L`immunité adaptative, prolongeme

Thème 3 : Corps humain et santé
Chapitre 2 : L’immunité adaptative, prolongement de l’immunité innée
I/ Des acteurs moléculaires et cellulaires
Le virus de la grippe ou influenza se traduit par un brutal accès de fièvre, de la toux et des courbatures. Ce virus
possède une membrane qui est une double couche de phospholipides (enveloppe lipidique hérissée de spicules formées
par les glycoprotéines de surface, protéines comportant des groupements oligosaccharides). A la surface de cette
membrane, on a tout un ensemble de molécules. On a notamment des protéines présentes à la surface et qui
constituent pour l’organisme des déterminants antigéniques. A l’intérieur, on a une capside, enveloppe interne, faite
essentiellement de protéines et à l’intérieur on a le matériel génétique. Les capsides entourant le génome viral résultent
chacune de l'association d'une molécule d'ARN et de nombreuses molécules de nucléoprotéine (qui fait partie des
antigènes du virus). Dans le cas de la grippe, il s’agit d’une molécule simple brin d’ARN (il y a des virus à ARN et à
ADN). Pour se multiplier, les cellules ont besoin d’une cellule-hôte, ce sont des parasites. Un virus est une entité
biologique nécessitant un hôte, souvent une cellule, dont il utilise le métabolisme et ses constituants pour se répliquer.
(Les étapes du cycle de multiplication des virus : Phase d’absorption : interactions spécifiques entre ligands viraux et
récepteurs cellulaires (notion de tropisme)/Pénétration du génome viral dans la cellule hôte par endocytose, par fusion
membranaire ou par injection de l’acide nucléique dans la cellule hôte/Réplication et expression des gènes viraux
(classification de Baltimore)/Morphogenèse/Libération des particules virales par bourgeonnement ou par lyse
cellulaire.)(Les interactions avec la cellule hôte lors du cycle de multiplication : Arrêt des synthèses cellulaires :
inhibition de la traduction des ARNm cellulaires en protéines, dégradation des acides nucléiques
cellulaires/Utilisation de la machinerie cellulaire : utilisation des enzymes cellulaires telles que les ADN polymérases
lors de la phase précoce de multiplication des virus à ADN ; utilisation des nucléotides cellulaires pour la synthèse du
génome viral ; utilisation des ribosomes cellulaires pour la synthèse des protéines virales/Transformation de la cellule
hôte par intégration du génome viral dans le génome de la cellule hôte). Les cellules phagocytaires ne sont pas
pertinentes pour les virus (la réponse innée n’est pas la plus efficace : virus 80 à 100 nanomètre, cellule : de l’ordre du
macromètre).
1) Des modifications du sérum
Une infection virale se traduit par l’entrée d’un virus
dans une cellule cible suivie de sa multiplication
active et de l’envahissement du tissu infectée. Ce
signal de danger provoque une réponse innée
(inflammatoire qui répond à l’infection et se situe au
niveau de l’entrée du virus, la concentration virales
est alors à son maximum mais la réaction
inflammatoire diminue car elles n’ont pas permis de
juguler l’infection) mais aussi une réponse tardive
(quelques jours) qui se traduit par une forte
augmentation de la concentration sanguine en
anticorps (protéine complexe utilisée par le système
immunitaire pour détecter et neutraliser les agents
pathogènes de manière spécifique. Les anticorps sont
sécrétés par des cellules dérivées des lymphocytes B :
les plasmocytes) Les anticorps constituent l'immunoglobuline principale du sang, protéines de la famille des globulines
et qui sont le produit de l’immunité adaptative. Lors de la réponse innée, les cellules détectées vont être présentées par
le biais de CPA. La quantité d’anticorps reste élevée pendant plusieurs semaines (il y a mémoire de l’infection). L’ARN
de la grippe mute très facilement, raison pour laquelle on refait un vaccin contre la grippe chaque année (on prévoit les
mutations du virus de la grippe). Le taux de la gammaglobuline, anticorps reste très élevé dans le corps
2) Une réponse cellulaire à une infection virale
a) Expériences
Durant les douze premières heures, il y a une augmentation importante de tous les globules blancs dont les leucocytes.
Après douze heures, le nombre de macrophage et de granulocyte diminue (leur multiplication s’arrête), ce ne sont plus

les cellules qui interviennent principalement contre l’infection. L’immunité adaptative fait intervenir une autre
population de leucocytes : les lymphocytes (leur taux reste le plus élevé).
b) Différentes catégories de lymphocytes
Les lymphocytes ont le même aspect, ce sont des cellules rondes sans noyau qui ont un diamètre de 10 micromètres. Ils
possèdent des protéines à la surface de leurs membranes qui sont des récepteurs capable de se lier à l’antigène
(différentes catégories de récepteurs pour les différents lymphocytes)
Lymphocytes B possédant des récepteurs membranaires BCR
Lymphocytes T possèdent des récepteurs TCR, qui constituent deux sous-types caractérisés par des marqueurs
membranaires différents : CD4 ou CD8
c) Lutte contre l’infection et coopération cellulaire
Dans la réponse immunitaire adaptative, la défense contre un agresseur fait intervenir différentes catégories de
lymphocytes qui coopèrent entre elles pour éliminer l’agent infectieux. Sans lymphocyte, on ne combat pas l’infection
et chaque catégorie de lymphocyte a son rôle dans la réponse immunitaire adaptative. Il y a trois phases, la phase
d’induction (reconnaissance spécifique du non-soi ou du soi modifié aboutissant à la sélection des clones de lymphocytes
immunocompétents), la phase d’amplification (multiplication et différenciation des clones sélectionnés conduisant aux
cellules effectrices de la réponse immunitaire et à leur produit) et celle d’expression ou de réaction avec la structure du
non soi
II/ La réponse adaptative cellulaire
1) Le rôle des LTc
Les LTc ont un rôle essentiel dans la lutte contre les agresseurs lorsqu’ils ne se trouvent plus dans le milieu
extracellulaire, et sont ainsi inaccessibles aux anticorps. Un lymphocyte T cytotoxique (ou cellule TC) est un
lymphocyte T (un type de leucocyte) qui présente à sa surface des récepteurs pouvant se lier à des complexes formés
par un peptide présenté par une molécule CMH de classe. Une fois activées par un complexe CMH-antigène, les
lymphocytes T cytotoxiques libèrent la perforine, une protéine qui produit des pores dans la membrane plasmique des
cellules cibles et provoque leur lyse. Les lymphocytes T cytotoxiques libèrent également le granzyme, une protéase à
sérine, capable de pénétrer dans la cible par les pores occasionnés par la perforine et induire une apoptose (mort
cellulaire par voie extrinsèque) La surface de la plupart des lymphocytes T cytotoxiques possède la protéine CD8, qui
est attirée vers des portions de la molécule CMH de classe I. Cette affinité entraîne une liaison étroite entre la cellule T
cytotoxique et sa cellule cible lors de l'activation spécifique à l'antigène. L'association d'une cellule T cytotoxique avec
une protéine de surface CD8 est appelée lymphocyte T CD8+
La présence de cellules infectées ou anormales déclenche la production de lymphocytes cytotoxiques. Le contact entre
un LTc et la cellule-cible déclenche la libération de molécules toxiques qui induisent la lyse de la cellule : soit par
cytolyse (la membrane plasmique est perforée) soit par apoptose (la cellule s’autodétruit, se suicide).
En réponse à l’infection, les LTc sont produits alors qu’au début ils n’existent pas. Lorsque le nombre de virus devient
nul, le nombre de LTc diminue aussi, nous n’en avons plus besoin. Les LTc jouent un rôle important pour combattre
les maladies telles que la grippe. Un virus pour se multiplier doit parasiter une cellule. Les virus se trouvent donc en
multiplication dans nos cellules infectées. Pour que le nombre de virus diminue, il faut diminuer le nombre de cellules
infectées. Les LTc vont détruire les cellules infectées (les virus pourront moins se multiplier). Lors de ce que l’on
appelle le baiser de la mort, le LTc vient au contact de la cellule infectée qui va être lysée et dont la membrane
plasmique va se perforer, la destruction est faite par cytolyse (la perforine va former un canal où des granzymes vont
s’engouffrer pour protéolyser la protéine BID, apoptose par voie intrinsèque). Lors de l’apoptose ou suicide cellulaire, le
LTc envoie un message à la cellule pour qu’elle se suicide. Notons que les cellules cancéreuses sont reconnues comme
étrangères par les LTc et vont donc être détruites ; durant l’embryogénèse, le phénomène d’apoptose intervient lors de
la formation des mains.
2) La spécificité des LTc
Les LTc produits lors d’une réponse cellulaire tuent uniquement les cellules infectées par le virus avec lequel
l’organisme a été en contact : les LTc sont spécifiques d’un antigène. Chaque LTc porte sur sa membrane une protéine
appelé récepteur TCR qui reconnaît un unique antigène. Il existe des systèmes de reconnaissance spécifique de
l’antigène (le lymphocyte T ne reconnaît pas directement l’antigène). Le virus intègre son matériel génétique à la

cellule puis celle-ci va produire différents protéines du virus. Une cellule infectée par un virus va présenter en sa surface
un fragment de virus (une ou plusieurs protéines virales), un fragment d’antigène viral, le déterminant antigénique.
L’antigène est un peptide issu de la digestion de protéines du virus par la cellule infectée ; ce peptide s’associe à une
molécule du CMH et la cellule devient une CPA. Cette reconnaissance entraîne la fixation du lymphocyte et la
destruction de la cellule. Le récepteur T est constitué de deux chaines polypeptidiques identiques et au niveau de ces
deux chaines, on retrouve une partie constante ainsi qu’une partie variable qui est le site actif du récepteur appelé site
antigénique, lieu de la fixation de l’antigène. Pour fixer l’antigène, il faut absolument que celui-ci lui soit présenté par
une molécule du CMH. Le récepteur T va reconnaître la molécule du CMH et l’antigène, on parle de double
reconnaissance. Le contact entre un macrophage et un lymphocyte T8 stimule le macrophage et induit l’expression des
récepteurs membranaires à IL-2 à la surface des LT8, mais ceux-ci contrairement aux LT4 ne produisent pas d’IL-2 Les
virus circulants tout seuls ne sont pas reconnus par les lymphocytes T. L’interaction entre le récepteur T et le peptide
est assuré par une molécule du CMH. Le lymphocyte T ne reconnaît pas directement l’antigène. Dans le LTc, on a de
petites vésicules qui une fois le contact fait avec la cellule infectée vont libérer les produits qu’elles contiennent qu’on
appelle perforines (L’exocytose de petites vésicules de sécrétion fabriquées par l’appareil de Golgi va libérer des
molécules de perforine qui est une protéine cytolytique sécrétée par les lymphocytes va s'insérer dans la membrane
plasmique de la cellule cible et former un canal en se polymérisant permettant des échanges entre milieu intérieur et
extérieur). A cause de la différence ionique entre le milieu intracellulaire et extracellulaire, il va y avoir entrée massive
d’eau et de sel dans une structure qui est fermée et la cellule va gonfler puis se détruire éclatement de la cellule. Cette
entrée massive d’eau et de sel avec de plus l’entrée d’enzymes lytiques (protéases sécrétées par les LT) provoque la
destruction de certaines protéines et la cytolyse de la cellule. Lors de l’apoptose, la cellule se vide et il y a libération de
protéines ce qui crée des pores dans la membrane de la cellule. Les débris sont ensuite éliminés par les macrophages
3) L’origine des LTc
Il n’y aura réaction que si le LT possède les récepteurs T capables de reconnaître l’antigène. Les LT sont naïfs sauf un
qui va se relier au déterminant antigénique présenté par le CMH de classe 1. Ce contact fait en sorte que le LT va
s’activer et entraîne la multiplication cellulaire du LT activé (amplification clonale, les autres restent naïfs). Ces LTC
clones vont pour un certain nombre se différencier en LT cytotoxiques (et vont synthétiser des molécules de perforine
qui sont capables de léser les membranes plasmiques et de détruire les perforines de la cellule cible). Certains LTCD8
clones ne vont pas se différencier, ils vont rester en réserve, ce sont des LTCD8 mémoires. LA sélection clonale et
l’amplification clonale vont expliquer le temps de latence lors du premier contact. Lors des prochains contacts, les
lymphocytes mémoires sont déjà activés et vont se multiplier par mitose et la réponse immunitaire se fait
immédiatement
Les cellules dendritiques ayant phagocyté et digéré un élément étranger, par exemple sur les lieux d’une infection,
gagnent les ganglions lymphatiques où ils vont présenter l’antigène à de multiples lymphocytes T CD8.
Les étapes de la formation des LTc :
- La sélection clonale : Parmi les millions de clones de LT CD8, un seul est capable de se lier par son récepteur à
l’antigène exposé par la cellule présentatrice. Ce clone est alors activé, ce qui se manifeste par l’entrée en
division des cellules de ce clone.
- L’amplification clonale : Les cellules du clone activé se multiplient intensément par mitoses.
- La différenciation : Toutes les cellules du clone se différencient en LT cytotoxiques. Ces LTc quittent les
ganglions pour rejoindre les tissus infectés. Là, ils sont capables de détruire toute cellule exposant en surface le
même antigène que celui qui a sélectionné le clone préexistant de LT CD8. Ces LTc ont une durée de vie
limitée : ils meurent à mesure que l’infection régresse. Certains d’entre eux cependant persistent dans
l’organisme et ont une durée de vie plus longue (plusieurs années) avec la capacité de se multiplier pour
maintenir leur nombre : ce sont les LTc mémoire.
III/ L’interaction antigène-anticorps
1) Une interaction spécifique Mise en évidence par les tests d’Ouchterlony et Elisa
2) Le mode d’action des anticorps
a- La reconnaissance de l’antigène
Protéine en forme de Y constituée de l’association de 4 chaînes polypeptidiques semblables deux à deux (2 chaines
lourdes H et 2 chaines légères L) qui sont associées par des liaisons faibles et des ponts disulfure. Les anticorps sont
des protéines appartenant à la famille des gammaglobulines, ce sont des immunoglobulines. Ils sont localisés dans

l’ensemble des fluides qui baignent le milieu extracellulaire (le plasma sanguin, la lymphe, les sécrétions des muqueuses,
le lait maternel…)
Chaque anticorps comporte deux sites identiques de fixation à l’antigène, ainsi qu’un site pouvant être reconnu par les
récepteurs présents sur les cellules phagocytaires (100 premiers acides aminés).
Chaque anticorps est spécifique d’un antigène grâce aux acides aminés des zones hypervariables formant le site de
fixation de l’antigène (domaine de liaison avec l’antigène). Cette variabilité explique sa spécificité. La structure
moléculaire complémentaire du site de fixation de l’antigène et de l’antigène permet l’établissement de liaisons faibles
entre eux. Le reste de la séquence est relativement conservé d’un anticorps à un autre et forme sa partie constante.
b- L’action des anticorps
Les lymphocytes T sont incapables de reconnaître directement l’antigène. Le complexe immun est la liaison antigène
anticorps et son intérêt est de changer la physionomie du virus, l’anticorps ne détruit pas mais neutralise l’antigène.
Ces complexes agglutinent l’agresseur qui porte l’antigène et accélèrent son élimination en stimulant les phagocytes.
Ainsi, les macrophages possèdent des récepteurs membranaires qui se fixent sur la partie constante des anticorps et
induisent une phagocytose très efficace des complexes immuns. Certains granulocytes peuvent également grâce à des
récepteurs du même type se fixer sur les anticorps qui recouvrent un agresseur trop volumineux pour être directement
phagocyté (un ver parasite par exemple) et sécréter des enzymes permettant la destruction de l’agresseur. L’action des
anticorps implique ainsi une collaboration étroite entre les mécanismes de l’immunité innée et les mécanismes de
l’immunité spécifique. Les anticorps permettent donc de neutraliser les agresseurs et de stimuler leur élimination. Ils
agissent, entre autres, contre les molécules solubles dans les fluides de l’organisme (toxines bactériennes), les bactéries
exogènes (ne pénétrant pas dans les cellules), les parasites extracellulaires vers et les virus avant qu’ils n’aient pu
infecter leur cellules cibles
Formation du complexe immun : Les anticorps circulants se fixent à l’antigène pour former un complexe immun qui
neutralise l’effet pathogène de l’antigène
Elimination du complexe immun : L’élimination définitive des antigènes fait intervenir des mécanismes de l’immunité
innée, comme la phagocytose. La membrane des phagocytes possèdent des récepteurs capables de se fixer de manière
spécifique à la partie constante de l’anticorps. Cela favorise la phagocytose des agents infectieux ; il y a collaboration
avec les acteurs de l’immunité innée. Les cellules phagocytaires sont responsables de la destruction non pas de
l’antigène seul mais du complexe immun et ont une plus grande affinité pour le complexe immun que pour l’antigène
seul
IV/ L’origine des anticorps
1) Les cellules effectrices à l’origine des anticorps
Les lymphocytes T reconnaissent directement l’antigène à condition qu’il soit présenté par une molécule du CMH
Certains lymphocytes reconnaissent directement l’antigène grâce à leurs récepteurs membranaires.
Le lymphocyte B présente à la surface de sa membrane plasmique des anticorps membranaires (récepteurs BCR). Dans
les ganglions lymphatiques, il y a des plasmocytes qui sont plus gros et ont beaucoup d’organites cellulaires
contrairement aux LB. On a notamment le REG, réticulum endoplasmique granuleux (sorte de sac ou est fixé le
ribosome qui synthétise les protéines). Un plasmocyte est un LB différencié et est capable de produire 5000 anticorps
par seconde. Lorsqu’il est activé (reconnaissance de l’antigène par fixation sur les anticorps membranaires), le LB se
différencie en plasmocytes capables de sécréter les anticorps circulants (jusqu’à 5000 anticorps par seconde). Les
lymphocytes B sont responsables de la production des anticorps et donc de l’immunité humorale. Chacune des cellules
exprime sur sa membrane plasmique, un anticorps, capable de reconnaître un antigène et un seul. Avant tout contact
avec les antigènes, l’organisme possède environ 10^8 lymphocytes B différents caractérisés par leur anticorps
membranaires. Cette très grande variété d’anticorps constitue le répertoire immunitaire Elle permet à l’organisme de
faire face à l’incroyable diversité des agresseurs potentiels.
2) De la détection de l’antigène à la production des anticorps
Parmi les dizaines de millions de LB, seul peu d’entre eux vont reconnaître l’antigène (les autres sont des LB naïfs) ; ce
processus de sélection clonale se traduit également par la sélection de LB reconnaissant de plus en plus efficacement
l’antigène et prend place dans les organes lymphoïdes secondaires (rate et ganglions lymphatiques) et est déclenché par
la fixation de l’antigène sur l’anticorps membranaire, qui induit la multiplication (phase d’amplification) du LB et le
rend réceptif aux nombreux signaux qui vont lui permettre de se transformer en LB sécréteur ou plasmocyte (qui

possèdent plus de vésicules de Golgi qui sont liées au phénomène d’exocytose) produisant des anticorps. La
prolifération et la différenciation des lymphocytes B (qui se déroulent dans les organes lymphoïdes secondaires) sont
stimulées par des messagers chimiques sécrétés par les LT4 (activés par des récepteurs spécifiques qui détectent les
peptides). Il va y avoir ensuite amplification clonale du clone activé avec la mitose puis on va avoir soit de LB
mémoires soit des plasmocytes. Le rôle des LB est la réponse immunitaire humorale. La production d’anticorps en
réponse à l’entrée d’un antigène est le résultat d’un processus se déroulant en plusieurs étapes :
- Reconnaissance de l’antigène ou sélection clonale : Tous les anticorps portés par un LB sont identiques et
reconnaissent donc le même antigène (un tel LB est présent dans l’organisme à quelques milliers d’exemplaires,
ce qui est très peu, l’ensemble constituant un clone). L’organisme étant capable de reconnaître des millions
d’antigènes différents, cet organisme doit contenir autant de clones différents de LB que d’antigènes
susceptibles d’être reconnus.
- Amplification clonale des LB activés : Une partie des LB se différencie en plasmocytes, cellules sécrétrices
d’anticorps solubles dans le plasma. Une autre partie des LB produits se transforme en LB mémoire, cellules
non sécrétrices d’anticorps mais à longue durée de vie.
V/ La réponse immunitaire adaptative est une réponse sous contrôle (rôle des LT4)
Expérience de Claman. Pour que les LB soient capables de produire des anticorps solubles, il est nécessaire qu’il existe
une coopération cellulaire entre les LB et les LT.
Expérience de Morgan et Ruscetti qui apporte des précisions : la coopération cellulaire s’effectue par un agent soluble
qui est l’interleukine 2 (groupe de cytokine) dont l’action est d’induire la multiplication des lymphocytes.
Les LTCD4 sont au centre de toutes les réactions immunitaires adaptatives ; en leur absence il se produit une
immunodéficience. Les LT4 stimulés par les CPA sont indispensables à l’expansion clonale et à la transformation des
LB en plasmocytes et des LT pré-cytotoxiques en LT cytoxiques). Si les déterminants antigéniques sont associés aux
molécules du CMH de classe 2, ils seront reconnus par les LTCD4. Le sérum est constitué du plasma vidé du
fibrinogène, liquide, il contient des molécules dont des anticorps circulants (il y aura donc formation d’un complexe
immun). Le contact entre un macrophage et un lymphocyte T4 entraine la stimulation de chacune des cellules : L’IL-1
libérée par le macrophage se fixe sur les récepteurs membranaires à IL-1 du LT4 et induit l’expression des récepteurs
membranaires à l’IL-2 à la surface du LT4 et la libération par celui-ci de l’IL 2. Ils reconnaissent les antigènes présentés
par les CPA cellules dendritiques), se différencient en LTa (auxiliaires) qui produisent les interleukines 2.
Le SIDA se déclare quand le taux de LTCD4 devient trop faible ; les maladies opportunistes se développent
(tuberculose, cancer, pneumonie…) ce qui provoque le plus souvent le décès de la personne infectée.
VI/ Immunité adaptative et maturation du système immunitaire
1) Les organes lymphoïdes primaires
Les organes lymphoïdes primaires sont le lieu où les lymphocytes naïfs se différencient et acquièrent leur
immunocompétence. La différenciation se déroule en permanence dans la moelle osseuse rouge pour les lymphocytes B
et dans le thymus pour les lymphocytes T. Puis les lymphocytes, une fois l’immunocompétence acquise migrent vers les
vaisseaux lymphatiques et les organes lymphoïdes secondaires où ils sont stockés.
2) Acquisition de l’immunocompétence
Le phénomène d’épissage tient en partie du hasard et permet la production d’une multitude d’anticorps différents. La
sélection des LB et LT se font respectivement dans la moelle osseuse et le thymus. Parmi les LB produits, certains
peuvent attaquer les molécules du soi et l’organisme va les éliminer par apoptose. Les LB auto réactifs sont éliminées
dans la moelle osseuse. Deviennent immunocompétents les LB qui ne reconnaissent pas le soi. Les LT doivent
reconnaître le soi mais pas trop. Le pro lymphocyte T est « nu » et va fabriquer dans le thymus des marqueurs de
surface afin de devenir immature (toujours pas d’immunocompétence). Dans la zone périphérique, les LT qui
reconnaissent le soi, molécules du CMH sont conservés, les autres sont détruits par apoptose, il s’agit d’une sélection
positive. Pour acquérir la tolérance au soi, le thymus met tout d’abord en place une sélection vis-à-vis du CMH dite «
sélection positive », qui se réalise au niveau du cortex. En effet le thymus possède des cellules épithéliales qui
présentent les molécules du CMH du soi. De cette manière, les interactions entre les molécules du CMH des cellules
épithéliales et le TCR des thymocytes au stade double positif seront responsables de cette sélection positive ; on est
face à trois possibilités : Soit le thymocyte est capable de reconnaître la molécule du CMH avec une faible affinité, il
sera alors considéré comme acceptable et sera sélectionné positivement en recevant un signal de survie, soit le