Immunologie générale Meryem Ouarzane

Introduction générale

Immunologie Branche de la biologie qui étudie la nature et le fonctionnement d’un système physiologique : le système immunitaire. Le terme latin « immunis »: « dispensé de ou exempté de » est à l’origine du mot immunité qui indique un état de protection contre telle ou telle maladie.

Système immunitaire Le système immunitaire assure: La défense de notre organisme contre les agents pathogènes. Et l’élimination de substances étrangères à l’organisme.

Soi et non-soi 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 »)

Deux activités apparentées Système immunitaire Deux activités apparentées La reconnaissance La réponse Remarquable capacité de distinction: - Envahisseur étranger - Entre le soi et le non soi - Cellules altérées Réponse effectrice adéquate: - Elimination - Neutralisation

Mémoire immunitaire Vaccination Exposition ultérieur au même pathogène Réaction plus rapide et plus intense Mémoire cellulaire Vaccination

Un peu d’histoire de l’immunologie Quelques contributeurs parmi beaucoup d’autres Grecs Thucydide XVIII Fin XIX -2500 -500 Pasteur Von Behring Jenner La maladie confère l’immunité Le vaccin "atténué" La sérothérapie La vaccination

Variole

Perspectives historiques variole vaccine Pasteur

Aujourd’hui Connaissance du système immunitaire Traitement de nombreuses maladies (maladies autoimmunes, cancer, maladies chroniques..) Améliorer et sauver des vies

Immunité humorale et immunité à médiation cellulaire qui peut être transmise par le transfert d’« humeurs » d’un patient à l’autre (ou d’un animal expérimental à l’autre). Immunité à médiation cellulaire (immunité cellulaire) qui ne peut être transmise par le transfert de sérum mais nécessite le transfert de cellules. Von Behring Prix Nobel de medicine 1901

Immunité humorale quelque chose présente dans le sérum (liquide acellulaire qui persiste après la coagulation du sang) a le pouvoir de neutraliser et de précipiter les toxines, d’agglutiner les bactéries. antitoxines, précipitines, agglutinines = anticorps

Sang Plasma = Cellules = Sérum (eau, protéines, Ac, ions) 55% du volume du sang Sérum (eau, protéines, Ac, ions) Facteurs de la coagulation Cellules = 45% du volume du sang Cellules (Globules rouges, globules blancs, plaquettes)

Immunité humorale Les anticorps (définition fonctionnelle) sont tous des immunoglobulines (Ig) produites par les lymphocytes B globulines = protéines globulaires, peu solubles dans l’eau, solubles dans les solutions salines et classées après électrophorèse en fractions a, b, et g Les immunoglobulines sont des g-globulines

Transfert d’anticorps Immunité humorale Vaccin Immunité active Transfert d’anticorps Immunité passive

Immunité passive: rapide, limitée et de courte durée Immunité active: lente, mais protection à long terme grâce aux cellules mémoires

Immunité à médiation cellulaire 1940, expérience de transfert de l’immunité contre la tuberculose par transfert de cellules blanches entre des cobayes. Identification des lymphocytes T comme support de l’immunité cellulaire Lymphocytes T

Immunité humorale Attention : l’immunité humorale est transmise par les immunoglobulines mais les immunoglobulines sont synthétisées par des cellules (qui participent donc aussi à la réponse humorale). Lymphocytes B

Grande énigme pour les immunologistes Grande énigme pour les immunologistes!!!! Comment les substances étrangères sont-elles reconnues par le système immunitaire??

Antigènes Rotavirus Pseudomonas Candida albicans Filaire : substance capable d’induire une réponse immunitaire spécifique: soit humorale : synthèse d’Ig ou anticorps soit à médiation cellulaire Antigène

Deux propriétés fondamentales des réponses immunitaires Diversité Spécificité

Défit théorique Théorie de la sélection clonale (1950) Deux grandes théories Théorie Sélective 1900 (Paul Ehrlich) Théorie instructive 1930 Théorie de la sélection clonale (1950)

Théorie Sélective Tiré de Ehrlich’s Croonian lecture of 1900 à la Royal Society

Défit théorique Deux grandes théories Théorie Sélective 1900 Théorie instructive 1930 Théorie de la sélection clonale (1950)

Théorie de la sélection clonale

Théorie de la sélection clonale Un lymphocyte donné exprime des récepteurs membranaires spécifiques d’un seul antigène Cette spécificité est préexistante à la rencontre du lymphocyte avec l’antigène La liaison de l’antigène à son récepteur induit la prolifération du lymphocyte en un clone de cellules identiques à la cellule mère

Coexistence de deux systèmes fonctionnellement très différents… Immunité naturelle et immunité adaptative Coexistence de deux systèmes fonctionnellement très différents…

Immunité naturelle et immunité adaptative Immunité naturelle ou non adaptative ou non spécifique ou innée _ les barrières épithéliales les cellules phagocytaires (polynucléaires, macrophages, cellules dendritiques) les cellules tueuses naturelles (NK) Protéines du complément Immunité adaptative ou acquise ou spécifique les lymphocytes T, les lymphocytes B, les anticorps

Immunité innée Quelques caractéristiques générales de l’immunité innée: 1/ Première ligne de défense 2/ La réponse innée est immédiate, donc très efficace : agit vite et très large spectre 3/ Il n’y a pas ici de mémoire immunitaire 4/ Les récepteurs appelés PRRs « Pattern Recognition Receptors », trouvés sur de nombreux types de cellules (notamment les cellules phagocytaires), reconnaissent quelques dizaines de motifs structuraux appelés PAMPs «  Pathogen Associated Molecular Patterns »

Immunité innée Des récepteurs invariants à des molécules microbiennes regroupé sous l’appelation PAMPS. PAMPS = patterns moléculaires associés aux pathogènes. Les TLRs sont la famille la plus importante de récepteurs de reconnaissance des molécules microbiennes. TLRs = Toll-like récepteurs

Schéma de fonctionnement toujours le même: Union du TLR membranaire avec son PAMP Transmission de l’information de la membrane jusqu’au noyau de la cellule avec activation du « Nuclear Factor Kappa B » Déclenchement de la synthèse de messagers de l’inflammation ( cytokines).

Immunité adaptative Un seul récepteur de structure donnée sur chaque cellule (et sur ses cellules-filles): spécificité Une multitude de récepteurs différents au niveau de la population: diversité.

Immunité adaptative Quatre propriétés fondamentales spécificité antigénique diversité des antigènes reconnus mémoire discrimination du soi et du non-soi

Mémoire immunologique: Réponse primaire et secondaire

Coopération entre l’immunité innée et adaptative

Comparaison entre immunité innée et adaptative