L'immunité adaptative
Objectif(s)
Comment est déclenchée l’immunité
adaptative ?
L’immunité adaptative est la seconde ligne de
défense de l’organisme.
Sa mise en place est retardée puisqu’elle survient seulement 4 jours après le contact avec l’agent pathogène.
Elle fait intervenir les lymphocytes B et T qui jouent un rôle central dans cette immunité.
Les lymphocytes B produisent des anticorps ; ils sont responsables de la réponse humorale.
Les lymphocytes T sont responsables de la réponse cellulaire. Ils sont de deux types : les lymphocytes T auxiliaires (ou helper Th) et les lymphocytes T cytotoxiques.
Les cytokines vont servir de médiateurs entre ces différents lymphocytes et permettre la coordination de la réponse immunitaire qui est spécifique de l’agent infectieux ; on parle de coopération cellulaire.
Sa mise en place est retardée puisqu’elle survient seulement 4 jours après le contact avec l’agent pathogène.
Elle fait intervenir les lymphocytes B et T qui jouent un rôle central dans cette immunité.
Les lymphocytes B produisent des anticorps ; ils sont responsables de la réponse humorale.
Les lymphocytes T sont responsables de la réponse cellulaire. Ils sont de deux types : les lymphocytes T auxiliaires (ou helper Th) et les lymphocytes T cytotoxiques.
Les cytokines vont servir de médiateurs entre ces différents lymphocytes et permettre la coordination de la réponse immunitaire qui est spécifique de l’agent infectieux ; on parle de coopération cellulaire.
1. Le lieu de production et de maturation des
lymphocytes
LES ORGANES LYMPHOIDES PRIMAIRES
a. La moelle osseuse
Les cellules impliquées dans la
défense de l’organisme sont toutes
issues de cellules souches pluripotentes
localisées dans la moelle osseuse.
Sous l’effet de différentes cytokines, ces cellules souches vont se différencier en précurseurs lymphoïdes ou précurseurs myéloïdes.
Les précurseurs myéloïdes vont donner naissance aux cellules de la lignée phagocytaire (polynucléaires neutrophiles -PNN-, monocytes, macrophages, cellules dendritiques) tandis que les précurseurs lymphoïdes vont donner naissance aux lymphocytes B, T et « natural killer ».
Les cellules de la lignée myéloïde qui se retrouvent au premier rang lors d’une réponse immunitaire vont migrer par voie sanguine jusqu’aux tissus alors que les cellules de la lignée lymphoïde vont gagner les organes lymphoïdes où va avoir lieu la maturation des lymphocytes.
Sous l’effet de différentes cytokines, ces cellules souches vont se différencier en précurseurs lymphoïdes ou précurseurs myéloïdes.
Les précurseurs myéloïdes vont donner naissance aux cellules de la lignée phagocytaire (polynucléaires neutrophiles -PNN-, monocytes, macrophages, cellules dendritiques) tandis que les précurseurs lymphoïdes vont donner naissance aux lymphocytes B, T et « natural killer ».
Les cellules de la lignée myéloïde qui se retrouvent au premier rang lors d’une réponse immunitaire vont migrer par voie sanguine jusqu’aux tissus alors que les cellules de la lignée lymphoïde vont gagner les organes lymphoïdes où va avoir lieu la maturation des lymphocytes.
b. Le thymus
Les lymphocytes T immatures (pro-thymocytes)
migrent jusqu’au thymus. Là, ils vont
subir une première sélection qui va
permettre d’éliminer les lymphocytes
capables de reconnaître spécifiquement les
antigènes du soi. Ils gagnent ensuite les
organes lymphoïdes secondaires où aura
lieu la maturation de la réponse
adaptative.
LES ORGANES LYMPHOIDES SECONDAIRES
Les organes lymphoïdes secondaires sont répartis partout dans l’organisme. On compte les amygdales, les végétations, les ganglions lymphatiques, la rate et les plaques de Peyer au niveau de l’intestin grêle. Ils sont reliés entre eux par le système lymphatique.
C’est dans les organes lymphoïdes secondaires qu’a lieu la rencontre entre l’antigène et les lymphocytes. Les lymphocytes naïfs sont véhiculés par le sang jusqu’aux organes lymphoïdes secondaires alors que les antigènes provenant du site infectieux circulent par les vaisseaux lymphatiques.
LES ORGANES LYMPHOIDES SECONDAIRES
Les organes lymphoïdes secondaires sont répartis partout dans l’organisme. On compte les amygdales, les végétations, les ganglions lymphatiques, la rate et les plaques de Peyer au niveau de l’intestin grêle. Ils sont reliés entre eux par le système lymphatique.
C’est dans les organes lymphoïdes secondaires qu’a lieu la rencontre entre l’antigène et les lymphocytes. Les lymphocytes naïfs sont véhiculés par le sang jusqu’aux organes lymphoïdes secondaires alors que les antigènes provenant du site infectieux circulent par les vaisseaux lymphatiques.
2. Les étapes du déclenchement de
l'immunité adaptative
Dans le tissu infecté, la réaction
inflammatoire a été induite. Des
macrophages sécrètent des chimiokines et
cytokines qui vont permettre aux cellules
dendritiques de venir sur le site. Là elles
internalisent l’agent infectieux puis
regagnent la circulation sanguine pour rejoindre les
organes lymphoïdes secondaires.
a. Maturation de la réponse T auxiliaire
Les cellules dendritiques sont capables de
présenter à leur surface les
antigènes étrangers par
l’intermédiaire de complexes
protéiques : le complexe majeur
d’histocompatibilité de type II.
Ce complexe associé à un peptide antigénique va être reconnu par les récepteurs T (TCR) présents à la surface des lymphocytes T auxiliaires caractérisés par la molécule CD4 (Cluster Differenciation 4).
Lorsque le recepteur TCR présente une affinité suffisante pour le complexe CMHII / peptide antigénique, le lymphocyte T est activé.
Il se multiplie activement et se différencie en lymphocyte T auxiliaire mature. On parle de sélection clonale.
Les lymphocytes T CD4 ainsi activés vont sécréter des cytokines qui vont intervenir dans l’activation et le maintien de la réponse adaptative (Document 1 et 2).
Ce complexe associé à un peptide antigénique va être reconnu par les récepteurs T (TCR) présents à la surface des lymphocytes T auxiliaires caractérisés par la molécule CD4 (Cluster Differenciation 4).
Lorsque le recepteur TCR présente une affinité suffisante pour le complexe CMHII / peptide antigénique, le lymphocyte T est activé.
Il se multiplie activement et se différencie en lymphocyte T auxiliaire mature. On parle de sélection clonale.
Les lymphocytes T CD4 ainsi activés vont sécréter des cytokines qui vont intervenir dans l’activation et le maintien de la réponse adaptative (Document 1 et 2).
b. Maturation de la réponse T cytotoxique
La majorité des types cellulaires expriment
à leur surface le complexe majeur
d’histocompatibilité de type I.
Ce dernier permet la présentation de peptides antigéniques à la surface des cellules.
Le complexe CMHI / peptide antigénique est reconnu spécifiquement par le recepteur TCR des lymphocytes T cytotoxiques caractérisés par la molécule CD8.
De la même façon, les lymphocytes T CD8 présentant une affinité suffisante pour le complexe CMHI / peptide antigénique sont activés et se multiplient selon un mode de sélection clonale (Document 2).
Ils ont la capacité de se lier aux cellules présentatrices de l’antigène et d’induire leur lyse. Ils sont très efficaces dans l’élimination des cellules infectées par un virus.
Ce dernier permet la présentation de peptides antigéniques à la surface des cellules.
Le complexe CMHI / peptide antigénique est reconnu spécifiquement par le recepteur TCR des lymphocytes T cytotoxiques caractérisés par la molécule CD8.
De la même façon, les lymphocytes T CD8 présentant une affinité suffisante pour le complexe CMHI / peptide antigénique sont activés et se multiplient selon un mode de sélection clonale (Document 2).
Ils ont la capacité de se lier aux cellules présentatrices de l’antigène et d’induire leur lyse. Ils sont très efficaces dans l’élimination des cellules infectées par un virus.
c. Maturation de la réponse B
Les lymphocytes B immatures expriment à
leur surface des immunoglobulines membranaires de type
IgM.
Elles sont capables de reconnaître les antigènes solubles et de se fixer à la surface des micro-organismes. La liaison IgM membranaire / antigène induit un signal d’activation intracellulaire qui va conduire à la prolifération clonale du lymphocyte B et à la maturation de l’affinité des anticorps (Document 1).
Les anticorps deviennent alors solubles et sont de type IgG. Les lymphocytes B se différencient en cellules productrices d’anticorps à forte affinité : les plasmocytes.
Les anticorps vont intervenir en renforçant l’action des acteurs de l’immunité innée par opsonisation. Les IgG se fixent à la surface des microorganismes ou des molécules étrangères solubles. Ils sont ensuite reconnus par des récepteurs spécifiques des IgG présents à la surface des phagocytes ce qui va conduire à l’ingestion puis la digestion des agents pathogènes.
Elles sont capables de reconnaître les antigènes solubles et de se fixer à la surface des micro-organismes. La liaison IgM membranaire / antigène induit un signal d’activation intracellulaire qui va conduire à la prolifération clonale du lymphocyte B et à la maturation de l’affinité des anticorps (Document 1).
Les anticorps deviennent alors solubles et sont de type IgG. Les lymphocytes B se différencient en cellules productrices d’anticorps à forte affinité : les plasmocytes.
Les anticorps vont intervenir en renforçant l’action des acteurs de l’immunité innée par opsonisation. Les IgG se fixent à la surface des microorganismes ou des molécules étrangères solubles. Ils sont ensuite reconnus par des récepteurs spécifiques des IgG présents à la surface des phagocytes ce qui va conduire à l’ingestion puis la digestion des agents pathogènes.
d. Mise en place d’une réponse
mémoire cellulaire
Quand les lymphocytes T et B sont activés
lors d’un premier contact avec
l’antigène, une fraction des cellules va
évoluer en lymphocytes mémoire.
Ces lymphocytes sont de type B mémoire et T CD8 mémoire. Ils ont acquis la capacité de reconnaître l’antigène rencontré avec une forte affinité.
Ils vont jouer un rôle important si l’organisme rencontre de nouveau le micro-organisme pathogène.
Ils circulent en permanence dans l’organisme et sont capables de s’activer au contact de l’agent pathogène. Ainsi, la réponse adaptative est plus rapide pour éliminer spécifiquement l’agent infectieux.
La vaccination repose sur ce principe. Elle permet d'avoir une réponse immunitaire spécifique plus rapide lors d’un contact avec l’agent pathogène.
Ces lymphocytes sont de type B mémoire et T CD8 mémoire. Ils ont acquis la capacité de reconnaître l’antigène rencontré avec une forte affinité.
Ils vont jouer un rôle important si l’organisme rencontre de nouveau le micro-organisme pathogène.
Ils circulent en permanence dans l’organisme et sont capables de s’activer au contact de l’agent pathogène. Ainsi, la réponse adaptative est plus rapide pour éliminer spécifiquement l’agent infectieux.
La vaccination repose sur ce principe. Elle permet d'avoir une réponse immunitaire spécifique plus rapide lors d’un contact avec l’agent pathogène.
3. La coopération cellulaire
La coopération cellulaire est indispensable
pour l’activation de la réponse
adaptative.
Les lymphocytes T auxiliaires jouent un rôle central dans ce processus. Elle a lieu dans les organes lymphoïdes secondaires.
Les lymphocytes T auxiliaires jouent un rôle central dans ce processus. Elle a lieu dans les organes lymphoïdes secondaires.
a. Activation des lymphocytes B
Étape 1 : les lymphocytes T CD4
sont activés après avoir reconnu le
complexe CMHII / Peptide antigénique à la
surface des cellules dendritiques.
Étape 2 : les lymphocytes B immatures reconnaissent l’antigène par l’intermédiaire des IgM membranaires et l’internalisent (signal 1). Ils deviennent alors capables de le présenter au sein du complexe CMHII à leur surface, aux lymphocytes T CD4 (signal 2).
Étape 3 : les lymphocytes T CD4 s’activent au contact des lymphocytes B et sécrètent des cytokines qui vont activer spécifiquement les lymphocytes B et permettre la production d’IgG solubles spécifiques de l’antigène (signal 3).
Étape 4 : les IgG sont libérées dans la circulation sanguine et vont agir au site infecté (opsonisation).
Étape 2 : les lymphocytes B immatures reconnaissent l’antigène par l’intermédiaire des IgM membranaires et l’internalisent (signal 1). Ils deviennent alors capables de le présenter au sein du complexe CMHII à leur surface, aux lymphocytes T CD4 (signal 2).
Étape 3 : les lymphocytes T CD4 s’activent au contact des lymphocytes B et sécrètent des cytokines qui vont activer spécifiquement les lymphocytes B et permettre la production d’IgG solubles spécifiques de l’antigène (signal 3).
Étape 4 : les IgG sont libérées dans la circulation sanguine et vont agir au site infecté (opsonisation).
b. Activation des lymphocytes T cytotoxiques
Les cellules présentatrices
d’antigène (APC) sont au centre de ce
processus. Elles vont présenter les peptides
antigéniques d’une part aux
lymphocytes T CD4 par l’intermédiaire
d’un complexe CMHII et d’autre part,
aux lymphocytes T CD8 par
l’intermédiaire d’un complexe
CMHI.
Ces interactions conduisent à la sécrétion de cytokines par l’APC qui vont activer respectivement le lymphocyte T CD4 et le lymphocyte T CD8.
Une fois activé, le lymphocyte T CD4 va produire lui aussi des cytokines qui vont activer le lymphocyte T CD8 qui va se différencier en lymphocyte T cytotoxique capable de détruire spécifiquement les cellules infectées par le pathogène.
Ces interactions conduisent à la sécrétion de cytokines par l’APC qui vont activer respectivement le lymphocyte T CD4 et le lymphocyte T CD8.
Une fois activé, le lymphocyte T CD4 va produire lui aussi des cytokines qui vont activer le lymphocyte T CD8 qui va se différencier en lymphocyte T cytotoxique capable de détruire spécifiquement les cellules infectées par le pathogène.
c. Activation des voies Th1 ou Th2
Il existe deux voies possibles de réponse
adaptative :
• La voie à médiation humorale qui implique l’activation des lymphocytes B et l’action des leucocytes type mastocytes ou éosinophiles.
• La voie à médiation cellulaire qui stimule préférentiellement les lymphocytes T cytotoxiques et les macrophages.
La nature de l’agent infectieux est déterminante pour le choix de l’une ou de l’autre des voies.
Les infections virales et microbiennes intracellulaires stimulent la voie à médiation cellulaire, facilitant l’élimination des cellules infectées.
Les allergènes et les parasites extracellulaires stimulent la voie à médiation humorale qui va favoriser l’élimination des agents pathogènes par phagocytose. Cette dernière voie est celle impliquée dans les réactions allergiques.
Il existe deux types de lymphocytes T CD4 :
• les lymphocytes Th1 qui sécrètent de l’interleukine 12 et de l’interféron g lorsqu’ils sont activés par les APC ;
• et les lymphocytes Th2 qui sécrètent l’interleukine 4.
Les lymphocytes Th1 vont produire des cytokines stimulant la voie à médiation cellulaire tandis que les lymphocytes Th2 produisent les cytokines impliquées dans la voie à médiation humorale.
• La voie à médiation humorale qui implique l’activation des lymphocytes B et l’action des leucocytes type mastocytes ou éosinophiles.
• La voie à médiation cellulaire qui stimule préférentiellement les lymphocytes T cytotoxiques et les macrophages.
La nature de l’agent infectieux est déterminante pour le choix de l’une ou de l’autre des voies.
Les infections virales et microbiennes intracellulaires stimulent la voie à médiation cellulaire, facilitant l’élimination des cellules infectées.
Les allergènes et les parasites extracellulaires stimulent la voie à médiation humorale qui va favoriser l’élimination des agents pathogènes par phagocytose. Cette dernière voie est celle impliquée dans les réactions allergiques.
Il existe deux types de lymphocytes T CD4 :
• les lymphocytes Th1 qui sécrètent de l’interleukine 12 et de l’interféron g lorsqu’ils sont activés par les APC ;
• et les lymphocytes Th2 qui sécrètent l’interleukine 4.
Les lymphocytes Th1 vont produire des cytokines stimulant la voie à médiation cellulaire tandis que les lymphocytes Th2 produisent les cytokines impliquées dans la voie à médiation humorale.
L'essentiel
Pour se défendre contre une infection,
l’organisme développe deux formes
d’immunité :
(i) l’immunité innée, première barrière de défense et commune à toutes les espèces,
(ii) l’immunité adaptative, seconde barrière de défense et propre aux vertébrés.
L’immunité adaptative est spécifique de l’antigène et est variable d’un individu à l’autre.
Les acteurs principaux de l’immunité adaptative sont les lymphocytes B et T. Ils sont issus de la lignée myéloïde qui se différencie dans la moelle osseuse.
Lors d’un contact avec un agent pathogène, les cellules dendritiques, sentinelles de l’organisme, acheminent les antigènes jusqu’aux organes lymphoïdes secondaires. Elles présentent aux lymphocytes T ces antigènes sous la forme de peptides associés à deux types de complexes protéiques : le complexe majeur d’histocompatibilité de type I ou de type II.
Les lymphocytes T CD4 vont reconnaître les complexes CMHII / peptide antigénique alors que les lymphocytes T CD8, les complexes CMHI/peptide antigénique.
Les lymphocytes T CD4 sécrètent des cytokines qui participent à l’activation de la réponse adaptative tandis que les lymphocytes T CD8 acquièrent la capacité de reconnaître spécifiquement les cellules infectées afin de les détruire par lyse.
Les lymphocytes B spécifiques de l’antigène sont sélectionnés par l’intermédiaire d’immunoglobulines membranaires de type IgM.
Le lymphocyte B est alors capable de présenter l’antigène au lymphocyte T CD4 via un complexe CMHII / peptide antigénique. Le lymphocyte T CD4 sécrète des cytokines qui vont permettre l’activation des lymphocytes B et leur différenciation en plasmocytes, cellules spécialisées dans la production d’immunoglobulines.
Les lymphocytes T CD4 jouent donc un rôle central dans la stimulation de la réponse adaptative. La nature du pathogène va orienter le type de réponse :
(i) une réponse à médiation cellulaire dans le cas d’une infection par un virus ou un micro-organisme intracellulaire ;
(ii) une réponse à médiation humorale dans le cas d’allergènes ou de parasites extracellulaires.
(i) l’immunité innée, première barrière de défense et commune à toutes les espèces,
(ii) l’immunité adaptative, seconde barrière de défense et propre aux vertébrés.
L’immunité adaptative est spécifique de l’antigène et est variable d’un individu à l’autre.
Les acteurs principaux de l’immunité adaptative sont les lymphocytes B et T. Ils sont issus de la lignée myéloïde qui se différencie dans la moelle osseuse.
Lors d’un contact avec un agent pathogène, les cellules dendritiques, sentinelles de l’organisme, acheminent les antigènes jusqu’aux organes lymphoïdes secondaires. Elles présentent aux lymphocytes T ces antigènes sous la forme de peptides associés à deux types de complexes protéiques : le complexe majeur d’histocompatibilité de type I ou de type II.
Les lymphocytes T CD4 vont reconnaître les complexes CMHII / peptide antigénique alors que les lymphocytes T CD8, les complexes CMHI/peptide antigénique.
Les lymphocytes T CD4 sécrètent des cytokines qui participent à l’activation de la réponse adaptative tandis que les lymphocytes T CD8 acquièrent la capacité de reconnaître spécifiquement les cellules infectées afin de les détruire par lyse.
Les lymphocytes B spécifiques de l’antigène sont sélectionnés par l’intermédiaire d’immunoglobulines membranaires de type IgM.
Le lymphocyte B est alors capable de présenter l’antigène au lymphocyte T CD4 via un complexe CMHII / peptide antigénique. Le lymphocyte T CD4 sécrète des cytokines qui vont permettre l’activation des lymphocytes B et leur différenciation en plasmocytes, cellules spécialisées dans la production d’immunoglobulines.
Les lymphocytes T CD4 jouent donc un rôle central dans la stimulation de la réponse adaptative. La nature du pathogène va orienter le type de réponse :
(i) une réponse à médiation cellulaire dans le cas d’une infection par un virus ou un micro-organisme intracellulaire ;
(ii) une réponse à médiation humorale dans le cas d’allergènes ou de parasites extracellulaires.
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