Partie 7 – Défenses immunitaires et SIDA 1 Les
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Terminale S Partie 3 – Stabilité et variabilité des génomes - Évolution Partie 7 – Défenses immunitaires et SIDA 1 Les mécanismes de l’immunité Comment le VIH peut-il désorganiser le système immunitaire ? 1.1 1.1.1 Réaction de l’organisme face à une infection Définition Tous les micro-organismes (pathogènes ou non), ainsi que certains éléments inertes (grosses molécules ex. albumine, pollens), déclenchent une réaction de défense et de rejet de la part de l’organisme : c’est la réaction immunitaire. 1.1.2 Les agents pathogènes Il existe 4 grands types d’agents pathogènes : cellulaires (bactéries ~1 µm, champignons, parasites ~ 100 µm) et non cellulaires (virus ~100 nm). Ils vivent et se reproduisent au détriment de leur hôte (parasitisme). Les virus sont des parasites intracellulaires : il ne possèdent aucun organite (mitochondrie, ribosome, appareil de Golgi… ), et donc ne présentent aucune activité métabolique, même en présence de nutriments. [7.3] Un virus comprend : Une information génétique (ADN ou ARN) Une structure externe, assemblage de protéines (capsomères) formant une capside Des déterminants antigéniques (glycoprotéines) Éventuellement une membrane lipidique (≈ membrane plasmique) 1.1.3 Cas du VIH [364.A1] Le VIH est un virus à ARN, enveloppé (membrane) donc fragile en milieu extérieur. [363.B3] Le VIH est donc peu contagieux. Sa transmission impose la mise en contact avec le sang : Lors de rapports sexuels (microlésions au niveau des muqueuses) Lors de la gestation (hémorragies au niveau du placenta), de l’accouchement, de l’allaitement Lors de transfusions sanguines 1.2 1.2.1 [380] Réaction cellulaire Cas général Lors d’une infection, le nombre de leucocytes (« globules blancs ») sanguins augmente. En fonction de la forme du noyau (mais surtout de leur fonction), on distingue les : Lymphocytes Monocytes (-> macrophages) 23/56 Terminale S Partie 3 – Stabilité et variabilité des génomes - Évolution Granulocytes (ou polynucléaires) [360.2] Les deux derniers types sont des cellules phagocytaires, capables de capturer, digérer et éliminer les cellules (agents) étrangères. [392.A1] Cette défense est efficace contre les agents avec lesquels l’organisme n’a jamais été en contact. Elle est combinée à la réaction inflammatoire : Chaleur et rougeur (vasodilatation des capillaires) Œdème (sortie du plasma dans le milieu interstitiel) ; sortie des macrophages Douleur (compression des fibres nerveuses par l’œdème) Elle n’est pas spécifique (réaction immunitaire innée). 1.2.2 Origine des lymphocytes Les leucocytes et les érythrocytes sont fabriqués dans la moelle rouge des os (tête des os long et os plats, à différencier de la moelle jaune des os et de la moelle épinière). On distingue 2 types de lymphocytes, selon leurs étapes de développement : Les lymphocytes B (LB), restent dans la moelle rouge pour leur maturation Les lymphocytes T (LT), terminent leur maturation dans le thymus. [382.A] On distingue 2 types de LT : LT4 avec des protéines membranaires CD4, et LT8/CD8, leur fonction étant différente. LT et LB sont ensuite stockés dans les ganglions lymphatiques (organes lymphoïdes). A quoi correspond la période de maturation ? 1.2.3 Cas du VIH [366.A1] Contrairement aux autres infections, la contamination par le VIH s’accompagne d’une diminution temporaire mais forte des LT4, des monocytes et des macrophages = cellules cible du VIH. [367.B2] Les principales étapes du cycle viral du VIH : Une fois dans le sang, la membrane du VIH fusionne avec celle d’une cellule cible (accrochage de la GP120 virale à la CD4 des LT4) L’ARN viral est transformé en ADN proviral par une enzyme contenue dans le virus : la transcriptase inverse. Le VIH est un rétrovirus L’ADN proviral passe dans le noyau et fusionne à l’ADN du LT4 L’ADN viral est transcrit en : ARNm qui est traduit pour fabriquer les différentes protéines virales (dont la RT), ARN viral qui sera le support de l’information génétique du virion L’assemblage fait bourgeonner la membrane plasmique du LT4, produisant de nouvelles particules virales et détruisant le LT4. [365.B2] 1.3 [A3] Production d’anticorps Les anticorps sont des substances solubles retrouvées dans le sérum. 24/56 Terminale S Partie 3 – Stabilité et variabilité des génomes - Évolution [394.A1] Ils sont produits par les plasmocytes (LB différenciés, qui ne fabriquent qu’un seul type d’anticorps). Le développement important du RE et de l’appareil de Golgi témoigne d’une forte production de protéines destinées au milieu extracellulaire. 1.3.1 Structure des anticorps [390.A1] Les anticorps sont des protéines à structure quaternaire : 2 chaînes légères (L light) et 2 chaînes lourdes (H heavy). Les chaînes sont maintenues entre elles par des liaisons faibles et des ponts disulfures (liaisons fortes covalentes). Un anticorps peut être hydrolysé en une fraction cristallisable (Fc), identique quelque soit l’anticorps, et une fraction Fab, variable selon les anticorps. Fc est constante : elle sera reconnue par les macrophages et les granulocytes. Les autres parties sont variables (ou hypervariables.) 1.3.2 Reconnaissance antigène-anticorps [364-365] Seule une partie des molécules « étrangères » est reconnue par un anticorps : c’est le déterminant antigénique. Un antigène peut présenter plusieurs déterminants antigéniques : il sera « reconnu » par autant d’anticorps différents (ce qui facilitera l’agglutination.) [391.B3] La reconnaissance et la fixation (cf. enzyme-substrat) a lieu à l’extrémité des deux fragments Fab (liaisons faibles). La conformation du site de fixation s’obtient par le rapprochement spatial de plusieurs segments des parties Fab des chaînes H et L. On estime à 1015 le nombre de modèles différents d’anticorps. Des recombinaisons de l’ADN entre les gènes V et J (chaînes L) et V, J et D (chaînes H) permettent, à partir de quelques centaines de gènes, d’obtenir une telle variabilité. [7.6] Les anticorps : [393.B2]Facilitent la phagocytose (les phagocytes possèdent des récepteurs à la fraction Fc) Neutralisent les toxines bactériennes (formation de complexes immuns insolubles et de grande taille) L’apparition dans le sérum d’anticorps dirigés contre un antigène particulier signe la séropositivité vis-à-vis de cet Ag. Cette réaction qui nécessite un « apprentissage » de l’antigène est la réaction immunitaire acquise. Récepteurs T [398.A2]Les LT possèdent à leur surface des récepteurs à structure immunoglobuline, enchâssés dans la membrane plasmique. 1.3.3 Cas du VIH Comme tout agent pathogène, le VIH déclenche la production d’anticorps, pendant toute la durée de l’infection. Ces Ac ne sont actifs que sur les particules virales extracellulaires (gp120, gp41, p24). 25/56 Terminale S Partie 3 – Stabilité et variabilité des génomes - Évolution [365.2b] Lorsque le virus est dans la cellule, certains de ses composants (GP120, GP41, P24) se retrouvent à la surface de la membrane plasmique, [396.A2]ils peuvent alors être détectés par des LT. 1.4 Bilan 26/56
