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La réponse immunitaire à médiation cellulaire

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Objectifs

Comprendre les différentes étapes de la réponse immunitaire à médiation cellulaire, de la formation des lymphocytes T à la destruction des cellules cibles infectées.
Comprendre le mécanisme des lymphocytes T8.

Points clés

Une CPA est une cellule présentatrice d’antigène, souvent issue d’un macrophage ayant phagocyté un corps étranger, élément du non-soi, dans le cadre de la réponse immunitaire innée.
Les lymphocytes T naissent dans la moelle osseuse, acquièrent leur immunocompétence dans le thymus et s’activent grâce au contact avec une CPA. Ils possèdent des milliers de récepteurs leur permettant de distinguer les cellules du soi des cellules du non-soi. Ils se différencient en LT4 et LT8 en fonction des marqueurs membranaires acquis.
L’activation des LT8 par une CPA s’appelle la sélection clonale. Elle permet aux LT8 de présenter des récepteurs T spécifique à l’antigène présenté. Les LT8 activés peuvent ainsi se multiplier. C’est la multiplication clonale.
Les LT8 vont se différencier en LT8 mémoires, avec l’aide des LT4, LT auxiliaires, ou en LT8 cytotoxiques, qui vont détruire le non-soi.
La destruction des cellules infectées passe par la reconnaissance de celles-ci grâce aux fragments antigéniques qu’elles présentent et peut être sous forme de lyse cellulaire (éclatement suite à l’infiltration d’eau par la membrane devenue poreuse) ou d’apoptose (autodestruction cellulaire).

Pour bien comprendre

La réponse immunitaire innée
La réaction inflammatoire
La phagocytose, une fonction cellulaire commune à tous les animaux
La réponse immunitaire à médiation cellulaire

L'organisme sécrète des anticorps spécifiques pour combattre les antigènes extracellulaires ou solubles, tels les bactéries ou les toxines. Cependant, certains antigènes, comme les virus, sont obligatoirement intracellulaires et échappent donc aux anticorps. Une autre réponse immunitaire se met donc en place.

1. Structure et formation des lymphocytes T

Les lymphocytes T (LT) prennent naissance dans la moelle osseuse, acquièrent leur immunocompétence dans le thymus (dont ils tirent leur initiale) et migrent dans les tissus lymphoïdes secondaires. Ce sont des protéines spécialisées dans la reconnaissance des antigènes présents sur les cellules de l'organisme.

Deux clones de LT peuvent reconnaître le même antigène mais ils se différencient en acquérant des marqueurs membranaires : les marqueurs CD8 pour les LT8 et les marqueurs CD4 pour les LT4.

En surface des LT se trouvent des récepteurs T chargés de la reconnaissance de l'antigène.
Leur rôle est similaire aux anticorps membranaires des lymphocytes B. Ils sont de nature protéique comme les anticorps (avec deux chaînes polypeptidiques, des parties variables et constantes, la reconnaissance d'un seul type d'antigène au niveau de la partie variable).

Cependant, ils ne peuvent reconnaître que les antigènes présents sur les membranes des cellules : il faut que l'antigène leur soit présenté par une « cellule présentatrice d'antigène » (CPA).

De manière physiologique, nos cellules possèdent des milliers de marqueurs membranaires reconnus par notre système immunitaire comme étant des éléments du soi. De ce fait, aucune réaction immunitaire ne va se réaliser contre nos propres cellules.

Cependant, une cellule infectée, par exemple par un virus, va partiellement digérer cet antigène et en réexposer une partie reconnaissable en surface. Ces structures se nomment des déterminants antigéniques. Ces derniers sont localisés au niveau membranaire. Ces fragments d'antigène seront reconnus comme étrangers par les récepteurs T des lymphocytes T. La seule présence de ces marqueurs étrangers suffit à identifier la cellule entière comme élément du non-soi. On dit que la cellule infectée “présente” l'antigène aux lymphocytes T.

2. Sélection des LT8 et élimination des cellules anormales

Lorsqu'un antigène pénètre dans l'organisme, les premières lignes de défense se mettent en place avec les cellules phagocytaires, qui réalisent la phagocytose via l’immunité innée.

Ainsi, un macrophage peut phagocyter l'élément étranger, le digérer partiellement et réexposer en surface des fragments antigéniques qui seront reconnus par les récepteurs T des lymphocytes T8 (LT8). Les fragments antigéniques vont activer différents clones de LT8, chaque clone étant spécifique d'un fragment antigénique donné. Cette étape se nomme la sélection clonale.

Après la sélection clonale, les LT8 se multiplient activement et se divisent par mitose. C'est la multiplication clonale.

L’ensemble de ces LT8 se différencient en lymphocytes T cytotoxiques (LTc ou LTk, pour “killers”, en anglais), qui vont détruire les cellules infectées, ou en lymphocytes T mémoires, grâce à une collaboration étroite avec les LT4, les lymphocytes T auxiliaires (LTh, pour “helpers”, en anglais). Les LT mémoires vont rester dans l’organisme pendant des années afin de pouvoir combattre plus efficacement le même antigène en cas de nouvelle infection. C’est l’étape de la différenciation clonale.

Les cellules tueuses (LT cytotoxiques) peuvent détruire des cellules après un contact membranaire étroit. Pour cela, il y a plusieurs étapes :

la reconnaissance de la cellule cible. Cette cellule cible possède en surface les mêmes fragments antigéniques à l'origine de sa sélection. Cette reconnaissance est assurée par les récepteurs T des lymphocytes ;
la destruction de la cellule selon deux cas différents :
- le premier cas est la libération de protéines qui vont s'assembler et former des pores dans la membrane de la cellule cible. Cela permet une entrée d'eau et sa mort par éclatement, on parle de lyse cellulaire,
- le second cas est la libération de messagers chimiques qui se fixent sur des récepteurs spécifiques de la membrane de la cellule cible. Ces messagers envoient des signaux qui induisent la mort de la cellule par apoptose, c'est-à-dire par autodestruction cellulaire.