« Unité des fondements de la médecine » Comment Tuer Une Cible Dr John Basso Dept. de Biologie Université d’Ottawa Bioscience 102 Tel.:562-5800 poste 6358 Courriel: jbasso@science.uottawa.ca 1

Discuter du rôle du nœud lymphatique dans la réponse immunitaire. Objectifs Décrire le traitement et la présentation de l’antigène par l’entremise du CMH de classe I et de classe II. Discuter du rôle du nœud lymphatique dans la réponse immunitaire. Décrire de quelle façon les lymphocytes T-CD8 reconnaissent et tuent leurs cibles. Décrire la voie du complément et son rôle dans la destruction de cibles. Décrire les différents rôles spécialisés des anticorps (opsonisation, neutralisation, etc.). 2 2

Traitement et Présentation d’Ag Qu’est-ce que le récepteur (Ig) des cellules B reconnait? Protéines Déterminants conformationels Déterminants dénaturés ou protéolysés Acide nucléiques Polysaccharides Quelques lipides De petites molécules (haptènes) [Unit name – Lecture title – Prof name] 3

Traitement et Présentation d’Ag (Suite) Qu’est-ce que le récepteur (RCT) des cellules T reconnait? Seulement que des fragments de protéines (peptides) associés avec des molcules du CMH à la surface des cellules Les cellules T auxilliares reconnaissent des peptides associés au CMH II Les cellules T cytotoxiques reconnaissent des peptides associés au CMH I [Unit name – Lecture title – Prof name] 4

Traitement et Présentation d’Ag (Suite) Fragmentation des proteins en peptides Association des peptide avec les molécules du CMH Transport à la surface de la cellule pour la présentation Differents sentiers cellulaires pour l’association des peptides avec des molécules du CMH de classe I et de classe II 5

Présentation par le CMH de Classe I Peptide est présenté par le CMH I aux cellules T cytotoxiques CD8 Protéine virale est synthétisée par les ribosomes Membrane plasmique Peptide associé au CMH va du Golgi à la surface Protéine virale intacte Protéasome degrade la protéine en peptides Peptide s’associe au complex CMH I Golgi RE Transporteur de peptides ammène le peptide au RE Peptide avec CMH va au Golgi Protéines du CMH I sont synthétisées sur RE [Unit name – Lecture title – Prof name] 6

Présentation par le CMH de Classe II Peptide est présenté par le CMH II aux cellules T auxiliaires CD4 Protéines Fusion avec membrane Endosome Endocytose Fusion causant relâchement de Ii du dimèr αβ Fusion au lysosome Liaison de peptides au CMH II Dégradation en peptides Golgi RE Synthèse du CMH I 3 chaînes: α, β et Ii α β Ii 7

Comparaison du CMHI et CMHII Distribution Majorité des cellules nucléés Fonction Présentation d’Ag aux Tc Résultat Mort de la cellule CMHII Distribution Lymphocytes B et macrophages Fonction Présentation d’Ag aux Ta Résultat Activation et aide 8 8

Types de Réponses Immunes Antigènes extracellulaires Ex. Bactéries Bactéries mortes Virus Toxines Antigènes Intracellulaires Ex. Bactéries Virus Aprêtés entant qu’Ag endogène Aprêtés entant qu’Ag exogène Réponse TH1 Réponse TH2 Réponse à médiation cellulaire Réponse Humorale Cellules Tc activées Anticorps 9 9

Les Nœuds Lymphatiques Amygdales et Adénoïdes Noeuds lymph. Vaisseaux lymph. Rate Appendice Moelle osseuse Plaques de Peyer Petites structures ovoïde retrouvées le long des vaisseaux lymphatiques Retrouvés à proximité des jonctions principales des canaux lymphatiques qui joignent le canal thoracique La canal thoracique transporte la lymphe et les lymphocytes à la veine cave qui se déverse à la droite du cœur 10 10

Anatomie des Nœuds Lymphatiques Vaisseau lymphatique afférent Paracortex Cellules T et macrophages Centre germinatif B activées Follicule Cortex Cellule B non-activées Région médullaire Cellules B plasmatiques Veine Vaisseau Lymphatique efférent Artère [Unit name – Lecture title – Prof name]

Fonctions des Nœuds Lymphatiques La lymphe des vaisseaux afférents se déverse dans le cortex riche en cellules B (Follicules) Les follicules sont à proximité du paracortex riche en cellule T qui ont été activées par des macrophages dans le cortex Activation des lymphocytes B génère les centres germinatifs Lymphocytes B se divisent activement Lymphocytes B qui sécrètent des Ac (cellules plasmatiques) migrent à la région médullaire Les Ac et les lymphocytes activés quittent les nœuds par les vaisseaux efférents 12 12

Réponse Immune Cellulaire Tc qui quittent le thymus sont des cellules pre-Tc, c.a.d. qui possède RCT capable de reconnaître un antigène, mais sont immature - ne peuvent pas tuer jusqu’à ce qu’elles soient armées Pour être armée deux signaux sont requis: Reconnaissance par un RCT d’un antigène spécifique associé au CMHI Exposition à des cytokines activatrices IL-2 et IFN-γ 13 13

Mécanisme d’Armement des Tc CMHI 1. Cellule qui exprime le CMHI présente l’antigène ( ) à une cellule pre-Tc CMHII CPA 2. Cellule présentatrice professionnelle présente l’antigène associé au CMHII aux cellules TA IFN IL-2 Cellule TA produit des cytokines Cellule Pre-Tc Cellule TH1 4. Cellule pre-Tc est armée Cellule Pre-Tc 6. Cellule cible est tuée CMHI 5. Tc reconnaît l’antigène présenté sur le CMHI de la cellule cible [Unit name – Lecture title – Prof name]

Spécifique à l’antigène Requière un contact de cellule à cellule Destruction par Tc Spécifique à l’antigène Requière un contact de cellule à cellule Chaque Tc peut tuer plusieurs cellules cibles 15 15

Les Cascades du Complément Fonctions: Opsonisation Lyse des pathogènes Induction de la réponse inflammatoire Composantes: Protéines du Complément C1(qrs) C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 et C9 Protéines accessoires B et P Lectine qui lie le mannose MBL Protéase à sérine associée à MBL MASP-1 et MASP-2 16

Voies d’Activation du Complément Voie Classique Voie de la Lectine Voie Alterne Dépendent d’anticorps Réponse acquise Indépendant d’anticorps Réponse Innée Activation de C3 et Génération de C5 convertase Activation de C5 Sentier d’attaque lytique 17

Voie Alterne du Complément Initiation: Hydrolyse spontanée de C3 par l’eau Génère C3b (forme active) Liaison de C3b à composantes structurales Lipide A, acide techoïque, etc. 18 18

Voie Alterne du Complément (Suite) Formation de C3 convertase: Liaison du facteur B à C3b Activation du facteur BBb (forme active) C3bBb Liaison du facteur P (stabilisateur) C3bBbP (C3 convertase) Catalyse l’activation de C3  C3b 19 19

Voie Alterne du Complément (Suite) Formation de C5 convertase: C3 convertase active C3 C3b Liaison d’une deuxième molécule de C3b C3bBbPC3b (C5 Convertase) Catalyse l’activation de C5  C5b Initie l’assemblage du complexe d’attaque membranaire (CAM) 20 20

Voie Alterne du Complément (Suite) Formation du Complexe d’Attaque Membranaire (CAM): C5b généré par C5 convertase C5b se lie à la à la membrane de la cible C6-C9 se lie à C5b séquentiellement Génère complexe d’attaque membranaire (CAM) Formation de pore Perte de soluté Entrée d’eau Lyse cellulaire 21 21

Voie Alterne du Complément (Sommaire) + H2O + C3b C3a C5a C5b + C3 C3b C3a C5 Ba Complexe CAM C3 Convertase C5 Convertase C5b C9 C9 C9 C3b Bb B P C3b C9 C9 C9 C9 C6 C7 C8 C9 C9 Bactérie Gram Négative 22 [Unit name – Lecture title – Prof name] 22

Conséquences de la Voie Alterne Opsonisation C3b et C5b Bactéries, Virus et parasites Analphylatoxines C3a et C5a Activent macrophages Relâchement des médiateurs préformés Dégranulation - Déversement du contenu des lysosomes CAM Lyse osmotique Bactéries Gram négatives – Permet lysozyme d’atteindre la paroi Parasites – Perte de solutés 23 23

Formation de C3 convertase: Voie de la MB-Lectine Initiation: Liaison d’une glycoprotéine (la lectine) qui lie le mannose MBL Liaison et activation de 2 protéases – MASP-1 et MASP-2 Formation de C3 convertase: Conversion de C4 à C4a et C4b Liaison de C4b Conversion de C2 à C2a et C2b Création de C3 convertase – C4b2a 24

Voie de la MB-Lectine (suite) Formation de C5 convertase: C3 convertase active C3 C3b Liaison d’une molécule de C3b C4b2a3b (C5 Convertase) Catalyse l’activation de C5  C5b Initie l’assemblage du complexe d’attaque membranaire (CAM) 25

Voie de la MB-Lectine (Sommaire) C4a C5a C5b + C4 C5 C2a C2b MASP2 C2 MASP1 MASP2 C4b MBL C3 C4b C3b C3a C5b C9 C9 C9 C9 C9 C9 C9 C6 C7 C8 C9 C9 C2a Capsule Bactérienne 26 26 [Unit name – Lecture title – Prof name] 26

Voie Classique du Complément Généralités: Initiée par la liaison d’IgG ou IgM Activation : Liaison d’un antigène par un anticorps spécifique Formation d’un complexe immun Composantes: Protéines sériques C1-C9 27 27

Voie Classique du Complément (Suite) Initiation et Activation: Liaison d’IgG ou IgM Liaison séquentielle de C1q, r et s Complexe C1 Complexe C1 possède une activité enzymatique C4 → C4a et C4b C2 → C2a et C2b 28 28

Voie Classique du Complément (Suite) Formation de C3 Convertase (C4b2b): C4b généré par le clivage de C4 par C1 C4b se lie à la membrane de la cible C2a généré par le clivage de C2 par C1 C2a ce lie à C4b Génère C3 convertase (C4b2a) Enzyme qui clive C3 → C3a et C3b 29 29

Voie Classique du Complément (Suite) Formation de C5 Convertase (C4b2a3b): C3b généré par C3 convertase C3b se lie à la C3 convertase Génère C5 convertase (C4b2a3b) Enzyme qui clive C5 → C5a et C5b 30 30

Voie Classique du Complément (Suite) Formation du Complexe d’Attaque Membranaire (CAM): C5b généré par C5 convertase C5b se lie à la à la membrane de la cible C6-C9 se lie à C5b séquentiellement Génère complexe d’attaque membranaire (CAM) 31 31

Voie Classique du Complément (Sommaire) 4b + C2 C4 C2a C2b + C5a C5b + C3b C3a + Complexe C1 C5 C3 C1q C5 Convertase C3 Convertase C1r C1s Y C 4b C3b C2a C5b C9 C9 C9 C9 C9 C9 C9 C6 C7 C8 C9 C9 Bactérie, Parasite, virus ou autre cellule [Unit name – Lecture title – Prof name] 32

Conséquences de la Voie Classique Opsonisation C3b, C4b et C5b Bactéries, virus et parasites Analphylatoxines C3a C4a et C5a Activent macrophages Relâchement des médiateurs préformés Dégranulation - Déversement du contenu des lysosomes CAM Lyse osmotique Bactéries Gram négatives – Permet lysozyme d’atteindre la paroi Parasites – perte de solutés 33 33

Modes d’Actions des Anticorps Agglutination Neutralisation Opsonisation ADCC Dégranulation des macrophages IgM et IgA IgM, IgA et IgG IgG et IgM IgE 34 34

Immunité Humorale - Antitoxique Neutralisation Principalement IgG (IgA possible) L’anticorps ne peu pas déplacer une toxine lié! L’administration doit être faite très tôt Ex. Tétanos (Clostridium tétani) Botulisme (Clostridium botulinum) Anti-venin 35 35

Immunité Humorale - Antivirale Considérations: Route d’entrée Site d’attachement Pathogenèse Stades intra et extracellulaire Caractéristiques désirées: Présence d’Ac neutralisants au site d’entré Ex. IgA associés aux muqueuses pour l’influenza Anticorps Intra et extravasculaire Ex. IgG dans le cas de la poliomyélite (infection systémique) Immunité cellulaire - destruction de cellules infectées ADCC 36 36

IgG Entant qu’Anti-Viraux Neutralisation Ex. Prévenir l’attachement Inhibition d’enzymes virales Lyse des cellules infectées Cascade du complément suite à la liaison d’Ac à des épitopes viraux à la surface des cellules Opsonisation Étiquetage de cellules infectées ou du virus pour la phagocytose 37 37

Immunité Humorale - Antibactérienne Modes d’actions principaux: Opsonisation Bactéries Gram négative et positives Lyse par le complément Bactéries Gram négatives Immunité cellulaire Nécessaire pour certaines bactéries Ex. Mycobactérium et Mycoplasmes 38 38