Tutorat Santé de Reims - UE44 - EC 1 Immunologie - PDF
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This document provides notes on immunology for medical students at Tutorat Santé de Reims. It covers topics including the detection of pathogens by the immune system and introduces concepts like antigens and the immune response.
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Tutorat Santé de Reims UE44 – EC 1 Médecine : Immunologie Réponse immune antivirale et vaccination autour du SARS-Cov2 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène Fiche de cours basée sur le cours du Profess...
Tutorat Santé de Reims UE44 – EC 1 Médecine : Immunologie Réponse immune antivirale et vaccination autour du SARS-Cov2 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène Fiche de cours basée sur le cours du Professeur GIUSTI Année 2023 – 2024 Réalisée par les tutrices & les tuteurs du Tutorat Santé de Reims Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 1 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène I. Les réponses immunitaires : Principes de fonctionnement Nous allons voir les principes de fonctionnement du système immunitaire qui permettent la défense de notre organisme vise à vis des agressions du monde extérieur de type bactérie, virus ou parasite. GRANDS PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT DE L’IMMUNITE C’est la capacité de notre organisme à reconnaître toutes les molécules étrangères et à réagir contre elles, c’est comme ça qu’on va se défendre, tout en étant tolérant vis- à-vis des molécules qui sont propres à l’organisme. Définition de l’immunité Il faudra faire une distinction entre ce qui est le soi pour lequel il faut être tolérant vis-à-vis du non-soi. L’ensemble des cellules et tissus et des molécules qui concourent à opposer une Système immunitaire résistance aux infections. Le plus grand principe du système immunitaire qui est assez caricatural, c’est la loi du soi et du non-soi. Ce qu’il faut comprendre c’est que dans notre organisme nous avons des cellules immunitaires qui vont scanner toutes les molécules présentes dans l’organisme. Si ces cellules immunitaires détectent des molécules du soi : elles vont rester tolérantes et vont passer leur chemin. Loi du soi et du non-soi Si les cellules du système immunitaire détectent une cellule ou une molécule du non-soi : elles déclenchent des mécanismes de résistance et la plupart du temps ça va concourir à détruire cette cellule du non-soi et la lyse de ce pathogène. Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 2 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène GRANDS PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT DE L’IMMUNITE Comment fonctionne le système immunitaire ? Surveillance systémique de l’ensemble de l’organisme : il faut des cellules qui vont parcourir tout l’organisme sans arrêt. Ce sont souvent des cellules d’immunité innée qui vont surveiller les points d’entrée de l’organisme notamment de la peau, des muqueuses et de tout l’arbre respiratoire. Mécanismes de détection de pathogènes et de dangers, nécessitant la présence de récepteurs sur les cellules. Bases du fonctionnement Capacité d’élimination des pathogènes ou du danger : 2 types de réactions immunitaire. Mécanismes de régulation pour contrôler ce système immunitaire et prévenir l’auto-agression : c’est la tolérance immunitaire. On doit être tolérant vis-à-vis de nos propres organes pour garantir leur bon fonctionnement. Réaction immunitaire innée, dite également naturelle : Capable de réagir contre de nombreux microorganismes de manière identique et donc non spécifique. 2 types de réactions Réaction immunitaire adaptative, dite spécifique : réaction plus élaborer et immunitaire plus adapter au microorganisme qui nous infecte. On va distinguer 2 types de réponses : o Humorale qui utilise des anticorps o Cellulaire qui utilise des cellules à vocation destructrice DEFINITION PATHOGENE, ANTIGENE ET IMMUNOGENE Qualifie ce qui provoque une maladie, en particulier un germe capable de déterminer Pathogène une infection. Organisme dans son intégralité Structure/motif qui peut être reconnue de manière spécifique par le système immunitaire adaptatif. Antigène Partie de l’organisme reconnu par le système immunitaire (pour laquelle il existe un récepteur spécifique) Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 3 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène LA REPONSE IMMUNITAIRE Nous avons un enchainement au niveau de nos réponses immunitaires. Tout d’abord notre organisme répondra à une agression extérieure en développant une réponse naturelle non spécifique, c’est l’immunité innée. Cette première réponse va durer entre 5 à 7 jours et elle fera intervenir des cellules de l’immunité innée qui sont diverses et variées qui auront toujours le même principe de fonctionnement quel que soit le microorganisme détecté. Si cette immunité innée ne parvient pas à combattre cette infection au bout d’une semaine on voit apparaitre les premiers acteurs de l’immunité adaptative qui est beaucoup plus spécifique du pathogène car elle va faire intervenir des lymphocytes qui sont des cellules portant des récepteurs hautement spécifiques du pathogène. C’est pour ça qu’il faut plusieurs jours avant qu’elle entre en jeu. Innée Adaptative Retardée (plusieurs jours) Hautement spécifique (lymphocyte Rapide (quelques minutes après portant chacun un type de récepteur l’entrée du pathogène) qui ne détecte qu’un seul pathogène et un seul antigène) Spécificité limitée (cellule qui partage le même type de récepteur Clonale (une cellule activée se multiplie 2 phases et formes de la qui détecte plusieurs types de et donne plusieurs cellules filles réponse immunitaire pathogènes) appelées clones) Non-clonale (cellules variées) Produit une mémoire immunitaire (lors d’une 2e infection face à un même Pas de mémoire (à chaque pathogène, notre organisme sera agression, il faudra répéter les capable de se défendre beaucoup même étapes) mieux et souvent asymptomatique) (La mémoire permet une réponse adaptative beaucoup plus rapide et efficace la 2e fois) Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 4 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène CELLULE DE L’IMMUNITE Pour permettre les deux types de réponses, le système immunitaire a plusieurs types cellulaires qui vont intervenir. Cellules de l’immunité innée (encadré en vert) : Cellules endothéliales (composent la paroi des vaisseaux) Monocytes Cellules dendritiques immatures Cellules du sang Polynucléaires/granulocytes : neutrophile, basophiles et éosinophiles périphérique (gauche) Cellules NK (Natural Killer) Cellules de l’immunité adaptative (encadré en rouge) : Lymphocytes B Lymphocyte T : CD4 Helper (ou auxiliaire) et CD8 cytotoxique Tissu comme la peau, les muqueuses donc au niveau de l’entrée des pathogènes. Cellules de l’immunité innée : Cellules dendritiques (cellules sentinelles, très importante pour aller présenter les antigènes détectés aux acteurs de l’immunité adaptative). Cellules exclusivement Mastocytes tissulaire (droite) Macrophage (monocytes qui se sont transformés en passant dans les tissus) Cellules épithéliales sont une première barrière vis-à-vis des infections. Cellules de l’immunité adaptative : Plasmocytes (lymphocyte B qui ont subi une différentiation en un type cellulaire capable de secréter des anticorps) Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 5 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène II. LES STRUCTURES MOLECULAIRES RECONNUES PAR LE SYSTEME IMMUNITAIRE COMMENT LE SYSTEME IMMUNITAIRE DETECTE L’ENTREE D’UN PATHOGENE ? Le système immunitaire réagit à la loi du soi et du non soi donc tout ce qui est étranger sera détecté. Il peut donc détecter des structures appartenant à : Des bactéries Des virus Des parasites Ce sont des pathogènes soit extra cellulaire ou intra cellulaire (qui se développe dans les cellules comme les virus ou parasites). Puis l’exception de la loi du soi et du non soi, le système immunitaire peut reconnaitre des cellules du soi (de l’hôte) anormales/ stress : soit parce qu’elles sont infectées ou Structure détectable soit tumorales. Les structures reconnues diffèrent en fonction des cellules immunitaires et de leurs récepteurs. Toutes les cellules du système immunitaire innée peuvent exprimer plusieurs familles de récepteurs détectant des éléments pathogènes étrangers (non spécifique). Quant au système immunitaire adaptative, les récepteurs des lymphocytes pour les pathogènes sont hautement spécifique. Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 6 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène STRUCTURES RECONNUES PAR L’IMMUNITE INNEE La réponse immune innée (non spécifique) comporte des cellules telles que : Les monocytes (au niveau du sang périphérique) qui se différencie en macrophage lorsqu’il migre dans les tissus. La famille des polynucléaires : neutrophiles, basophiles et éosinophiles Rappel des acteurs Les cellules dendritiques Cellule NK Mastocyte Certaines cellules endothéliales Chaque cellule de l’immunité innée peut exprimer plusieurs familles de récepteurs de différents familles capables de reconnaitre : Divers pathogènes (bactéries, virus et parasites) Produits issus de cellule de l’hôte en situation de stress Récepteur Récepteur PRR (Pattern Recognition Receptor) : reconnaissance de motifs conservés entre les différents microorganismes. La diversité des récepteurs à la surface des cellules de l’immunité inné va permettre de reconnaitre plusieurs centaines de motifs qui sont conservés parmi les pathogènes. Ces récepteurs sont peu variables d’un individu à l’autre au sein d’une même espèce. Le macrophage exprime à sa surface plusieurs type/famille de récepteurs : Mannose récepteurs Glycane récepteurs Récepteurs au lipopolysaccharide LPS (CD14) Scavenger récepteurs Récepteur de type TLR-4 (Toll-Like receptors) Exemple de récepteurs sur un macrophage Les récepteurs PRR de motifs peuvent reconnaitre : Soit des motifs structuraux partagés par différentes classes d’agents infectieux Récepteur PRR = MAMPs Soit des molécules libérées par des cellules endommagées ou par des cellules nécrotiques = DAMPs Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 7 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène STRUCTURES RECONNUES PAR L’IMMUNITE INNEE Les structures reconnues par l’immunité innée sont des MAMPs ou des DAMPs. Les agents infectieux contiennent : Les virus qui sont reconnus par des structures telles que leur ADN ou ARN Des bactéries de différentes natures selon la coloration qu’elles prennent lorsqu’on fait une réaction de GRAM : GRAM- ou GRAM+. Elles ont des compositions chimiques différentes donc plusieurs constituant de ses Agents infectieux bactéries pourrons être reconnu par le système immunitaire et par les cellules de l’immunité innée telles que : o le flagelle, le LPS et leur ADN pour les GRAM- o l’acide lipoteïchoique, le LPS et ADN pour les GRAM+ Autres constituants comme des levures (et moisissures) Autres microorganismes (eucaryotes) unicellulaires MAMPs pour microbe Associated molecular patterns. MAMPs Donc tous les constituants des pathogènes ou microorganismes qui sont étrangers à l’hôte sont appelés des MAMPs. C’est à dire des motifs associés à des microorganismes qui seront reconnus par des récepteurs de l’immunité innée de type PRR. DAMPS pour Damage Associated Molecular Pattern. DAMPs Ce sont des molécules relarguées par des cellules nécrotiques ou par des cellules stressées parce qu’elles sont infectées. Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 8 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène STRUCTURES RECONNUES PAR L’IMMUNITE INNEE Motifs associés aux micro-organismes = MAMP Motifs structuraux répétitifs, très conservés (par exemple d’une bactérie à l’autre). Agents pathogènes Structures facilement reconnues par les cellules de l’immunité innée : o Lipopolysaccharide bactérien (LPS : très activateur du système immunitaire) et peptidoglycanes : constituant de la paroi bactérienne. o Protéines glycosylées sur la paroi bactérienne appelées des glycoprotéines bactériennes, résidus mannosyls terminaux typiques des glycoprotéines bactériennes. o Génome = ARN simple brin ou double brin de nombreux virus (existe des virus à ADN et d’autres à ARN) o Nucléosides non méthylés de l’ADN (qui permet de faire la différence avec l’ADN de l’hôte) des bactéries et certains virus. /!\ STRUCTURES NON PRESENTES CHEZ L’HOMME mais spécifiques des pathogènes Libération de molécules appelées DAMPs DAMPs : molécules habituellement séquestrées à l’intérieur des cellules, non accessibles au système immunitaire en conditions physiologiques. Ce ne sont Cellules endommagées pas des molécules extracellulaires. ou nécrotiques En cas de traumatisme, ischémie, lésions tissulaires → les cellules se nécrosent, libèrent leur contenu qui peut être détecté par les cellules de l’immunité innée telles que les cellules dendritiques. Cela va déclencher parfois d’une réponse immunitaire. Expression de plusieurs familles de récepteurs reconnaissant les micro- orgnaismes (MAMPs) et les cellules de l’hôte endommagées (DAMPs). Récepteurs de plusieurs familles différentes exprimés par une seule et même cellule de l’immunité innée. Elle peut exprimer : o Récepteur de type TLRs o Récepteur de type CLRs (mannose récepteur) o Récepteur de type NLRs (NOD-like receptors) Cellules de l’immunité innée La localisation des récepteurs va être répartie en différents compartiments cellulaires : o Surface cellulaire (récepteur membranaire) : détecte agents infectieux extracellulaires o Membrane des endosomes : reconnait des produits microbiens (agents infectieux) ingérés et qui sont contenu dans ses vésicules les endosomes (= compartiment intracytoplasmique). o Cytosol : agents infectieux intracellulaires qui sont libres dans le cytoplasme. On aura des récepteurs type inflammasome NLR (virus…). Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 9 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène STRUCTURES RECONNUES PAR L’IMMUNITE INNEE TLR : Toll-like receptor (plus connu) Récepteurs spécifiques de différents composants des agents infectieux. Récepteurs de type Toll ou TLR Il existe plusieurs types de TLR répartis : o Soit à la surface cellulaire (membranaire) o Soit au niveau des endosomes (intra cytoplasmique) TLR ont des spécificités particulières : o TLR-2 : composants paroi bactéries GRAM + o TLR-4 : composants paroi bactéries GRAM – o TLR-3 : ARN double brin o TLR-7 : ARN simple brin o TLR-9 : ADN CpG non méthylé Les bactéries sont des agents infectieux souvent extracellulaires donc les TLR-2 et TLR-4 sont des récepteurs de l’immunité innées qui seront membranaires à la surface des cellules. Alors que les TLR-3, TLR-7 et TLR-9 reconnaissent des génomes de virus par exemple. Étant donné que les virus sont des microorganismes à développement intracellulaire, on retrouvera ces récepteurs plutôt dans des compartiments intra- cytoplasmiques et au niveau des endosomes. Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 10 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène STRUCTURES RECONNUES PAR L’IMMUNITE INNEE Que se passe-t-il quand l’un de ces récepteurs se lie à un pathogène ? On continue dans l’exemple d’un TLR à la surface de la cellule de l’immunité innée. Il va détecter une molécule bactérienne ou virale extracellulaire et la liaison de cette molécule va activer le TLR qui va transduire un signal au niveau du cytoplasme. Pour cela on va recruter des protéines adaptatrices qui vont activer des voies de signalisations intracellulaires et permettre l’activation de facteurs de transcription : Conséquence NF-𝜅B migre dans le noyau et va permettre de la détection une expression accrue de : d’une structure o Cytokine (messager de l’immunité) pathogène o Molécules d’adhérence o Costimulateurs Cela va permettre d’enclencher une réaction inflammation aiguë puis de stimuler les cellules de l’immunité adaptative (les lymphocytes). IRF facteurs régulateurs d’interféron, cela va permettre la synthèse d’interférons de typer 1 (IFN-α et INF-β) qui sont des molécules capables de donner un état antiviral, de se défendre contre les virus. Définition d’un Molécule cytoplasmique qui lorsqu’elle est activée migre dans le noyau et une fois dans le noyau facteur de est capable de se fixer sur le promoteur d’un gène ou plusieurs gènes. transcription ( /!\ les interférons ne sont pas tous antiviraux, seul le type 1 l’est) Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 11 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène STRUCTURES RECONNUES PAR L’IMMUNITE ADAPTATIVE L’immunité adaptative, qui intervient quelques jours après la réponse innée, a pour principaux acteurs les lymphocytes : Lymphocytes B qui se différencient en plasmocytes (cellules qui secrètent les Rappel des acteurs anticorps) Lymphocytes T qui permettent une coopération avec les lymphocytes B et qui sont les chefs d’orchestre de la réponse immune adaptative. L’immunité adaptative porte des récepteurs très spécifiques à une structure donnée. Lymphocyte B : Le lymphocyte B reconnait des antigènes sous forme natifs soit solubles, soit surexprimés par une cellule (il n’est pas dénaturé). Récepteur BCR Récepteurs Lymphocyte T : La reconnaissance antigénique par le lymphocyte T nécessite une cellule présentatrice d’antigène. Récepteur TCR Rappel : Un antigène est une molécule de toute nature (organique ou non) pouvant être reconnue par le système immunitaire adaptatif. Au niveau des antigènes on trouve des régions particulières appelées épitopes qui correspondent aux petites régions/séquences de l’antigène se liant au récepteur de l’antigène des lymphocytes B (BCR ou anticorps) ou lymphocytes T (TCR) Antigène Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. 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Une fois que le BCR s’est lié à un épitope, cela va permettre d’envoyer un signal au lymphocyte B qui va avec la coopération des lymphocytes T auxiliaires parfois se multiplier, c’est la prolifération clonale. (voir def) Lymphocyte B et anticorps Et ces cellules filles se différencieront en cellules professionnelles productrices d’anticorps appelées les plasmocytes. C’est-à-dire productrices de récepteurs d’antigènes solubles (BCR soluble). A partir d’une cellule parent qui a une spécificité particulière pour un épitope, il y a Définition prolifération et naissance de cellules filles qui auront la même spécificité et qui prolifération clonale reconnaitront le même épitope. Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 13 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène STRUCTURES RECONNUES PAR L’IMMUNITE ADAPTATIVE Récepteur à l’antigène des lymphocytes B Il existe sous deux formes : Forme membranaire = BCR Forme soluble = anticorps Il appartient à la famille des immunoglobulines. Ces anticorps sont composés de 4 chaines : o 2 chaines lourdes identiques (H) (bleu) o 2 chaines légères identiques (L) (rose) Récepteur BCR Chaque chaine possède : ou anticorps o Un domaine constant (C) : séquences très conservées chez un même individu et même assez conservées entre les individus d’une même espèce (couleurs claires). o Un domaine variable (V) : variations de séquences très importantes (couleurs foncés). A ce niveau qu’on trouve le site de fixation à l’épitope de l’antigène = Paratope. (Domaine hypervariable) La région variable est appelée Fab (fragment ab) et la région constante est dite Fc (fragment constant). Grâce au domaine hypervariable on va pouvoir reconnaitre des millions d’épitopes différents, il exister des millions de BCR produit chez l’Homme. Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 14 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène STRUCTURE RECONNUES PAR L’IMMUNITE ADAPTATIVE Récepteur = TCR (existe seulement sous forme membranaire) Chaque lymphocyte T exprime un seul type de récepteur hautement spécifique d’un antigène. Chaque TCR reconnait une petite région de l’antigène = l’épitope. Les lymphocytes T ne peuvent reconnaitre un antigène que s’il lui est présenté par une cellules présentatrice d’antigène (CPA ou APC) donc ils ne vont reconnaitre que des épitopes extrêmement petits. Il faut que ce petit antigène soit capable d’être présenté par une molécule de CMH (MHC). Les CMH font présenter au TCR des antigènes de nature protéique sous forme de peptides de 8 à 18 acides aminés (Seulement de très courts peptides pourront être reconnus par les lymphocytes T). Donc pour être activés, les lymphocytes T doivent reconnaitre spécifiquement un petit peptide antigénique qui lui est présenté dans une molécule du CMH de la cellule présentatrice d’antigène. Et en même temps que cette présentation de peptide Lymphocyte T antigénique la cellule présentatrice d’antigène enverra d’autres signaux permettant la costimulation et l’activation du lymphocyte T. Le TCR appartient à la superfamille des Structure du TCR immunoglobulines mais il a une structure différente du BCR. Structure organisée en domaine de type « immunoglobuline ». On a seulement 2 chaines, c’est un hétérodimère où chaque chaine possède : o Un domaine constant (C) : séquence conservée o Un domaine variable (V) : variations de séquences importantes. C’est à ce niveau qu’on trouve des sites de fixation aux peptides antigéniques. Il existe des millions de sites de fixation différents pour l’antigène. D’où la variabilité très importante des TCR et des antigènes qu’un lymphocyte T peut reconnaitre. Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 15 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène RESUME Les structures moléculaires reconnus par le système immunitaire diffèrent en fonction des cellules et de leurs récepteurs. Récepteurs identiques exprimés sur toutes les cellules d’un même type (ex : macrophage) Immunité innée Environ 100 types de récepteurs de l’immunité innée pouvant reconnaitre environ 1000 MAMP et DAMP. 2 types de récepteurs spécifiques (BCR et TCR) qui peuvent reconnaitre des millions d’antigènes différents grâce à leur diversité / domaine variable. Immunité adaptative Mais une cellule ne portera qu’un seul type de BCR ou de TCR. Donc chaque lymphocyte aura une spécificité bien déterminée. Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 16 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène III. PROPRIETES D’UN ANTIGENE QU’EST-CE QU’UN ANTIGENE ? Molécule de toute nature (organique ou non) pouvant être reconnue par un récepteur à l’antigène de l’immunité adaptative (spécifique) : Récepteurs des lymphocytes B : BCR/Anticorps (reconnaissent des antigènes natifs solubles). Récepteurs des lymphocytes T : TCR (nécessite la présentation de l’antigène par une cellule présentatrice d’antigène qui présente un peptide de quelques acides aminés au sein d’une molécule de CMH). Définition d’antigène (Ag) Ces molécules/structures antigéniques peuvent être de différentes familles chimiques (protéine, glucide, lipide) et en principe ce sont des structures du non soi. Le récepteur reconnait une petite partie de l’antigène = épitope. L’épitope est reconnu par le paratope de l’anticorps. Un antigène porte plusieurs épitopes à sa surface. Donc un antigène peut être reconnu par plusieurs anticorps/BCR différents. Xéno-antigènes (le plus fréquent) : Antigènes d’espèces différentes. o Ex : des micro-organismes tel que des virus, parasites ou bactéries Allo-antigènes : molécules différentes/petites particularités selon les individus d’une même espèce. o Ex : acides aminés différents entre deux protéines chez des individus Différents types d’antigène d’une même espèce comme les groupes sanguins (A/B/AB/O). Auto-antigènes : molécule du soi qui sont reconnu dans certaines maladies auto-immunes. Néo-antigènes : molécules du soi modifiées (tumeurs) Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 17 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène PRINCIPALES PROPRIETES La propriété de liaison aux différents récepteurs. Si une structure se lie à un BCR ou un TCR c’est un antigène : c’est l’antigénicité. Les BCR reconnaissent toutes formes d’Ag à l’état natif Les TCR ne reconnaissent que des Ag protéique sous forme de petits peptides Antigénicité Capacité d’induire une réponse du système immunitaire. Un antigène immunogène est un Ag qui se lie au BCR ou TCR mais qui est aussi capable Immunogénicité́ d’activer les lymphocyte B et T pour induire une réponse immune adaptative. Seuls les Ag qui provoquent une réponse immune adaptative sont immunogènes. Tous les antigènes ne sont pas immunogènes comme les haptènes. Ce sont de petites molécules qui peuvent se lier au récepteur donc sont antigéniques (Elles sont reconnues par le système immunitaire) mais sont trop petites pour induire une réponse du système immunitaire adaptatif donc ne peut pas être immunogène. Ex : sels de métaux, petits médicaments, petites hormones. Doit être couplé à une grosse molécule (protéine) pour devenir immunogène Haptène Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 18 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène PRINCIPALES PROPRIETES Ce qui détermine l’Immunogénicité d’un antigène : Taille : plus la molécule est grosse et plus elle sera immunogène o ex : grosses molécules > petites molécules (haptènes) Structure chimique : plus la molécule est complexe, plus elle est immunogène o Ex : Protéine (nombreux AA) > Carbohydrates (sucre) > Lipides > ADN (peu immunogène car trop de répétition de motif) Structures complexes sont plus immunogène que des structures répétitives (mauvais antigènes) Signaux de danger : Si le système immunitaire reconnait un antigène dans le cadre d’une réaction inflammatoire avec détection d’éléments étrangers (c’est très immunogène, ça va activer le système immunitaire adaptatif). Forme physique : Antigènes particulaires (sur un organisme/cellulaire) plus immunogènes que les antigènes solubles. o Ex : vaccin peut contenir soit un virus entier inactivé soit seulement une sous unité / petite protéine virale. Les vaccins qui contiennent des virus vivants atténués sont plus immunogènes que les vaccins sous-unitaires qui nécessitent l’ajout d’adjuvant pour induire une réponse immune. Dose à laquelle il est présent dans notre organisme : o Forte dose : Tolérance du système immunitaire : c’est ce qui nous permet de Caractère nous alimenter, on les tolère très bien même s’ils sont étrangers. d’immunogénicité́ o Petite dose répétée : renforcement de la réponse immunitaire (cellules mémoires, maturation d’affinité des cellules du système immunitaire adaptatif pour les antigènes) Voie d’administration (site où l’antigène est détecté) : Voie sous-cutanée (voie la plus immunogène car nous avons beaucoup de cellules présentatrice d’antigène/ dendritiques) > musculaire > intraveineuse (peu de cellules dendritiques donc très mauvais pour activer l’immunité du patient). Adjuvants induisent activation des cellules de l’immunité innée qui reconnaissent l’adjuvant et émettent des signaux de danger et des messagers qui vont activer les cellules de l’immunité adaptative = améliore la reconnaissance de l’antigène et la réponse immunitaire. Représentation de l’Immunogénicité croissante en fonction des caractéristiques chimiques des molécules. Les acides aminés sont des structures très simples à très faible Immunogénicité. Les haptènes sont petits et peu inducteurs de réponse immunitaire. Immunogénicité est la plus importante avec la famille des protéines. Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 19 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène PRINCIPALES PROPRIETES Cette caractéristique est pour la reconnaissance de l’antigène par les lymphocytes B. Les Lymphocytes B peuvent reconnaitre des épitopes : Séquentiels (continus/linéaire) : Reconnaissance d’une séquence d’acides aminés qui se suivent sur la protéine, indépendamment de la structure 3D de la protéine (dénaturée ou non). C’est un épitope qui peut être lu et reconnu quelle que soit sa conformation spatiale. 2 types d’épitopes Conformationnels (discontinus) : Reconnaissance d’acides aminés non contigus dans la structure primaire mais proches du fait des repliements de la protéine (structure tertiaire). Il faut que l’antigène ai une structure tridimensionnelle bien particulière car le lymphocyte ne reconnait par son BCR que des parties de l’antigène qui sont proches lorsque la protéine est repliée. → La dénaturation (lorsqu’il devient linéaire) d’un épitope conformationnel lui fait perdre son immunogénicité. Exemple : Épitopes linéaires (A) et conformationnels (B) L’anticorps A reconnaît aussi bien l’épitope linéaire (A) sous forme linéaire (dénaturée) que sous forme tridimensionnelle. L’anticorps B reconnaît seulement un épitope conformationnel (B) et donc il ne peut le reconnaitre que lorsque la protéine est native dans une conformation tridimensionnelle. Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 20 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène REPONSE À UN ANTIGENE (AG) Que se passe-t-il après reconnaissance d’un antigène ? Une réponse humorale : avec production d’anticorps. Pour cela il y a activation des lymphocytes B qui se différencie en plasmocytes (cellules professionnelles sécrétant des anticorps /BCR solubles). Ces anticorps sécrétés par milliers vont induire : o Neutralisation de l’antigène par les anticorps o Cytotoxicité (mort cellulaire) médiée par les anticorps 2 types de réponse immunitaire adaptative Une réponse cellulaire : nécessite l’activation de lymphocytes T. o Engendrant une réponse souvent cytotoxique qui induit la mort cellulaire des cellules infectées. Antigènes T indépendants : induction d’une réponse anticorps (humorale) sans l’aide des lymphocytes T. Dernière propriété Antigènes T dépendants (majorité 80%) : induction d’une réponse anticorps de l’antigène nécessitant l’aide des lymphocytes T. L’induction d’une réponse humorale est possible seulement par la collaboration des lymphocyte T et B. Ces antigènes induisent à la fois une réponse humorale et cellulaire. Tutorat Santé de Reims. Tous droits réservés. Contact : [email protected] Page 21 sur 22 Chapitre 1 : Détection des agents pathogènes par le système immunitaire – notion d’antigène Auto-évaluation - Séquence 1 - Détection des agents pathogènes par le système immunitaire - notion d'antigène Concernant la réponse antigène-anticorps : a. Le système immunitaire d'un sujet transplanté peut s'immuniser en l'absence d’immunosuppresseur vis-à-vis d'allo-antigènes b. Plusieurs lymphocytes B ayant des BCR différents peuvent être activés par un même antigène c. Les ADN/ARN sont plus immunogènes que des protéines d. Un lymphocyte B ne reconnaît qu'un épitope sur l'antigène e. Un antigène immunogène active le système immunitaire Concernant la réponse immunitaire innée, indiquez-la (les) réponse(s) exacte(s) : a. La réponse immunitaire innée est la deuxième ligne de défense contre les micro-organismes b. La réponse immunitaire innée ne produit pas de cellules mémoires c. La réaction inflammatoire est une composante de la réponse immunitaire innée d. La réponse immunitaire innée a une spécificité limitée e. Les récepteurs de l'immunité innée tels les Toll-like récepteurs peuvent être intracytoplasmiques Questions 1 2 Réponses ABDE BCDE Comment utiliser ce document ? Cette fiche de cours a été réalisée à partir des cours des enseignants. Elle reprend les informations importantes et les points clés. Toutefois, elle ne remplace pas le visionnage du e-learning : c’est une fiche d’aide à la prise de notes. Nous vous conseillons de regarder les cours en annotant ce document. 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