Corps humain et santé

CHAPITRE 13 : L'immunité adaptative, prolongement de l'immunité innée

Frottis sanguin normal (Source)

Vue d'artiste d'un virus circulant dans un vaisseau (Source)

Frottis sanguin anormal : hyperlymphocytose (Source)

Pb : Nous avons évoqué dans le chapitre précédent l'intervention dans un deuxième temps des lymphocytes au cours d'une immunité dite "adaptative" : que revêt cette expression ? Quel rôle exact jouent ces lymphocytes qui se multiplient en cas d'infection ?

I- Les caractéristiques de l'immunité adaptative

1- Analyse d'expériences historiques

Manuel Bordas 2012 p310

Documents extraits du manuel de Terminale Bordas 2012 p310

La vaccination consiste à immuniser un organisme en lui injectant des antigènes non pathogènes mais immunogènes, ie capables de déclencher une réponse immunitaire adaptative disposant d'une mémoire. (acquis de 3ème...)

La première expérience montre que cette immunité acquise par la vaccination est spécifique. La deuxième expérience permet de préciser le mode de transmission de l'immunité dans le cas de la diphtérie : l'immunité est transmise par le sérum et non par les leucocytes.

La troisième expérience montre que l'immunité n'est pas toujours transmise par le sérum : dans le cas particulier de la tuberculose, elle est transmise par des lymphocytes et non par le sérum.

 

2- Les acteurs de l'immunité adaptative

Source : dossier Pour la Science octobre 2000 p26 (modifié)

Les lymphocytes T subissent une sélection au cours de leur maturation dans le thymus. Les lymphocytes T qui reconnaissent le CMH du soi présentant un peptide sont d'abord sélectionnés dans le cortex de la glande (zone périphérique) : on parle de sélection positive. Puis plus tard dans la médulla (zone centrale), ceux qui se lient trop fortement au CMH du soi sont éliminés : on parle de sélection négative. Les lymphocytes qui quittent le thymus sont donc normalement incapables de réagir à la présence de « leur » peptide. Dans le cas contraire, il y a risque de développer une maladie autoimmune...

Source : dossier Pour la Science octobre 2000 p26

 

Il existe 2 grandes catégories de lymphocytes : les lymphocytes T et B. Indiscernables au microscope, ils se différencient par leurs récepteurs membranaires.

- Les lymphocytes T ont en commun le TCR (T Cell Receptor) qui ne reconnaît un fragment antigénique que s'il est correctement présenté par une cellule présentatrice d'antigènes (CPA). Il existe deux sous-types de lymphocytes T : les LT4 pourvus des marqueurs membranaires CD4 et les LT8 pourvus des marqueurs membranaires CD8.

- Les lymphocytes B possèdent un BCR (B Celle Recpetor), une immunoglobuline (= anticorps) membranaire qui reconnaît directement un antigène.

 

Remarque : les CPA sont des cellules qui expriment à leur surface le CMH de classe II en plus du CMH de classe I (exprimé par toutes les cellules). Ce sont des cellules dendritiques capables de phagocytose ou des lymphocytes B.

II- La mise en place de la réponse adaptative

1- La réaction à médiation humorale

 

 

Document extrait du manuel de Terminale Bordas 2002 p395

Les lymphocytes B sont formés dans la moelle rouge des os longs. Ils y acquièrent leur immunocompétence après une phase de sélection clonale au cours de laquelle seules les cellules capables d'interagir faiblement avec les molécules du "soi" sont conservées.

Les cellules ayant reconnu l'antigène grâce à leurs immunoglobulines membranaires (BCR) se différencient en plasmocytes sécréteurs d'anticorps. Certains lymphocytes activés ont une durée de vie plus longue : ce sont les lymphocytes B mémoire.

Remarque : cette sélection est possible par la présence, au niveau de la moelle osseuse, de cellules stromales qui expriment à leur surface les peptides du soi à la surface des molécules du CMH, de la même manière que les cellules dendritiques au niveau du thymus. On est face à trois possibilités :

- Soit la cellule B immature est capable de reconnaître le peptide présenté par les molécules du CMH avec une forte affinité, elle sera alors considéré comme délétère pour le soi et sera sélectionné négativement en recevant un signal de mort.
- Soit la cellule B immature est capable de reconnaître le peptide présenté par les molécules du CMH avec une faible affinité, elle sera alors considéré comme acceptable et ne recevra pas de signal de mort.
- Soit la cellule B immature n’interagit pas, elle recevra alors un signal de mort.

2- La réaction à médiation cellulaire

Document extrait du manuel de Terminale Bordas 2002 p399

Les lymphocytes T sont eux aussi formés dans la moelle rouge des os mais ils deviennent immunocompétents dans le thymus.

En raison d'une grande variabilité des sites de reconnaissance des TCR, Il existe des millions de clones différents de LT. La sélection clonale (suivant le même processus que pour les lymphocytes B), est suivie d'une prolifération clonale de LT4 et de LT8. Les LT4 se différencient en LTa (auxiliaire) sécréteurs d'un messager chimique : l'interleukine 2. Certains LTa et LTc peuvent se transformer en cellules mémoire.

 

3- Une coopération cellulaire

Analyse de l'expérience de Claman :

Document extrait du manuel de Terminale Bordas 2002 p400

Source : dossier Pour la Science octobre 2000 p19

L'interleukine 2 sécrétée par les LTa (issus des LT4) stimule la prolifération et la différenciation des LB et des LT. Les LT4 sont donc considérés comme les "chefs d'orchestre" du système immunitaire.

Pb : Comment agissent les anticorps et les cellules tueuses ?

III- L'élimination de l'antigène

1- L'action des anticorps 

TP 15 : mise en évidence d'une réaction antigène-anticorps

Molécule modélisée par le logiciel Rastop en ne faisant apparaître que les chaînes carbonées

Séquences d'acides aminés d'une chaîne lourde de 5 anticorps différents impliqués dans la reconnaissance du VIH : Hc = Heavy constant, Hv = Heavy variable. On remarque la présence de 3 domaines hypervariables que l'on retrouve également sur la chaîne légère (non représentée ici). Ces régions confèrent à chaque type d'anticorps une structure spatiale particulière correspondant au site de fixation à la molécule antigénique appelée aussi épitope.

2 anticorps différents : à chacun son épitope...

Un antigène peut posséder différents épitopes...

Source : http://jean-jacques.auclair.pagesperso-orange.fr/VIH/cdr.htm

Source : Alain Gallien (modifié)

Un anticorps est une protéine appelée aussi immunoglobuline, en forme de Y et constituée de 2 chaînes lourdes et de 2 chaînes légères. Les deux bras du Y possèdent à leur extrémité des domaines hypervariables d'un anticorps à un autre : ce sont les sites de reconnaissance (= paratope) de la molécule antigénique (= épitope).

La formation d'un complexe immun insoluble a plusieurs intérêts :

- Neutraliser l'antigène : ex, si cet antigène est une bactérie, elle ne pourra plus se multiplier.

- Favoriser la phagocytose (= opsonisation) : les fragments constants exposés sont en effet reconnus par les récepteurs membranaires des phagocytes.

- Activer le système du complément (hors programme, voir le lien ci-dessous pour des explications...) qui aboutit à la formation et à l'insertion de pores dans les membranes des cellules étrangères.

Remarque 1 : La diversité des anticorps membranaires des lymphocytes B résulte des recombinaisons entre les segments des gènes codant les chaînes lourdes et légères.  Le nombre élevé d’antigènes susceptibles d’être rencontrés par l’organisme implique que le génome permette la synthèse d’au moins plusieurs millions de molécules différentes.

Remarque 2 : un antigène possédant plusieurs épitopes, la réponse est donc naturellement polyclonale in vivo.

Pour aller plus loin : http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/gpes-sanguins/02anticorps.htm

DM : proposez une hypothèse expliquant pourquoi l'immunité n'a pas pu être transmise par le sérum dans le cas du bacille de Koch sachant que cette bactérie a la particularité de se développer dans les cellules pulmonaires.

2- L'action de cellules "tueuses"

 

 

Document extrait du manuel de Terminale Bordas 2002 p397

Les lymphocytes cytotoxiques (LTC ou LTK pour "Killer") sont des LT8 différenciés. Leur rôle est de détruire les cellules cancéreuses ou infectées par un virus ou une bactérie.

Le contact entre un LTc et une cellule cible déclenche la libération de substances responsables d'une cytolyse ou d'une apoptose.

Le schéma bilan du livre p329 est à connaître sur le bout des doigts!