Activité - Réactions Ag Ac

Activité 1 : Définition d’Antigène et d’Anticorps
Question : A l’aide du texte suivant définir la notion d’Antigène et celle d’Anticorps
Les substances, souvent étrangères à l’organisme, capable de provoquer une réponse de défense spécifique et
adaptée sont appelées antigènes.
Dans certains cas, cette réponse immunitaire spécifique permet la synthèse et la sécrétion de protéines des
immunoglobulines ( Ig) qui se retrouveront finalement dans la partie liquide du sang (plasma ou sérum)*
Les anticorps ainsi produits sont capable de reconnaitre et de se lier spécifiquement à un ou plusieurs sites en
surface de l’antigène appelé(s) déterminant antigénique ou épitope.
La reconnaissance de l’antigène ou plutôt du déterminant antigénique est très stricte : on peut la comparer à l’image
de la clé et de la serrure. Le déterminant antigénique ou épitope est une clé qui a une forme complémentaire de la
serrure : l’anticorps.
Cette reconnaissance favorise l’élimination de l’Ag dans l’organisme sans le détruire.
*Plasma partie liquide du sang prélevé sur anticoagulant, Sérum : partie liquide du sang prélevé sans anticoagulant.
Activité 2 : Structure de base d’un anticorps
Question : A l’aide du texte suivant légender le schéma de structure de base d’un anticorps
Un anticorps est une molécule de nature protidique. Il fait partie du groupe des globulines, les γ globulines : c’est
une immunoglobuline.
Il est constitué par l’association de quatre chaînes polypeptidiques reliées entre elles par des liaisons covalentes
(ponts disulfure) : deux chaines lourdes et deux chaines légères (comportant moins d’acides aminés). Chaque
anticorps s’organise en deux régions.
-
Une région hypervariable : la séquence protidique est différente d’un anticorps à l’autre. Chaque extrémité
de cette région constitue un paratope, capable de s’associer spécifiquement avec un épitope antigénique.
Une région constante : la séquence protidique est identique d’un type d’anticorps à l’autre. Cette région
comprend un site de fixation de cellules phagocytaires et le site de liaison à des protéines du complément.
Représentation schématique de la structure de base d’un anticorps (Ac)
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Document d’illustration du cours :
Structure des Ac : Les 5 classes d’immunoglobulines chez l’homme
(en fonction de la partie constante des Anticorps)
Document d’illustration du cours :
La structure tridimensionnelle d’un anticorps
Structure 3D obtenue après calculs à partir de résultats de laboratoires
Ou
Pour une représentation moins scientifique !!
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Activité 3
Les interactions entre un paratope d’un anticorps et un épitope d’un antigène à la loupe !
Portion de
l’épitope de
l’Ag
Questions
Portion du
paratope de
l’Ac
- Nommer les liaisons qui mises en jeu lors de l’interaction Ag-Ac
-Sont- elles des liaisons faibles ou des liaisons covalentes ?(Rappel : dans une liaison covalente un ou
plusieurs électrons sont mis en commun entre deux atomes)
-Sachant qu’il est parfois difficile de rompre un complexe Ag-Ac, que pensez vous du nombre de
liaisons établies entre un épitope et un paratope ?
Document de cours : les 2 types de réactifs contenant des Anticorps
Anticorps (ou sérum)
polyclonaux
Anticorps
monoclonal
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Document de cours : Les paramètres qui influencent les réactions antigènes-anticorps
Paramètre
Effet du paramètre sur l’interaction Ag-Ac
Conséquence pratique au laboratoire
pH
Le pH modifie l’ionisation de fonctions chimiques
(acide carboxilique -COOH, alcool –OH, amine –
NH2…) ce qui modifie les interactions et peut
aboutir si le pH est extrême à la dénaturation des
protéines.
On travaille souvent
à pH 7
pH des sérums humains et animaux
La force ionique modifie les charges ioniques à la
surface de la protéine. Si la force ionique est trop
élevée les protéines précipitent.
On travaille souvent à une force ionique
équivalente à celle d’une eau physiologique
(NaCl= 9g/L)
La température intervient dans l’agitation
moléculaire, Une température de 37°C plutôt que
4°C peut favoriser les rencontres entre molécules
et donc l’interaction.
On travaille souvent à température
ambiante ou à 37°C
Force ionique
Température
dans des tampons
ex : PBS : phosphate buffer saline
(= tampon phosphate)
Une température trop élevée dénature les
protéines, les Ac sont dénaturés au-delà de 55°C.
Solvants
organiques
L’alcool, l’acétone au-delà de certaines
concentrations provoquent une modification de la
forme des protéines, ce qui entraine leurs
dénaturations et empêche donc l’interaction AgAc.
On travaille en n’utilisant aucun solvant
organique ou en les éliminant
Document de cours : Importances des concentrations relatives en Antigène et en Anticorps dans la
formation d’un réseau visible à l’œil nu
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Activité : Indiquer pour chaque exemple, ce que l’on recherche, le (ou les) réactifs utilisés,
le nom de la technique utilisée, si l’analyse est qualitative ou quantitative.
Exemples d’analyses d’échantillons biologiques au laboratoire mettant en jeu des
réactions Antigènes-Anticorps (dites immunologiques)
Exemple 1 : Détection d’Ag à la surface des globules rouges pour déterminer le groupe sanguin d’un individu
Les épitopes d’Ag A et d’Ag B sont recherchés à la surface des hématies du patient. Pour cela, Les érythrocytes
prélevés sont mélangés soit avec des anticorps agglutinants anti AgA soit avec des anticorps agglutinants anti AgB.
Après validation de témoins, on observe une hémagglutination (agglutination des globules rouges) dés lors que les
hématies possèdent à leur surface les Ag qui interagissent avec les anticorps du réactif utilisé.
Exemple 2 : Dépistage de l’infection au VIH
Le diagnostic indirect de l’infection par le VIH se réalise 22 jours après l’exposition présumée au Virus
d’Immunodéficience humaine. Les molécules biologiques recherchées dans le sérum du patient sont les anticorps
anti-VIH .
Ce test de dépistage consiste en une technique ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) dont le principe repose
sur l’établissement d’un édifice moléculaire particulier. Les anticorps anti VIH présent dans le sérum du patient sont
pris en « sandwich » entre des Ag viraux fixés sur la surface du fond d’un puits de microplaque et des Anticorps antianticorps humains portant une enzyme. L’apparition d’un produit coloré due à l’hydrolyse d’un substrat par
l’enzyme témoigne de cet édifice moléculaire et donc de l’infection probable du patient par le VIH.
Exemple 3 : Dosage de gluten dans les aliments
L'utilisation de farine de blé et de gluten dans les aliments est extrêmement courante étant donné leur stabilité
thermique et leurs effets utiles sur, par exemple, la texture, la capacité de rétention et le goût. Le gluten est un
mélange des protéines prolamine et glutéline présentes dans le blé, le seigle et l'orge. La maladie cœliaque est une
intolérance permanente au gluten entraînant des lésions de l'intestin grêle. Elle est réversible grâce au suivi d'un
régime alimentaire sans gluten. Le Codex Alimentarius (Alinorm 08/31/26) définit un aliment « sans gluten » comme
un aliment contenant moins de 20 ppm de gluten.
Après extraction des gliadines contenant le gluten de l’aliment. Le dosage consiste en une technique ELISA (Enzyme
Linked Immunosorbent Assay) dont le principe repose sur l’établissement d’un édifice moléculaire particulier. Les
molécules de gluten sont prises en « sandwich » entre des anticorps anti gluten fixés sur la surface du fond d’un
puits de microplaque et des Anticorps anti-gluten portant des enzymes. L’apparition d’un produit coloré due à
l’hydrolyse d’un substrat par l’enzyme témoigne de cet édifice moléculaire. L’intensité de la coloration dépend de la
concentration en gluten de l’aliment. Après établissement d’une courbe d’étalonnage qui suit une loi mathématique
particulière, la concentration en gluten de l’aliment peut-être déterminée.
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Exemple 4: Titrage d’un sérum d’une femme enceinte pour étudier son immunisation vis-à-vis de l’agent de la
toxoplasmose.
La toxoplasmose est une pathologie due au protozoaire Toxoplasma gondii dont le cycle de vie est le suivant.
La contamination peut s’effectuer par :
-la consommation de viande de bœuf et de mouton mal
cuite,
- une hygiène incorrecte pour le lavage des mains et des
instruments de cuisine,
- la consommation de crudité mal lavés,
- un chat présent au domicile.
Cette pathologie est souvent bénigne (peu grave) mais elle
peut-être grave en cas de transmission de la femme enceinte
à l’embryon ou au fœtus (mort du fœtus ou atteinte du
système nerveux grave) et dans le cas d’un malade
immunodéprimé.
Cette technique d’immunofluorescence utilise des parasites tués et fixés sur une lame à puits. Après incubation du
sérum à différentes dilutions, la fixation des anticorps spécifiques de la patiente est révélée un anticorps antianticorps humain marquée avec une molécule fluorescente. La lecture au microscope à fluorescence permet
d’établir un titre, correspondant à la dernière dilution pour laquelle l’intégralité de la membrane du parasite
apparait fluorescente.
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