H3. Immunité adaptative La troisième ligne de défense est formée de molécules et de cellules assurant des défenses spécifiques. Elles reconnaissent des molécules étrangères spécifiques (antigène) et se mobilisent pour les neutraliser ou les détruire. On appelle cette troisième ligne le système immunitaire. H3.a LE «SYSTEME IMMUNITAIRE» i. Caractéristiques du système immunitaire è Analyser des documents - I - La mémoire immunitaire 1. A partir des expériences ci-dessous, caractériser : le moment auquel intervient le système immunitaire, sa spécificité, sa localisation, son évolution au cours de la vie. Souche de Russie Lapin immunisé contre la souche d Afrique du Nord Lapin immunisé contre la souche de Russie Vibrions mobiles et prolifération Lyse des vibrions Doc 1 Expérience de J. Bordet sur le choléra Le choléra est une maladie épidémique contagieuse causée par une bactérie. Sa mobilité, observable au MO, lui a valu le nom de Vibrio cholerae. En 1898, J. Bordet effectue une série d expérience où il ajoute différents sérums de lapin à des vibrions de souches de Russie. - I - La mémoire immunitaire On peut supposer que le système immunitaire, qui répo d une seconde infection, a été modifié par la 1ère infecti l on pourrait nommer mémoire immunitaire. Doc 3 Test d Ouchterlony Doc 2 Comparaison de la réponse Trois protéines de structures proches sont déposées dans un immunitaire contre le virus de la puits creusé dans la gélose : de l albumine de bœuf (B), de grippe chez des souris ayant été l ovoalbumine (O) et de la lactaalbumine (L). Au centre, on ou non déjà infectées. En haut, dépose du sérum d un lapin témoin u d un lapin ayant reçu première infection. En et bas, deuxième On peut supposer que le système immunitaire, qui répond plus vite plus efficacement lors une injection d albumine de boeuf auparavant. Les molécules infection. Les anticorps et les LTC ère d unedes seconde infection, été modifié la 1 infection, et en a gardé une «trace» que diffusent autour puits. La réaction aimmunitaire estpar marsont des agents du système immuniquée par lal on formation d un précipité blanc. pourrait nommer mémoire immunitaire. taire adaptatif. 2 14
ii. Les antigènes Un ANTIGENE est une molécule capable de mobiliser le SI et de provoquer une réaction immunitaire. Il s agit de grosses molécules (acides nucléiques, lipides, sucre, protéines) qui n appartiennent pas aux molécules du soi (autoantigène, marqueurs du soi). Les protéines sont les molécules avec le pouvoir antigénique le plus élevé. Les petites molécules ne peuvent pas déclencher de réaction immunitaire. Toutefois, le SI est capable de reconnaître l interaction entre les protéines du soi et ses petites molécules et déclenche alors une réaction immunitaire néfaste, l allergie. H3.b CELLULES DU SYSTEME IMMUNITAIRES Il existe deux types de cellules du système immunitaire adaptatif : les lymphocytes (B et T) et les macrophagocytes (vus dans le chapitre H2). i. La spécificité des lymphocytes Chaque lymphocyte (B ou T) porte sur sa membrane un RECEPTEUR ANTI- GENIQUE (10,000 à 100,000 par cellule) pouvant se lier à un antigène donné. Un récepteur antigénique donné ne peut se lier qu'à un antigène donné, par conséquent, un lymphocyte n est spécifique que pour un antigène uniquement. On ne possède pas de lymphocytes avec des récepteurs spécifiques à nos molécules CMH. ii. Production des lymphocytes immatures Les lymphocytes sont produits dans la moelle osseuse. Libérés de la moelle osseuse, les lymphocytes immatures sont identiques tant qu ils n ont pas acquis leur immunocompétence. ii. Acquisition de l immunocompétence Le lieu où les lymphocytes acquièrent leur immunocompétences diffère (thymus pour les LYMPHOCYTES T et moelle osseuse pour les LYMPHOCYTES B). L acquisition de leur immunocompétence se caractérise par l expression à leur surface d un récepteur antigénique unique. La multitude de récepteurs est obtenue par des réarrangements chromosomiques aléatoire et définitifs, une cellule ne pouvant exprimé plus qu un seul récepteur donné. L immunocompétence est donc acquise avant la rencontre avec l antigène. Au cours de la formation embryonnaire du système immunitaire, il se forme toutes sortes de lymphocytes spécifiques y compris des lymphocytes spécifiques à nos antigènes, mais un mécanisme particulier en provoque l apoptose (c est-à-dire le suicide cellulaire), la cellule s autodétruit. C est pourquoi nous ne possédons pas de lymphocytes sensibles à nos propres antigènes. Les lymphocytes naïfs sont ensuite relâchés. Ils migrent dans les ganglions lymphatiques et la rate où leur seront présentés des antigènes. 15
H3.c REACTION IMMUNITAIRE HUMORALE Dans la réaction immunitaire humorale, ce sont des molécules, les ANTI- CORPS, qui interagissent avec les agents pathogènes. Cette réaction implique aussi l intervention des lymphocytes B. i. Sélection clonale et différenciation des lymphocytes B 2. Schématiser la sélection clonale. 16
ii. Réaction primaire et secondaire è Analyser des documents 3. Expliquer la différence entre réaction primaire et secondaire en vous basant sur les documents. Doc 4 Réaction immunitaire primaire et secondaire Doc 5 Une expérience d irradiation chez la souris Les souris sont irradiées avec des rayons y à une dose qui élimine tous les lymphocyte. On rappelle que la durée de vie moyenne d une souris est de 2 à 3 ans. On précise que les plasmocytes sont des cellules qui ne se divisent pas et sont donc très résistantes aux rayons y. Doc 6 Expérience de transfert de lymphocytes chez la souris Les doses de toxines du choléra qu ingèrent les souris ne sont pas mortelles. Avant la dernière étape de l expérience, les souris n 2, 3 et 4 n ont jamais été en contact avec la bactérie responsable du choléra ou la toxine qu elle produit. 17
ii. Anticorps, production et structure Il existe cinq types d anticorps (immunoglobulines) : les IgG, IgE, IgD, IgM et IgA. Les anticorps sont des récepteurs antigéniques sécrétés par les plasmocytes B (majoritairement). La structure tridimensionnelle des anticorps, elle-même déterminée par la séquence en acides aminés des quatre chaînes qui les composent, présente entre autres deux sites de fixation spécifiques de l antigène et une partie constante. Leur variété est due à des réarrangements chromosomiques de la partie variable de l anticorps. iii. Rôles des anticorps 4. Schématiser les rôles des anticorps. 18
iv. Soins liés à l immunité humorale L immunité adaptative peut être acquise de quatre manières différentes. L étude de l immunité a en effet permis de développer des méthodes de soin basées sur le système immunitaire. - La vaccination 5. Quel est l inconvénient de l immunité acquise artificiellement passive? Dans quel cas s avère-t-elle préférable? - II - La vaccination documents -èiianalyser - La des vaccination Doc 7 Composition du vaccin contre la grippe aviaire Des recherches ont permis la mise au point d un vaccin. Ce dernier induit une protection très efficace. Doc 9 Le vaccin DT polio La vaccination contre la diphtérie, le tétanos et la poliomyélite est obligatoire ne France. Elle peut être effectuée grâce à un vaccin unique. Une anatoxine est une toxine traitée par une substance chimique de sorte qu elle a perdu sa: toxicité. 2 catégories de vaccins Doc 8 Composition du vaccin contre la fièvre jaune Cette fièvre hémorragique virale est transmise par la piqure d un moustique. Les voyageurs qui se rendent dans les zones à risque doivent se faire vacciner avant leur départ. - vaccins vivants atténués : fièvre 2 catégories de vaccins : jaune - vaccins inertesvivants : poliomyélite, grippe H5N1, Diphtérie, tétanos - vaccins atténués : fièvre jaune - vaccins vaccins inertes 8 2 catégories de : : poliomyélite, grippe H5N1, Diphtérie, tétanos Doc 10 Evolution de la concentration - vaccins vivants atténués : fièvre jaune sanguine en anticorps spécifique du virus de l hépatite B lors d une vaccination contre cette maladiediphtérie, virale. - vaccins inertes : poliomyélite, grippe H5N1, tétanos 19
Doc 11 Proportion de lymphocytes B mémoire spécifiques du virus de la variole chez différentes personnes. La variole est une maladie virale qui a été déclarée éradiquée de la planète en 1980. Doc 12 Concentration sanguine en anticorps spécifique de la grippe aviaire après différents essais de vaccinations. Les vaccins testés sont constitués d une quantité variable d hémagglutinine (HA) purifiée du virus à laquelle a, ou non, été ajouté un adjuvant. Doc 13 Qu est-ce qu un adjuvant? 6. En utilisant les documents, récapituler les caractéristiques et modes d action des vaccins. Présenter quelques avantages et inconvénients pour chaque catégorie. 20
H3.d REACTION IMMUNITAIRE A MEDIATION CELLULAIRE La réaction immunitaire à médiation cellulaire est caractérisée par l intervention des lymphocytes T. Les lymphocytes T se différencient dans le thymus. Il en existe plusieurs sortes dont les LYMPHOCYTES T AUXILIAIRES, brièvement évoqué dans la partie précédente, et les LYMPHOCYTES T CYTO- TOXIQUES. Les lymphocytes T ne sont pas capables de se lier à un antigène libre. Ils ont besoin d une double reconnaissance (antigène + marqueur du soi). i. Les lymphocytes T auxiliaires Les lymphocytes T auxiliaires expriment à leur surface le marqueur CD4. Ce sont les chefs d orchestre de la réaction immunitaire. Une fois activés par les CPA, ils circulent dans l ensemble du corps pour stimuler le reste du système immunitaire. 7. Dans un schéma, présenter l activation des lymphocytes T et leurs activités. ii. Les lymphocytes T cytotoxiques Les lymphocytes T cytotoxiques portent à leur surface le marqueur CD8. Ils sont activés par une action combinée des lymphocytes T auxiliaires et des CPA. Ils se différencient en lymphocytes T cytotoxiques activés et en lymphocytes T mémoire. Les lymphocytes T interagissent avec leurs cibles : cellules étrangères (greffes, vers parasites), cellules parasitées par des virus et cellules cancéreuses. Une fois liés à leur cible, ils libèrent des substances chimiques comme la perforine qui s insèrent dans la membrane de la cellule cible et induit sa lyse. Le lymphocyte T cytotoxique est alors déjà reparti à la recherche d une autre cible. 21
H3. IMMUNITE ADAPTATIVE - Résumé 22
S exercer au BAC Home made ROC D après le dossier : «Le sida, 25 ans après, les grands défis», epliquer le fonctionnement du VIH. Quelles sont les particularités qui lui permettent d échapper au système immunitaire? Décrire certaines tentatives médicales et pistes futures de recherche. 23