Cours Stage - L'immunité adaptative

Exercice - La réaction immunitaire dans le cas d’une infection grippale

L'énoncé

La grippe saisonnière causée par un virus, se caractérise principalement par l’apparition brutale d’une forte fièvre, de maux de tête et de douleurs musculaires et articulaires de type courbatures. La plupart des malades guérissent en une semaine sans avoir besoin de traitement médical, signe que l’organisme a mis en route des mécanismes de défenses efficaces.

Exposer les mécanismes de la réaction immunitaire adaptative à médiation humorale qui permettent la destruction du virus de la grippe.

Le rôle des lymphocytes T auxiliaires ne sera pas abordé. Ton devoir comportera des schémas annotés judicieusement choisis et sera structuré par un plan apparent. Tes schémas devront inclure le schéma du virus de la grippe suivant :


Question 1

Quels sont les mots-clés du sujet qui vont te permettre de délimiter ta restitution ?

Les mots-clés sont :

- Réaction immunitaire adaptative : tu as vu cette année que la réaction immunitaire pouvait être qualifiée d'innée (exemple de la réaction inflammatoire) ou d'adaptative (mettant en jeu les lymphocytes B et T, et plus spécifique de l'antigène à détruire).

- Médiation humorale : tu vas devoir restreindre ton étude à la voie de réaction immunitaire faisant intervenir les anticorps.

- Destruction du virus : ton développement doit terminer sur la destruction du pathogène, en l'occurrence ici le virus de la grippe.

- Le rôle des LT auxiliaires non abordé : cest très important de respecter les limites du sujet, autrement tu risques de perdre du temps sur une partie hors sujet. Le hors sujet n'est pas pénalisé au baccalauréat. Mais tu perds du temps à traiter des notions qui ne seront pas valorisées dans le barème au détriment de notions attendues….

- Schémas devant inclure celui du virus imposé : il va falloir trouver des formes judicieuses complémentaires de celles de l'hémagglutinine.

Lis plusieurs fois l'énoncé.

Question 2

Qu'est-ce qu'une réaction immunitaire adaptative ?

La réponse immunitaire adaptative est spécifique à un antigène donné, alors que la réaction immunitaire innée telle que la phagocytose, n'est pas spécifique à un antigène donné. L'immunité innée ne nécessite pas d'apprentissage préalable, elle est génétiquement héritée et présente dès la naissance.

Le terme adaptatif signifie réponse adaptée à un antigène donné.

Question 3

Comment comprendre l'expression « médiation humorale » ?

Ici, dans le cas de la réaction immunitaire, il faut comprendre lhumeur comme le sérum, donc comme le liquide contenant des anticorps.

L’humeur est un ancien terme utilisé pour désigner…


Les liquides corporels !

Question 4

Qu'est-ce qu'un anticorps ?

Un anticorps ou immunoglobuline est l'association de 4 chaînes polypeptidiques deux chaînes lourdes (440 acides aminés) et deux chaînes légères (220 acides aminés) identiques deux à deux.
Les chaînes lourdes et légères des anticorps d'un même individu révèlent une partie constante (Fc : Fragment cristallisable) et une partie variable (Fab : Fragment antigen binding). C'est cette partie variable qui est responsable de la reconnaissance de l'anticorps pour une partie de l'antigène appelée épitope ou déterminant antigénique. Cette reconnaissance induit une complémentarité de formes entre la partie variable de l'anticorps et l'épitope de l'antigène.

Un anticorps est aussi appelé immunoglobuline.


L'immunoglobuline est l'association de chaînes. Quelles sont-elles ?

Question 5

Les anticorps sont-ils suffisants pour détruire le virus de la grippe ?

Non ! Les anticorps ont pour unique rôle de neutraliser l'antigène, évitant ainsi à ce dernier d'entrer dans une cellule hôte et de se multiplier. Mais les anticorps ne détruisent pas l'antigène.

Question 6

Quelle est la différence entre anticorps membranaire et anticorps circulant ?

L'anticorps membranaire est à la surface des lymphocytes B. Ils sont capables de se fixer à un antigène en solution sans que celui-ci soit présenté par une cellule présentatrice de l'antigène (CPA), contrairement aux lymphocytes T.
L'anticorps circulant est produit par le plasmocyte issu du lymphocyte B différencié. Il est libre dans le sang (il circule) et est capable de s'accrocher à l'antigène entraînant alors une agglutination des antigènes, on parle de complexe immun.

Question 7

Qu'est-ce qu'un antigène ?

Un antigène est tout élément étranger à l'organisme entraînant une réaction immunitaire (innée et/ou adaptative). L'antigène dans sa totalité n'est pas reconnu par les cellules du système immunitaire, seule une partie de cet antigène est reconnue, ce fragment est appelé épitope ou déterminant antigénique (ce terme n'est pas explicitement au programme).

Les antigènes sont reconnus par les anticorps, ce qui va produire une réaction…

Question 8

Doit-on développer les mécanismes de la phagocytose dans ce sujet ?

Oui, car lorsque les anticorps circulants ont neutralisé l'antigène, formant ainsi un complexe immun, celui-ci ne peut être détruit que par phagocytose.<br/ > Non, car commencer son développement par la phagocytose serait maladroit, car il s'agit d'un mécanisme de l'immunité innée et non adaptative.

Oui et non…

Question 9

Quel est le rôle des LT auxiliaires ?

Les LT auxiliaires sont, avant activation, les lymphocytes T4. Ils entrent en contact avec une cellule présentatrice de l'antigène (CPA), (la cellule dendritique essentiellement), et sont alors activés si leur récepteur T est complémentaire du peptide antigénique apprêté par la molécule du CMH (Complexe Majeur d'Histocompatibilité) de la CPA. Les LT4 activés vont alors se multiplier puis se différencier en LT auxiliaires sécréteurs d'interleukines IL-2 et IL-4 essentiellement. Pour décrire cette activation des LT4, on parle de sélection clonale car il existe $10^{12}$ clones de LT4 mais seuls les clones complémentaires du peptide antigénique sont activés. Les interleukines vont favoriser la multiplication et la différenciation des LB préalablement sélectionnés.

Que sont les LT auxiliaires avant activation?


Les LT4 !!

Question 10

Comment utiliser le schéma du virus de la grippe proposé ?

On remarque que ce schéma est très sommaire ! On distingue une seule membrane dans laquelle sont enchâssées des hémagglutinines. En fait, ce schéma impose la forme de l'épitope, la partie de l'antigène reconnue par les récepteurs des cellules immunitaires. Tous les candidats schématiseront donc des anticorps avec une partie variable complémentaire de l'hémagglutinine.

Question 11

Quels schémas doit-on réaliser ?

Il faut assurément proposer un schéma d'anticorps dirigé spécifiquement contre le virus de la grippe, en l'occurrence non pas la totalité du virus mais l'épitope (= site particulier de l'antigène reconnu par l'anticorps), qui ici est l'hémagglutinine.
Il faut également présenter les étapes aboutissant à la production des anticorps : du lymphocyte B sélectionné, à sa différenciation en plasmocytes sécréteurs d'anticorps circulants.
Enfin, il faut représenter la phagocytose du complexe immun formé par les anticorps circulants ayant neutralisé l'antigène.

Il y a 3 schémas à réaliser.

Question 12

Existe-t-il une réaction immunitaire à médiation cellulaire dans le cas de la grippe ?

Le virus de la grippe comme tout virus est un parasite intracellulaire obligatoire. Il doit donc infecter une cellule dite hôte pour pouvoir se multiplier. Dans le cas de la grippe, les cellules hôtes sont essentiellement les cellules respiratoires. Ainsi toute cellule infectée par le virus doit être reconnue par les LT cytotoxiques préalablement rendus compétents ou activés par une CPA ; une fois le LT cytotoxiques en contact avec la cellule parasitée, ce dernier libère des perforines qui vont s'insérer dans la membrane de la cellule et entraîner sa mort par entrée d'eau. C'est la lyse cellulaire.

Oui ! Mais elle n’est pas à traiter.

Question 13

Question de synthèse : Exposer les mécanismes de la réaction immunitaire adaptative à médiation humorale qui permettent la destruction du virus de la grippe.

Introduction :

Accroche générale, sur le fait que l'exemple à traiter est une infection virale, donc aucune utilité de traitement antibiotique (utilisés à tort, ils deviendront moins forts !). Seul le repos est préconisé par le médecin $\Rightarrow$ il semble que notre système immunitaire soit capable de lutter seul contre le virus et de le détruire en quelques jours.

Problème : Comment notre système immunitaire est-il adapté à la destruction du virus de la grippe ?

Annonce du plan.


I. Le rôle des anticorps dans la neutralisation du virus de la grippe.

A. Mise en évidence d'une séropositivité au virus de la grippe après infection.
Mots-clés : anticorps, neutralisation du virus.
Séropositivité : signifie présence dans le sérum (= sang sans les cellules ni les molécules de coagulation) d'anticorps spécifiques à un antigène donné.
Mode expérimental : électrophorèse de sérum, ou test ELISA.

B. Mise en évidence d'une spécificité de l'anticorps pour un déterminant antigénique donné.
Mots-clés : spécificité d'un anticorps pour un antigène donné (plus précisément pour un épitope).
Un anticorps est spécifique d'un antigène donné. Il peut être mis en évidence par le test dOuchterlony avec arcs de précipitation entre le puits contenant l'antigène et le puits contenant l'anticorps spécifique de cet antigène.

C. Structure dun anticorps.
Mots-clés : immunoglobuline, 4 chaînes polypeptidiques, une partie constante, une partie variable spécifique d'un épitope donné.
Anticorps = immunoglobuline = 4 chaînes polypeptidiques identiques deux à deux. Deux chaînes lourdes et deux chaînes légères.
Chaîne lourde : 3 sous-unités constantes, une sous-unité variable spécifique d'un déterminant antigénique donné (= épitope).
Chaîne légère : une sous-unité constante, une sous-unité variable spécifique du déterminant antigénique (= épitope).
Liaison des chaînes entre elles par des ponts disulfures.
Fc = Fragment cristallisable, parties constantes et Fab = Fragment antigen binding, parties variables.

D. Les complexes immuns.
Mots-clés : complexe immun, neutralisation de l'antigène, agglutination des antigènes.
Un anticorps peut fixer des antigènes. Cette neutralisation empêche le virus d'infecter une nouvelle cellule et de se multiplier. Et surtout cette neutralisation va faciliter la phagocytose du virus.


II. La production d'anticorps circulants spécifiques du virus de la grippe.

A. La sélection clonale des Lymphocytes B.
Mots-clés : sélection clonale, Lymphocytes B, anticorps membranaires.
Dans les organes lymphoïdes 1012 clones de LB « naïfs » circulent. Lorsqu'un LB reconnaît via ses anticorps membranaires le virus de la grippe, ce LB et tous ses clones entrés en contact, vont être activés, sélectionnés.

B. La multiplication des LB et leur différenciation en plasmocytes sécréteurs d'anticorps.
Mots-clés : multiplication, différenciation, plasmocytes, LB mémoire, anticorps circulants.
Une fois sélectionnés, les LB vont se multiplier et ensuite se différencier en plasmocytes ou en LB mémoire à durée de vie longue.
Les plasmocytes riches en réticulums endoplasmiques, en appareils de Golgi et en vésicule de sécrétion, présentent une structure adaptée à une fonction sécrétrice intense : en effet les plasmocytes sécrètent 5000 anticorps circulants/s. La réponse adaptative est donc très efficace !
NB : Ces étapes de multiplication et de différenciation sont stimulées par les interleukines sécrétées par des LT auxiliaires préalablement activés via des CPA.

 

III. La destruction du virus de la grippe, l'agent pathogène.

A. Phagocytose des complexes immuns par les macrophages.
Mots-clés : destruction du virus, phagocytose du complexe immun, macrophage.
La neutralisation du virus par les anticorps, présente en périphérie du complexe immun les parties constantes des anticorps (Fc). Or les cellules phagocytaires (c'est-à-dire les macrophages, cellules dendritique et granulocytes) disposent à leur surface des récepteurs de forme complémentaire à la partie constante des anticorps. La phagocytose en est facilitée. Celle-ci consiste en la déformation de la membrane plasmique du macrophage autour du complexe immun accroché (pseudopodes), puis en la formation d'un phagosome, qui fusionne avec des vésicules contenant des enzymes digestives, et qui conduit à la destruction du virus.

B. Schéma bilan.

Conclusion :
Bref résumé puis ouverture possible sur :
- La vaccination saisonnière pour les personnes fragiles (nourrissons, personnes âgées, personnes sensibles des poumons).
- Le nouveau virus A H1N1, et la pandémie de grippe de 2009.

Aide-toi de toutes tes réponses précédentes pour rédiger ton devoir !