antigène - Le Temps

PROPRIETES DES ANTIGENES
Les antigènes sont des structures moléculaires
reconnues spécifiquement par le système
immunitaire.
L'induction délibérée d'une réponse immunitaire
par injection d'une substance étrangère s'appelle
immunisation.
La dose, la voie d'administration et la forme de
l'antigène peuvent influencer l’induction et le type
de réponse immunitaire.
DÉFINITON ANCIENNE :
On appelle antigène toute substance étrangère à
l'organisme qui, introduite par voie parentérale, est
susceptible d'induire la formation d'anticorps avec
lesquels elle s'unira spécifiquement.
DÉFINITON ACTUELLE :
On appelle antigène toute espèce moléculaire
naturelle ou synthétique capable d'induire une réponse
immunitaire dans un organisme vivant et de réagir
spécifiquement avec les produits de cette réponse,
BCR/anticorps et récepteur T.
NOTION DE DÉTERMINANTS ANTIGÉNIQUES
OU ÉPITOPES :
déterminant antigénique ou épitope : structure moléculaire
de l'antigène reconnue par les anticorps au niveau du
paratope.
Les plus petits épitopes comptent 3 acides aminés.
Un même épitope peut se retrouver dans différents
antigènes.
Un antigène porte souvent plusieurs épitopes différents.
Un épitope correspond à une zone de 1 à 3 nm de diamètre,
soit
15 à 18 acides aminés pour une protéine, soit 5 à 6
oses pour un polysaccharides.
Un antigène = plusieurs déterminants, qui peuvent être
différents les uns des autres, chacun étant capable
d'induire la production d'un anticorps spécifique.
En réponse à l'introduction de cet antigène → réponse
contre différents épitopes : l'antisérum obtenu est dit
polyclonal.
NOTION D'IMMUNOGÈNES :
Capacité d’induction d’une réponse immunitaire et de
réaction spécifique, in vivo et in vitro avec les
molécules de reconnaissance ainsi induites.
Donc, bien que tous les immunogènes soient des
antigènes, tous les antigènes ne sont pas des
immunogènes.
Antigénicité = propriété d'un épitope de se lier au
paratope de l'anticorps ou du TCR.
NOTION D'HAPTÈNE :
Du grec "hapteïn" (attacher) : (LANDSTEINER 1921) =
des substances non antigéniques par elles-mêmes,
mais pouvant le devenir lorsqu'elles sont couplées à
des macromolécules porteuses ("carrier").
NOTION DE SPÉCIFICITÉ ANTIGÉNIQUE :
C'est la capacité de se lier avec des molécules de
reconnaissance.
Le pouvoir immunogénique d'une molécule (la capacité
d'induire une réponse immunitaire) ne préjuge en rien de
la spécificité antigénique de cette dernière.
DIFFÉRENTS TYPES D'ANTIGÈNE:
- naturels
- synthétiques
- artificiels (naturels chimiquement modifiés)
Parmi les antigènes naturels, on distingue des :
- xénoantigènes : antigènes présents chez tous les
individus d'une ou de plusieurs espèces distinctes de
celle du sujet immunisé.
- alloantigènes : antigènes inégalement répartis entre
les individus de la même espèce que le sujet immunisé
et entraînant la formation d'anticorps chez un individu
ne possédant pas l'alloantigène en question.
- autoantigènes : antigènes présents dans les cellules
ou les tissus mêmes du sujet immunisé.
PARAMETRES DU POUVOIR IMMUNOGENE
La notion d'immunogénicité est relative : le
pouvoir immunogénique dépend de :
facteurs intrinsèques ou paramètres structuraux liés à la
molécule d'antigène,
de facteurs liés à l'organisme dans lequel on l'introduit,
facteurs liés aux conditions expérimentales de l'immunisation.
PARAMÈTRES LIÉS À L'ANTIGÈNE :
Ce sont les caractères physico-chimiques de l'antigène qui
conditionnent son immunogénicité. Seuls
organiques peuvent être immunogènes.
les
composés
Parmi les différents paramètres structuraux on distingue
La
distance taxonomique : Encore appelée distance
phylogénique elle correspond au degré d' "étrangeté" entre la
molécule d'antigène et la molécule constitutive correspondante de
l'organisme receveur.
Paramètres physico-chimiques :
Taille moléculaire : Plus le volume d'une molécule est grand,
plus en principe son pouvoir immunogène est puissant.
L'agrégation éventuelle des antigènes est un paramètre
important : ainsi seuls les agrégats d'immunoglobulines,
obtenus par la chaleur, sont immunogéniques.
La
rigidité : Il faut que la structure moléculaire de
l'immunogène ne soit pas trop "molle", trop fluide car sinon la
fixation sur les récepteurs des lymphocytes qui, repose sur une
complémentarité tridimensionnelle, est trop lâche voire
impossible.
La complexité : Il faut une certaine diversité dans la structure
pour obtenir l'immunogénicité.
Paramètres biochimiques :
Les protéines :
Ce sont les composés les plus immunogènes.
Les protéines sont des molécules très antigéniques du fait du
polymorphisme de leur structure et des différences existant
entre espèces, entre individus.
Les glucides :
Ils sont immunogènes à l'état de polyosides.
Les
polysaccharides
constituent
des
édifices
moléculaires hautement diversifiés à la structure
complexe, et donc fortement antigéniques.
Les lipides :
Par eux-mêmes ils ne sont pas immunogènes, car leur
structure est sensiblement la même dans de nombreuses
espèces animales : ce sont des haptènes
Les acides nucléiques :
L'ADN pur, isolé, n'entraîne pas de réponse immunitaire
expérimentale.
Protéines > glucides >
acides nucléiques
lipides >
Le catabolisme :
Le catabolisme influe sur l'immunogénicité : plus il est
lent, plus la stimulation antigénique perdure et plus
l'immunogénicité croît.
Valence antigénique :
valence antigénique = nombre d'anticorps capable
de se lier simultanément à un antigène. Celui-ci peu
être vu comme la juxtaposition de plusieurs épitopes
différents, capables chacun d'induire la formation
d'un anticorps spécifique.
La valence est au mieux égale à la somme des
épitopes et le plus souvent lui est inférieur
notamment pour les molécules de haut poids
moléculaire
en
raison
de
phénomènes
d'encombrement stérique.
PARAMÈTRES LIÉS À L'HÔTE :
Gènes Ir :
Postulat de BENACERRAF : existence de gènes de
réponse immunitaire (gènes Ir) que les études
ultérieures ont identifiés comme étant, en grande
partie, les gènes du CMH de classe II.
Age :
Influe sur l'état de développement physiologique de
son système immunitaire, la qualité de la réponse
immunitaire.
Il est plus facile d'obtenir un état de tolérance chez
des animaux nouveau-nés.
PARAMÈTRES LIÉS AUX CONDITIONS D'IMMUNISATION :
Dose d'immunogène :
L'apport d'antigènes en fortes doses provoque une anergie ou
sidération du système immunitaire qui ne répond pas.
Une explication possible est la mort par apoptose des
macrophages (" indigestion ! ") par dysfonctionnement des
signaux de communication intercellulaires dû à une activité
macrophagique trop élevée.
L'apport répété d'antigènes renforce les réponses de l'organisme,
ce qui est mis à profit lors des rappels de vaccination.
Voies d'administration :
La voie d'administration dicte la localisation du contact
de l'antigène avec les cellules immunocompétentes.
L'apport
d'antigènes par voie orale active le système
immunitaire muqueux
Une tolérance orale par anergie semble s'installer lors d'un
apport élevé d'antigènes.
Lors d'une immunisation par voie intra-dermique, sous-
cutanée ou intra-musculaire l'antigène est retrouvé dans les
ganglions régionaux de drainage.
Lors d'une immunisation par voie intra-veineuse, ou intra-
péritonéale chez les petits rongeurs, l'organe lymphoïde
sollicité est surtout la rate.
La voie intra-veineuse tend à entraîner un état de
tolérance.
Les meilleures voies pour une réponse immunitaire positive,
notamment une bonne production d'anticorps, sont les
voies sous-cutanées, intra-musculaire et intra-dermique
(coussinet plantaire).
Adjuvants :
L'adjuvant de Freund est constitué d'huile
minérale et de mycobactéries tuées ; il permet le
relargage prolongé dans le temps de l'antigène.
L'adjuvant d'hydroxyde d'alumine diminue la
dégradation d'antigène par les macrophages.
Nature de l'immunisation :
NOTION
D'ANTIGÈNES
THYMODÉPENDANTS ET THYMO-INDÉPENDANTS
En fonction de la nécessité ou non de l'aide des
lymphocytes T pour la production d'anticorps on
distingue des immunogènes thymo-dépendants et des
immunogènes thymoindépendants
Antigènes thymoindépendants : Il s'agit le plus souvent
d'édifices de haut poids moléculaire de structure
répétitive d'un ou de quelques épitopes, souvent de
nature polyosidique et de catabolisme lent.
Deux types d'antigènes thymo-indépendants sont
Décrits :
Les antigènes thymoindépendants de type 1
possèdent des caractéristiques physicochimiques
qui en font à fortes doses des stimulateurs de tous
les lymphocytes B, immatures et matures. On parle
alors de mitogènes.
Les antigènes thymoindépendants de type 2 sont
des polysaccharides à structure répétitive, retrouvés
dans les parois bactériennes. Ils sont dénués
d'activité mitogène et ne peuvent stimuler que des
lymphocytes B matures.
Caractéristiques de la réponse immunitaire aux
antigènes thymoindépendants : réponse de type IgM,
de faible affinité sans cellules mémoire.
Caractéristiques de la réponse immunitaire aux
antigènes thymodépendants : réponse de type IgG, de
forte affinité avec cellules mémoire.
ANTIGENICITE
ANTIGÈNES POLYOSIDIQUES :
Ce sont des antigènes de structure simple comparés aux
protéines.
IL s'agit le plus souvent de déterminants séquentiels,
c'est-à-dire faits de la succession de plusieurs oses
(pentoses, hexoses ou heptoses) plus ou moins substitués
par des radicaux méthyl, acétyl, amine ou Nacétylamine
sur un groupement-OH.
Parmi les polyosides complexes on range
lipopolysaccharides (LPS) des entérobactéries,
glycoprotéines, les lectines.
les
les
ANTIGÈNES PROTÉIQUES :
Les
protéines et les polypeptides sont des
immunogènes le plus souvent thymodépendants.
Des
traitements physiques (chaleur), chimiques
capables de modifier leur conformation sont
susceptibles de modifier leur immunogénicité.
Travaux sur l'antigénicité des protéines pour la réponse
humorale :
L'immunogène doit avoir une taille minimale (1000
Daltons),
présenter
moléculaire,
une
certaine
complexité
posséder plusieurs déterminants dont la taille est
d'environ 10 à 20 acides aminés et qui doivent être
accessibles.
Ce
sont
plus
souvent
des
déterminants
conformationnels que séquentiels qui doivent
présenter un certain degré de mobilité pour
augmenter la complémentarité antigène-anticorps.
Il existe également des déterminants cryptiques
totalement inaccessibles sur la molécule native ;
de tels déterminants n'entraînent une prolifération in
vitro que des lymphocytes T sensibilisés in vivo avec le
peptide et non avec la protéine entière.
SUPERANTIGÈNE
A la différence des antigènes protéiques classiques,
les super-antigènes ne nécessitent pas d'être
apprêtés (tronçonnés en oligopeptides) pour se lier
au TCR.
On appelle ainsi des molécules capables de se lier,
sur leur versant externe, à des molécules de classe
II du CMH et aux chaînes Β du TCR.
L'activation qu'elles entraînent est donc
polyclonale, et intéresse un plus grand
pourcentage (10 à 15 %) de lymphocytes T que
celle spécifique médiée par l'antigène.
Il existe également des molécules d'origine
bactérienne (protéines A et G du Staphylocoque)
capable de se lier au BCR indépendamment du
site anticorps et d'activer de façon polyclonale les
lymphocytes B.