Fiche 11 : thème 3-A-3 - Cours de SVT niveau lycée
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Fiche de révision thème 3-A-3 : Le phénotype immunitaire au cours de la vie Lorsqu'un individu est infecté par un virus ou une bactérie, le plus souvent il en guérit. Il se trouve alors immunisé contre l'agent infectant. Si une deuxième infection a lieu, elle ne peut se développer. L'individu développe une réponse immunitaire rapide et de grande ampleur. Le premier contact a permis la mise en place d'une mémoire immunitaire. La vaccination utilise cette capacité de l'organisme à conserver la mémoire des antigènes auxquels il a été confronté. 1. La mémoire immunitaire Lorsque l'on injecte à un animal un antigène, on observe une réponse immunitaire primaire. Si l'on suit la quantité d'anticorps que produit l'animal suite à l'injection, on observe un délai de quelques jours avant que des anticorps anti-antigènes injectés ne soient détectés. Pendant ce délai, certains clones de lymphocytes ont été sélectionnés, amplifiés et différenciés en lymphocytes T auxiliaires sécréteurs d'interleukines et en plasmocytes sécréteurs d'anticorps. La quantité d'anticorps sécrétés passe par un maximum puis diminue. Les plasmocytes ont une durée de vie limitée, comme les anticorps qu'ils sécrètent. Si l'on injecte le même antigène à l'animal quelques semaines plus tard, on observe une réponse immunitaire secondaire. Le taux d'anticorps anti-antigènes injectés augmente beaucoup plus rapidement, plus fortement et plus durablement que lors de la réponse primaire. L'organisme de l'animal a donc gardé la mémoire du premier contact et répond plus efficacement lors du second contact. Il est immunisé. Ce qui est valable pour l'animal, l'est aussi pour l'Homme. Suite à des infections diverses, l'Homme se retrouve immunisé et ne peut développer à nouveau une infection par un agent pathogène dont il a déjà été guéri. La mémoire immunitaire repose sur des cellules à longue durée de vie. Lors de l’amplification qui suit la sélection des clones spécifiques de l'agent infectieux, certains lymphocytes ne se différencient pas selon la voie habituelle mais sont transformés en lymphocytes mémoire. Ces lymphocytes expriment les mêmes récepteurs membranaires (anticorps et TCR) que les clones dont ils sont issus mais en densité beaucoup plus importante. Ces lymphocytes ont une durée de vie très longue et sont très nombreux, beaucoup plus nombreux que les clones dont ils sont issus. Ces trois caractéristiques font que lors d'un deuxième contact avec le même antigène, la réponse immunitaire est beaucoup plus rapide. Au sein des lymphocytes, la mise en mémoire est permise par les lymphocytes B et les lymphocytes T4, T8. Aussi, lors d'un deuxième contact avec un antigène, ces lymphocytes B mémoire, en coopération avec les lymphocytes T4 mémoire, permettent une production très rapide de plasmocytes sécréteurs d'anticorps. L'agent infectieux est rapidement neutralisé et phagocyté. Les lymphocytes T8 mémoire en coopération avec les lymphocytes T4 mémoire permettent une production plus rapide de lymphocytes T cytotoxiques et donc une réponse immunitaire plus rapide contre les cellules infectées. L'immunisation conférée par la présence des lymphocytes mémoire peut durer toute la vie de l'individu contre de nombreux agents pathogènes. 2. La vaccination : application de la mémoire immunitaire Le principe des vaccins Le principe de la vaccination consiste donc à injecter un antigène, non pathogène, à un sujet. Les antigènes injectés présentent la même spécificité que des agents pathogènes. Suite à l'injection, l'individu développe une réponse immunitaire primaire spécifique et produit des lymphocytes mémoire. De ce fait, si l'individu vacciné est en contact avec l'agent pathogène, son immunisation le protège contre l'infection. Les vaccins sont divers. L'injection peut être réalisée avec différents constituants : - micro-organismes atténués : les manipulations génétiques permettent de faire perdre leur caractère pathogène à ces micro-organismes, mais leurs marqueurs moléculaires antigéniques spécifiques demeurent présents ; - micro-organismes inactivés : les micro-organismes sont détruits par la chaleur, mais conservent leurs marqueurs moléculaires antigéniques ; - marqueurs moléculaires purifiés ou synthétisés au laboratoire ; - toxines inactivées : certaines bactéries infectent l'organisme en produisant des toxines, l'inactivation de ces toxines par la chaleur ne leur fait pas perdre leur caractère antigénique. Selon les vaccins, une injection suffit ou bien il est nécessaire de réaliser plusieurs rappels. Les virus étant des micro-organismes qui mutent très rapidement, la vaccination peut être difficile à mettre en œuvre. - Il est nécessaire de pratiquer une vaccination contre la grippe chaque année, car ce virus n'est jamais le même d'une année sur l ' autre. - A ce jour, un vaccin à effet durable contre le VIH n'a pas été encore trouvé. La vaccination est importante pour l'individu qui peut demeurer en bonne santé et vivant mais aussi pour la population. En effet, elle permet de limiter le risque de contagion et d'infections épidémiques. Le rôle des adjuvants En règle générale, les vaccins sont constitués d'éléments antigéniques mais aussi d'adjuvants. L'objectif de l 'injection de ces adjuvants est d'accroître la réponse immunitaire adaptative contre les éléments antigéniques vaccinaux sans pour autant déclencher une réponse spécifique aux adjuvants. Ainsi, l'organisme répond-il plus fortement et produit-il plus de lymphocytes mémoire. Le rôle majeur de ces adjuvants est de stimuler la réponse immunitaire innée : - Les molécules des adjuvants ont des structures analogues aux PAMPs, marqueurs moléculaires portés par les parois bactériennes, les phagocytes sont ainsi plus activés et digèrent plus intensément les éléments antigéniques et donc présentent plus efficacement l'antigène. - Ces molécules stimulent le développement de la réaction inflammatoire, ce qui conduit à attirer plus de cellules de l 'immunité innée sur le lieu de l 'injection dont les phagocytes présentant l'antigène. L'injection d'éléments antigéniques vaccinaux est efficace mais à un degré moindre que celle associée aux adjuvants. La vaccination sans adjuvant est possible, mais elle nécessite souvent plusieurs rappels alors qu'une vaccination avec adjuvants ne nécessite qu'une seule injection. 3. Le phénotype immunitaire de l'individu Suite au contact avec l 'antigène, des clones sont sélectionnés, ils se multiplient et se différencient en diverses cellules effectrices de l'immunité adaptative : lymphocytes T auxiliaires, lymphocytes T cytotoxiques, plasmocytes et lymphocytes mémoire T4, T8 et B. Le phénotype immunitaire correspond, au niveau cellulaire, aux différents clones de lymphocytes B et T et de lymphocytes mémoire de l'organisme mais aussi aux cellules effectrices (plasmocytes, lymphocytes T auxiliaires, lymphocytes T cytotoxiques) et molécules effectrices spécifiques (anticorps) présents à un instant précis. Si de nouveaux antigènes sont introduits dans l'organisme, le phénotype immunitaire cellulaire de l'individu change. De nouvelles cellules effectrices, de nouveaux anticorps et de nouveaux lymphocytes mémoire sont produits. La présence de ces lymphocytes mémoire à longue durée de vie fait que le phénotype immunitaire est modifié durablement. La modification du phénotype immunitaire à l'échelle cellulaire a une répercussion sur le phénotype de l'individu à l'échelle macroscopique. En effet, l'individu se trouve immunisé et peut alors résister à une nouvelle contamination par le même agent infectieux et rester ainsi en bonne santé. La modification du phénotype immunitaire résulte des diverses infections que subit l'individu au cours de sa vie mais aussi de la stratégie vaccinale mise en œuvre. A la fin de ce chapitre, vous devez : Oui Connaître les acteurs de la mémoire immunitaire Connaître les différences entre réponse primaire et secondaire Expliquer en quoi consiste la vaccination d’un point de vue immunologique Connaître le rôle des adjuvants Expliquer l’évolution du phénotype immunitaire Non MÉMOIRE IMMUNITAIRE Réponse secondaire : ++ Rapide ++ Importante => Protection ‘’durable’’ EXO1 : QUESTIONS A CHOIX MULTIPLE EXO 3 : IMMUNITE ET VIRUS DE LA GRIPPE Q1. Quelles sont les caractéristiques de la mémoire immunitaire ? a. Elle fait intervenir des lymphocytes B. b. Elle fait intervenir des macrophages. c. Elle est de courte durée. d. Elle est non spécifique. Lorsqu’un organisme rencontre plusieurs fois au cours de sa vie le même agent pathogène, la réponse immunitaire vis-à-vis de cet agent est de plus en plus efficace. Q. Montrez à partir de l’étude du document que l’intensité des réponses immunitaires développées suite à des infections répétées par le virus de la grippe repose sur l’existence d’une mémoire immunitaire spécifique. Q2. Lors de la réponse immunitaire secondaire via les anticorps : a. On mesure un taux d'anticorps plus faible. b. On détecte la présence de plasmocytes de durée de vie plus longue. c. On détecte la présence de lymphocytes T mémoire. d. On mesure une sécrétion accrue d'anticorps spécifiques. Q3. Parmi les vaccins, on peut citer : a. L’injection d'éléments pathogènes. b. L’injection de virus. c. Parfois uniquement des adjuvants. d. L’injection de particules virales. Q4. Les adjuvants : a. Sont nécessaires à la vaccination. b. Sont utiles à la vaccination. c. Stimulent la réponse innée en facilitant la réponse adaptative. d. Sont des marqueurs moléculaires d'agents pathogènes. Q5. Le phénotype immunitaire du sujet : a. Est stable tout au long de la vie de l'individu. b. N’est pas modifié par les infections que contracte l'individu. c. Est modifiable selon la stratégie vaccinale du sujet. d. Est constitué, entre autres, des macrophages. EXO2 : RESTITUTION DE CONNAISSANCES Comment grâce à la vaccination, l'homme est- il capable de faire évoluer le phénotype immunitaire ? Q. Après avoir présenté le principe de la vaccination, vous expliquerez les modifications du phénotype immunitaire lié à la vaccination. Votre réponse inclura une introduction, un développement structuré et une conclusion. EXO 4 : LA VACCINATION CONTRE LE VIH La connaissance du système immunitaire et l’étude de la réaction des individus contaminées par le VIH (Virus de l’Immunodéficience Humaine) permettent aux scientifiques d’envisager des vaccins contre le virus du SIDA. Un de ces vaccins a été testé chez des singes macaques. Q. A partir des informations extraites des documents et de vos connaissances, expliquez le mode d’action du vaccin testé.
