I. La réaction immunitaire adaptative éliminant les antigènes libres.

A. Les anticorps et la spécificité de la liaison antigène-anticorps

Virus et bactéries portent à leur surface des antigènes, ce sont des molécules membranaires. Les toxines bactériennes, molécules sécrétées par la bactérie et solubles peuvent aussi être considérées comme des antigènes. Ce sont ces antigènes qui déclenchent la réaction immunitaire.

Environ 5 jours après l’entrée de microorganismes pathogènes on observe la présence d’un anticorps dans le sérum d’un individu : c’est la séropositivité. Les lymphocytes B (LB), dans les ganglions lymphatiques, se sont différenciés en plasmocytes. On observe au microscope électronique que les plasmocytes contiennent beaucoup de ribosomes, ils ont donc comme fonction principale la synthèse de protéines : ces plasmocytes sécrètent en effet les Anticorps (Ac). Les anticorps sont des immunoglobulines, protéines circulantes dans le milieu extracellulaire (sang et lymphe), et dirigés spécifiquement contre des antigènes.

Des modélisations en 3D montrent qu’un anticorps est constitué de 4 chaînes polypeptidiques (visualisables avec RASTOP) :

- 2 chaînes lourdes (ou H « heavy ») identiques

- 2 chaînes légères (ou L « light ») identiques

Anagène montre que l’enchaînement des acides aminés est constant dans la partie de l’Ac qui se fixe aux cellules phagocytaires alors que l’enchaînement des acides aminés est très variable selon les Ac pour la partie qui se fixe à l’Antigène. Ces anticorps ont donc une structure particulière qui leur permet de reconnaître spécifiquement un antigène par leur région variable. C’est ce que confirment les expériences dans lesquelles un sérum d’un animal guéri, qui contient des Ac spécifiques de l’Ag du pathogène, permet la survie d’un animal à qui on a injecté le même pathogène mais pas celle d’un animal à qui on a injecté un pathogène différent . L’association Ac/Ag se fait par complémentarité spatiale et affinité chimique.

Pour lutter contre l’immense diversité d’agents pathogènes, un nombre d’anticorps considérable doit être fabriqué. Cette fabrication devrait mettre en jeu beaucoup plus de gènes que n’en porte le génome humain (20 000 à 30 000 gènes face à des millions d’antigènes). En réalité, il existe des mécanismes de recombinaison et d’épissage de gènes à l’origine de la diversité des immunoglobulines. Plusieurs gènes constitués chacun de plusieurs fragments codant pour la partie variable des Ac se recombinent et forment la séquence qui s’associe avec les gènes de la région constante. L’ensemble de la séquence sera alors transcrit et traduit en protéine.

B. Mécanismes d’activation de la production d’Ac.

Act 2

Les Lymphocytes B se forment et maturent dans la moelle osseuse. Après leur formation ils migrent par les vaisseaux lymphatiques jusqu’aux ganglions lymphatiques où de nombreux Ag sont présents (d’où le gonflement des ganglions lorsqu’on est malade). Lorsqu’on place sur une fibre de nylon un type d’Ag et qu’on le met en contact avec les LB on se rend compte que seule une partie des LB est sélectionnée, c’est ce qui se passe dans les ganglions : au contact avec les Ag les LB qui portent à leur surface des Ac complémentaires de l’Ag sont sélectionnés.

Ils se divisent ensuite rapidement par mitose formant de nombreux clones : toutes les cellules produites possèdent alors la même spécificité pour l’Ag.

Une partie des lymphocytes B obtenus se différencie en plasmocytes sécréteurs d’anticorps circulants spécifiques de l’Ag.

L’autre partie forme des lymphocytes B mémoires, inactifs au cours de cette première rencontre avec l’antigène. Ils sont plus nombreux que les LB initialement présents et ont une durée de vie longue.

Les anticorps sont des effecteurs de l’immunité adaptative, spécifiques. Ils sont produits par les plasmocytes eux-mêmes issus de la différenciation de lymphocytes B.

La RI à médiation humorale intervient lorsque l’agent infectieux est extracellulaire (bactéries, toxines ou virus avant qu’ils parasitent une cellule pour se reproduire)

C. Mode d’action des anticorps.

Les Ac solubles (non fixés) circulent dans le sang et la lymphe. Ils forment des complexes immuns qui neutralisent les agents infectieux circulants. Ceux-ci sont visualisables lorsque des Ac anti-globule rouge sont mélangés à des globules rouges : une agglutination a lieu ou bien lors de la formation d’un arc de précipité dans le test d’Ouchterlony.

Lorsque les Ag sont des molécules membranaires de micro-organismes, les Ac se lient à ces molécules et les complexes immuns formés tout autour de la cellule infectée ou étrangère, seront alors reconnus par les cellules phagocytaires. (voir doc d p.399)

C’est la partie constante de l’anticorps qui est reconnue par les cellules phagocytaires exprimant des récepteurs de cette partie constante. Cette reconnaissance facilitera alors la phagocytose et l’élimination du microorganisme.

Les anticorps sont donc des protéines, des immunoglobulines. Leur partie variable reconnaît spécifiquement UN antigène. Leur partie constante facilite l’élimination du complexe immun car elle est reconnue par les phagocytes.

Fonctions des anticorps :

- contre les protéines virales externes, ils bloquent les virus présents dans le milieu extracellulaire avant qu’ils n’aient envahis une cellule,

- contre parasite, bactérie, cellules infectées par des virus : ils favorisent la phagocytose par les macrophages et les granulocytes.

II. La réaction immunitaire adaptative éliminant les cellules infectées.

Act 3 (p.403)

Certains microorganismes comme les virus pénètrent rapidement dans nos cellules pour pouvoir se multiplier. Les cellules présentent alors à leur surface des antigènes associées au niveau de molécules membranaires : les molécules du CMH. Les cellules infectées se présentent donc comme les cellules présentatrices d’Ag.

Des observations au ME montrent que :

- Les cellules infectées sont repérées par des LT CD8, ces Ly possèdent un récepteur T qui a la particularité de se fixer à un Ag porté par une molécule du CMH. Cette fixation active le LT CD8.

- La sélection d’un LT CD8 provoque la formation de clones par multiplication (mitoses) et la transformation de certains d’entre eux en LT cytotoxique.

Les lymphocytes T cytotoxique reconnaissent et détruisent spécifiquement des cellules infectées par un virus : le contact entre la cellule infectée et le récepteur T du lymphocyte cytotoxique entraîne la mort de cette cellule par lyse.

Les débris cellulaires seront alors phagocytés par les cellules phagocytaires.

Bilan : Les lymphocytes T cytotoxiques sont des effecteurs de l’immunité adaptative. Ils sont issus d’une population de lymphocyte T8 sélectionnés par l’antigène dont il est spécifique.

III. Une coopération entre les cellules indispensables lors de la réaction immunitaire adaptative

Act 4 p.404 et 405

Des expériences réalisées dans un dispositif de Marbrook ont montré que d’autres cellules avaient un rôle central dans la réponse immunitaire adaptative : il s’agit des LT CD4.

Les LT CD4 ressemblent beaucoup aux LT CD8 mais leur récepteur T n’est pas activé par une cellule infectée mais par une cellule présentatrice d’antigènes (CPA).

- Les CPA sont repérées par des LT CD4 qui s’y fixent. Cette fixation active le LT CD4.

- La sélection d’un LT CD4 provoque la formation de clones par multiplication (mitoses) et la transformation de certains d’entre eux en LT auxiliaire.

Les lymphocytes T auxiliaires produisent et libèrent de nombreuses molécules chimiques, dont des interleukines ayant pour rôle la stimulation de l’amplification et de la différenciation (transformation) des LB mais aussi des LT CD8 .

Le virus d’immunodéficience Humaine (VIH) responsable du SIDA infecte les LT CD4 qui meurent. Peu à peu l’organisme ne possède plus les cellules au rôle central dans la réponse immunitaire adaptative. Les pathogènes profitent alors de cette faiblesse et des maladies opportunistes apparaissent alors.

IV. La mémoire immunitaire

A- La réponse primaire

Lors de la première rencontre avec un antigène, le système immunitaire produit des anticorps et les LT spécifique de l’agent infectieux. Cette réponse est appelée réponse primaire.

Le délai avant l’apparition des premiers Ac spécifiques correspond au temps où les LB et LT spécifiques sont sélectionnés, prolifèrent et se différencient en cellules à courte durée de vie, le temps de l’infection. C’est le temps de la maladie. Puis les plasmocytes meurent et les Ac sont dégradés.

Cependant une partie des cellules est mise en réserve sous la forme de lymphocytes mémoire.

Cette réaction primaire est longue à se mettre en place (5-6 jours) et peu intense.

B- La réponse secondaire

Lors de la deuxième rencontre avec l’antigène, la réponse est beaucoup plus efficace, c’est la réponse secondaire. Ceci traduit l’existence d’une mémoire immunitaire. Elle implique l’existence de lymphocytes et plasmocytes dits mémoire et à longue durée de vie.

Lors d’une deuxième infection, ils prolifèrent et se différencient beaucoup plus vite. Les plasmocytes mémoire produisent des anticorps qui circulent dans le sérum et peuvent être mis en évidence lors d’une prise de sang. Cette réaction est mise en place plus rapidement (2 jours) et elle est plus intense.

Ceci explique que certaines maladies ne sont contractées qu’une fois comme les maladies infantiles comme la varicelle, la rougeole, les oreillons.

Schéma bilan du chap 2 :