ORIGINE DIFFERENCIATION REPERTOIRE

Présentation au sujet: "ORIGINE DIFFERENCIATION REPERTOIRE"— Transcription de la présentation:

1 ORIGINE DIFFERENCIATION REPERTOIRE
IMMUNORECEPTEURS ORIGINE DIFFERENCIATION REPERTOIRE DES LYMPHOCYTES B et T Professeur Lionel PRIN Immunologie Lille2 Université de Lille – Nord de France MED-2

2 INTRODUCTION ORIGINE DE LA DIVERSITE DES RECEPTEURS

3 IMMUNITE Immunité naturelle Innée Apprise Immunité adaptative
Lymphocyte 1 Cellule 2 Cellule 1 Lymphocyte 2 Récepteurs invariants Large spectre d’éléments reconnus Récepteurs variables Reconnaissance = épitope Récepteurs clonotypiques

4 Antigènes Récepteurs de l’immunité adaptative
diversité diversité des domaines chimique variables épitope ……… paratope partie : variable constante DCEM Sch général

5    " récepteur clonotypique "
1 lymphocyte (clone) = 1 type de récepteur " récepteur clonotypique " Reconnaissance  Activation Expansion Différenciation   Apoptose Mémoire Signal domaines Variables domaines Constants Protéines associées DCEM Sch général

6 IMMUNITE ADAPTATIVE Cellule immunocompétente Antigène (Epitopes)
spécificité immunogénicité LYMPHOCYTE Récepteur à domaine variable PARATOPE Complémentarité Image « clé-serrure » EPITOPE Conformationnel Linéaire RECEPTEURS Lymphocytes B = Immunoglobuline : Immunité humorale Lymphocytes T = 2 chaînes : Immunité cellulaire

7 EPITOPE CONFORMATIONNEL
IMMUNITE ADAPTATIVE RECONNAISSANCE D’ANTIGENE NATIF EPITOPE CONFORMATIONNEL OU EPITOPE LINEAIRE B RECONNAISSANCE D’ANTIGENE FRAGMENTE APPRETEMENT T CPA FRAGMENT D’AG ENCHASSE DANS UNE MOLECULE HLA

8 RECEPTEURS DES LYMPHOCYTES T : TCR RECEPTEURS DES LYMPHOCYTES B : BCR

9 Répertoire immunologique =
Ensemble des récepteurs pour l'Ag Épitope B Paratope VH 3 x CDR LcB LcT

10 Répertoire immunologique =
Ensemble des récepteurs pour l'Ag BCR : Chaîne lourde = H (heavy) / Domaines constants (CH) - Domaines variables (VH) Chaîne légère = L (light) / Domaines constants (CL) - Domaines variables (VL) TCR : Chaîne bêta (b) : Vb / Cb Chaîne alpha (a) : Va / Ca  95% BCR : H : VH - CH1 - CH2 - CH3  CH4 14 Lambda (l) : V + C 22 Kappa () : V + C 2 TCR : a : (Va -Ca) 14 b : (Vb -Cb) 7 g : (Vg -Cg) 7 d : (Vd -Cd) 14 Chromosome < 5%

11 Récepteurs pour l'antigène
LcB VL VH Constant Fab Vb Va Fc LcT Gènes codant pour les domaines Variables (V) V : Gènes de Variabilité : VH, VL, Va, Vb D : Gènes de Diversité : VH, Vb, Vd J : Gènes de Jonction entre les domaines V et C

12  Réarrangements somatiques intra chromosomiques
ADN de la lignée germinale X Y // Action de recombinases RAG-1 / RAG-2 Coupure Assemblage Reconnaissance de signaux de recombinaison ("heptamère-nonamère") X Y // 7 9 23 12 Signaux d'appariements Circularisation X Y Gène fonctionnel ADN réarrangé Transcription Maturation (épissage) Traduction Coupure et perte de matériel génétique 

13 Recombinaison somatique
[1] ADN de la lignée germinale > 50 VH VH1 // VH2 VH3 VH4 DH JH Cm VHn Cd Cg3 Cg1 Ca1 Cg2 Cg4 Ce Ca2 VH1 // VH2 VH3 DH JH C... VHn [2] Recombinaison D-J VH4 Recombinases RAG-1 et RAG2 Cm [3] Recombinaison V-D-J Cd... Cm V D J Cd IgM IgD [4] Transcription et maturation (epissage de l’ARN) [5] Traduction (protéine)

14 Recombinaisons somatiques
des jonctions imprécises D J Addition ou pertes de nucléotides Rôle de la Terminal-Deoxynucleotidyl Transférase (TDT) +++ Différentes jonctions possibles  différentes séquences d'AA = Diversité (peptide N : non codé par l'ADN génomique) Diversité N (CDR3) Anomalie de recombinaison  Abortif Défauts de recombinaison  déficit immunitaire (SCID)

15 Génération de la diversité
Diversité "combinatoire" Choix au hasard des recombinaisons V-D-J ou V-J Diversité "jonctionnelle" Au points de jonction V-D-J ou V-J : addition (peptide N) ou pertes de nucléotides Diversité "d'association" Réarrangements indépendants BCR : de VH et de VL TCR : de Va et Vb Appariements au hasard de VH et VL (paratope du BCR) Appariements au hasard de Va et Vb (paratope du TCR) Mutations somatiques : uniquement pour le BCR +++ Dans les centres germinatifs (coopération T-B) Multiplicité des clones : richesse du répertoire

16 Richesse du répertoire
Illustration Domaine variable de la chaîne lourde des Ig 300 VH / 10 DH / 4 JH Diversité combinatoire 300 x 10 x 4 = réarrangements possibles + Variations jonctionnelles (x facteur 100) x 100 = agencements Diversité d'association chaînes H peuvent se combiner avec l'une des quelconques > chaînes L (légères) 12 x 109 spécificités anticorps (configuration germinale) + Les mutations somatiques BCR : 109 à 1011 Spécificités distinctes TCR : 109 à 1011 Spécificités distinctes

17 LES LYMPHOCYTES B

18 Récepteurs clonotypiques
des lymphocytes B (BCR) Ig de surface Ag natif CD79 Ig de surface Lymphocyte B CD79 BCR : Immunoglobuline de membrane Monomère : Structure H2L2 Récepteur bivalent BCR : reconnaît un épitope sur un Ag intact Partie variable du BCR : Mutations Protéine associée = CD79 (Iga et Igb)

19 Domaines variables identiques
Lymphopoïèse B Cellule souche lymphoïde Pro B Pré B B immature B naïf Absence de lymphocyte B Ä Bruton Moelle IL7 Pre-BCR Puis BCR HLA DR TdT m IgM CD19 IgD CD22 CD20 Pro B Pré B B immature B naïf TOLERANCE N Délétion + Anergie IgM et IgD : Domaines variables identiques BCR-editing

20 Isotypie IMMUNOGLOBULINES Tous les individus au sein du même espèce
IgG : Cg1 Cg2 Cg3 Cg4 IgM : Cm IgA : Ca1 Ca2 IgE : Ce IgD : Cd IgG IgM IgA IgE IgD

21 Allotypie IMMUNOGLOBULINES Certains individus au sein d'une espèce
Exemples : Km sur C kappa Gm sur Cg1

22 Idiotypie IMMUNOGLOBULINES Singularité liée à l'assemblage d'un
domaine VH et d'un domaine VL Idiotope b Idiotope a

23 Répertoire B Délétion Elimination des cellules B autoréactives
Répertoire amputé non restreint Epitopes conformationnels (ou linéaires)

24 DEVELOPPEMENT DES LYMPHOCYTES B
TOLERANCE VIS-À-VIS DES B AUTO-REACTIFS APOPTOSE + ANERGIE + BCR Editing OLP : B naïfs (md) non muté vie brève B mature (m) OLS : B éduqué Mutations somatiques Commutations isotypiques g, a ou e Lymphocyte B CD % (sang)

25 LES LYMPHOCYTES T

26 LT TCR CDR2 CDR3 CDR1 Peptide HLA cellule présentatrice d'Ag

27 Récepteurs clonotypiques
des lymphocytes T (TCR) CD3 TCR Lymphocyte T a b CD3 TCR TCR : dimère ab / Monovalent Reconnaît un fragment d'Ag enchâssé dans une molécule HLA Pas de mutation Epitope LT Ag HLA TCR CD3 Apprêt cellule présentatrice d'Ag Protéine associée = CD3 () ( ou ) Récepteur disponible + peptide présentable = Réponse

28 Lymphopoïèse T Moelle (hématopoïétique) Thymus Cellule souche
Thymus absent Ä Di George Moelle (hématopoïétique) Cellule souche lymphoïde Pro T Pré T Thymus 1 2 3 IL7 Pre-TCR Puis TCR

29 Lymphopoïèse T Etape Thymique Sélection positive Sélection négative +
Cortex superficiel CD7 CD1 CD3i DP CD4 CD8 CD3 TCR et Cortex profond Cellules = ++ CD2 1 Cellules = ++++ 3 SP CD4 CD8 CD3 TCR ou Médullaire Cellules = +

30 Sélection positive HLAI HLAII DP SP SP CD4 CD8 CD3 TCR ab
Cellules épithéliales corticales du thymus CD4 CD8 SP TCR ab CD3 CD4 SP TCR ab CD3 CD8

31 Délétion clonale des cellules autoréactives
Sélection négative Délétion clonale + Anergie TCR ab SP CD3 HLA Affinité +++ SP TCR ab CD3 TCR-pep-HLA (Soi) Apoptose >95% N Délétion clonale des cellules autoréactives <5% lymphocytes naïfs - CD45RA - Vie longue (> 3ans) - Circulant - Production restreinte de cytokines (IL-2) }

32 Répertoire T Délétion Délétion clonale des cellules autoréactives dirigées contre le soi TCR-pep-HLA forte affinité Anergie Répertoire Amputé Restreint au HLA Epitopes (fragments) linéaires TCR = Absence de mutation somatique T CD3+ : 60 à 65% des lymphocytes (sang) : CD4+ » % : CD8+ » % Rapport CD4/CD8 » 2