Immunologie g

1
Immunologie générale

• Michel Moutschen

2
Immunologie

• Etude des mécanismes responsables de limmunité
• Immunité (munus charge immunitas dispense ou
  exemption de charge)
• Larousse médical 1866 (contre la variole)

3
Perspectives historiques

• variole
• vaccine
• Pasteur

4
Immunité humorale et immunité à médiation
cellulaire

• Immunité humorale
• qui peut être transmise par le transfert
  d humeurs  dun patient à lautre (ou dun
  animal expérimental à lautre)
• Immunité à médiation cellulaire (immunité
  cellulaire)
• qui ne peut être transmise par le transfert de
  sérum mais nécessite le transfert de cellules

5
Immunité humorale

• quelque chose présent dans le sérum (liquide
  acellulaire qui persiste après la coagulation du
  sang) a le pouvoir de neutraliser et de
  précipiter les toxines, dagglutiner les
  bactéries
• antitoxines, précipitines, agglutinines
  anticorps

6
Immunité humorale

• Les anticorps (définition fonctionnelle) sont
  tous des immunoglobulines (Ig)
• globulines protéines globulaires, peu solubles
  dans leau, solubles dans les solutions salines
  et classées après électrophorèse en fractions a,
  b, et g. Les immunoglobulines sont des
  g-globulines

7
Immunité à médiation cellulaire

• expériences de transfert de la protection contre
  la tuberculose chez le cobaye
• identification du lymphocyte comme support de la
  protection transférée (fin des années 1950)

8
Immunité humorale

• Attention limmunité humorale est transmise par
  les immunoglobulines mais les immunoglobulines
  sont synthétisées par des cellules (qui
  participent donc aussi à la réponse humorale)

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Immunité humorale et immunité à médiation
cellulaire

• Pour certaines maladies infectieuses immunité
  humorale
• Pour dautres immunité à médiation cellulaire

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Antigènes et réponses immunitaires

• Antigène substance douée de la propriété de
  provoquer une réponse immunitaire
• soit humorale synthèse dimmunoglobulines ou
  anticorps
• soit à médiation cellulaire
• Réponse immunitaire
• reconnaissance afférence
• réponse sensu stricto efférence ou fonction
  effectrice
• mémoire

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Deux propriétés fondamentales des réponses
immunitaires

• Spécificité
• Diversité

12
Sélectivité - diversité

• Deux grandes théories
• Selective theory 1900
• Instructional theory 1930

13
Sélectivité - diversité

• Deux grandes théories
• Selective theory 1900
• Instructional theory 1930

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Théorie de la sélection clonale (1)

• Chaque cellule immunitaire (lymphocyte T ou
  lymphocyte B) possède à sa surface des récepteurs
  qui lui permettent de reconnaître un seul antigène

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Théorie de la sélection clonale (2)

• Les cellules de chaque spécificité préexistent à
  la première rencontre avec lantigène
  correspondant

16
Théorie de la sélection clonale (3)

• La réponse à lantigène implique une
  prolifération de la cellule qui possède les
  récepteurs correspondants cest donc un clone
  de cellules qui possèdent les mêmes récepteurs
  qui va répondre (qui va être sélectionné par
  lantigène)

17
Base de la diversité...
18
Base de la diversité

• Réarrangement aléatoire de segments de gènes
  (recombinaison)

19
Immunité naturelle et immunité adaptative

• Immunité naturelle ou non adaptative ou non
  spécifique
• les cellules phagocytaires (polynucléaires,
  macrophages, cellules dendritiques)
• les cellules tueuses naturelles (NK)
• Immunité adaptative ou acquise ou spécifique
• les lymphocytes T, les lymphocytes B, les
  immunoglobulines

20
La superposition de deux systèmes
fonctionnellement très différents
21
La superposition de deux systèmes
fonctionnellement très différents
Immunité naturelle (Innate Immunity)

• Cellules dendritiques
• Macrophages
• Polynucléaires

22
Immunité naturelle

• Immunité naturelle immunité non acquise
  immunité non spécifique

23
La superposition de deux systèmes
fonctionnellement très différents
Immunité adaptative

• Lymphocytes T
• Lymphocytes B
• Immunoglobulines

24
La superposition de deux systèmes
fonctionnellement très différents
Immunité adaptative

• Lymphocytes T
• Lymphocytes B

25
Immunité non adaptative
Un jeu fixe de récepteurs invariants à des
molécules microbiennes
26
Perception intrinsèque de ce qui est microbien,
voire de ce qui est hostile
Immunité non adaptative
27
Immunité adaptative

• Un seul récepteur de structure donnée sur chaque
  cellule (et sur ses cellules-filles).
• Une multitude de récepteurs différents au niveau
  de la population

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Immunité adaptative

• Quatre propriétés fondamentales
• spécificité antigénique
• diversité des antigènes reconnus
• mémoire
• discrimination du soi et du non-soi

29
Les cellules de limmunité

• Lymphocytes B

BCR
30
Lymphocytes B
31
Lymphocytes B
32
Lymphocytes B
Cellules naïves mais matures
Moelle osseuse
33
Cellules B naïves mais matures
34
Lymphocytes T
Les cellules qui quittent la moelle
hémato-poïétique sont des cellules immatures, des
précurseurs!
Thymus
Les lymphocytes T naïfs matures sont formés dans
le thymus (passage obligé)
35
Lymphocytes T

• Pas de sécrétion dimmunoglobulines
• Un récepteur membranaire pour lantigène le TCR
• T cell receptor

36
Différence fondamentale entre la reconnaissance
de lantigène par les immunoglobulines et par le
TCR!!!
37
Reconnaissance par les immunoglobulines (soit BCR
ou anticorps solubles)
Reconnaissance directe de lantigène (protéique
ou non protéique)
38
Le TCR est incapable de reconnaître directement
lantigène!
T
39
Le TCR est incapable de reconnaître directement
lantigène!
T
Lantigène (protéine) doit être coupé en petits
morceaux (peptides) dont certains seront
présentés au TCR par une molécule spécialisée
dite molécule MHC
40
Le TCR est incapable de reconnaître directement
lantigène!
MHC
T
Lantigène doit être coupé en petits morceaux
dont certains seront présentés au TCR par une
molécule spécialisée dite molécule MHC
41
Le TCR est incapable de reconnaître directement
lantigène!
T
MHC
Ce processus de découpage en peptides
(apprêtement) et la présentation du peptide par
la molécule MHC se déroule exclusivement dans un
espace intracellulaire
42
Comment lantigène entre-t-il dans la cellule?
MHC
43
Deux cas de figure!
44
Soit elle a été captée à partir du milieu
extracellulaire
MHC
MHC
45
Soit la protéine a été synthétisée dans la
cellule (p.ex. protéine virale)
MHC
MHC
46
Selon lorigine intracellulaire ou
extracellulaire de lantigène, le type de cellule
présentatrice dantigène, le type de molécule MHC
et le type de lymphocyte T qui répond sont
différents!
47
Soit elle a été captée à partir du milieu
extracellulaire antigène exogène
Cellules capables de phagocytose ou
dendocytose macrophages, cellules dendritiques
ou lymphocytes B
48
Soit elle a été captée à partir du milieu
extracellulaire
49
Soit la protéine a été synthétisée dans la
cellule (p.ex. protéine virale) antigène
endogène
MHC I
MHC I
CD8
Toutes les cellules capables de synthétiser des
protéines (les cellules nucléées)
50
Deux types de lymphocytes T
51
Deux fonctions différentes
T cytotoxique ou tueur
T helper ou auxiliaire
52
Lymphocytes T CD4 (auxiliaires)

• Initient et amplifient lactivation des autres
  cellules du système immunitaire
• adaptatif
• lymphocytes B (réponses humorales)
• lymphocytes T CD8 (réponses cytotoxiques)
• naturel
• macrophages, cellules natural killer (NK)

53
Le lymphocyte T CD4 est la clé de voûte du
système immunitaire

• Le virus VIH tue sélectivement les lymphocytes T
  CD4 et provoque un déficit majeur de toutes les
  fonctions immunitaires, cest le SIDA

54
La fonction auxiliaire du lymphocyte T CD4 dépend
à la fois de facteurs solubles sécrétés (les
cytokines) et dinteractions directes de cellule
à cellule
55
Les cytokines

• Les cytokines sont des médiateurs solubles de la
  communication entre les cellules de lorganisme
• Les interleukines sont les cytokines qui servent
  à la communication entre cellules immunitaires
• Il existe de multiples cytokines différentes
• Bien quelles soient sécrétées en réponse à une
  stimulation antigénique spécifique, elles nont
  intrinsèquement aucune spécificité antigénique
• linterleukine 2 (la reine des interleukines)
  sécrétée en réponse au virus de la grippe est la
  même que celle sécrétée en réponse au vaccin
  antitétanique...

56
Les interactions directes de cellule à cellule

• Elles sont fondamentales pour lactivation du
  système immunitaire
• Elles sont souvent bidirectionnelles

57
Les interactions directes de cellule à cellule

• Elles sont souvent bidirectionnelles

58
Les interactions directes de cellule à cellule

• Elles sont fondamentales pour lactivation du
  système immunitaire
• Elles sont souvent bidirectionnelles
• Elles nécessitent un microenvironnement
  particulier qui favorise ces interactions ce
  sont les organes lymphoïdes

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Deux fonctions différentes
T cytotoxique ou tueur
T helper ou auxiliaire
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Lymphocyte T cytotoxique (CD8)

• la reconnaissance de lantigènemolécule MHC I
  induit la mort de la cellule qui présente
  lantigène

61
Lymphocyte T cytotoxique (CD8)

• rôle fondamental dans lélimination des cellules
  infectées par des virus

62
La spécialisation des différents bras de la
réponse immunitaire

• Immunité naturelle
• première ligne de défense, présentation des
  antigènes aux lymphocytes auxiliaires CD4
• Immunité humorale
• défense contre les antigènes extracellulaires
  (bactéries, toxines, stade précoce de certaines
  infections virales)
• Immunité à médiation cellulaire
• défense contre les antigènes endogènes (virus,
  bactéries intracellulaire, cellules cancéreuses)

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Les interactions directes de cellule à cellule

• Elles sont fondamentales pour lactivation du
  système immunitaire
• Elles sont souvent bidirectionnelles
• Elles nécessitent un microenvironnement
  particulier qui favorise ces interactions ce
  sont les organes lymphoïdes

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Les organes lymphoïdes

• Primaires là où se différencient les
  lymphocytes jusquau stade mature
• lymphocytes B moelle hématopoïétique des os
• lymphocytes T thymus

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Thymus

• différenciation de lymphocytes T matures à
  partir de précurseurs hématopoïétiques
• acquisition dun TCR (phénomène de recombinaison
  aléatoire)
• sélection des lymphocytes T dont le TCR reconnaît
  les peptides présentés par les molécules MHC
• élimination des lymphocytes T dont le TCR
  reconnaît des antigènes du soi.

66
Thymus
67
Les organes lymphoïdes

• Secondaires là où les lymphocytes matures vont
  entrer en contact avec lantigène et où les
  interactions entre les différentes cellules
  immunitaires vont être favorisées pour permettre
  le développement des réponses (humorales ou à
  médiation cellulaire)

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Doù vient lantigène?

• des espaces interstitiels
• récupération par la lymphe et  filtrage  par
  les ganglions lymphatiques
• du sang
• filtrage dans la rate
• du tube digestif ou des voies respiratoires
• filtrage dans les tissu lymphoïdes mucosaux (MALT)

69
Doù vient lantigène?
70
Que trouve-t-on dans les organes lymphoïdes
secondaires?

• des lymphocytes T et B
• des cellules présentatrices dantigènes (cellules
  dendritiques)
• des cellules qui contribuent à larchitecture de
  lorgane et facilitent les interactions
  cellulaires (cellules du stroma)
• cellules folliculaires dendritiques

71
Les organes lymphoïdes secondaires sont très
compartimentés...

• les follicules sont les zones où les réponses
  humorales sont élaborées (avec laide des
  lymphocytes T auxiliaires)