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L'immunité acquise

Si l'immunité innée, non spécifique, ne suffit pas à juguler une infection, l'organisme doit faire appel à un système de défense beaucoup plus complexe. Cette immunité s'appuie sur la reconnaissance de la nature de l'antigène et le développement d'une réponse spécifique intense contre lui par production de cellules et de molécules spécialisées. C'est l'immunité acquise.
1. Quelles sont les principales caractéristiques de l'immunité acquise ?
• L'immunité acquise fait intervenir la production d'anticorps spécifiques. Ce sont des molécules protéiques solubles, produites par l'organisme afin de reconnaître et de supprimer spécifiquement une substance étrangère appelée antigène. Ces molécules circulent dans le milieu intérieur (sang et lymphe) et interviennent dans l'immunité à médiation humorale. Les anticorps maintiennent l'intégrité du milieu extracellulaire en neutralisant les bactéries, les virus, les toxines ou autres molécules étrangères se trouvant dans le sang ou la lymphe.
• L'immunité acquise déclenche également la production de lymphocytes T cytotoxiques. Ce sont des cellules chargées de maintenir l'intégrité des populations cellulaires en détruisant les cellules infectées par des virus, les cellules modifiées par une mutation, comme les cellules cancéreuses, ou encore les cellules greffées. Elles interviennent dans l'immunité à médiation cellulaire.
• Les effecteurs de l'immunité acquise (anticorps, lymphocytes T) n'existent pas ou seulement en tout petit nombre lors du premier contact avec un antigène donné. Leur multiplication ne se produit qu'à la suite de la reconnaissance de l'antigène. Ils apparaissent progressivement, d'où la lenteur de la réponse immunitaire acquise. Lors d'un second contact avec le même antigène, des cellules « mémoire » permettent une réponse plus rapide, plus intense et une protection plus durable de l'organisme. C'est sur cette caractéristique que repose le principe des vaccins.
Exercice n°1Exercice n°2
2. Quelles sont les caractéristiques des anticorps ?
• Les anticorps, appelés également immunoglobulines ou IgG, sont des protéines synthétisées par les lymphocytes B ou les plasmocytes qui en dérivent. Il existe deux types d'anticorps :
  • des anticorps membranaires, fixés dans la membrane des lymphocytes B, qui constituent les récepteurs immunitaires des lymphocytes B (environ 100 000 récepteurs par lymphocyte B), chargés de la reconnaissance des antigènes ;
  • des anticorps circulants, sécrétés par les plasmocytes, qui constituent des effecteurs de l'immunité acquise.
• Les anticorps sont des molécules complexes, en forme de Y, comportant quatre chaînes polypeptidiques: deux chaînes lourdes identiques et deux chaînes légères identiques reliées entre elles par des ponts disulfures. Chaque chaîne possède une partie constante et une partie variable. La partie constante possède un site de liaison à la membrane des récepteurs B et un site de liaison aux protéines plasmatiques du complément. La partie variable, correspondant aux deux branches du Y, porte deux sites identiques de liaison à un antigène (ou paratopes). Cette partie variable, différente d'un anticorps à l'autre, est responsable de la spécificité de l'anticorps.
• L'organisme étant capable de reconnaître des millions d'antigènes différents, il doit pouvoir synthétiser autant d'anticorps que d'antigènes susceptibles d'être reconnus. Or, les cellules humaines ne comportent chacune que 30 000 à 50 000 gènes. Pour pouvoir permettre la synthèse d'autant de molécules (chaînes lourdes et chaîne légères), ces gènes sont morcelés et les réarrangements des différents fragments permettent de former en grand nombre de nouveaux gènes.
3. Comment la production d'anticorps est-elle déclenchée ?
• Il existe des millions de types de lymphocytes B (ou clones) différant par la nature de l'anticorps membranaires (ou récepteurs B) qu'ils portent. Grâce aux sites de liaison de leurs anticorps membranaires, chaque clone ne peut reconnaître qu'un type d'antigène et un seul. Les récepteurs B ne reconnaissent pas la totalité de l'antigène, mais seulement un motif moléculaire précis, appelé déterminant antigénique (ou épitope).
• Lors de l'introduction d'un antigène dans l'organisme, un clone de lymphocytes B reconnaît cet antigène. C'est la phase de sélection clonale. Ce clone de lymphocytes B est activé et se multiplie. C'est la phase d'expansion clonale. Il y fait suite une phase de différenciation. Au cours de cette phase, le clone de lymphocytes B sélectionnés et multipliés se transforme en un clone de plasmocytes sécréteurs d'anticorps et en lymphocytes B mémoire, susceptibles de réagir rapidement en cas de nouveau contact avec le même antigène.
• Les anticorps sécrétés par les plasmocytes possèdent les mêmes sites de liaison que les anticorps membranaires des lymphocytes B sélectionnés. Ils reconnaissent le même antigène.
• Au cours de ces réactions immunitaires, des messagers chimiques, les interleukines, produits par des lymphocytes T auxiliaires (ou LT4), sont nécessaires. Les LT4 porteurs de récepteurs membranaires appelés CD4, doivent, avant de devenir sécréteurs, passer par une phase de sélection clonale et de prolifération. Ils détectent l'antigène qui leur est présenté par une cellule présentatrice d'antigène (CPA) comme un macrophage. Cette activation d'un clone de LT4 spécifique de l'antigène présent les rend sécréteurs d'interleukine.
• Les interleukines stimulent la prolifération des lymphocytes B et la production d'anticorps par les plasmocytes.
4. Comment les antigènes sont-ils éliminés ?
• Les anticorps spécifiques se lient, grâce à leur site de reconnaissance, aux antigènes circulants dans les liquides de l'organisme, pour lesquels ils ont été synthétisés. Il se forme des complexes moléculaires antigène-anticorps insolubles, appelés complexes immuns.
• La destruction de ces complexes est ensuite assurée par des phagocytes (macrophages, granulocytes) qui en assurent une digestion intracellulaire selon un mécanisme immunitaire non spécifique (inné).
• Un autre mécanisme de destruction des complexes immuns existe également, qui met en jeu un système complexe de protéines formant le complément.
• Dans tous les cas, l'élimination des antigènes nécessite la coopération entre cellules de l'immunité innée (macrophages notamment) et cellules de l'immunité acquise (lymphocytes).
Exercice n°7
5. Comment la production de lymphocytes cytotoxiques est-elle déclenchée ?
• La réponse immunitaire à médiation cellulaire a pour point de départ des lymphocytes précytotoxiques (ou LT8) et les effecteurs en sont des lymphocytes T cytotoxiques (ou CTL). Les LT8, organisés en clones, sont activés lorsqu'ils reconnaissent, grâce à leurs récepteurs membranaires spécifiques (ou récepteurs T), un déterminant antigénique portés par une cellule infectée ou modifiée. Une fois activés, les LT8 se multiplient et se différencient en CTL, capables d'éliminer les cellules cibles. Les CTL n'existaient pas initialement. Ils se forment quelques jours après l'apparition des cellules anormales.
• La multiplication des LT8 se fait grâce à l'intervention d'interleukines produites par des lymphocytes T auxiliaires (ou LT4) de même spécificité. L'action des lymphocytes cytotoxiques se fait par fixation sur la cellule cible. Cette fixation entraîne irrémédiablement la mort de la cellule cible, par différents mécanismes. L'un d'entre eux est le rejet par le CTL d'une protéine enzymatique, la perforine, qui crée des pores dans la membrane de la cellule à détruire et entraîne sa mort. L'apoptose est un autre mécanisme, par lequel le contact avec le CTL déclenche l'autodestruction de la cellule. La phagocytose par des macrophages assure l'élimination des débris cellulaires.
Exercice n°8Exercice n°9
À retenir
• L'immunité acquise met en jeu des anticorps spécifiques qui interviennent par voie humorale et des lymphocytes T cytotoxiques qui caractérisent l'immunité à médiation cellulaire. Les anticorps circulant forment avec l'antigène des complexes immuns, éliminés ensuite par phagocytose. Les lymphocytes T cytotoxiques provoquent la mort de la cellule sur laquelle ils se fixent, et les débris cellulaires sont phagocytés par des macrophages.
• Les lymphocytes B, à l'origine de plasmocytes sécréteurs d'anticorps, assurent ainsi une surveillance permanente du milieu extracellulaire tandis que les lymphocytes T précytotoxiques, à l'origine des lymphocytes T cytotoxiques, assurent une surveillance des populations cellulaires.
• Une véritable communication cellulaire se crée entre les différentes catégories de lymphocytes puisque les clones spécifiques de lymphocytes T4 sont indispensables pour activer la multiplication et la différenciation des lymphocytes B ou des lymphocytes T grâce à des interleukines.
• Différentes catégories de cellules mémoires apparaissent (LT4 mémoires, LB mémoires) au cours de ces réactions acquises, dont le rôle est exploité dans les vaccins.
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