Production d'un grand nombre d'anticorps spécifiques et maladies auto-immunes - Maxicours

Production d'un grand nombre d'anticorps spécifiques et maladies auto-immunes

Objectifs
  • Connaître la structure d’un anticorps
  • Comprendre la spécificité des anticorps lors de leur formation
  • Comprendre le fonctionnement d’une maladie auto-immune
Points clés
  • Les anticorps sont produits par les LB durant la réponse immunitaire adaptative. Ce sont des glycoprotéines composées de 2 chaînes lourdes et 2 chaînes légères reliées par des ponts disulfures. Les anticorps disposent d’une partie constante qui se fixe sur les phagocytes, et une double partie variable, le paratope, qui se fixe sur l’épitope de l’antigène (ou déterminant antigénique).
  • Le fragment variable des anticorps permet une reconnaissance spécifique des antigènes, c’est ce qui leur permet de s’y fixer pour former des complexes immuns, induisant la phagocytose.
  • Cette spécificité est le résultat d’arrangements au niveau de l’ADN des lymphocytes codant les anticorps et de l’épissage de l’ARN prémessager.
  • Les maladies auto-immunes sont le résultat d’un dysfonctionnement du système immunitaire qui attaque le soi au lieu du non-soi.
  • Deux mécanismes sont mis en place pour limiter ces dysfonctionnements : la destruction des lymphocytes B et T autoréactifs et un mécanisme de tolérance aux antigènes.
Pour bien comprendre
  • La spécificité de la réponse immunitaire adaptative.
  • Le dysfonctionnement du système immunitaire dans la reconnaissance des cellules immunitaires autoréactives.

La réponse immunitaire se décompose en deux parties : la réponse immunitaire innée avec la réaction inflammatoire et la réponse immunitaire acquise (ou adaptative) qui est la deuxième ligne de défense de l’organisme.

Alors que la réponse immunitaire innée est générique, la réponse immunitaire adaptative est spécifique d’un élément étranger (ou antigène). Elle produit et utilise des anticorps spécifiques, capables de reconnaître spécifiquement l’élément étranger et de procéder à son élimination.

1. La structure spécifique des anticorps
a. 4 chaînes glycoprotéiques

Les anticorps, ou immunoglobulines, sont des glycoprotéines (association entre un glucide et une protéine). Un anticorps est le résultat de l’assemblage de 4 chaînes : 2 chaînes lourdes (H) et 2 chaînes légères (L). Les chaînes lourdes et les chaînes légères sont liées entre elles par des ponts disulfures. Un anticorps a une structure dans l’espace ressemblant à un Y.

Pour aller plus loin:
C’est en 1969 que Edelman découvre la structure des anticorps. Il existe 5 grandes classes d’immunoglobulines (IgG, IgM, IgA, IgE, IgD).
b. Une partie constante et une partie variable

Sur chaque anticorps, on distingue :

  • une partie constante qui se fixe sur les phagocytes, elle est nommée fragment Fc ;
  • une partie variable, ou paratope, formée de deux parties et qui se fixe sur les antigènes. Ces deux régions variables, nommés fragments Fab, sont identiques et se fixent sur les épitopes des antigènes.
Définitions :
Le paratope est une zone spécifique d’un anticorps qui permet de reconnaître un antigène.
L’épitope est une zone spécifique d’un antigène qui est reconnue par les anticorps. L’épitope est aussi nommé déterminant antigénique.

c. Affinité pour l’antigène

La partie variable (le paratope) est propre à un anticorps donné. Elle permet de reconnaître l'antigène en se fixant spécifiquement sur un épitope de ce dernier.

Les anticorps, grâce à leur paratope, se lient au pathogène de manière spécifique au niveau des épitopes de ce dernier, formant ainsi un complexe immun.


Le pathogène est neutralisé, la phagocytose, aidée par des anticorps (opsonisation), en est favorisée.

2. La production des anticorps

Les anticorps sont synthétisés par les lymphocytes B, puis par les plasmocytes (des lymphocytes B activés à l’occasion d’une agression) qui en dérivent. Tous les anticorps synthétisés à partir d’un lymphocyte B donné sont identiques.

a. Production d’anticorps membranaires par les lymphocytes B

Les anticorps membranaires sont constitutifs des lymphocytes B. Il existe un très grand nombre de lymphocyte B différents grâce aux clones d’anticorps membranaires qu’ils portent. C’est à dire qu’un lymphocyte B donné porte plusieurs anticorps identiques. Ces anticorps spécifiques permettront la reconnaissance de l’antigène de manière spécifique. Ils sont créés lors de la formation du lymphocyte B.

b. Production d’anticorps circulants par les plasmocytes

Les anticorps circulants sont synthétisés par les plasmocytes (lymphocytes B activés lors d’une agression). Ils circulent dans le sang et participent à l’élimination des antigènes spécifiques. Ils sont tous identiques pour un même plasmocyte.

Rappel :
Pour produire des anticorps circulants, un lymphocyte B doit être activé, c’est-à-dire qu’il doit reconnaître l’antigène spécifique à l’aide de ses anticorps membranaires. Ce processus se nomme la sélection clonale. Une fois cette reconnaissance effective, le lymphocyte B va se multiplier par mitose afin de former des clones, c’est la multiplication clonale. La dernière étape permet de former des lymphocytes B mémoires, qui serviront lors d’une autre infection par le même antigène, mais aussi la différenciation de lymphocytes B en plasmocytes qui produiront des anticorps.
Les plasmocytes produisent des clones de l’anticorps initial présent sur le lymphocyte B.

3. La grande diversité des anticorps face à la diversité des pathogènes
a. Constat

Tous les anticorps portés par un lymphocyte B sont identiques et reconnaissent donc le même antigène. Un tel lymphocyte B est présent dans l’organisme à seulement quelques milliers d’exemplaires, ce qui est très peu. Cet ensemble constitue un clone.

L’organisme étant capable de reconnaître des millions d’antigènes différents, il doit contenir autant de clones différents de lymphocytes B (et donc d’anticorps différents) que d’antigènes susceptibles d’être reconnus. On estime qu’à chaque instant, 100 millions d’anticorps différents circulent dans notre organisme.

b. Origine des anticorps

Les anticorps ornant les lymphocytes étant des protéines, ils proviennent de l’expression de gènes présents dans l’ADN des lymphocytes.

Afin de fabriquer un grand nombre d’anticorps, il semble nécessaire de disposer d’un aussi grand nombre de gènes. Mais l’étude des génomes a mis en évidence que le nombre de gènes permettant la formation des anticorps était limité : 30 000 gènes seulement y sont consacrés. Alors comment expliquer la grande diversité d’anticorps ?

Cette diversité repose sur deux mécanismes :

  • Le réarrangement des séquences de l'ADN codant pour les anticorps.

C’est au niveau des séquences d’ADN codant pour les anticorps que se réalisent des recombinaisons géniques des zones permettant la reconnaissance des antigènes. Des délétions de fragments d’ADN des lymphocytes se créent avant de produire les anticorps. Puis, cet ADN réarrangé va subir la transcription afin de former un ARN prémessager (ARNpm) qui pourra ensuite subir un épissage.

  • L’épissage de l’ARN prémessager à l’origine de la synthèse des anticorps.

L’épissage de l’ARNpm consiste en la formation d’ARN messager (ARNm) par différents fragments provenant d’un même ARNpm. Dans notre cas, les ARNm formés seront toujours identiques, afin de former des anticorps avec les mêmes parties variables. Ils peuvent, de ce fait, reconnaître les même antigènes.

Définitions :
Une délétion est la perte d’un fragment d’ADN par un chromosome. C’est une forme de mutation génétique.
Un épissage est la transformation de l’ARN prémessager en ARN messager par l’action d’enzymes.

Le nombre de possibilités de recombinaisons est tellement important que les anticorps formés sont capables de reconnaître tous les antigènes, et mêmes les cellules de l’organisme humain.

4. Maturation des lymphocytes et les maladies auto-immunes

Les lymphocytes B et T naissent dans la moelle osseuse. Ils sont capables de produire une quantité infinie de récepteurs chargés de reconnaître les éléments étrangers à l'organisme : les anticorps et les récepteurs T.

a. La maturation des lymphocytes B

Les lymphocytes B acquièrent leur immunocompétence, c'est-à-dire la capacité de reconnaître les éléments du non soi, dans la moelle osseuse.

Les lymphocytes B immatures remanient leur génome et produisent des immunoglobulines de surface de manière aléatoire. Il se peut alors que certains anticorps membranaires puissent reconnaître des marqueurs membranaires présents naturellement sur les cellules de l'organisme (les marqueurs du soi). Si cela arrive, le lymphocyte immature portant ces anticorps membranaires sera éliminé. Les autres se transforment en lymphocytes B immunocompétents et migrent vers les tissus lymphoïdes secondaires : ils ne reconnaîtront que les éléments étrangers à l'organisme.

b. Maturation des lymphocytes T

Les lymphocytes T sont produits dans la moelle osseuse, mais leur maturation se déroule dans le thymus. C’est au cours de ce séjour que les lymphocytes T auto-réactifs, c’est-à-dire capables de reconnaître le soi, seront éliminés. L'acquisition de leur immunocompétence suit le même chemin que celle des lymphocytes B.

Il est à noter que toute erreur au cours de l'acquisition de l'immunocompétence des LB et des LT peut conduire à des maladies auto-immunesl'organisme s'attaque à ses propres cellules.

c. Le dérèglement de notre système immunitaire

Les maladies auto-immunes sont le résultat d’un dysfonctionnement de notre système immunitaire. Ce dernier peut être trop sensible à un élément étranger et entraîner des allergies ou reconnaître les constituants du soi comme étrangers et induire une maladie auto-immune. Il existe un très grand nombre de maladies auto-immunes, comme par exemple la sclérose en plaques, ou bien le diabète de type 1. Dans ces pathologies, un lymphocyte ou un anticorps va reconnaître spécifiquement une cellule de l'organisme et entraîner sa destruction.

Afin de limiter le développement de ces pathologies, notre organisme met en place deux mécanismes :

  • L’élimination des lymphocytes B et T auto-réactifs au niveau de la moelle osseuse ou du thymus.
  • Un mécanisme de tolérance vis-à-vis des cellules de l’organisme et aux antigènes.

Si ces deux mécanismes ne sont pas suffisants pour empêcher la reconnaissance et la destruction des cellules du soi, une maladie auto-immune est déclenchée.

Aujourd’hui le nombre de maladies auto-immunes est en augmentation. Les scientifiques estiment qu’environ 7% de la population mondiale est touchée par ce type de pathologies. Elles sont multifactorielles, c’est-à-dire que leur développement est favorisé par des facteurs environnementaux (microbiote, hormones, virus, tabac...) et génétiques (Gènes HLA, antigènes des leucocytes humains ou human leukocyte antigen en anglais, permettant la reconnaissance du soi).

Exemples :
présence d’HLA DR3 et DR4 chez les patients atteints de diabète de type 1.
présence d’HLA B27 chez les patients de spondylarthrite ankylosante.

Vous avez déjà mis une note à ce cours.

Découvrez les autres cours offerts par Maxicours !

Découvrez Maxicours

Comment as-tu trouvé ce cours ?

Évalue ce cours !

 

quote blanc icon

Découvrez Maxicours

Exerce toi en t’abonnant

Des profs en ligne

  • 6j/7 de 17 h à 20 h
  • Par chat, audio, vidéo
  • Sur les matières principales

Des ressources riches

  • Fiches, vidéos de cours
  • Exercices & corrigés
  • Modules de révisions Bac et Brevet

Des outils ludiques

  • Coach virtuel
  • Quiz interactifs
  • Planning de révision

Des tableaux de bord

  • Suivi de la progression
  • Score d’assiduité
  • Un compte Parent

Inscrivez-vous à notre newsletter !

Votre adresse e-mail sera exclusivement utilisée pour vous envoyer notre newsletter. Vous pourrez vous désinscrire à tout moment, à travers le lien de désinscription présent dans chaque newsletter. En savoir plus sur notre politique de confidentialité