Thème : Maintien de l’intégrité de l’organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire.

Chez les vertébrés, le système immunitaire comprend 2 grands ensembles de défense : - la réponse immunitaire innée (chapitre1) - la réponse adaptative (chapitre 2) Chez les vertébrés, le système immunitaire comprend 2 grands ensembles de défense : - la réponse immunitaire innée (chapitre1) - la réponse adaptative (chapitre 2) 2

Réponse immunitaire adaptative Seulement chez les vertébrés (5 % des espèces) Alors que l'immunité innée est largement répandue chez les êtres vivants, l'immunité adaptative est propre aux vertébrés. Elle s'ajoute à l'immunité innée et assure une action plus spécifique contre des molécules, ou partie de molécules. Tous les animaux pluricellulaires Réponse immunitaire innée 3

Chapitre 2: L’immunité adaptative, le prolongement de l’immunité innée Comment la réaction immunitaire adaptative permet-elle de lutter contre les agents infectieux?

Chapitre 2: L’immunité adaptative, le prolongement de l’immunité innée I. Une immunité spécifique assurée par des cellules spécialisées.

x mécanismes de défense => dirigés contre un seul agent pathogène L’immunité adaptative x L’immunité adaptative est une immunité spécifique L’immunité adaptative est une immunité spécifique (ex toxine tétanique) car les mécanismes de défense mis en jeu sont dirigés contre un seul type d’agent pathogène qui est reconnu de manière spécifique. mécanismes de défense => dirigés contre un seul agent pathogène reconnu de manière spécifique. 6

Les lymphocytes , cellules de l’immunité adaptative Cellule à gros noyau 8 à 12 µm 1000 à 4000/ mm3 (20 à 40 % des leucocytes) Lymphocytes B (LB) Lymphocytes T (LT) : - Lymphocytes T CD4 (LT CD4) - Lymphocytes T CD8 (LT CD8) Deux types de lymphocytes, différant par la nature de leurs récepteurs, sont le support de cette immunité adaptative : Les lymphocytes B (LB) Les lymphocytes T (LT) divisés en LT CD4 et les LT CD8 caractérisés par des marqueurs membranaires CD4 et CD8. 7

Les lymphocytes différant par la nature de leurs récepteurs Marqueurs membranaires Lymphocytes B Anticorps membranaires Lymphocytes T CD4 Récepteurs T + marqueurs CD4 CD8 + marqueurs CD8 Deux types de lymphocytes, différant par la nature de leurs récepteurs, sont le support de cette immunité adaptative : Les lymphocytes B (LB) Les lymphocytes T (LT) divisés en LT CD4 et les LT CD8 caractérisés par des marqueurs membranaires CD4 et CD8. Ac et RT font partie de la famille des immunoglobulines Ac et RT font partie de la famille des immunoglobulines 8

Supports de l’immunité adaptative Toxine diphtérique → liquide extracellulaire Bacille de koch → se développe dans les tissus l’élimination d’un agent pathogène nécessite toujours la coopération entre différentes catégories de lymphocytes. Non immunisé contre le bacille de Koch Non immunisé contre la diphtérie Protection obtenu par transfert de cellule Protection obtenu par transfert de sérum de substances solubles dans le plasma sanguin  immunité à médiation humorale certaines catégories de lymphocytes  immunité à médiation cellulaire

Chapitre 2: L’immunité adaptative, le prolongement de l’immunité innée Thème : Maintien de l’intégrité de l’organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire. Chapitre 2: L’immunité adaptative, le prolongement de l’immunité innée Une immunité spécifique assurée par des lymphocytes. De la détection de l’antigène à la production de cellules effectrices A - La sélection des lymphocytes spécifiques de l’antigène

Reconnaissance de l’antigène grâce à des récepteurs membranaires Molécule étrangère à l'organisme capable de déclencher une réponse immunitaire visant à l'éliminer. immunoglobulines La reconnaissance des antigènes par les LB et les LT est assuré par des molécules membranaires appelées immunoglobulines. Ac pour LB R T pour LT 11

Reconnaissance de l’antigène grâce à des récepteurs membranaires Anticorps de surface La reconnaissance des antigènes par les LB et les LT est assuré par des molécules membranaires appelées immunoglobulines. Ac pour LB R T pour LT 12

Reconnaissance de l’antigène par les lymphocytes B

La reconnaissance des antigènes par les LB Dans le cas des LB, il s’agit d’anticorps membranaires, molécules en forme de Y formés de 4 chaînes polypeptidiques comportant chacune une partie constante et une partie variable. molécules en forme de Y formés de 4 chaînes polypeptidiques 14

Partie constante de différents anticorps C’est au niveau des parties variables des anticorps (extrémités des bras du Y) que se fait la reconnaissance de l’antigène. Partie variable de différents anticorps NB : qq AA qui varient = parties cstes Qd on parle de parties variables : ce sont les parties qui diffèrent entre mêmes chaines d’anticorps diff (spécifiques d’Ag differnts) 15

La reconnaissance s’effectue par complémentarité de forme C’est au niveau des parties variables (extrémités des bras du Y) que se fait la reconnaissance de l’antigène par complémentarité de forme entre l’anticorps et une partie de l’antigène. ATTENTION 2 sites de fixation de l’Ag = 2 sites Ac Faire schéma Rq un clone de LB est un ensemble de LB qui porte les m^mes anticorps. Il existe un très grand nb de clones de LB, chaque clone étant caractérisé par un Ac donné 16

Reconnaissance de l’antigène par les lymphocytes T

La reconnaissance des antigènes par les LT molécules formées de 2 chaînes polypeptidiques Dans le cas des LT, il s’agit de récepteurs T, molécules formées de 2 chaînes polypeptidiques comportant chacune une partie constante et une partie variable. C’est au niveau de la partie variable (extrémités des bras du Y) que se fait la reconnaissance de l’antigène mais une reconnaissance directe de l’antigène est impossible : l’antigène doit être présenté aux LT associé à une molécule du CMH, par une cellule spécialisée nommée CPA (cellule présentatrice d’antigène) l’antigène doit être présenté aux LT, associé à une molécule du CMH, par une cellule spécialisée nommée CPA (cellule présentatrice d’antigène) 18

Un récepteurs T Parties constantes des chaines Parties variables des chaînes antigène Chaînes de la molécule de CMH Faire schéma Il existe la aussi une multitude de clones de LT dans notre organisme. L’organisme étant capable de reconnaître des millions d’antigènes différents, il contient autant de clones différents de LB et LT que d’antigènes susceptibles d’être reconnus. C’est au niveau des parties variables du récepteur T que se fait la reconnaissance de l’antigène associé à une molécule de CMH. 19

L’organisme étant capable de reconnaître des millions d’antigènes différents, il contient autant de clones différents de LB et LT que d’antigènes susceptibles d’être reconnus.

Chapitre 2: L’immunité adaptative, le prolongement de l’immunité innée Thème : Maintien de l’intégrité de l’organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire. Chapitre 2: L’immunité adaptative, le prolongement de l’immunité innée Une immunité spécifique assurée par des lymphocytes. De la détection de l’antigène à la production de cellules effectrices. A - La reconnaissance de l’antigène ou sélection clonale B - L’amplification clonale et différenciation en cellules effectrices 1. L’amplification clonale.

Grand nombre de lymphocytes B de même spécificité Prolifération de LB spécifique de l’antigène Les lymphocytes B et T activés par la rencontre avec leur antigène se multiplient par mitoses successives des clones sélectionnés. Seules les lymphocytes possédant les Ac ou les RT spécifiques de l’ag se multiplient : sélection clonale Multiplication = prolifération ou amplification clonale Grand nombre de lymphocytes B de même spécificité 22

Grand nombre de lymphocytes T (CD4 et CD8) de même spécificité Prolifération des LT spécifiques de l’antigène Sélection et amplification clonale des LT CD4 Sélection et amplification clonale des LT CD8 Grand nombre de lymphocytes T (CD4 et CD8) de même spécificité

Chapitre 2: L’immunité adaptative, le prolongement de l’immunité innée Thème : Maintien de l’intégrité de l’organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire. Chapitre 2: L’immunité adaptative, le prolongement de l’immunité innée Une immunité spécifique assurée par des lymphocytes. De la détection de l’antigène à la production de cellules effectrices. A - La reconnaissance de l’antigène ou sélection clonale B - L’amplification clonale et différenciation en cellules effectrices L’amplification clonale. 2. La différenciation des cellules issues de la prolifération

Différenciation des LB Une partie des LB obtenus vont se différencier en plasmocytes, cellules sécrétrices d’anticorps solubles dans le plasma.. 26

Comparaison LB plasmocyte Ces cellules sont caractérisées par l’abondance dans leur cytoplasme des organites indispensables à la synthèse des protéines (réticulum endoplasmique granuleux, mitochondries, appareil de golgi) 27

abondance des organites → synthèse des protéines ↓ Production et libération dans le plasma sanguin très grand nombre de molécules d’AC solubles (jusqu’à 5000 par secondes).

Clone LB LB mémoires plasmocytes Longue durée de vie plus nombreux que population LB spécifique de l’antigène initialement sélectionné Cellules sécrétrices d’AC spécifiques des antigènes qui ont déclenché la réaction immunitaire

Différenciation des lymphocytes T CD8 Les LTCD8 se différencient en LT cytotoxiques capables de détruire toutes cellules exposant en surface le même antigène que celui qui à sélectionné le clone préexistant de LT CD8. 30

Lymphocytes T Cytotoxiques (LTc) Clone LT CD8 LTc mémoires Lymphocytes T Cytotoxiques (LTc) Longue durée de vie plus nombreux que population LT CD8 initiale Capables de détruire les cellules exposant à leur surface l’antigène qui a été reconnu

Différenciation des lymphocytes T CD4 Les LT CD4 se différencient en LT auxiliaires (ou helper), lymphocyte sécréteur d’interleukine 2. Cette molécule stimule à la fois l’amplification clonale et la différenciation des LB et LT CD8 ayant été activés par le même antigène Les LT CD4 sont au centre de toutes les réactions immunitaires adaptatives car, en leur absence, les LB sont incapables de se transformer en plasmocytes et les LT CD8 sont incapables de se transformer en LTc. 32

Cellules sécrétrices d’interleukine 2 Clone LT CD4 LTa mémoires Lymphocytes T auxiliaires (LTa) Longue durée de vie plus nombreux que population LT CD4 initiale Cellules sécrétrices d’interleukine 2

Expériences mettant en évidence l’action des LTa Etape1: 3 lots lot témoin

Expériences mettant en évidence l’action des LTa .Etape2 3 lots reçoivent une injection de cellules immunitaires

Expériences mettant en évidence l’action des LTa Etape 3 :lots 1, 2, 3 et 4  injection de globules rouges de mouton (GRM) qui jouent le rôle d'antigène.

Formation de complexes immuns insolubles Etape 4 :Une semaine plus tard, on mélange une goutte de sérum de souris de chaque lot avec des GRM. Que peut-on déduire de ces deux expériences quant au rôle des LT4 dans la réponse immunitaire? Doc A p382 1. Nécessité de la présence de LB et LT pour réaction immunitaire Il existe une interaction entre ces deux pop cellulaire de lymphocytes 2. Cette interaction se caractérise par la production d’interleukines par les LT4 qui stimule la prolifération clonale des LT et des LB Les LB + LT => production d’anticorps Les LB seuls ne produisent pas d’anticorps 37

Action des LTa Les LT CD4 sont au centre de toutes les réactions immunitaires adaptatives car, en leur absence, les LB sont incapables de se transformer en plasmocytes et les LT CD8 sont incapables de se transformer en LTc. CF EXO Les lymphocytes T auxiliaires sont au centre des réactions immunitaires adaptatives 38