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IMMUNOLOGIE IFSI. IMMUNOLOGIE Branche de la biologie qui étudie la nature et le fonctionnement dun système physiologique : le système immunitaire. Dérive.

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1 IMMUNOLOGIE IFSI

2 IMMUNOLOGIE Branche de la biologie qui étudie la nature et le fonctionnement dun système physiologique : le système immunitaire. Dérive du latin « immunis » qui signifie « exempt de », « à labri de ».

3 IMMUNOLOGIE Le système immunitaire assure: La défense de notre organisme contre les agents pathogènes. Et lélimination de substances étrangères à lorganisme.

4 IMMUNOLOGIE Notre organisme est capable: De reconnaître et tolérer ce qui lui appartient ( les immunologistes parlent du « soi ») De reconnaître et rejeter ce qui lui est étranger ( le « non-soi »)

5 IMMUNOLOGIE Le système immunitaire est confronté à différents types dagents pathogènes : Bactéries Virus Parasites Champignons ATNC = agents transmissibles non conventionnels ou Prions.

6 IMMUNOLOGIE Trois chapitres: 1.Les barrières qui sopposent à la pénétration des agents infectieux dans notre organisme 2.Limmunité innée 3.Limmunité acquise ou adaptative.

7 IMMUNOLOGIE LES BARRIERES : Barrières physiques: - la peau - les muqueuses Barrières chimiques: quelques exemples: - le pH acide de lestomac - les acides gras de la peau - le lysozyme des larmes Barrières microbiologiques: les flores commensales.

8 Immunité innée

9 IMMUNOLOGIE Quelques caractéristiques générales de limmunité innée: 1.Elle sobserve déjà chez des animaux inférieurs (éponges, vers) 2.La réponse innée est immédiate 3.Il ny a pas ici de mémoire immunitaire 4.Les récepteurs sont appelés PRRs=« Pattern Recognition Receptors ». On les trouve sur de nombreux types de cellules ( notamment les cellules phagocytaires). 5.Ils reconnaissent quelques dizaines de motifs structuraux appelés PAMPs =« Pathogen Associated Molecular Patterns »

10 IMMUNOLOGIE Un exemple de PPRs : Les TLRs= Toll Like Receptors -Découverte chez la drosophile du gène Toll mouches Toll - = infections fongiques +++ -Puis découverte chez les vertébrés ( et lhomme) de gènes homologues ( Toll-like) qui codent pour des récepteurs membranaires essentiels, très conservés:« Toll like Receptors » -On en connaît une dizaine chez lhomme. Quelques exemples: TLR 2 (ligand: peptidoglycane) TLR 3 (ligand: ARN double brin) TLR 4 ( lipopolysaccharides bactériens ) TLR 5 ( ligand : flagelline)

11 IMMUNOLOGIE Schéma de fonctionnement toujours le même: 1.Union du TLR membranaire avec son PAMP 2.Transmission de linformation de la membrane jusquau noyau de la cellule avec activation du « Nuclear Factor Kappa B » 3.Déclenchement de la synthèse de messagers de linflammation ( cytokines).

12 IMMUNOLOGIE Nous allons étudier successivement 4 composants importants de limmunité innée : 1) Les cellules phagocytaires 2) Les cellules NK = lymphocytes NK 3) Le système du Complément 4) Les cytokines.

13 IMMUNOLOGIE LES CELLULES PHAGOCYTAIRES : Deux grandes familles: - granulocytes(=polynucléaires)neutrophiles - monocytes sanguins+macrophages tissulaires. Phagocytose= ingestion de particules par une cellule. Quatre étapes:1)Chimiotactisme 2)Adhésion/Activation des récepteurs membranaires 3)Endocytose : le phagosome 4)Le phagolysosome

14 Schéma de la phagocytose

15 Chimiotactisme du Polynucléaire

16 IMMUNOLOGIE LES CELLULES PHAGOCYTAIRES (suite): Sécrétion par les monocytes-macrophages activés de plusieurs cytokines pro-inflammatoires (IL1, IL6, TNF alpha). Conséquences: - augmentation de lactivité des polynucléaires - augmentation de lactivité des lymphocytes NK - augmentation de la synthèse des protéines de linflammation ( CRP, haptoglobine, fibrinogène… )

17 Granulocyte ( = Polynucléaire ) Neutrophile

18 Granulocyte (= Polynucléaire) éosinophile

19 Granulocyte (= Polynucléaire) basophile

20 Lymphocytes

21 Monocyte et Globules rouges (= Erythrocytes)

22 Plasmocytes

23 IMMUNOLOGIE 1) Les cellules phagocytaires 2) Les cellules NK = lymphocytes NK 3) Le système du Complément 4) Les cytokines.

24 IMMUNOLOGIE LES CELLULES NK ( NATURAL KILLER ) 5 à 10 % des lymphocytes sanguins(« large granular lymphocytes ») Dépourvues de récepteurs aux antigènes (BCR ou TCR ). Mais possédant de nombreux autres récepteurs -activateurs: les KAR = « Killer Activating Receptors » -inhibiteurs: les KIR = « Killer Inhibiting Receptors ». Elles attaquent les cellules qui expriment faiblement les molécules du CMH de classe I (cellules infectées par un virus, cellules tumorales ). Elles libèrent à la surface des cellules-cibles des molécules cytotoxiques( perforines,granzymes) qui induisent la mort de la cellule par apoptose. Elles sont activées par différentes cytokines. Une fois activées elles produisent plusieurs cytokines,dont linterféron gamma

25 IMMUNOLOGIE 1) Les cellules phagocytaires 2) Les cellules NK = lymphocytes NK 3) Le système du Complément 4) Les cytokines.

26 IMMUNOLOGIE LE COMPLEMENT Le système du complément est un ensemble complexe de plus de 30 protéines différentes, - surtout des protéines plasmatiques,circulant sous forme inactive,capables de sactiver séquentiellement en cascade - mais aussi des protéines régulatrices - et des récepteurs membranaires. Trois grandes voies dactivation: - la voie classique - la voie alterne (Pillemer 1954 ) - la voie des lectines.

27 IMMUNOLOGIE CONSEQUENCES BIOLOGIQUES DE LACTIVATION DU COMPLEMENT - Lyse de certaines bactéries par le complexe dattaque membranaire formé par lactivation des composés terminaux C5 à C9. - Opsonisation par dépôt de C3b, ce qui facilite la phagocytose. - Activité pro-inflammatoire,liée surtout aux composés C3a et C5a ( = anaphylatoxines ).

28 IMMUNOLOGIE QUELQUES DEFICITS GENETIQUES DU SYSTEME DU COMPLEMENT : - Déficit en C2 : augmentation des maladies auto-immunes - Déficit en C5,C6,C7,C8 : augmentation des infections à méningocoque, à gonocoque - Déficit en inhibiteur du C1 : œdème angioneurotique.

29 IMMUNOLOGIE 1) Les cellules phagocytaires 2) Les cellules NK = lymphocytes NK 3) Le système du Complément 4) Les cytokines.

30 IMMUNOLOGIE LES CYTOKINES : Molécules synthétisées par les cellules du système immunitaire (et dautres cellules) permettant la communication avec dautres cellules qui possèdent les récepteurs membranaires correspondants. 1° cytokine mise en évidence: linterféron(IFN) en 1957 Ce sera aussi la 1° cytokine utilisée en thérapeutique (1981) Aujourdhui on a décrit plus dune centaine de cytokines et de très nombreux récepteurs.

31 IMMUNOLOGIE QUELQUES EXEMPLES DE CYTOKINES : - les interférons - les interleukines =IL (dabord 2,aujourdhui plus de 30 ! ) - les chimiokines ou chémokines, qui exercent un effet chimiotactique sur les leucocytes - les « tumor necrosis factors » = TNF - les « colony stimulating factors » =CSF, qui régulent lhématopoïèse.

32 Activité biologique de linterleukine 1

33 Activité inductrice de lIL 1

34 IMMUNOLOGIE LEXTRAORDINAIRE COMPLEXITE DES CYTOKINES : Une même cytokine peut être produite par différents types cellulaires et une cellule donnée peut produire plusieurs cytokines différentes (=double ubiquité). Une cytokine peut exercer des effets biologiques différents sur des cellules différentes(=pléiotropie). Une activité biologique donnée peut être provoquée par des cytokines distinctes(=redondance). Une même cytokine peut avoir un effet activateur sur un récepteur et inhibiteur sur un autre récepteur. Certains récepteurs sont spécifiques dune cytokine, dautres sont sensibles à plusieurs cytokines. Un même récepteur peut être présent sur plusieurs types de cellules Certains récepteurs sont constitutifs, dautres sont inductibles.

35 Réseau des Cytokines

36 Sous populations LTH 1 et LTH 2

37 Immunité adaptative

38 IMMUNOLOGIE ANTIGENES Définition : molécule (ou substance) qui, introduite dans un organisme, provoque une réponse immunitaire. Observations : - injection de glucose à une souris - injection à la souris dalbumine de souris - injection à la souris dalbumine de bœuf - ingestion dalbumine de bœuf par une souris.

39 IMMUNOLOGIE QUELQUES CONDITIONS POUR QUUNE SUBSTANCE PROVOQUE UNE REPONSE IMMUNITAIRE - Nature chimique de la substance - Taille de la molécule ( Poids Moléculaire) - Caractère étranger à lorganisme répondeur Iso antigènes Allo antigènes Auto antigènes -Patrimoine génétique de lorganisme répondeur.

40 SELECTION GENETIQUE DE BIOZZI

41 IMMUNOLOGIE LE DETERMINANT ANTIGENIQUE OU EPITOPE LA SPECIFICITE ANTIGENIQUE Définition de lépitope: petite portion dun antigène qui est reconnue par le site actif dun anticorps(le paratope). Une grosse molécule antigénique, ou un antigène particulaire, se présente comme une mosaïque de déterminants antigéniques. Lunion antigène-anticorps seffectue entre le déterminant antigénique(épitope) et le site anticorps(paratope) de façon STEREO-SPECIFIQUE.

42 DETERMINANTS ANTIGENIQUES

43 REPONSES PRIMAIRE ET SECONDAIRE

44 IMMUNOLOGIE DE LANTIGENE A LANTICORPS La réponse primaire. La réponse secondaire - plus rapide - plus intense - plus durable. Cela témoigne de lexistence dune MEMOIRE IMMUNITAIRE. Rappel: immunité innée = pas de mémoire immunité acquise = mémoire. Utilisation de la mémoire immunitaire : les VACCINS.

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