Déjà plus de
1 million
d'inscrits !
L'immunité adaptative
Déjà plus de
1 million
d'inscrits !
Introduction :
Lorsque nous sommes face à une infection de virus ou de bactérie, suite à une lésion ou une contamination, notre corps peut se défendre seul grâce à notre système immunitaire. Notre immunité s'appuie à la fois sur des mécanismes innés, mais aussi sur des mécanismes acquis au cours de notre existence : c’est l’immunité adaptative.
Alors que l’immunité innée est largement répandue chez tous les êtres vivants, l’immunité adaptative est spécifique des vertébrés.
L’immunité innée ne nécessite pas d’apprentissage préalable, est très rapide mais peut se révéler insuffisante. C’est notamment le cas pour les infections d’origine virale. Ainsi, l’immunité adaptative prend le relais et assure une identification précise de l’agent infectieux et son éradication spécifique.
Nous verrons dans un premier temps quels sont les acteurs de cette immunité adaptative, puis nous détaillerons les deux mécanismes principaux engagés dans cette immunité : les réponses à médiation humorale et cellulaire.
Les différents acteurs de l'immunité acquise (ou adaptative)
Les cellules
Les cellules de l'immunité adaptative sont les lymphocytes. Ils font partie d'une plus grande famille de cellules appelées les leucocytes (ou globules blancs).
Les lymphocytes portent des récepteurs spécifiques sur leur membrane ce qui permet de distinguer différentes catégories :
On peut encore subdiviser cette première catégorie en LT-CD4 et LT-CD8, pour ceux qui expriment les récepteurs CD4 et CD8 à leur surface. Ceux-ci interviennent majoritairement lors de la réponse cellulaire. Nous pouvons les noter LT4 et LT8.
De même que pour les cellules de l'immunité innée, les lymphocytes sont produits par les organes lymphoïdes primaires.
Organes lymphoïdes :
C’est au sein des organes lymphoïdes primaires que les lymphocytes sont produits et deviennent immunocompétents en se différenciant.
Auto-réactif :
On qualifie d’auto-réactif un lymphocyte qui réagit avec les cellules du soi. Ce sont par exemple des lymphocytes auto-réactifs (en partie) qui donnent lieu aux allergies, et à certaines maladies auto-immunes (diabète de type 1, sclérose en plaques).
L’un des rôles principaux des lymphocytes est la production d’anticorps.
Les anticorps
Les anticorps sont des molécules protéiques, de la famille des immunoglobulines. Ils sont constitués de chaînes polypeptidiques : longues et courtes.
Ces chaînes sont reliées et stabilisées entre elles par un point disulfure (liaison entre deux atomes S de sulfure) qui assure l'intégrité de la molécule, en forme de Y.
La comparaison de différents anticorps montre que les deux types de chaînes sont constituées d’une région constante et d’une région (hyper)variable qui diffère d’un anticorps à un autre.
La région variable est spécifique d’un antigène : c’est donc le site de fixation de l’antigène.
La région constante assure la fixation de l’anticorps sur la membrane cytoplasmique de certaines cellules (phagocytes et lymphocytes B).
Remarque :
Des tests, comme le test d’Ouchterlony, repose sur cette reconnaissance spécifique antigène/anticorps afin de détecter (par exemple dans un sérum) la présence d’anticorps ou d’antigènes particuliers.
Les anticorps qui ne sont pas fixés sur la membrane cytoplasmique des LB constituent les anticorps libres et ils sont retrouvés dans le sérum : ils sont également qualifiés d’anticorps circulants.
Antigènes et CPA
Toutes les cellules du non-soi portent des motifs moléculaires à leur surface qui permettent au système immunitaire de les repérer : ce sont les antigènes.
Un antigène correspond à une structure moléculaire présente à la surface des agents infectieux pouvant être reconnue par un récepteur des lymphocytes (B et T).
L’entrée d’un agent infectieux dans l’organisme déclenche une réaction inflammatoire. Cette réaction entraîne la phagocytose de l’agent infectieux par des cellules spécialisées : les phagocytes.
Les fragments antigéniques formés (éléments du non-soi) sont alors présentés à la surface du phagocyte grâce à l’intervention du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH).
Certaines CPA peuvent alors se déplacer du site d’infection vers les ganglions lymphatiques où sont stockés les lymphocytes.
Les cellules infectées peuvent également devenir des CPA en chargeant sur leur CMH des fragments antigéniques d’un virus en cours d’assemblage notamment. C’est un moyen d’alerter le système qui pourra détecter qu’elles ne sont plus viables : les lymphocytes se chargent alors de leur élimination.
Voyons maintenant comment tous ces acteurs interagissent lors d'une réponse adaptative.
La réponse adaptative humorale
La réponse immunitaire innée est rapide car les cellules utilisées sont déjà présentes sur le site avant l’infection.
Dans le cas de la réponse immunitaire adaptative, au début de l’infection, il y a une concentration nulle en anticorps dans le sérum de l’individu. Il faut environ jours pour que le mécanisme se déclenche.
Il existe dans les organes lymphatiques ou lymphoïdes une multitude de lymphocytes B différents que l’on dit naïfs car ils n’ont pas encore été activés lors d’une réaction immunitaire.
Ces lymphocytes B possèdent des anticorps membranaires qui sont spécifiques à un antigène donné mais qui n’ont pas été activés.
L’activation de cette spécificité du lymphocyte est rendue possible grâce à plusieurs phénomènes.
La fixation d’un antigène d’un agent infectieux sur les anticorps membranaires d’un lymphocyte B va être suivie par l’internalisation de cet agent, par sa digestion et par la présentation de l’antigène à la surface du LB associé aux molécules du CMH. Le clone sélectionné est donc spécifique de l’agent infectieux. Cette étape va entraîner l’apparition de « récepteurs à interleukine » sur la membrane des LB
Interleukine :
L’interleukine est une molécule fabriquée par les lymphocytes T auxiliaires qui permet d’activer la multiplication des lymphocytes B et leur différenciation.
Une fois les lymphocytes B activés par l’interleukine, ils vont entrer en mitose pour se multiplier et former une multitude de clones, spécifiques à l'antigène qui a déclenché la réponse immunitaire.
Une partie des lymphocytes B va constituer un stock de cellules mémoire qui seront plus rapidement activées lors d’une nouvelle infection par le même agent pathogène. La plupart de ces lymphocytes vont se différencier en plasmocytes, cellules capables de fabriquer les anticorps circulants que nous avons déjà évoqués.
Les anticorps circulants vont alors neutraliser le virus ou la bactérie en se fixant sur ses antigènes reconnus spécifiquement.
Les anticorps occupant tous les sites du pathogène, celui-ci est alors neutralisé puisqu’il ne peut plus se fixer sur une cellule.
La partie constante de l’anticorps va alors être reconnue par les cellules phagocytaires, entraînant la phagocytose du complexe immun.
La réponse adaptative humorale permet, grâce aux anticorps produits par les plasmocytes (cellules différenciées d’un LB), de neutraliser l’agent infectieux. Les anticorps se fixent spécifiquement sur les antigènes de l’agent infectieux, ce qui empêche ce dernier de se fixer sur des cellules et de les infecter. C’est le complexe immun, qui sera détruit par phagocytose.
Mais parfois la voie humorale n’est pas suffisante et ne permet pas forcément à l’organisme de se préparer à de prochaines attaques.
La réponse adaptative cellulaire
Cette deuxième voie de destruction permet de détruire les cellules qui ont déjà été infectées, c’est la réponse adaptative cellulaire. Cette réponse permet le lien entre la réaction immunitaire innée et la réaction immunitaire adaptative et se fait par les lymphocytes T.
Un lien entre réaction immunitaire innée et adaptative
Nous avons vu que la réponse innée est rapide et efficace, mais non spécifique ; quant à la réponse humorale, elle est plus lente. Certaines cellules ont donc déjà été infectées une fois que ces deux réponses ont eu lieu. Pour stopper l’infection, il faut que ces cellules soient détruites, c’est le rôle de la réponse adaptative cellulaire.
Contrairement aux lymphocytes B dont les récepteurs sont des anticorps, les lymphocytes T sont incapables de reconnaître un agent pathogène seul : il faut que celui-ci leur soit présenté par la CPA.
Les CPA qui ont phagocyté l’agent pathogène vont en garder une petite partie qu’elles vont associer à des molécules présentes à leur surface (molécules qu’on appelle CMH pour complexe majeur d’histocompatibilité).
C’est cette partie que la cellule va aller présenter aux lymphocytes T4 et 8 pour qu’elles la reconnaissent.
Lymphocytes T8 et destruction des cellules infectées
Les lymphocytes T8 présentent à leur surface des récepteurs capables d'interagir avec les CPA.
Voyons les étapes qui permettent aux LT8 de détruire les cellules infectées.
La CPA va montrer l’antigène aux lymphocytes T8 présents. Les lymphocytes, dont les récepteurs sont spécifiques de l’antigène présenté, vont être activés.
Des récepteurs à interleukine vont alors apparaître à la surface des lymphocytes spécifiques de l’antigène. Ils ne sont donc plus naïfs, mais matures.
Les LT8 vont, comme les lymphocytes B, se multiplier grâce à l’intervention des interleukines, produites par les LT auxiliaires.
Les LT8 activés vont alors se différencier en lymphocytes T mémoire, qui ont une durée de vie longue, et en lymphocytes T cytotoxiques, qui vont détruire les cellules infectées.
Ces deux types de LT8 sont donc spécifiques à l’antigène présenté par la CPA.
Les lymphocytes T cytotoxiques vont entraîner la destruction des cellules par la libération de molécules cytotoxiques qui provoquent « une mort programmée » de la cellule cible : c’est l’apoptose.
La destruction de la cellule infectée fait intervenir deux protéines principales :
Les résidus de cette lyse seront ensuite détruits par des cellules phagocytaires.
Lymphocytes T4, un rôle central dans la réaction immunitaire adaptative
Les lymphocytes T4 ont un rôle majeur dans la réaction immunitaire adaptative, humorale et cellulaire.
Ce sont eux qui vont activer les lymphocytes B et les lymphocytes T8 responsables de la destruction des pathogènes et des cellules infectées notamment en se différenciant en LT auxiliaires, cellule qui synthétise l’interleukine.
Comme les lymphocytes T8, les lymphocytes T4 présentent à leur surface des récepteurs en forme de T. Les T4 sont eux aussi incapables de reconnaître seuls l’antigène.
Une fois l’antigène reconnu, les lymphocytes T4 vont, subir les mêmes étapes que les LB et les LT8 : sélection clonale, amplification et différenciation clonale.
Les lymphocytes T4 vont alors se différencier d’une part en lymphocytes T4 mémoire, qui seront plus réactifs lors d’une prochaine infection, et d’autre part en lymphocytes auxiliaires.
Ces lymphocytes auxiliaires sont des cellules qui vont libérer de l’interleukine, molécule indispensable à l’activation des lymphocytes B et T8.
Le SIDA (Syndrome d’ImmunoDéficience Acquise) est causé par un virus : le VIH (Virus de l’Immunodéficience Humaine).
L’évolution de la maladie est caractérisée par trois grandes phases :
Conclusion :
L’entrée d’un antigène dans l’organisme conduit à sa reconnaissance et sa présentation par une CPA au LT4 spécifique de cet antigène. Ce dernier va alors se différencier en LT4 sécréteur de messagers chimiques appelés interleukines : ce sont les lymphocytes T auxiliaires.
Ces interleukines sécrétées ont un rôle clé. En effet, elles stimulent la multiplication et la différenciation des différents lymphocytes sélectionnés :
Les LT4 jouent un rôle clé dans l’activation et le contrôle de la réponse immunitaire. Ce rôle central explique pourquoi le VIH en infectant et en détruisant les LT4 conduit à une immunodéficience acquise.
La réponse adaptative est donc basée sur une coopération entre trois populations cellulaires : les CPA (de l’immunité innée), les LB et les LT4.