Chap IV Les mécanismes immunitaires

PLAN DE LA PRESENTATION ( 4 documents au format power point) 1 – Immunité naturelle 2 – Immunité à médiation humorale 3 – Immunité à médiation cellulaire 4 - Applications

Immunité: Etat de protection efficace de l’organisme contre une agression . Immunité spécifique Immunité naturelle Immunité à médiation cellulaire Immunité à médiation humorale

I - Immunité naturelle Caractéristiques: Etapes: Existe dès le premier contact Mécanisme non spécifique Action immédiate Etapes: L’organisme s’oppose à la pénétration du germe L’organisme s’oppose à la multiplication et à la diffusion du germe.

1 – La barrière cutanéo-muqueuse Sécrétions (lysozyme des larmes) 1 2 Muqueuse du naso-pharynx (mucus, cils) 3 Muqueuse des poumons et des bronches (mucus, cils) 4 Muqueuse de l’estomac (mucus, acidité) 5 Muqueuse de l’intestin (mucus, flore intestinale) 6 Muqueuse vaginale (flore vaginale, acidité) 7 Peau (épithélium stratifié, sébum, sueur, flore de la peau).

2 – La réaction inflammatoire Lorsque la barrière cutanéo-muqueuse est franchit un mécanisme plus profond mais toujours non spécifique se met en place pour empêcher la multiplication et la diffusion du germe. Les signes de l’inflammation: Chaleur : afflux de sang Douleur : compression des fibres nerveuses Rougeur : afflux de sang Œdème : (enflure) augmentation du diamètre des vaisseaux sanguins

2 1 7 3 5 6 Les étapes de la réactions inflammatoire: 1 2 3 4 5 6 4 7 Altération des tissus 2 Libération de médiateurs chimiques locaux (histamine, bradikynine, sérotonine) 1 2 Vasodilatation des vaisseaux sanguins 3 7 3 4 Diapédèse des GB Chimiotactisme des phagocytes 5 Phagocytose des micro-organismes 6 5 4 6 - Aide du complément 7 - Aide des interférons

Margination: Diapédèse: Chimiotactisme: Les GB adhèrent à la membrane du vaisseau sanguin Diapédèse: Margination Les GB se déforment et traversent la paroi du vaisseau sanguin Diapédèse Chimiotactisme: Les GB sont attirés sur le lieu de l’infection par des substances chimiques libérées par les tissus lésés. Chimiotactisme

Un des principaux facteurs chimiques = histamine L’histamine = hormone libérée par des globules blancs : basophiles (circulent dans le sang) et mastocytes (présents dans les tissus conjonctifs) On utilise souvent des antihistaminiques pour combattre les effets de l’inflammation. Un autre de ces produits = prostaglandines L’Aspirine (acide acétyl-salycilique) a des propriétés analgésiques et anti-inflammatoires. Elle agit en empêchant la libération de certaines prostaglandines. = hormones libérées par les globules blancs et les tissus endommagés

La phagocytose (1) Les cellules de la phagocytose : les phagocytes Phagocytes = neutrophiles et macrophages. Attirés par des substances chimiques relâchées par les cellules au niveau de la lésion (chimiotactisme).

Les leucocytes: 5 grands types : Granulocytes 1. Neutrophiles 2. Éosinophiles 3. Basophiles Agranulocytes 4. Lymphocytes 5. Monocytes Macrophages

Neutrophiles : abondants au début de l’infection (quelques minutes) Macrophages = monocytes du sang Plus efficaces que les neutrophiles Suivent de près les neutrophiles, mais deviennent actifs après quelques heures (8 à 12) Pus = mélange de neutrophiles morts, de bactéries et de débris cellulaires GB s’infiltrent hors des capillaires sanguins par diapédèse.

La phagocytose (2) Les étapes de la phagocytose: La cellule phagocytaire est attirée par le germe Le phagocyte émet des pseudopodes qui englobent le germe Le germe est endocyté puis il est digéré par le lysozyme contenu dans les vésicules

Macrophage capturant des bactéries:

Macrophage ingérant une bactérie

Macrophage en cours de digestion:

Les granulocytes éosinophiles (PE) sont aussi des phagocytes: Pouvoir phagocytaire faible. S'accolent aux "grosses proies" (vers parasites surtout). Libèrent des enzymes destructives.

Les cellules tueuses naturelles : NK (Natural Killers) = variété particulière de lymphocyte Constituent entre 5 et 15% des lymphocytes S’accolent aux cellules infectées par des virus ou cellules cancéreuses. Provoquent la lyse des cellules. lyse = destruction de la membrane de la cellule

Les protéines antimicrobiennes: complément et interféron ~ 20 protéines différentes du sang (forment ~ 15% des protéines du sang) Normalement inactives Activées par la réponse inflammatoire et par la réponse spécifique.

Effets des protéines du complément:  réponse inflammatoire  efficacité des phagocytes (opsonisation) Attire les phagocytes (chimiotactisme)  effet destructeur des anticorps

Interféron: = substances libérées par cellules infectées par des virus.  résistance des autres cellules de la zone infectée. Nombreux autres effets (certains peuvent activer les phagocytes, par exemple).

La fièvre: Cause: Substances relâchées par les macrophages exposés à des substances étrangères (pyrogènes endogènes) Certaines toxines bactériennes Effets de la fièvre:  efficacité des GB (phagocytes et lymphocytes)  réactions chimiques du système immunitaire  activité de certains microorganismes

II – Immunité spécifique Immunité à médiation cellulaire : Lymphocytes T8 Immunité à médiation humorale : Lymphocytes B Et Amplification de la réponse immunitaire : Lymphocytes T4

Caractéristiques de l’immunité spécifique : Prend plus de temps à s’établir (3 à 5 jours). Plus efficace que la non spécifique. SPÉCIFIQUE à un antigène (molécule d’origine étrangère) précis. Systémique : ne se limite pas au siège de l’infection. Réponse apprise et mémorisée.

Les leucocytes : 5 grands types : Granulocytes 1. Neutrophiles 2. Éosinophiles 3. Basophiles Agranulocytes 4. Lymphocytes 5. Monocytes

L’immunité spécifique fait intervenir 3 sortes de globules blancs: Lymphocytes B Lymphocytes T Macrophages Ces GB sont abondants dans les organes lymphoïdes: Ganglions lymphatiques Rate Amygdales Abondants aussi dans le thymus et la moelle osseuse

Les organes lymphoïdes : Amygdale 1 Thymus 2 Ganglions lymphatiques 3 Vaisseau lymphatique 4 Foie 5 6 Rate Plaque de Peyer’s dans l’intestin 7 Ces organes sont dispersés dans tout l’organisme pour assurer une meilleure efficacité 8 Appendice 9 Moelle osseuse

Deux sortes d’organes lymphoïdes: Organes lymphoïdes primaires: Moelle osseuse Thymus Organes lymphoïdes secondaires: Ganglions lymphatiques Rate Appendice Plaque de Peyuer’s Ils fabriquent et permettent la maturation des cellules immunitaires Ils stockent les cellules immunitaires

La circulation lymphatique :

Les différentes zones d’un ganglion:

Lymphocytes B: Lymphocytes T Macrophages Se forment dans la moelle osseuse. Migrent en grand nombre dans les ganglions lymphatiques. Lymphocytes T Se forment dans la moelle osseuse. Deviennent matures dans le thymus. Migrent en abondance dans les ganglions lymphatiques. Macrophages Se forment dans la moelle osseuse. Abondants dans tous les organes lymphoïdes et dans le tissu conjonctif.

La reconnaissance du soi et du non soi: Molécules reconnues comme étrangères = antigènes Protéines, glycoprotéines, polysaccharides en général. Molécules présentes sur la membrane des organismes étrangers. Système immunitaire doit faire la différence entre ses molécules (antigènes du soi) et les molécules étrangères (antigènes du non soi).

Reconnaissance du soi par les protéines du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH ou HLA) = glycoprotéines de la membrane très variables. Il y en a environ 20 sortes différentes. Chaque sorte peut exister en plus de 50 variétés différentes. Il n’y a pas deux individus (sauf jumeaux identiques) possédant les mêmes protéines CMH. Responsables du rejet lors des greffes.

Deux classes de glycoprotéines membranaires pour les Ag du CMH: pont CMH II Deux classes de glycoprotéines membranaires pour les Ag du CMH: Marqueur du soi de classe I Pour les cellules nuclées. Marqueur du soi de classe II CMH I Pour les cellules immunitaires.

Les Ag du CMH sont codés sur le chromosome 6:

Autres marqueurs : Les Ag des groupes sanguins. Localisation :

Les groupes sanguins :

Spécificité des lymphocytes B et T: Chaque lymphocyte (B ou T) porte sur sa membrane un récepteur antigénique (10,000 à 100,000 par cellule) pouvant se lier à un antigène donné. Récepteur antigénique = protéine pouvant se lier de façon spécifique à un antigène : un récepteur antigénique donné ne peut se lier qu'à un antigène donné.

Les lymphocytes distinguent le soi du non soi: Il y a des millions de lymphocytes différents. Chaque lymphocyte est caractérisé par son récepteur antigénique (donc par l’antigène qui peut s’y lier). Chaque type de lymphocyte peut donc reconnaître » un antigène particulier. On ne possède pas de lymphocytes avec des récepteurs spécifiques à NOS molécules du CMH. Récepteur lymphocytaire Tr

1 - Immunité à médiation humorale: Sécrétion d’anticorps par les lymphocytes B sensibilisés à un antigène. Lymphocyte B sensibilisé = lymphocyte B dont les récepteurs antigéniques se lient à un antigène. Les récepteurs antigéniques des lymphocytes B sont des anticorps fixés à leur membrane (on les appelle des anticorps membranaires).

Immunité à médiation humorale: Activation et sélection clonale 1 : Les lymphocytes B reconnaissent directement l’Ag 2 : Prolifération 3 : Différenciation 4 : Diffusion des anticorps

La production d’anticorps dure environ 4 à 5 jours puis, le plasmocyte meurt. Chaque plasmocyte peut sécréter plus de 2000 anticorps à la seconde. Si l’antigène revient, les lymphocytes B mémoire peuvent rapidement se sensibiliser et se différencier en plasmocytes actifs et en nouveaux lymphocytes B mémoire (= réaction secondaire). La réaction secondaire est plus rapide et plus forte que la réaction primaire. Plasmocyte

Production d’anticorps au cours du temps:

Le nombre de lymphocytes mémoire augmente avec les expositions aux différents antigènes au cours de la vie. L’immunité se construit par contact au cours de la vie. On peut provoquer la sensibilisation = vaccination La réponse humorale nécessite deux autres types de cellules: Macrophages Lymphocytes T auxiliaires (T helper)

Activation d’un lymphocyte T auxiliaire (Th) par un Ag grâce à une CPA: Antigène Macrophage = Cellule présentatrice de l’Ag = CPA Double reconnaissance: - Epitopes de l’Antigène - Ag du CMH de la cellule hôte

Le macrophage phagocyte le corps étranger. L’antigènes du corps étranger se fixent à la surface du macrophage sur des protéines du système CMH (HLA). Le macrophage devient une cellule présentatrice d’antigènes (CPA). La CPA présente chaque antigène au lymphocyte T auxiliaire possédant le récepteur antigénique correspondant à l'antigène. Le lymphocyte T auxiliaire activé se multiplie (forme un clone). Les lymphocytes T auxiliaires activés sécrètent des interleukines qui activent les lymphocytes B et les lymphocytes T.

Libération d’interleukines par le lymphocyte T4 activé: IL-2 : stimule le Lymphocyte B activé par un Ag. IL-4 : permet la prolifération des Lymphocytes B activés. IL-6 : permet la différenciation des Lymphocytes B en cellules à mémoire et en plasmocytes.

Une immunoglobuline G + 1 Ag : Antigène Paratope : partie variable Fragment Fc : partie constante.

Les anticorps ou immunoglobulines: = protéines formées de 4 chaînes : 2 lourdes (~ 450 acides aminés) 2 légères (~ 200 acides aminés) Forme de Y. Régions constantes pour tous les anticorps. Régions qui varient d ’un anticorps à l’autre.

Schéma d’une Ig G:

Les sites de fixation: Site de fixation sur l’antigène Site de fixation du complément Site de fixation sur les phagocytes

5 classes d’anticorps: IgM IgG IgA IgD IgE Chaque individu fabriquerait quelque chose comme 10 millions de sortes différentes d’anticorps.

Rôles des différentes immunoglobulines: Ig G Ig M Ig A Ig D Ig E Dans le plasma Dans les secrétions (larmes, salive) Sur la membrane des Lymphocytes B Fixation sur les PE Réponse secondaire Neutralisation de l’Ag Réponse primaire Reconaissace de l’Ag Réaction d’allergie

Fonctions des anticorps: Agglutination des bactéries et des toxines. Neutralisation des toxines et des virus en s’y fixant. Lyse des cellules étrangères (molécules du complément nécessaires)  efficacité des phagocytes (avec complément) = immunoadhérence = opsonisation

Lyse de l’Ag par l’Ac grâce au complément

Neutralisation d’un Ag circulant par un Ac:

Les Ac se fixent sur les récepteurs des macrophages et facilitent la capture de l’Ag (opsonisation)

Lyse de l’Ag cellulaire grâce au complément

Fonctions du complément:

2 – Immunité à médiation cellulaire: Lymphocytes T cytotoxiques = combat « corps à corps »: Des lymphocytes T sensibilisés à un antigène se fixent à la cellule porteuse de ces antigènes et la tuent en sécrétant des produits cytotoxiques (perforines).

Le mécanisme de cytotoxicité intervient sur : Cellules étrangères (greffes, vers parasites) Cellules infectées par un virus Cellules cancéreuses

Les étapes de l’immunité à médiation cellulaire: Une CPA présente l’Ag remanié au récepteur du lymphocyte T8 . le L T8 est alors sensibilisé par l’Ag. Ce LT8 sensibilisé va être activé par les interleukines libérées par le Lymphocyte T auxiliaire Le LT cytotoxique va lyser les cellules cibles Ces Lymphocytes sensibilisés se multiplient et se différencient en: Lymphocytes T cytotoxiques Lymphocytes T à mémoire

Mécanisme de la cytotoxicité: Libération de perforine Polymérisation de la protéine grâce au calcium Perforation de la membrane cutoplasmique de la cellule cible Lyse de la cellule cible par perte de son contenu.

Lymphocyte cytotoxique Cellule cible Lymphocyte cytotoxique

Cytotoxicité:

La coopération cellulaire:

La coopération cellulaire: Lymphocyte Macrophage

La coopération cellulaire :

Interactions entre lymphocytes et cellules phagocytaires: