TP7

TP7- ROLE DES LYMPHOCYTES DANS LA REACTION IMMUNITAIRE ADAPTATIVE :
Réponse humorale et réponse cellulaire
Constats :
On sait que les effecteurs de la réaction immunitaire acquise sont :
- les d'anticorps sécrétés par les plasmocytes responsables de la protection du milieu circulant.
- les lymphocytes T (LT4 et LT8) responsables de la protection des populations de cellules.
On sait que l’immunité acquise suppose la mise en place d’une mémoire immunitaire
 L’infection par le VIH a montre que les LT4 qui expriment de nombreux récepteur CD4 à leur surface, sont les principales
cellules cibles du virus et que leur diminution semble être la principale cause de l’immunodéficience généralisée –apparition
des maladies opportunistes- constatées lors de la phase symptomatique
Rôle exact de chaque catégorie de lymphocytes ?
Caractéristiques de la réponse humorale et de la réponse cellulaire ?
Mécanisme de coopération entre les différents types cellulaires ?
Activité : On cherche à connaître l’origine des cellules effectrices des réactions immunitaires acquises qui apparaissent après
l’initiation de la réponse adaptative par les cellules de l’immunité innée présentatrices de l’antigène (CPA) dans les gangli ons
lymphatiques, et à savoir comment évolue le phénotype immunitaire au cours des rencontres avec les antigènes
(Groupes d’enseignement réciproque, documents polycopiés)
Quatre sujets sont abordés :
- Former des groupes de recherche de 4 élèves. Les élèves d’un groupe travaillent en commun sur un sujet pendant 35 minutes. A l’issue
du temps imparti, chaque groupe est devenu un groupe d’experts.
- Former des groupes d’enseignement réciproque comprenant au moins 4 experts de spécialités différents. Chaque expert enseigne aux
autres membres du groupe ce qu’il a appris dans son groupe d’expert. (35minutes)
Communication des recherches Chaque groupe d’enseignement réciproque élabore ensuite un schéma bilan du déroulement de
la réponse immunitaire adaptative à une contamination bactérienne ou virale.
SCHEMA BILAN, LEGENDE MINIMUM ATTENDUE :
9-Immunité acquise, immunité innée
1-Le nom de toutes les cellules ou molécules représentées
10-Les étapes de la réaction immunitaire adaptative - à préciser2-Intégrité du milieu extracellulaire / des populations de cellules
3-Effecteurs de la réponse immunitaires - à préciser11= substance circulante : IL = interleukine
4-Lyse de la cellule infectée
12= étape suivante
5-Phagocytose, phagocyte
13= stimulation de
6-Anticorps, complexe immun
14M = mitose
7-CPA ( cellule présentatrice de l’antigène)
8- RPV (reconnaissance des peptides viraux)
Prolongement TP7 : amener le livre séance suivante
1 le sida, un effondrement des défenses immunitaires p322_323.
En quelques phrases (tirer une ou deux infos importantes de chacun des documents) répondre à la problématique de l’activité.
2- Le répertoire immunitaire : Page 324_325
Après avoir défini le répertoire immunitaire, expliquez comment les milliards de clones de lymphocytes différents qui circulent dans notre
organisme sont générés.
DE LA DETECTION DE L’ANTIGENE A LA PRODUCTION DE CELLULES EFFECTRICES
LES LYMPHOCYTES B ET LA REACTION A MEDIATION HUMORALE (1)
Des anticorps spécifiques apparaissent dans le sang et la lymphe, quelques jours après l'entrée d’un antigène, ils participent à
l’élimination de l’antigène, préservant ainsi l’intégrité des milieux circulants
Quelle sont les étapes qui conduisent à la réaction à médiation humorale ?
Doc.1 : les cellules productrices d’anticorps
Peu après la pénétration d’un antigène dans l’organisme, l’apparition d’anticorps spécifiques circulants dans le sérum,
s’accompagne du gonflement des ganglions lymphatiques.
-L’utilisation d'anticorps marqués reconnaissant la partie constante des anticorps a contribué à montrer que, dans les
ganglions, seuls deux types de cellules fabriquent des anticorps.
Anticorps à la surface des LB (a)
Anticorps dans le Réticulum endoplasmique (b)
Les lymphocytes B et les plasmocytes appartiennent au même clone cellulaire. Ils sécrètent les mêmes anticorps
(mêmes gènes). Les anticorps des LB restent fixés sur la membrane cellulaire, ceux des plasmocytes produits en
quantité très supérieure sont sécrétés dans le sang et la lymphe par exocytose.
Doc.2 : les lymphocytes ne reconnaissent qu’un seul type d’antigène
Un anticorps membranaire de LB
Les caractéristiques des récepteurs B
Doc.3 : les plasmocytes cellules
dérivées des lymphocytes B
sont les cellules sécrétrices
d’anticorps solubles (Cellules
effectrices), anticorps identiques à
ceux du clone de lymphocytes B
activés
Un plasmocyte est un lymphocyte B activé
par la reconnaissance de son antigène
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LES LYMPHOCYTES B ET LA REACTION A MEDIATION HUMORALE (2)
Quelle sont les étapes qui conduisent à la réaction à médiation humorale ?
Doc4: de la détection de l’antigène à la production massive d’anticorps adaptes à cet antigène
Sélection clonale
La production d'anticorps en réponse à
l'entrée d'un antigène est le résultat d'un
processus complexe qui se déroule en
plusieurs étapes.
1. Reconnaissance de l'antigène : La
sélection clonale des LB activés :
Tous les anticorps portés par un LB sont
rigoureusement identiques et donc
capables de reconnaître le même
antigène un tel LB est présent dans
l'organisme. à quelques milliers
d'exemplaires, l'ensemble constituant un
clone.
L'organisme étant capable de reconnaître
des millions d'anti gènes différents, nous
devons admettre que cet organisme
contient autant de clones différents de LB
que d'antigènes susceptibles d'être
reconnus.
2. Amplification clonale des LB
activés :
L'activation d'un LB (qui nécessite
l’intervention d’une autre catégorie de
lymphocytes T) se traduit par une
multiplication intense de cette cellule
par mitoses.
3. Différenciation des LB
Amplification
clonale
Différenciation
• Une partie des LB se différencie en
plasmocytes, cellules sécrétrices
d'anticorps.
• Une autre partie des LB produits se
transforme en LB mémoire, cellules non
sécrétrices d’anticorps mais à longue durée de vie et spécifiques de l’antigène à l’origine de leur apparition.
Doc5: PHASE EFFECTRICE DANS LES DIFFERENTS TISSUS
Collaboration entre les effecteurs de l’immunité innée et adaptative
Intervention des effecteurs de l’immunité acquise : les anticorps
neutralisent l’antigène
Intervention des effecteurs de l’immunité innée :
Les phagocytes (macrophages ou monocytes) phagocytent le complexe immun
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DE LA DETECTION DE L’ANTIGENE A LA PRODUCTION DE CELLULES EFFECTRICES
LES LYMPHOCYTES TCD8 ET LA REACTION A MEDIATION CELLULAIRE (1)
Les LTCD8, préservent l’intégrité des cellules de l’organisme, après activation ils deviennent cytotoxiques et détruisent les
cellules devenues indésirables comme les cellules infectées par des virus et des cellules cancéreuses.
Quelles sont les étapes qui conduisent à l’élimination des cellules de l’organisme devenues indésirables ?
Doc.1-L’existence de lymphocytes cytotoxiques, des cellules effectrices
Doc. 2 –Les caractéristiques des récepteurs T
.
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DE LA DETECTION DE L’ANTIGENE A LA PRODUCTION DE CELLULES EFFECTRICES
LES LYMPHOCYTES TCD8 ET LA REACTION A MEDIATION CELLULAIRE (2)
Quelles sont les étapes qui conduisent à l’élimination des cellules de l’organisme devenues indésirables ?
Doc.2-L’origine des lymphocytes T cytotoxiques
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DE LA DETECTION DE L’ANTIGENE A LA PRODUCTION DE CELLULES EFFECTRICES
LES LYMPHOCYTES T CD4 PIVOTS DE LA REACTION IMMUNITAIRE ADAPTATIVE(1)
Les LTCD4 activés se transforment en cellules effectrices les LT auxiliaires
Comment les LTCD4 jouent-ils un rôle fondamental
dans l’ensemble des réactions immunitaires adaptatives ?
Doc1 l’expérience de Clamant (1966) révèle une condition nécessaire à la production d’anticorps
Doc.2- l’expérience de Morgan et Ruscetti (1975) permet l’interprétation de l’expérience de Claman
.
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DE LA DETECTION DE L’ANTIGENE A LA PRODUCTION DE CELLULES EFFECTRICES
LES LYMPHOCYTES T CD4 PIVOTS DE LA REACTION IMMUNITAIRE ADAPTATIVE(2)
Les LTCD4 activés se transforment en cellules effectrices, ou LTauxilliaires
Doc.3 La différenciation de LTCD4 en LT sécréteurs ou (LTa = LT auxiliaires)
Les cellules immunitaires ont la capacité de communiquer entre elles grâce à des signaux chimiques : ce sont des cytokines,
sécrétées par les cellules et aptes à stimuler les cellules immunitaires avoisinantes.
C'est ainsi que la reconnaissance d’un déterminant antigénique sur la membrane d'une cellule présentatrice de l’antigène (macrophage ou
d’une cellule dendritique) active ce LTCD4. Cette activation déclenche la prolifération des LTCD4 et leur différenciation en lymphocytes
sécréteurs d'interleukines 2 (IL 2) ou auxiliaires (LTa).
Sous l'effet de l’IL2, la prolifération des LTCD4 est stimulée (autostimulation du LTa) ce qui augmente d'autant la sécrétion de cette
substance et induit une amplification clonale pouvant atteindre un million de cellules.
Une partie des LTa sécréteurs, donne des LTa mémoire, cellules à longue durée de vie, qui matérialisent dans l’organisme le souvenir de
l’antigène.
Conséquence du contact entre unLTCD4 et une cellule dendritique
Doc.4 Les interleukines des messagers chimiques indispensables à u contrôle des réactions immunitaires adaptatives
Les clones de LB et de LTCD8 activés - c'est-à-dire ayant détecté un antigène- sont eux aussi stimulés par l’IL2, stimulation
indispensable à la suite de la réponse immunitaire
LT auxiliaire (LTa)
LTCD8
En l’absence de LTCD4, les réactions adaptatives sont très faibles voire inexistantes
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LA MEMOIRE IMMUNITAIRE (1)
Pourquoi parle-t-on de mémoire immunitaire et quel en est le support?
DOC.1 A: mise en évidence d’une mémoire immunitaire
les réactions immunitaires (primaires et secondaires), lors de deux contacts successifs avec le même antigène :
Avant la généralisation de la vaccination, les maladies contagieuses infantiles, étaient fréquentes chez les enfants, qui
contractaient, par exemple, la rougeole, la rubéole, les oreillons, ...
On pouvait alors constater qu'une personne guérie de la rougeole, ou de la rubéole, était désormais protégée contre le virus
correspondant.
Nous savons maintenant que c'est parce qu'elle produit très efficacement des anticorps ou des lymphocytes Tcytotoxiques,
capables de neutraliser immédiatement l'agent pathogène s'il pénètre à nouveau dans l'organisme. Mais, lors du premier
contact avec le virus, plusieurs jours sont nécessaires pour que l’immunité acquise mette en place cette protection, d'où
l'apparition de la maladie pendant ce délai.
1- Analyse de la réponse des plasmocytes sécréteurs d’anticorps lors d’un 1 er ou d’un 2ème contact avec l’antigène .
Concentration des anticorps sécrétés lors d’un premier
d’un deuxième contact avec le même antigène.
Efficacité des anticorps produits lors du premier et ou d’un et
2ème contact avec le même antigène.
2- Analyse de la réponse des lymphocytes T cytotoxiques lors d’un 1 er ou d’un 2ème contact avec l’antigène.
Une souris blanche subit successivement 3 greffes de peau : une peau issue d’une souris grise, puis une autre peau issue de
cette même souris grise, enfin une peau issue d’une souris beige.
1-
2
3
Les plasmocytes et les LTc ont une durée de vie courte, de quelques heures à quelques jours.
Donc, les plasmocytes qui produisent les anticorps lors du 1er contact avec l’antigène ne sont pas à l’origine des anticorps
sécrétés lors du 2ème contact avec l’antigène (et de même pour les LTC responsables du rejet de la greffe). Ces cellules ne
peuvent donc pas constituer le support de la mémoire immunitaire
La mémoire immunitaire, s’explique par la formation après un premier contact avec un antigène, de LT4 et de LB mémoire
(Les LTc sont des cellules trop réactives pour être mises en mémoire). Ces cellules mémoire sont plus nombreuses et de plus
longue durée de vie que les LT4 et LB vierge (n’ayant pas reconnu l’antigène).
Elles circulent dans le système lymphoïde et dans le sang et ce sont elles qui répondent en cas de nouvelle introduction de
l’antigène.
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LA MEMOIRE IMMUNITAIRE (2)
Pourquoi parle-t-on de mémoire immunitaire et quel en est le support?
DOC.1 -B: Mise en évidence d’une mémoire immunitaire
DOC.2: le support cellulaire de la mémoire immunitaire
La reconnaissance par un clone de LB ou de LT par un antigène donné se traduit par une prolifération clonale puis une
différenciation conduisant à des cellules effectrices : plasmocytes, LT cytotoxiques et LT auxiliaires. Ces cellules ont une durée
de vie très courte (quelques jours à quelques dizaines de jours) puis elles meurent par apoptose ; elles ne peuvent donc pas
constituer le support de la mémoire immunitaire.
Certains lymphocytes résultant de la prolifération peuvent en revanche persister longtemps sous forme de cellules mémoire.
Leur durée de vie peut être très longue (des dizaines d'années) comme le montre le fait que l'on ne contracte pas deux fois
certaines maladies infectieuses.
La longévité de cette mémoire s'explique par une prolifération contrôlée des cellules mémoire qui compense à long terme la
mort de certaines d'entre elles.
DOC.3 : la vaccination s’appuie sur la mémoire immunitaire
Elle induit une immunité acquise contre un virus ou une bactérie comme le ferait une première infection guérie.
La différence essentielle est que l'agent vaccinant (toxine de bactérie modifiée par chauffage ou traitement chimique =anatoxine- virus tué ou de virulence atténuée, protéines virales ayant un effet antigénique, ...) a perdu son pouvoir pathogène
(ne déclenche pas la maladie) mais a conservé son pouvoir immunogène (l'organisme acquiert les mécanismes de défense
immunitaires spécifiques de ce microbe).
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