Chapitre 2. Les processus immunitaires.

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1 Chapitre 2. Les processus immunitaires. Les défenses immunitaires sont capables de distinguer les cellules (cancéreuses, bactéries...), les molécules (toxines bactériennes...) étrangères de celles de l individu. Il existe 2 types de réactions immunitaires : Les réactions immunitaires innées, assurées en particulier par les cellules phagocytaires (granulocytes et macrophages). Ces réactions sont immédiatement mobilisées dès qu une molécule ou une cellule étrangère est détectée. Les réactions immunitaires acquises (propres aux vertébrés). Elles sont assurées par les anticorps et les lymphocytes Tc. Anticorps et LTc apparaissent à la suite d une pénétration de cellules ou molécules étrangères à l organisme. Objectif : Préciser quelques mécanismes de l immunité acquise, et signaler leur relation avec l immunité innée. I. Les anticorps, agents du maintien de l intégrité du milieu extracellulaire. 1) La structure des anticorps circulants. Voir TP. L anticorps circulant est une immunoglobuline (Ig) en forme de Y constituée de 4 chaînes (2 légères et 2 lourdes) reliées par des liaisons faibles (ponts disulfures). Il comporte : - une partie constante qui présente un site de fixation avec les récepteurs membranaires des phagocytes ; - deux parties terminales hypervariables qui constituent 2 sites de reconnaissance du même antigène, et on l appelle site de liaison à l antigène. Chaque partie hypervariable de différents anticorps se distingue par des séquences différentes d acides aminés, donc par une structure tridimensionnelle différente. Ceci explique la spécificité de chaque anticorps. Un anticorps est spécifique d un antigène. Chaussard Caroline

2 2) Modes d action des anticorps circulants. a. Neutralisation de l antigène. Les anticorps se lient aux antigènes spécifiques par leur site de reconnaissance. Il se forme un complexe immun qui peut être visualisé au microscope électronique. La pénétration du VIH dans un organisme déclenche 6 semaines plus tard la production d anticorps circulants, par exemple spécifiques de GP120. Les sites de liaisons de l antigène s emboîtent dans les protéines GP120 du VIH, et ainsi le virus ne peut plus s emboîter dans les récepteurs CD4 des LT4. Le VIH est donc neutralisé. Le 1 er rôle des anticorps circulants est d agglutiner les antigènes. Il se forme un complexe immun qui neutralise l antigène. b. Coopération avec les phagocytes. Les 2 principaux phagocytes sont les granulocytes et les macrophages. La phagocytose appartient à la réponse immunitaire innée. Elle comporte plusieurs étapes : - La diapédèse : les phagocytes quittent le système circulatoire en traversant l espace intercellulaire de la paroi des capillaires. Ils sont attirés vers l antigène par des substances chimiques produites par l organisme en réaction à l antigène. C est le chimiotactisme. - L adhérence de l antigène sur la membrane du phagocyte. - La formation d une vacuole d endocytose. - Des lysosomes fusionnent avec la vacuole d endocytose, des enzymes sont rejetés dans la vacuole, l antigène est digéré et les débris antigéniques sont rejetés dans le milieu extracellulaire par exocytose. Chaussard Caroline

3 Les anticorps peuvent s associer aux récepteurs membranaires des phagocytes par l extrémité de leurs parties constantes. Dans ce cas, l anticorps va jouer le rôle de harpon en fixant les antigènes sur ces sites de reconnaissance. La phagocytose est facilitée et les complexes immuns sont éliminés par les enzymes dans les vacuoles d endocytose. Les anticorps circulants associés aux phagocytes sont un exemple de coopération entre réponse immunitaire innée (phagocytose) et acquise. II. Les lymphocytes T-cytotoxiques, agents du maintien de l intégrité des populations cellulaires. Les cellules infectées par un virus ou par une bactérie intracellulaire, qui va pénétrer une cellule et se multiplier (bacille de Kock pour la tuberculose, bacille de la lèpre...), se distinguent des cellules saines par le fait qu elles expriment à leur surface des fragments peptidiques issus de protéines du microorganisme qui a parasité la cellule. Les LTc portent sur leur membrane des récepteurs T (TCR) spécifiques d un seul fragment peptidique d une cellule infectée. Un LTc porte des milliers de récepteurs T tous identiques, mais il existe un très grand nombre de LTc différents, qui se distinguent par des récepteurs T différents. Les LTc permettent d attaquer n importe quelle cellule infectée présente dans l organisme. Voir livre p 143. Au microscope électronique, on observe la lyse de cellules étrangères par contact avec les LTc. Ils s emboîtent sur les fragments d antigènes des cellules infectées, des cellules cancéreuses, des bactéries. Cela déclenche la libération de perforine (protéine) par les LTc qui perforent la membrane de la cellule infectée, cancéreuse ou bactérie (qui sont les cellules cibles). Ainsi, ces cellules éclatent par osmose. Les LTc lysent toutes les cellules étrangères à l organisme donc maintiennent la population de cellules saines. III. Déroulement de la réponse immunitaire acquise. 1) La sélection clonale. Chaussard Caroline

4 Dès la naissance, avant tout contact avec un antigène, on trouve dans les organes lymphoïdes périphériques (ganglions lymphatiques, rate) : - des lymphocytes B : lymphocytes qui portent sur leur membrane des anticorps membranaires (et non plus circulants). Un lymphocyte B porte plusieurs milliers d anticorps membranaires tous identiques. Un LB n est capable de reconnaître qu un seul antigène. Mais il existe une infinité de types de LB différents, chacun portant une catégorie d anticorps membranaire spécifiques d un antigène. Chaque type de LB spécifique d un antigène est appelé clone. Antigène spécifique Antigène spécifique Clone 1 Clone 2 - des LT 8 et LT 4 : dès la naissance, on trouve dans les organes lymphoïdes périphériques ces lymphocytes porteurs de récepteurs T spécifiques d un fragment d antigène se trouvant sur la membrane d une cellule étrangère (cellules infectées, cancéreuses, bactéries). Lorsqu un antigène pénètre dans l organisme, c est par la voie sanguine et dans les organes lymphoïdes périphériques. Les LB défilent devant l antigène, seuls ceux portant les anticorps membranaires complémentaires de l antigène sont sélectionnés. Les LT sont sélectionnés par les cellules présentant des fragments d antigènes sur leur membrane (macrophages ou cellules présentatrices d antigènes CPA ). Ce mécanisme s appelle la sélection clonale. 2) Multiplication et différenciation clonale. Elle nécessite une coopération entre les LT 4 et les LB d une part, et les LT 4 et les LT 8 d autre part. Quand un clone de LT 4 rencontre son fragment d antigène spécifique, il se différencie en LT 4 sécréteur d un message chimique que l on appelle interleukine. Sous la double stimulation des interleukines et de l antigène, les LB spécifiques de l antigène se multiplient et se différencient en plasmocytes sécréteurs d anticorps circulants. Les plasmocytes présentent tous les caractères nécessaires à la synthèse puis à l excrétion d une grande quantité de protéines comme les anticorps. TP. Chaussard Caroline

5 Les LT 4 en contact avec les CPA se multiplient et se différencient en LT 4 sécréteurs d interleukine. Sous la double stimulation du contact cellulaire, CPA, LT 8 et interleukine, ces LT 8 sélectionnés prolifèrent par mitoses successives et se différencient en LTc. On peut également appeler les LT 8 des LT précytotoxique. Comme les interleukines n agissent qu à courte distance, cette coopération LT 4 -LT 8 -CPA ne peut se faire que dans les organes lymphoïdes périphériques. L hypertrophie des ganglions lymphatiques lors d une infection s explique par la multiplication des lymphocytes et la présence de plasmocytes. 3) Phase effective. Dans le cas du SIDA, les anticorps circulants ne peuvent pas atteindre le VIH lorsqu il est à l intérieur des LT 4. Ils ne peuvent agir que sur le VIH libéré dans le sang ou dans la lymphe : - en neutralisant le site de fixation du VIH sur les récepteurs CD 4 des LT 4 ce qui empêche sa pénétration ; - en favorisant la phagocytose des complexes immuns VIH anticorps circulants. L augmentation de la charge virale lorsque le taux d anticorps est à son maximum prouve que les anticorps jouent un rôle modeste dans la lutte contre le VIH. Les LTc reconnaissent les LT 4 infectés par le VIH par leurs récepteurs T spécifiques. Cette association déclenche la sécrétion par le LTc de perforine. Le LT 4 percé éclate par osmose, ce qui limite la multiplication virale. Tant que le taux de LTc dans le sang est important, la multiplication du virus est contrôlée par le système immunitaire. La lutte principale contre le VIH est menée par les LTc. IV. Les LT 4 et le SIDA. Quand un clone de LT 4 est sélectionné par son fragment d antigène, il secrète des interleukines (Il) qui se lient aux récepteurs membranaires des interleukines des LB et LT 8 e permet la production des effecteurs de la réponse immunitaire : anticorps circulants et LTc. Les LT 4 sont les pivots des réactions immunitaires acquises. Les LT 4 sont détruits par le VIH et par les LTc. Au cours du temps, le taux de LT 4 baisse, et en dessous d une valeur seuil, le nombre de LT 4 est insuffisant pour stimuler efficacement les LB et LT 8. Le système immunitaire est devenu inefficace contre tous les agents pathogènes. Les maladies opportunistes se développent alors. Schéma bilan p165. Chaussard Caroline