Rangueil La réponse humorale

La réponse Immunitaire
et
sa régulation
DFGSM2 Rangueil 2012-13
Michel Abbal
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Schématisation simplifiée de l’activation de la
réponse humorale et cellulaire
Phagocytose - Présentation
Sélection
Ag
CPA
CD8
CD4
B
Multiplication
Différenciation
Th
Cytotoxicité Neutralisation
Tcytotox
Ac
Plasmocyte
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Il y a plusieurs modes de réponses selon :
La nature de l’antigène
La nature des cellules présentatrices et leurs récepteurs mis
en jeu
l’environnement en cytokines
La "génétique" du patient
Et bien d’autres choses connues et inconnues
Mais surtout il y a des non réponses :
Passive par ignorance (non présentation, pas de cellules
spécifiques..)
Active (tolérance)
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L’immunité humorale
Définition :
Humorale (les humeurs = liquides)
sang (sérum, plasma),
LCR,
larmes, sécrétions(muqueuses, lait)
tous les liquides extra-cellulaires
Sérique limitée en principe au sérum mais de portée
beaucoup plus large, en raison de son exploration facile
et de sa connexion (équilibre ,) avec tous les
compartiments extra cellulaires de l’organisme.
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Répartition des Ig
dans les différents compartiments
sang
Autres liquides
En équilibre mais avec des coefficient de diffusion variables
suivant les barrières (exemple sang/LCR) qui entrainent des
différences de concentration
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Généralités sur la production des anticorps
Préexistence dans la moelle avant tout contact avec l’antigène
(génération aléatoire du complexe VDJ donc de l’activité
anticorps)
La production en quantité importante est déclenchée par les
contacts antigéniques
Disponibilité grande à l’ensemble de l’organisme
(de par leur grande solubilité et donc diffusion dans tous les
espaces extracellulaires)
meilleure diffusion des IgG / aux IgM
Affinité qui va augmentant avec :
les stimulations antigéniques
les isotypes IgG > IgM
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Les phases indépendantes et
dépendantes de l’antigène
Indépendante : Dans la moelle
Génération au hasard de la spécificité anticorps
par réarrangement VDJ.
Elimination des auto-anticorps (voir Thymus pour les T)
Passage dans la circulation de lymphocytes B
exprimant une IgM qui vont coloniser rate et
ganglions
Dépendante de l’antigène :
Contact épitope IgM de membrane (BCR) entraîne
L’activation de la cellule avec l’aide d’un CD4Th7 et
de co-signaux CD40-CD40L & B7CD28
Signaux de vie ou d’activation
Au stade immature dans la moelle :
seulement 10% des B survivront (sélection négative)
si l’antigène entre en contact avec l’IgM de membrane :
la cellule se met en apoptose.
Or les seuls antigènes (en principe présents) dans la
moelle sont des auto-antigènes. C’est donc un moyen
de faire "le ménage" => sélection négative des B
Au stade mature :
Si Th et co-signaux sont présents
activation
Cellule mémoire
Différenciation en plasmocyte
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Lieu d’activation des lymphocytes B
Pour les antigènes circulants : majoritairement dans la rate
Pour les antigènes tissulaires :
dans le ganglion de drainage
Chronologie des contacts avec l’Ag
Réponse primaire :
la première
Réponse secondaire :
la seconde
Réponse anamnestique : se souvient encore bien
qu’apparemment il n’y ait plus d’anticorps !
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Chaque cellule a son rôle dans la réponse immune
Treg
Th
B
T cytotox
CPA
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CD8 naïf
CD4 naïf
CD4 activé
CD8 activé
Expansion
Expansion
(clonale)
(clonale)
Prolifération
CD8
CD8
CD4
CD4
Mémoire
Vie longue
effecteur
Vie courte
effecteur
Vie courte
Mémoire
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Vie longue
Un dialogue (coopération) à 3 ou à 2
pour une réponse humorale
Ces cellules sont regroupées et en contact étroit par la
présence de l'antigène ou ses épitopes dans un ganglion
CD
CD4
B
Le lymphocyte B joue en
premier le rôle de CPA.
CD4
B
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Rappel : le CD4
aide le CD8
CD4
CD8
aide le B
CD4
B
Le CD4 est dit h (helper) parce qu’il aide d’autres cellules à faire
mais il peut aussi empêcher, il est alors dit régulateurs (on n’ose
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pas dire suppresseur)
Dynamique de la réponse humorale
Titre
IgG ou IgA ou IgE
IgM
Temps
Réponse
primaire
Premier
contact
Réponse
secondaire
(semaines)
14
Deuxième contact
Dynamique de la réponse humorale
Temps de Isotype Titre
Ac
latence
Premier contact
avec l’antigène
Deuxième et
xième contact
avec l’antigène
Long
IgM
Faible
Durée Affinité
Ac
Courte Faible
(1 semaine)
Court
(qq jours
à qq
heures)
Autre que
Elevé Longue
IgM
Forte
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Pourquoi cette différence de temps de
réponse en réponse primaire et secondaire ?
Ag
Muqueuse
Lymphatique
Ganglion
La deuxième fois : il y a beaucoup plus de cellules
répondeuses (y compris in situ) donc une probabilité de
rencontre entre les différents partenaires plus grande, donc
production plus rapide.
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Conséquences pratiques
La nécessité de faire des rappels lors des vaccinations
La datation des contacts antigéniques :
à des fins diagnostiques (rétrospectives) (était ce bien une
pathologie due a ce virus identifié par la production
d’anticorps spécifiques avec à la clé d’éventuelles
décisionnelles thérapeutiques (grossesses à risque)
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Le profil des anticorps renseigne sur
les événements antérieurs
Mise à profit des changements du profil anticorps
consécutifs aux contacts successifs avec l’Ag:
Changement d’isotype
IgM = primaire
Autre que IgM (le plus svt IgG) = secondaire,
mais "mélange possible d’isotypes"
Taux des anticorps (titre +- élevé)
mais dépendant du moment de l’exploration
Mais grande prudence pour interpréter des résultats
(éventuel recours à un deuxième prélèvement dans un
intervalle de temps bien précis pour consolider
l’interprétation
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L’environnement de l'antigène conditionne
en partie l'isotype en réponse secondaire
Muqueux : IgA et IgG
Pb des vaccins oraux
Sous cutanée ou IM (vaccins) : IgG
Des doses faibles répétées : IgE ?
Mais surtout le type de coopération avec les T CD4 et les
cytokines en présence
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CD28 B7
Th
B
CD40 CD40L
IFNγ
IL-5
B7 CD28
IL-4
Th
IgG
IgA
IgE
20
L’orientation vers une réponse humorale
Antigène
CPA
(CD2>CD1)
Th
(Th2 > Th1)
Cytokines
Il-3,4,5,6
Antigène
CPA
(CD1>CD2)
Th
(Th1 > Th2)
Cytokines
IL-12,IFNγγ
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L’orientation vers une réponse cellulaire
Régulation de la réponse humorale
Par le taux circulant de l'isotype quelle que soit l’activité
anticorps
un des effets des IvIg ?
(ex : peut être la désensibilisation en transplantation).
Par le taux circulant de la spécificité anticorps
par blocage par les Ac circulants de l'accès des
épitopes au BCR
par inhibition de l’activation des lymphocytes B
par des Ig non membranaires fixées sur
l’antigène et liées par le FcgRII membranaire du
lymphocyte B
Par l'équilibre du réseau idiotype anti-idiotype ?
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Interactions membranaires
activatrices du lymphocyte B
antigène
C3d
antigène
CD21
CD19
S
S
S
S
I
T
A
M
Transduction du signal
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Rôle d’anticorps préexistants dans l’inhibition
du lymphocyte B
antigène
C3d
Anticorps
préexistant
soluble
CD21
CD19
S
S
CD32 (FcγγRIIb)
(récepteur pour le fragment
Fc des IgG)
Transduction du signal
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Fonction des anticorps
Actifs sur les germes extra cellulaires
(mais aussi intracellulaires comme les virus en empêchant leur
diffusion de cellule à cellule (vaccins anti viraux très efficaces)
Neutralisation
toxines ex : botulinique
fonction :
agrégation, adhésion, mobilité des bactéries :
(ex : strepto & caries dentaires;
pili des gonocoques)
médicament : insuline et résistance chez le
diabétique traité
Agglutination (in situ)
Précipitation (in situ)
Hémolyse (complément dépendante)
Opsonisation (coopération avec les phagocytes)
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ADCC (coopération avec les cellules NK)
Exploration des Ig
Qualitative : électrophorèse & immunofixation
distribution :Polyclonale , oligoclonale, monoclonale
Quantitative ou dosage
Isotypes en routine : (dosage pondéral)
IgG IgA IgM (explo de l’immunité)
sous classes des IgG
IgE (explo de l’allergie)
Spécificité : c.à.d. mesure de l'activité anticorps
sérodiagnostic, titrage
In situ : (biopsies, frottis )
étude des cellules productrices d'Ig
ou dépôts d'Ig sur des cellules ou des organites
(membranes basales,..)
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Electrophorèse des protéines
seriques
Test qualitatif et semi quantitatif pour les IgG
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1
γ
2
α
3
µ
4
Anomalie monoclonale IgG Kappa
κ
5
λ
6
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Dosage des Ig
Taux des isotypes
à interpréter en fonction de l'age.
en fonction de la pathologie
ex : cachexie, pertes urinaires, digestives
Taux des activités anticorps
à interpréter en fonction des normes spécifiques
expressions en Unités +ou- arbitraires
reproductibilité
précision
Coût d’un dosage des IgG IgA et IgM
remboursement secu B85 (85 x 0.27 = 23 €)
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La réaction
antigène anticorps
• Bases moléculaires
• Notions de spécificité
et
de réaction croisée
• Conséquences in vivo
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La réaction antigène anticorps
Epitope
Site
anticorps
Energie grande
Ac réactif
& spécifique
Epitope
Site
anticorps
Energie très faible
Ac non spécifique
Epitope
Site
anticorps
Energie suffisante
Ac faiblement
Spécifique
= réaction croisée
De plus un anticorps a au moins 2 sites anticorps,
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ce qui augmente les effets
Conséquences
Sur l’anticorps :
Diminution du taux (par élimination du complexe antigène
anticorps ou simplement sa non disponibilité dans un test
de laboratoire
Ex : après accident aigu peu de chances de trouver
l’anticorps ce qui rend difficile le diagnostic de l’accident
Sur l’antigène :
Rien ou presque ou…
Neutralisation (ex toxine tétanique)
Immobilisation in situ (précipitation si l’Ag était soluble) avec
d’éventuelles lésions locales (ex glomérule)
Activation du complément
Activation : PN, macrophages, NK, mastocyte, eosinophile,..
Régulation de la production des AC
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