Chapitre 7 : IMMUNOLOGIE - Le site de la classe de Terminale S2

Chapitre 7 :
IMMUNOLOGIE
Introduction
Définition : SYSTEME IMMUNITAIRE (SI) : C’est un ensemble d’organes, de
cellules et de tissus dont la fonction est la défense du corps humain, c’est à dire le
maintient de son intégrité.
Propriétés : Un système immunitaire efficace implique :
 La distinction du soi et du non soi. Le soi étant défini par l’ensemble des
particularités moléculaires résultant de l’expression de son génome.
 L’existence d’acteurs spécialisés dans la réponse immunitaire (RI) : ce
sont les globules blancs (lymphocytes B, lymphocytes T4, lymphocytes
T8, macrophages, monocytes, polynucléaires)
Problème : Comment l’organisme réagit à une agression qui touche son propre
système immunitaire : le SIDA.
I Une maladie qui touche le systeme immunitaure : le SIDA (Syndrome de
l’ImmunoDéficience Acquise)
Définition : le SIDA : se caractérise par l’affaiblissement des défenses
immunitaires d’un sujet qui est alors atteint par des maladies opportunistes
(toxoplasmose, tuberculose...). L’agent infectieux responsable du SIDA est un virus
transmit par voie sexuelle ou sanguine.
A : Caractéristiques de l’agent infectieux du SIDA : le VIH (Virus de
l’Immunodéficience Humaine)
1) Le VIH est un rétro virus à ARN
- Le virus (n’est pas égal à cellule) est limité par une enveloppe lipidique
contenant des protéines de surface comme la protéine gp120. L’enveloppe
renferme une capsule protéique : la capside, à l’intérieur de laquelle on trouve le
génome viral : ARN simple brin ainsi qu’une enzyme : la transcriptase inverse.
(*)
Pour infecter une cellule hôte, l’ARN doit être transcrit en ADN double brin par
la transcriptase inverse.
Cf schéma :
1- Synthèse du brin complémentaire
2- Destruction de l’ARNv
3- Synthèse du 2
e
brin d’ADN
2) Le VIH reconnaît et infecte
certaines cellules du Système Immunitaire
- La pénétration du virus dans la cellule hôte nécessite la reconnaissance par la
protéine gp120 d’un récepteur membranaire des cellules, appelé CD4. L’enveloppe
virale fusionne alors avec la membrane plasmique de cette cellule.
Cf schéma
1- Fixation, reconnaissance
2- Pénétration du virus
Les cellules possédant des récepteurs CD4 sont des cellules du système
immunitaire : lymphocytes T4 et macrophages.
La reproduction du virus à l’intérieur de ces cellules se fait à partir de l’intégration
du génome viral à l’intérieur du génome de l’hôte.
Gp120
Transcriptase inverse
ARN
Capside
Enveloppe lipidique

B : L’évolution de la maladie au cours du temps
1) La détection de la séropositivité
Définition : SEROPOSITIVITE : fait de posséder des anticorps contre un virus
particulier (Exemple : séropositif pour le VIH signifie avoir des anticorps anti-VIH)
a Test ELISA
Cf TP
La coloration dans le puit indique la présence d’anticorps anti-VIH. On dit alors
que le patient est séropositif. Cependant on vérifie ensuite le résultat par un 2
e
test.
b Test Western blot
Il s’agit de mettre en évidence les anticorps anti-VIH spécifiques de chacune des
protéines du virus. On procède pour cela à une électrophorèse.
ELECTROPHORESE
Gp1
6
0
Gp120
P17
P24
Sens de
migration
des
anticorps
(du plus
lourd au
moins lourd)
Séropositif
phase SIDA
Séronégatif
Séroposit
if phase
asymptomatique
-
+
Dépôt initial
2) Les 3 étapes de l’infection par le VIH
Figure 13
(***)
- PHASE AIGUË OU PRIMOINFECTION :
On constate à partir de l’infection, une prolifération forte et brutale du nombre
de VIH dans le sang. Puis, au bout de quelques semaines, le nombre de VIH
diminue fortement. On constate également qu’après l’infection, le nombre de
lymphocytes T4 diminue quand le VIH augmente et ré-augmente quand le VIH
diminue. On en déduit que la cible du VIH est le lymphocytes T4.
On constate à partir de quelques semaines que le nombre d’anticorps anti-VIH
augmente. On en déduit que le système immunitaire réagit à l’infection, ce qui
explique la baisse du nombre de VIH.
- PHASE ASYMPTOMATIQUE (entre 1 et 7 ans après l’infection) :
On constate une production forte et constante d’anticorps anti-VIH ainsi que de
lymphocytes T cytotoxiques. On en déduit que le système immunitaire réagit
efficacement contre le VIH. On constate toutefois que la charge virale ne cesse
d’augmenter au cours du temps.
- PHASE SIDA DECLERE :
On constate que la charge virale explose tandis que le nombre de LT4 chute,
impliquant l’arrêt des réponses immunitaires (baisse des anticorps). L’individu peut
alors être atteint par n’importe quelle maladie. On parle de maladies
opportunistes.
II Les processus immunitaires mis en jeu
Problème : le VIH se déplace et prolifère dans le sang. Il est donc présent soit
dans le liquide sanguin appelé plasma ou sérum (ou humeur par les anciens) soit
dans les cellules infectée (LT4…). Pour éliminer le virus il faut que le système
immunitaire apprenne à la reconnaître puis à l’éliminer partout où il se trouve.
Il existe ainsi deux types de réponse immunitaire : l’une agissant dans le plasma,
l’autre agissant sur les cellules infectées :

A : La réponse immunitaire à méditation humorale (RIMH)
Définition : REPONSE IMMUNITAIRE A MEDIATION HUMORALE : Réponse
immunitaire faisant intervenir des protéines actives dans le sérum (à médiation
humorale ) dirigées contre un antigène spécifique. Il s’agit des anticorps.
Un antigène étant une partie (molécule de surface (gp120 par exemple)) d’un corps
étranger (virus, bactérie, microbe).
1) Les acteurs de la RIMH
a Structure et fonction des anticorps (Ac) ou immunoglobulines (Ig)
Définition : ANTICORPS : Les anticorps sont des effecteurs de l’immunité
acquise, c'est-à-dire dirigée contre un organisme étranger particulier. En d’autre
terme, un anticorps ne peut agir que contre un seul type d’antigène (ex : Anticorps
anti-gp120). Il s’agit dans tous les cas d’immunoglobulines, protéines circulantes
dans le sang.
Caractéristiques
• Structure moléculaire : un anticorps comprend 4 chaînes protéiques
identiques deux à deux : deux chaînes lourdes et deux chaînes
légères reliées entre elles par des liaisons disulfure.
• Chaque anticorps possède deux sites de reconnaissance de
l’antigène. Ces sites sont des parties très variables d’un anticorps à
l’autre. Ainsi il existe une grande variété d’anticorps différents
capables de reconnaître tous les types d’antigènes existant.
• C’est la complémentarité de forme anticorps/antigène qui assure la
spécificité des anticorps.
• La fixation d’un antigène par un anticorps entraîne la formation d’une
structure appelée complexe immun. Un anticorps ne détruit pas
l’antigène, il ne fait que le neutraliser et permet ainsi sa destruction
par des mécanismes innés d’élimination de ces complexes.
b Les lymphocytes B (LB) et plasmocytes
La synthèse d’anticorps est le signe d’une réaction de l’organisme à la présence
d’antigènes. Qui les produit ?
• Les anticorps sont produits par des lymphocytes B sécréteurs ou
plasmocytes.
• Les lymphocytes B sont des globules blancs particuliers possédants des
anticorps membranaires qui servent de récepteurs pour l’antigène. Chaque
lymphocyte B possède un seul type d’anticorps à sa surface et est ainsi
spécifique d’un antigène donné. Ces cellules préexistent dans l’organisme
avant tout contact avec un élément étranger.
c Les cellules phagocytaires (macrophages (M) et polynucléaire (PN))
Les cellules phagocytaires expriment à leur surface des récepteurs de la partie
constante des anticorps. Ils fixent ainsi les complexes immuns et les éliminent par
phagocytose.
SCHEMA (**)
1- Adhésion
2- Ingestion
3- Digestion
2) Le déroulement de la RIMH
Elle comprend trois étapes et nécessite la coopération des cellules immunitaires (LB
et LT4, M et PN).
a La phase d’induction
Elle consiste en la sélection des lymphocytes B spécifiques d’un antigène donné,
c'est-à-dire dont les anticorps membranaires sont complémentaires de cet
antigène.
• 1 : fixation/reconnaissance, par les anticorps membranaires des
lymphocytes B, de l’antigène.
• 2 : synthèse de récepteurs de surface à interleukine (par les lymphocytes
B…
b La phase d’amplification et de différenciation

• Elle nécessite l’intervention des LT4 aussi appelés LT auxiliaires. Ces
cellules stimulent la multiplication des LB et leur différenciation en
envoyant sur elle une molécule chimique (~ hormone) appelée interleukine
(IL).
• Elle aboutit à la formation d’un important clone de LB (ensemble de
cellules identiques génétiquement) puis à la transformation de certaines
LB en plasmocytes sécréteurs d’anticorps. Les autres restent en
mémoire…
c La phase effectrice
• Sécrétion des anticorps spécifiques de l’antigène par les plasmocytes (plus
de 1000 par seconde et par cellules !).
• Fixation des antigènes par les anticorps pour former des complexes
immuns.
• Destruction des complexes immuns par les cellules phagocytaires.
BILAN (***)
B : La réponse immunitaire à méditation cellulaire (RIMC)
Objectif : Eliminer les virus ayant déjà contaminé les cellules de l’organisme. La
seule possibilité consiste à détruire ces cellules infectées. La RIMC fait
intervenir les lymphocytes T4 (LT4) et les lymphocytes T8 (LT8) ou lymphocytes
cytotoxiques.
a La phase d’induction (ou reconnaissance)
Elle consiste en la reconnaissance d’un antigène particulier par des LT4 et des
LT8 spécifiques de cet antigène. L’antigène est exprimé à la surface des cellules
infectées.
b La phase de multiplication clonale
- Les LT8 ayant reconnu l’antigène, expriment à leur surface un récepteur à
interleukine.
- Les LT4, ayant eux même reconnu l’antigène, sécrètent l’interleukine dont le rôle
est de stimuler les LT8.
- Les LT8 stimulés se multiplient puis se différencient en LT cytotoxiques.
c La phase effectrice
- Exercice 1
• On constate que seul les cellules infectées par un antigène donné sont
détruites par les LTC qui lui sont spécifiques. En effet, les cellules non
infectée ou infectée par un autre virus ne sont pas détruites.
• Le LTC reconnaît la cellule infectée grâce à la fixation de ses récepteurs
sur les antigènes présentés à la surface de cette cellule. Le LTC détruit
alors la cellule en lui injectant un poison : la perforine.
BILAN (***)
C : Le rôle central des LT4
Par leur production d’interleukine, les LT4 stimulent la RIMC et la RIMH. Leur
destruction dans le cas du SIDA est donc à l’origine de l’arrêt des réponses
immunitaires.
BILAN (******)
III Les vaccins et la mémoire immunitaire
1) Mise en évidence de la mémoire immunitaire
- Exercice 3
• Un dosage précis des anticorps montre qu’il existe :
 Une réponse immunitaire primaire : l’augmentation du nombre d’anticorps
n’a lieu qu’une semaine après le contact avec un antigène spécifique et est de
faible intensité.
 Une réponse immunitaire secondaire : lors d’un 2
e
contact avec le même
antigène, l’augmentation du nombre d’anticorps est immédiate et de forte
intensité.
On en déduit qu’il existe des cellules spécifiques de cet antigène, gardées en
mémoire par le sang (LB et LT4)

2) Utilisation de ce principe : la vaccination
Un vaccin est un agent (virus, bactérie, anatoxine) non pathogène mais qui conserve
à sa surface des antigènes susceptibles de déclencher une réponse immunitaire
primaire. Ils préparent ainsi une réponse immunitaire secondaire plus efficace.
3) Les espoirs pour un vaccin contre le VIH
Dans le cas du SIDA il s’agit de trouver un vaccin qui n’est pas vaincu par les
défenses immunitaires naturelles. Le virus du SIDA mutant constamment, la
difficulté pour mettre au point un vaccin est d’identifier une protéine invariable et
accessible à la surface du virus.
- Exercice 2
 De 0 à 2 : la concentration de VIH et celle de LTc augmente en parallèle.
On en déduit que la RIMC n’est pas efficace.
 De 2 à 4 : la concentration de VIH diminue. Celle d’anticorps augmente et
celle de LTc est forte. On en déduit que la RIMH et RIMC sont efficaces.
 Après 4 : les concentrations de VIH, d’anticorps et de LTc sont
constantes. On en déduit que RIMH et RIMC sont efficaces mais non
suffisantes pour éliminer le VIH.