaliser de réarrangement T, elle n’ont donc plus de cellules T mémoire mais que
des cellules T naïves.
Ces souris sont transgénique pour les chaînes  et  du récepteur T spécifique
de l’Ag de souris mâles et leur CMH est restreint au type H-2 Db.
On compare donc la capacité de division des LT mémoires par rapport aux LT
naïfs. Pour cela, sur les souris femelles Rag -/-, on injecte une quantité connue
de LT mémoire et naïfs marqué par 2 fluorochromes différents avec l’Ag
spécifique mâle.

Cours du 19/02/2008 ronéotypeur : Cécile DOLLINGER
Corinne TANCHOT
Page 3 sur 10
Le marqueur incorporé dans les
cellule LT naïfs et LT mémoires a
la particularité de diminuer de
moitié sa concentration à
chaque division cellulaire. Ainsi
on peut voir que la
concentration dans les cellules
naïves est beaucoup plus
importante et donc qu’elles ont
moins subies de divisions que les
cellules LT mémoires
Conlusion :
- le temps de division des cellules mémoires est + court
- le taux de division des cellules mémoire est + grand,
- la perte de cellules mémoires est réduite
Cette capacité est surtout due au contrôle de la mise en route du cycle
cellulaire, il y a plus de complexe cycline D/ kinase actif et donc l’entrée en
division est plus rapide.
T
Te em mp ps s a av va an nt t p pr re em mi iè èr re e d di iv vi is si io on n ( (h h) )
T
Te em mp ps s d de e d di iv vi is si io on n ( (h h) )
T
Ta au ux x d de e p pe er rt te e ( (h h) )
27
19
42
12
17
62
N
Na aï ïv ve e
M
Mé ém mo oi ir re e

Cours du 19/02/2008 ronéotypeur : Cécile DOLLINGER
Corinne TANCHOT
Page 4 sur 10
0.1
10
100
Naive 1
10
100
1000
IL-2 (pg/ml) IFN (ng/ml)
Memory
124
48 72
24
48 72
24
48
72
24
48 72
Rapid and efficient lymphokine secretion
Naive Memory
I
L
-L
2
I
FN
(f
g
r
./
ce
l
l
)
(f
g
r
.
/
c
e
l
l
)
N
aïv
e
0.5
3.5
14
190
Mémoire
0
2
5
5
0
7
5
10
0
% of the Tg
cells
LN
SP
BM
Memory
Naiv
e
2. Capacité sécrétrice
Expérience :
On réalise la même expérience en mesurant les concentrations de 2 cytokines
fortement liées à la fonction cytotoxique : IL-2 et IFNg. En bleu, les taux pour
les cellules naïves et en jaunes les taux pour les cellules mémoires.
Conclusion :
- la sécrétion est + rapide et + importante
- la fréquence est + élevée
- les cellules sont polyvalentes
La sécrétion des cytokines est régulée par des modifications épigéniques
(temporaires et réversible), par le système de ZAP70, CD3 et  phosphorylés,
et par l’activation des voies MAP kinases.
3. Capacité migratoire
Expérience :
On a déterminé la localisation des LT naïfs et mémoires sur les souris.
LN : Ganglions lymphatique
SP : système périphérique
BM : moelle épinière

Cours du 19/02/2008 ronéotypeur : Cécile DOLLINGER
Corinne TANCHOT
Page 5 sur 10
Conclusion :
- les cellules mémoires sont capables de migrer dans les tissus non
lymphoïdes
Cette capacité est contrôlée par les molécules de surface comme le CD62L, ou
par des chemokines dont le CCR7 qui est le plus important.
En effet, le CCR7 détermine la spécificité du lymphocyte :
- CCR7+ : LT mémoire spécifique des organes lymphoïdes (TCM)
- CCR7- : LT mémoire spécifique des tissus (Effecteur) (TEM)
Il existe différents modèles de différenciation qui sont proposés :
LT Naïf  Effecteur TCM TEM
LT Naïf  Effecteur  TEM  TCM
TCM
LT Naïf  Effecteur
TEM
III. Le maintien de la mémoire immunologique
1. Plusieurs constatations
Les cellules mémoires se maintiennent en l’absence de l’antigène; en effet, aprés
expositions à certains virus tel que le virus de Sendaï, Influenza ou le LCMV,
l’immunité reste efficace sans nouvelle exposition. D’autres Ag ne sont pas
totalement éliminés par l’organisme et peuvent concourir au maintien de
l’immunité, comme les virus latent (VIH, Herpès)
En absence de l’Ag, les cellules mémoires peuvent se maintenir grâce à leur
capacité acquise:
- elles sont capable d’interagir avec les complexes CMH+peptide, par
le biais des réactivité croisées
- elles sont capables de répondre à des facteurs de croissance.