THEME 3 CORPS HUMAIN ET SANTE. Partie A : Le maintien de l'intégrité de l'organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire

Transcription

1 THEME 3 CORPS HUMAIN ET SANTE Partie A : Le maintien de l'intégrité de l'organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire Chap 2. L'immunité adaptative, prolongement de l'immunité innée Constat : doc «la grippe, une épidémie saisonnière» p308 Par quels mécanismes l'organisme humain arrive-t-il à éliminer un virus pathogène en environ une semaine sans traitement médical? I. Éliminer les virus circulant dans le milieu intérieur 1. Mise en évidence de molécules présentes dans le plasma : «existence d'un facteur humoral» étude des expériences sur les lapins expériences de Emil Von Behring (animaux immunisés contre la diphtérie ou le tétanos)

2 Suite à une contamination puis une infection, sont produit dans le sang en grande quantité des molécules appelées anticorps ou immunoglobulines. Le dosage des Ig présentes dans le sérum d'un individu permet de mettre en évidence l'infection. L'individu est dit séropositif vis à vis d'un antigène lorsqu'il présente dans le sang une forte quantité d'anticorps dirigés contre ce pathogène. Ex : test ELISA

3 Les anticorps sont des protéines (globulines) : immunoglobulines ou gammaglobulines produites par les plasmocytes lors d'une infection. En 1972, Gerald Edelman et Rodney Porter découvrent et analysent la structure des anticorps par des méthodes enzymatiques et chimiques: Chaque anticorps possède un site de fixation spécifique d'un antigène donné.

4 Les anticorps permettent le maintien de l'intégrité du milieu extra-cellulaire ce qui permet la guérison et la survie des individus. Par quels mécanismes sont produits les anticorps spécifiques au pathogène introduit dans l'organisme? Quel est le mode d'action des anticorps?

5 2.De la reconnaissance des pathogènes à la production d'anticorps spécifiques expérience Doc 1 p314 + doc 1 et doc 2 p312 SELECTION CLONALE Les lymphocytes B possèdent à leur surface des anticorps membranaires d'une seule spécificité. Dans l'organisme il existe un nombre considérable de clones différents de lymphocytes B. Lors de l'entrée d'un pathogène dans l'organisme, certaines de ses protéines constitueront des antigènes reconnus spécifiquement par les anticorps membranaires de quelques clones de LB. Seuls ces clones seront sélectionnés et participeront à la réponse immunitaire.

6 AMPLIFICATION CLONALE La reconnaissance d'un antigène par un anticorps à la surface d'un LB active la cellule ce qui se traduit par une importante prolifération clonale. Les clones sélectionnés sont multipliés par mitoses successives. L'organisme contient ainsi une population bien plus nombreuse de cellules immunitaires dont l'action est dirigée vers le même antigène : celui porté par le pathogène à éliminer. Certains LB activés sont mis en mémoire : LB à durée de vie longue qui persistent dans l'organisme lorsque l'antigène a disparu.

7 DIFFERENCIATION EN CELLULES SECRETRICES D'ANTICORPS : PLASMOCYTES Les autres LB produits lors de l'amplification clonale se différencient en plasmocytes. Les plasmocytes sont des cellules dédiées à la production en masse dans les liquides de l'organisme d'anticorps spécifiques de l'antigène qui a déclenché leur sécrétion. Forme de la cellule, gros noyau, réticulum et appareil golgi développés traduisent une intense synthèse protéique.

8 3.Mode d'action des anticorps TP : test Ouchterlony Doc 2 p317 et doc 3 p317 Les complexes immuns formés : neutralisent les pathogènes (particules virales) qui ne peuvent donc plus se fixer et infecter de nouvelles cellules; sont phagocytés par des cellules de l'immunité innée : les phagocytes possèdent des récepteurs spécifiques de la partie Fc (région constante) des anticorps. C'est le second exemple de coopération entre immunité innée et adaptative dans l'élimination d'un pathogène. Dans le cas d'une infection virale, les éléments pathogènes situés à l'intérieur des cellules infectées sont protégés de l'action des anticorps. Comment sont alors éliminées les cellules infectées?

9 II. L'élimination des cellules infectées par les cellules cytotoxiques 1. De la reconnaissance de l'antigène à la production de Lymphocytes cytotoxiques SELECTION CLONALE Doc 3 p313 Les récepteurs T (TCR) des Lymphocytes T CD8 reconnaissent les antigènes présentés par des molécules du CMH à la surface des CPA (cellules dendritiques). Cette reconnaissance se fait dans les ganglions lymphatiques. Chaque LT CD8 possède des récepteurs T spécifiques d'un motif antigénique précis associé à une molécule du CMH. Les clones de LT CD8 spécifiques du pathogène à éliminer sont ainsi sélectionnés.

10 AMPLIFICATION CLONALE De même que pour les LB, les clones de LT CD8 sélectionnés vont être activés et subir une forte expansion clonale par mitoses successives. On obtient donc dans l'organisme une plus forte population de LT CD8 spécifiques des motifs antigéniques présents à la surface des cellules infectées. Une partie de ces cellules est mise en mémoire. DIFFERENCIATION EN LYMPHOCYTES CYTOTOXIQUES Les autres lymphocytes T CD8 issus de l'amplification clonale se différencient en Lymphocytes cytotoxiques. La cytotoxicité est la propriété qu'a un agent chimique ou biologique d'altérer des cellules, éventuellement jusqu'à les détruire.

11 2. La destruction de la cellule infectée Exploitation p319 et vidéo Les lymphocytes T cytotoxiques circulent dans l'organisme jusqu'à reconnaître l'antigène auquel il sont spécifiques, à la surface de la cellule infectée. La reconnaissance se fait encore ici par interaction entre récepteur T du LT cytotoxique et motifs antigéniques exprimés à la surface des cellules infectées associés au molécules du CMH. Cette reconnaissance entraîne de nombreux processus moléculaires conduisant à la lyse (injection de molécules de perforine) ou l'apoptose ( signaux chimiques induisant le suicide) de la cellule infectée. Les lymphocytes T cytotoxiques sont aussi responsable de la destruction des cellules tumorales ou des rejets de greffes. Ces deux types de défenses ne peuvent être efficaces dans certains cas bien que les LB et LT8 soient présents. Comment expliquer ces cas d'immunodéficience?

12 III. Le rôle pivot des LT CD4 1. Mise en évidence étude de l'infection par le VIH En infectant et détruisant les LT4,le virus du VIH entraîne une immunodéficience : lorsque le taux de LT4 n'est plus suffisant, le taux de LT CD8 et d'anticorps anti-vih chute. La charge virale n'est plus contrôlée et le système immunitaire ne peut se défendre contre aucun pathogène (les maladies opportunistes peuvent se développer). Expérimentale : expérience de Claman doc 1p320

13 2. De la sélection à la différenciation en LT4 auxiliaires Tout comme les LB et LT CD8, il existe une multitude de clones différents de LT CD4 portant un récepteur T (TCR) de spécificité unique vis à vis d'un antigène. La reconnaissance de cet antigène sur une CPA provoque le même schéma d'activation : sélection, amplification et différenciation en LT4 auxiliaire. 3. mode d'action des LT4 auxiliaires la chambre de Marbrook expérience de Morgan et Ruscetti doc 2p320

14 Les lymphocytes auxiliaires sécrètent une molécule appelée interleukine 2. L'interleukine 2 est un facteur de croissance stimulant la multiplication des LB, des LT4 CD4 et LT CD8 activés par contact avec l'antigène. L'interleukine 2 induit aussi la différenciation des LB en plasmocytes et des LT CD8 en Ltc. La réponse immunitaire adaptative est donc le fruit d'une coopération cellulaire entre les lymphocytes auxiliaires, les LB et les LT CD8.

15 Le succès de la réponse immunitaire suppose que soient présents chez chaque individu des cellules de l'immunité adaptative présentant des récepteurs spécifiques. Chacun doit posséder ce répertoire immunitaire... Comment s'établit le répertoire immunitaire d'un individu? Comment le système de défense de chacun peut-il s'adapter à tout pathogène? IV. L'acquisition du répertoire immunitaire Exploitation p325

16 La très grande diversité des anticorps et récepteurs des cellules T est rendue possible par des mécanismes génétiques de réarrangement entre fragments de gènes.

17 Il est donc inévitable que certains réarrangements conduisent à la formation d'ac ou TCR dirigés contre les propres cellules de l'organisme qui les a produit :cellules autoréactives. Les cellules auto-réactives vont être inactivées sur le lieu de leur production (thymus ou moelle osseuse) ou dans le sang ou les ganglions lymphatiques. Chez un individu, au cours du temps, la maturation du système immunitaire résulte d'un équilibre dynamique entre la production de cellules et la répression ou l'élimination des cellules auto-réactives. Les lymphocytes restants, ne reconnaissant pas les cellules de l'organisme ont donc une probabilité forte de reconnaître une molécule étrangère à l'organisme. BILAN

18 Alors que l'immunité innée est largement répandue chez les êtres vivants, l'immunité adaptative est propre aux vertébrés. Elle s'ajoute à l'immunité innée et assure une action plus spécifique contre des molécules, ou parties de molécules. Les cellules de l'immunité adaptative ne deviennent effectrices qu'après une première rencontre avec l'antigène grâce aux phénomènes de sélection, d'amplification et de différenciation clonales. Les défenses adaptatives associées avec les défenses innées permettent normalement d'éliminer la cause du déclenchement de la réaction immunitaire. Le système immunitaire, normalement, ne se déclenche pas contre des molécules de l'organisme ou de symbiotes. Pourtant les cellules de l'immunité adaptative, d'une grande diversité, sont produites aléatoirement par des mécanismes génétiques complexes qui permettent potentiellement de répondre à une multitude de molécules.