Les antigènes. Immunologie L Pr M. ABBAL

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1 Les antigènes Immunologie L Pr M. ABBAL 1

2 Notion d'antigène Pas de définition descriptive C est presque tout! Sauf ce qui est un constituant universel de tous les organismes (ex cholestérol), ou qui manque de particularité et par dessus tout : ce qui n est pas soi (quoique les exceptions sont possibles,.) Uniquement définition fonctionnelle Acronyme Anticorps générateur = Antigène Substance capable d entrainer la formation d Ac La reconnaissance par le système immunitaire peut aboutir à une : Réponse humorale (ou réponse B ou sérique ou Ac) Réponse cellulaire (ou réponse T). Tolérance 2

3 Ag Immunogénicité et Antigénicité Immunogénicité: in vivo Capacité à déclencher une réponse immune Voie d inoculation Antigénicité : (in vivo et in vitro) Réponse T et/ou B (Ac) Aptitude à être reconnu par un effecteur de la réponse immune ou Réaction 3

4 Une protéine peut-être un antigène! 310 COOH NH 2 4

5 Caractéristiques des antigènes Simple Complexe Instable Stable Petite Grosse Acides nucléiques lipides polysaccharides Glycoprotéine Contact cutané digestif Intra Veineux (IV) IM ou sous cut Dose faible ou très forte optimale Peu dégradable dégradable 5 Semblable au soi Différente du soi

6 Rôle de la voie d'inoculation dans l immunogénicité En général (mais il y a toujours des exceptions) La meilleure Sur la peau : +/- Sous la peau (SC) : Dans le muscle (IM) : ++++ En IV : ++ Per OS : +/- (sauf si virus vivant à tropisme digestif) c est celle qui favorise la rencontre entre antigène et CPA 6

7 Réponse Immune en fonction de la dose d'antigène administré Quantité d'ac produite Quantité d'ag administrée 7

8 Rôle de la taille de l Ag Plus une molécule est grosse, plus elle a de chances de présenter des particularités reconnaissables par le lymphocyte T ou le B et donc d être un antigène +/ Sauf si c'est un polymère "monotone" Ex : Dextran, gélatine a visée de remplissage vasculaire 8

9 Notion d antigènes, épitopes et haptènes 1 Ag = n épitopes: Antigénique et immunogène Haptène: 1 épitope antigénique mais pas immunogène (c est en quemque sorte un épitope isolé) Protéine porteuse Haptène + protéine dite "porteuse" : devient immunogène. 9

10 Que voit le système immunitaire? (dans le cas d une réponse anticorps) Prélèvement de sang pour rechercher la présence d anticorps Sérum + Sérum + = réaction = réaction Sérum + Sérum + = pas de réaction = pas de réaction Sérum + = réaction Réponse : ça = un épitope 10

11 Groupe CMH du répondeur (HLA chez l homme) Force de la réponse Les 3 groupes de souris ont les mêmes capacités fonctionnelles de production des anticorps. La différence observée est due à des différences de capacité de présentation de l antigène au système immunitaire, donc en amont de la production. Cf cours sur la présentation de l antigène (notion de bons et mauvais répondeurs)

12 Les adjuvants Effets : augmentent la quantité d anticorps produits Comment? En augmentant la durée de vie de l antigène donc le temps de contact avec les cellules impliquées d où l augmentation des chances de réponse. En limitant la diffusion dans l espace En stimulant la réponse inflammatoire qui attire et active les CPA En favorisant la capture de l Ag par une CPA 12

13 Les adjuvants Nature chez l animal : micro cristaux, alumine; émulsions lipido-protéiques Chez l home : alumine, les squalènes mélange de plusieurs antigènes (vaccins polyvalents) 13

14 Des épitopes T et des épitopes B CPA Epitope T HLA Epitope B COOH TCR Lymphocyte T 1 NH 2 Antigène Anticorps 14

15 Des épitopes linéaires et des épitopes conformationnels COOH NH 2 90 Antigène natif Antigène dénaturé (chauffage, dégradation, ) 15

16 La taille d un épitope Taille = l équivalent de 4 à 6 acides aminés (parfois un sucre : ex des groupes sanguins ABO) 16

17 Le nombre d épitopes par molécule d antigène Plus la molécule est complexe et particulière, Plus les épitopes sont différents Leur nombre augmente : avec la taille de la molécule avec sa complexité la réactivité immunologique (élimination, neutralisation etc ) 17

18 Réactivité des Ac vis à vis des Ag COOH NH épitope linéaire Reconnu par l Ac sur la molécule native et souvent sur ses produits de dégradation épitope conformationnel uniquement sur la molécule native

19 Réactivité T et B vis à vis d un Ag natif COOH NH 2 Pourquoi? Lymphocyte T NON parce que le TCR ne reconnait l épitope que dans une molécule HLA. Lymphocyte B OUI Pourquoi? parce que l anticorps (ou le BCR) reconnait l épitope à condition qu il soit accessible (en surface) 19

20 Localisation des épitopes A la surface de la molécule (ou de la cellule) Souvent plus "protecteurs" En première ligne Actif contre l'antigène dès sa pénétration dans l'organisme En profondeur de la molécule (ou de la cellule) Nombre d épitopes par antigène Cela va conditionner la réactivité et les effets "secondaires" de l interaction avec le ou les anticorps et les cellules effectrices ex : le ponatge les IgE et les mastocytes en allergie 20

21 Ag thymo dépendants Différents Antigènes Les plus nombreux Réponse classique (IgM, puis autre isotype) Mémorisation Ag thymo indépendants Réponse IgM Ag polysaccharidiques ou répétitifs Pas de "help" nécessaire Pas de mémorisation Allergènes Ag à l'origine d'une hypersensibilité Allergène majeur et mineur Autres classifications Xeno Iso Allo Auto D organes de lignées Bactériens Etc Ag recombinant (voir allergènes) Proche mais pas identique à l Ag natif Diffère notamment par la glycosylation 21

22 Moyens d'étude Purification : physico-chimique immunologique Dissection épitopique Réactivité croisée Cout de production Disponibilité comme réactif biologique Natifs +/- purifiés Recombinants Exemple des allergènes 22

23 Fausse appellation Notion de Super Ag Un antigène dont un épitope interagit avec le TCR d un lymphocyte T peut déclencher son activation et la production de cytokines. Un super antigène se lie au lymphocyte T quel qu il soit sans être reconnu par le TCR et l active. L antigène va ainsi stimuler environ 1/104 ou 7 lymphocytes avec une production faible de cytokines Un super antigène va stimuler au mois 1000 lymphocytes de plus avec une production massive de cytokines Les cytokines libérées en grande quantité vont mettre en danger la vie du patient. certaines bactéries, mycoplasmes, virus produisent des super 23 antigènes

24 % de T répondeurs avant stimulation % de T répondeurs après stimulation Antigène & superantigène Ag SuperAg 1/ à 10% X 100 ou plus Augmenté ou diminué suivant les cas et le moment Restriction au MHC oui non "Apprêtement" requis oui non La stimulation par un antigène active un petit nombre de lymphocytes qui produisent une petite quantité de cytokines La stimulation par un superantigène stimule un très grand nombre de lymphocytes qui produisent une énorme quantité de cytokines. Elles peuvent mettre en péril la vie du patient Ils sont produits par certaines bactéries mycoplasmes ou virus 24

25 Réactions croisées X 1 3 Y Un anti épitope : 2 sera spécifique de X 4 sera spécifique de Y 6 sera spécifique de Z 2 X Z Un anti épitope : 3 réagira avec X et Y 5 réagira avec Z mais peut être aussi avec X et Y Donc un apparent manque de spécificité (c est la réaction croisée)

26 Que voit l anticorps? 26

27 Que voit l anticorps? 27

28 Devenir des antigènes Elimination: Après Agglutination ou précipitation ou même Solubilisation et transport Par phagocytose PN Macrophages,. Par cytotoxicité si c'est une cellule Neutralisation Ex : toxine tétanique Présentation au système Immunitaire Par CPA 28

29 En définitive Pour qu une molécule soit un bon antigène elle doit être : différente de soi grosse complexe captée par une CPA présentable par son propre HLA Pour qu elle entraine la production d anticorps, il faut qu elle soit à la fois reconnue par un lymphocyte T CD4 et un lymphocyte B (vieille notion de coopération cellulaire et de notion de protéine porteuse d épitopes) 29

30 Un(e).. Toxine bactérienne Médicament GR de mon voisin Gamma globuline thérapeutique équine Gamma globuline thérapeutique humaine Protéine alimentaire Un polymère synthétique répétitif Un vaccin si je suis immunodéprimé Ont-ils des chances d'être un antigène pour moi? 30