Chapitre 14 : Les processus immunitaires mis en jeu Introduction : Pendant la phase asymptomatique du SIDA des mécanismes de défense immunitaire se mettent en place pour lutter contre le virus : - synthèse d Anticorps anti-vih qui neutralisent ce virus, - destruction par les Lymphocytes T cytotoxiques des cellules infectées (LT4). Ces phénomènes sont généralisables aux autres infections car tout antigène peut être reconnu spécifiquement par le système immunitaire et déclencher l apparition dans le sérum (plasma sans fibrinogène) l Anticorps dirigés contre lui, Quel est le mode d action et de formation des Anticorps? I) Les Anticorps : agents du maintien de l intégrité du milieu extracellulaire. A) Structure et fonction des Anticorps Livre p 340, 341, 356 Les Anticorps sont des protéines circulantes dans le milieu intérieur ou milieu extracellulaire (plasma sanguin, lymphe, lymphe interstitielle) appelées des immunoglobulines qui comme toutes les protéines possèdent une structure tridimensionnelle adaptée à leur fonction. Ils ont généralement la forme d un Y. Ils sont constitués de 4 chaînes protéiques identiques 2 à 2, il y a 2 chaînes lourdes et 2 chaînes légères. Chacune de ces chaînes est constituée d une partie constante et une partie hautement variable d un Anticorps à un autre. C est le haut des 2 bras du Y qui constitue la région variable. La partie variable de l Anticorps a une forme complémentaire de l Antigène. Une molécule d Anticorps possède donc 2 sites de liaison identiques avec un Antigène. Cette structure spécifique des Anticorps est à la base de leur propriété de reconnaissance spécifique d un Antigène. Un Anticorps ne reconnaîtra en effet par ses parties variables qu un seul Antigène auquel il se liera de manière spécifique. (Livre p 340 Test Ouchterlony). La fonction d un Anticorps est donc de se lier spécifiquement à un Antigène pour le neutraliser. Partie variable Partie constante Schéma d un anticorps B) La formation des complexes immuns et l élimination de l antigène Doc 1 p 340, Doc 1 page 353 La liaison Antigène/Anticorps permet la formation de complexes immuns qui neutralisent l Antigène, c est à dire qui l empêche de se lier à d autres cellules ou de se déplacer. Ces liaisons déclenchent ensuite les mécanismes innés d élimination de ces complexes : Les cellules phagocytaires (macrophages et polynucléaires), exprimant sur leurs membranes plasmiques des récepteurs de la partie constante de tous les Anticorps, fixent par l intermédiaire de ces récepteurs les complexes immuns et les éliminent par phagocytose. La structure en complexe immun augmente les points d adhésion de ces complexes sur les macrophages et facilite la phagocytose. C) La production des Anticorps Livre p 342, p 343, doc 2 p 353
Les Anticorps sont des effecteurs de l immunité acquise, c est à dire que l organisme ne produira des Anticorps contre un Antigène que lorsque l organisme est mis en contact avec cet Antigène. La synthèse d Anticorps est donc une signature d une réaction de défense à la présence d un élément étranger. Les Anticorps sont fabriqués à partir de leucocytes appelés des plasmocytes (= Lymphocytes B sécréteurs d Anticorps). On retrouve dans le cytoplasme des plasmocytes un REG et des vésicules de sécrétions très denses, preuve d une forte synthèse protéique dans ces cellules (synthèse des Immunoglobulines). Les plasmocytes, cellules spécialisées dans la production d Anticorps, proviennent de la différenciation de Lymphocytes B (non sécréteurs) qui sont des cellules qui portent des Anticorps fixés par leur partie constante sur leur membrane. De très nombreux clones de lymphocytes B préexistent avant tout contact avec l Antigène. Ces clones se distinguent les uns des autres par la présence d Anticorps membranaires différents d un clone à l autre, et qui servent de récepteurs à l Antigène. Tous les Lymphocytes B d un même clone portent à leur surface des Anticorps membranaires ayant la même spécificité. Photographies au microscope électronique d un lymphocyte B (à gauche) et d un plasmocyte (à droite) Expériences de Ada sur la spécificité de reconnaissance de l antigène par un lymphocyte
La production d Anticorps spécifique suite à l entrée d un Antigène se réalise ainsi en 3 étapes : - la sélection clonale : le clone de Lymphocytes B préexistant porteur de l Anticorps membranaire spécifique de l Antigène fixe l Antigène. - la prolifération clonale : multiplication des clones de Lymphocytes B spécifiquement activés - la différenciation cellulaire des Lymphocytes B sélectionnées en deux types de cellules : * en plasmocytes sécréteurs d Anticorps solubles spécifiques de l Antigènes * en Lymphocytes B mémoires qui seront prêts à réagir plus vite lors d une nouvelle infection par le même Antigène. D) Dans le cas du SIDA... Schéma de la sélection et prolifération clonale des lymphocytes B Les Anticorps dirigés contre les protéines virales bloquent la pénétration du VIH dans les cellules cibles LT4. Ils se fixent en effet sur les protéines membranaires antigéniques du virus qui ne peut alors plus se fixer aux LT4. Les Anticorps neutralisent ainsi les virus circulants qui seront ainsi détruits par phagocytose des complexes immuns. Ils participent ainsi à l élimination des Antigènes du milieu extracellulaire. Malheureusement cette production d Anticorps neutralisant est faible et ils semblent jouer un rôle modeste dans la limitation de l infection, la principale action étant due aux Lymphocytes T cytotoxiques.
Quelle est la fonction des Lymphocytes T cytotoxiques? II) Les Lymphocytes T cytotoxiques LTc : agents du maintien de l intégrité des populations cellulaires. Doc 1 p 344 A) Induction de la production de LTc à partir de LTc pré-cytotoxique Lorsqu une cellule est infectée par un virus, elle est reconnue par des lymphocytes pré cytotoxiques spécifiques de l Antigène présenté par cette cellule. Tous comme la production d Anticorps spécifiques, la production de Lymphocytes T cytotoxiques spécifiques se réalise en plusieurs étapes : - sélection clonale des Lymphocytes T pré-cytotoxiques préexistants (LT8) et spécifiques des protéines antigéniques de la cellule infectée. - prolifération du clone de Lymphocytes T pré-cytotoxiques (LT8) sélectionné - différenciation des Lymphocytes T précytotoxiques en Lymphocytes T cytotoxiques capables de détruire spécifiquement les cellules infectées. Livre p 345 Schéma de la sélection et prolifération clonale des LTc B) Les mécanismes permettant aux LTc de détruire les cellules infectées. Les LTc sont également des effecteurs de l immunité acquise : en effet la production de LTc spécifiques nécessite au préalable un contact avec l Antigène. Ils ne peuvent détruire que les cellules infectées par des virus. En effet, ces cellules infectées présentent à leur surface des fragments peptidiques issus des protéines virales que ne possèdent pas les cellules saines. Les LTc présentent à leur surface des protéines qui jouent le rôle de récepteur spécifiques capables de reconnaître les particules antigéniques situées à la surface des cellules infectées. Cette reconnaissance déclenche un mécanisme de destruction des cellules auxquelles le LTc s est lié.
Reconnaissance des cellules infectées par les LTc C) dans le cas du SIDA... Dans le cas du SIDA, les LTc détruisent les LT4 infectés, ce qui limite la progression de l infection virale. Cependant, l incorporation du génome viral dans la cellule infectée ne s exprime pas toujours immédiatement, il n y a donc pas toujours de protéines antigéniques à la surface des cellules infectées. Le VIH peut donc rester à l état latent, ce qui maintient la contamination. Quelle est la fonction des LT4? III) Les Lymphocytes T4 (LT4) : pivots des réactions immunitaires acquises. Livre p 346, 347 A) Rôle des LT4 L entrée d un Antigène dans l organisme active des LT4 qui vont se différencier en LT4 sécréteurs de molécules chimiques : les interleukines. Les LT4 sont activés par les molécules antigéniques des macrophages qui ont phagocyté les Antigènes. La sécrétion des interleukines nécessite au préalable un contact avec l Antigène, on parle donc aussi pour les LT4 d immunité acquise. Ces interleukines stimulent la multiplication et la différenciation des clones de LB et de LT sélectionnés. Sans LT4, aucune réaction immunitaire acquise n est donc possible. Schéma du rôle des LT4
B) Dans le cas du SIDA... Les LT4, possédant les molécules CD4 à leur surface sont infectés par le VIH et leur quantité diminue. Ils peuvent donc de moins en moins stimuler la production d Anticorps et de LTc nécessaires pour lutter contre tous les Antigènes auxquels l organisme est constamment exposé. Ainsi, des maladies opportunistes se développent. Ceci illustre le fait que chez un individu sain, les mécanismes immunitaires sont en permanence à l œuvre, avec un rôle toujours essentiel pour les LT4. Bilan