Chapitre 2 : L`immunité adaptative
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Chapitre 2 : L'immunité adaptative Table des matières Introduction 3 I - I- Les anticorps 4 1. • La production des anticorps ...................................................................................................... 4 2. • La structure d'un anticorps. ...................................................................................................... 4 3. • Le rôle des anticorps ................................................................................................................. 5 4. • L'origine des anticorps. ............................................................................................................. 6 II - II- Les lymphocytes : cellules de l'immunité adaptative 7 1. • Les lymphocytes B .................................................................................................................... 7 2. • Les lymphocytes T4 .................................................................................................................. 7 3. • Les lymphocytes T8 .................................................................................................................. 8 4. • La maturation du système immunitaire .................................................................................... 9 Conclusion 11 Introduction Lorsque les mécanismes de l'immunité innée ne suffisent pas à éliminer un agent infectieux à partir d'une réaction inflammatoire, les cellules dendritiques migrent dans les ganglions lymphatiques. Elles emportent avec elles des fragments de protéines membranaires de l'agent infectieux associés à des molécules présentes sur leur membrane plasmique : les molécules du CMH. Dans les ganglions lymphatiques, les cellules dendritiques initieront une nouvelle phase de la réponse immunitaire : la réponse adaptative DOCUMENT 5 PAGE 275 L'immunité adaptative est propre aux vertébrés. Elle s'ajoute à l'immunité innée et assure une action plus spécifique contre des molécules, ou partie de molécules 3 I- Les anticorps I- Les anticorps I • La production des anticorps 4 • La structure d'un anticorps. 4 • Le rôle des anticorps 5 • L'origine des anticorps. 6 Qu'est-ce qu'un anticorps ? Comment agit-il pour maintenir l'intégrité de l'organisme ? 1. • La production des anticorps Lorsqu'un agent infectieux pénètre dans l'organisme (contamination) celui-ci produit des anticorps (immunoglobulines) : on parle de réponse adaptative humorale. Les premiers anticorps apparaissent quelques jours après le contact avec l'agent infectieux, alors que la réaction inflammatoire se poursuit. Les antigènes (molécules étrangères à l'organisme ) sont reconnus par les anticorps. La fixation des anticorps aux antigènes entraine une agglutination de l'antigène et la formation d'un complexe immun. Chaque anticorps produit est strictement spécifique d'un antigène donné, c'est-à-dire qu'il reconnait et se fixe sur un unique antigène porté par l'agent infectieux qui a contaminé l'organisme (et non à un antigène commun à plusieurs espèces de bactéries par exemple, comme les récepteurs PRR des cellules sentinelles). La réponse humorale (réponse adaptative impliquant la sécrétion d'anticorps) est donc plus spécifique que la réponse innée. 2. • La structure d'un anticorps. Les anticorps (encore appelés immunoglobulines) sont des protéines constituées de quatre chaînes polypeptidiques : - deux chaînes courtes identiques : ce sont les chaînes légères notées L. - deux chaînes longues également identiques : ce sont les chaînes lourdes notées H. Les extrémités des chaînes L et H constituent deux régions variables. Ces régions variables peuvent avoir des formes différentes d'un anticorps à l'autre. Un anticorps possède donc deux site de fixation à l'antigène (ou site antigénique). Ces sites sont constitués par des acides aminés dont la nature varie fortement d'un anticorps à l'autre. La structure tridimensionnelle de chaque site de fixation à l'antigène est complémentaire à celle de l'antigène reconnu par l'anticorps : c'est ce qui explique la spécificité antigène/anticorps. 4 I- Les anticorps Schéma d'un anticorps 3. • Le rôle des anticorps En se fixant sur les antigènes, les anticorps neutralisent celui-ci. Une molécule antigénique, qu'elle soit libre ou fixée à la surface d'un agent pathogène, ne peut plus interagir avec les molécules environnantes et donc perturber le fonctionnement de notre organisme. Les cellules phagocytaires possèdent des récepteurs de la partie constante des anticorps. Cela leur permet, une fois les anticorps fixés, de phagocyter et détruire l'ensemble du complexe immun. Les phagocytes reconnaissent tous les anticorps, quel que soit l'antigène auquel ils sont spécifiques, car cette extrémité des chaînes lourdes présente des séquences identiques d'un anticorps à l'autre. Ainsi, les anticorps agissent en collaboration avec les acteurs de l'immunité innée. Les anticorps dirigés contre les antigènes viraux peuvent bloquer la pénétration du virus dans sa cellule cible mais ils ne peuvent pas agir sur les cellules cibles déjà infectées. Expérience d'Ouchterlony et formation du complexe immun Schéma d'un complexe immun 5 I- Les anticorps 4. • L'origine des anticorps. Les anticorps sont fabriqués dans le réticulum endoplasmique rugueux des plasmocytes qui les sécrètent dans le milieu intérieur. Les plasmocytes ont pour origine des Lymphocytes B qui se sont différenciés suite à la reconnaissance de leur Antigène spécifique. La synthèse d'anticorps spécifiques nécessite des étapes successives importantes caractéristiques de l'immunité acquise : sélection, multiplication, différenciation, phase effectrice. differenciation LB L'élimination du complexe immun : la phagocytose 6 II- Les lymphocytes : cellules de l'immunité adaptative II- Les lymphocytes : cellules de l'immunité adaptative II • Les lymphocytes B 7 • Les lymphocytes T4 7 • Les lymphocytes T8 8 • La maturation du système immunitaire 9 Comment les cellules de l'immunité adaptative agissent-elles pour lutter contre les micro-organismes ? 1. • Les lymphocytes B o voir « l'origine des anticorps » Les plasmocytes sécrètent dans le milieu intérieur des anticorps libres. Un lymphocyte B ou un plasmocyte fabrique un type d'anticorps donné et un seul. 2. • Les lymphocytes T4 Lors de la réaction inflammatoires les cellules dendritiques phagocytent l'agent infectieux et expriment ensuite à leur surface des antigènes propres à l'agent infectieux. Ces cellules dendritiques se dirigent alors vers les ganglions lymphatiques et rentrent en contact avec les lymphocytes. Les Lymphocytes T4 possèdent des récepteurs Tcd4. Lorsque ceux-ci reconnaissent les fragments antigéniques présentés par la cellule infectée, ou par des cellules présentatrices de l'antigène (CPA), comme les cellules dendritiques, via leurs molécules du CMH, ils se multiplient et se différencient en LT4 sécréteurs (appelé aussi LT4 Auxiliaires) de messagers chimiques : les interleukines, et en Lymphocytes T4 mémoires. Les interleukines sécrétées agissent sur les lymphocytes B et T8 sélectionnées en stimulant leur multiplication et leur différenciation. 7 II- Les lymphocytes : cellules de l'immunité adaptative selection clonale La production des interleukines 3. • Les lymphocytes T8 Les lymphocytes T 8 possèdent des récepteurs TCD8 capables de reconnaitre un antigène. En réponse aux interleukines émis par les LT4 auxiliaires, les lymphocytes T8, dont le récepteur CD8 est spécifiques de l'antigène reconnu, se multiplient (prolifération clonale) et se différencient en lymphocytes T cytotoxiques. On parle de réponse adaptative cellulaire. Ces lymphocytes T cytotoxiques reconnaissent une cellule infectée par un virus car celle-ci exprime sur ces récepteurs du CMH des antigènes viraux. Ils se fixent sur cette cellule grâce à leurs récepteurs et détruisent la cellule infectée. Pour cela, libèrent des molécules toxiques, ce qui aboutit à la destruction de la cellule anormale. Les LTc éliminent uniquement les cellules présentant un antigène donné : ils sont spécifiques de cet antigène L'élimination de la cellule infectée par les Lymphocytes T cytotoxiques 8 II- Les lymphocytes : cellules de l'immunité adaptative 4. • La maturation du système immunitaire Les agents infectieux portent à leur surface des molécules (antigènes) qui sont reconnues par les cellules immunitaires. Or, en théorie, il peut exister une infinité d'antigènes différents. Cela implique pour notre organisme la création préalable d'une énorme diversité de cellules immunitaires ayant des récepteurs T ou des anticorps membranaires capables de reconnaitre ces antigènes. La fabrication de cette grande diversité de cellules immunitaires est possible grâce à des mécanismes génétiques complexes permettant de créer un nombre quasiment infini de récepteurs T et d'anticorps membranaires différents à partir d'un nombre limité de gènes. Ceci est possible grâce au phénomène de maturation des ARN. Toutes ces cellules immunitaires ainsi produites dans la moelle osseuse vont ensuite subir une sélection dans le thymus (pour les LT) ou dans la moelle osseuse (pour les LB) : c'est là qu'un grand nombre de ces cellules immunitaires sont éliminées car elles sont potentiellement dangereuses pour l'organisme : elles reconnaissent les antigènes dont la présence dans le corps est normale, on parle de cellules immunitaires autoréactives. Celles qui sont immunocompétentes, c'est-à-dire capable de défendre l'organisme contre des antigènes étrangers, sont libérées dans la circulation sanguine où elles circuleront en permanence. L'ensemble des cellules immunitaires immunocompétentes constituent le répertoire immunitaire d'un individu. La diversité des lymphocytes La maturation des lymphocytes 9 II- Les lymphocytes : cellules de l'immunité adaptative sélection Lymphocytes 10 II- Les lymphocytes : cellules de l'immunité adaptative Conclusion Schéma bilan : les mécanismes de la réponse adaptative Schéma bilan 11
