Immunologie : antigènes et anticorps

3 décembre 2025

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1. Vue d'ensemble

Le chapitre traite des antigènes (Ag) et des anticorps (Ac) comme outils essentiels en biologie, notamment en immunologie. Il s'intéresse aux techniques immunologiques pour produire, détecter et analyser les complexes Ag-Ac. La formation complexe Ag-Ac est la base des diagnostics biologiques, de la recherche appliquée et fondamentale, ainsi que des tests in vitro/vivo. Les méthodes de production des anticorps incluent Ac polyclonaux, monoclonaux, planticorps et Ac humanisés. Les techniques s'appuient sur des Ag/Ac marqués ou non (précipitation, agglutination, immunofluorescence, immuno-enzymatiques). Le chapitre met en lumière la polyvalence des Ac dans le diagnostic, le suivi sérologique et la recherche.

2. Concepts clés & Éléments essentiels

  • Introduction aux techniques immunologiques

    • Formation et visualisation complexe Ag/Ac : précipitation, agitation, neutralisation, Elisa, immunofluorescence, radio-immunologie, immunochromatographie
    • Utilité : diagnostics, tests réactifs (in vitro/in vivo), recherche appliquée et fondamentale
    • Mise en évidence d’Ag : identification agents infectieux, cellules, protéines, médicaments
    • Mise en évidence d’Ac : suivi sérologique infection, maladies auto-immunes, allergies, greffes
  • Réaction Ag-Ac

    • Affinité, avidité, complémentarité spatiale
    • Forces non covalentes, fixation réversible ($Ag + Ac \leftrightarrow AgAc$)
    • Constante d'association $K_a = 10^4 - 10^{12} , mol.L^{-1}.s^{-1}$
    • Influencée par pH, force ionique, température
  • I. Méthodes de production des anticorps

    1. Ac polyclonaux
      • Mélange d’Ac produits par plusieurs clones de LB contre tous les épitopes d’un Ag
      • Chaque clone produit Ac identiques spécifiques d’un épitope
      • Limites : variabilité, continuité production, éthique (immunisation animale)
    2. Ac monoclonaux
      • Produit par un clone unique de LB, identiques, spécifiques d’un seul épitope
      • Technique de Köhler et Milstein (1975, prix Nobel)
      • Obtention via hybridome : fusion plasmocyte + cellule tumorale immortelle
    3. Planticorps et Ac humanisés
      • Ac monoclonaux créés par biologie moléculaire (protéines recombinantes)
      • In vivo : intégration gène Ig L/H dans plantes (pommes de terre, bananiers, tabac)
      • In vitro : culture cellules animales exprimant gènes, Ac “humanisés” moins immunogènes
  • II. Techniques utilisant Ag/Ac non marqués

    1. Précipitations
      • Ag solubles, formation précipité macromoléculaire
      • Dépend valence Ag, concentrations relatives Ag/Ac
      • Réalisées en milieu liquide ou gel
    2. Agglutinations
      • Ag particulaires (GR, latex, charbon)
      • Formation agglutinat macromoléculaire
      • Agglutination directe vs indirecte (ajout antiglobuline si Ac non-agglutinant)
  • III. Techniques utilisant Ag/Ac marqués

    1. Marqueurs courants
      • Enzymes (Phosphatase alcaline, Peroxydase raifort)
      • Fluorochromes (FITC, excitation 480 nm, émission 525 nm)
      • Radioisotopes ($^{35}S$)
    2. Immunofluorescence
      • Détection Ag sur cellules/tissus via fluorochromes
      • Ex : immunocytofluorescence FITC
      • Autres : cytométrie en flux, western blot
    3. Immuno-enzymatiques
      • ELISA sandwich, méthode standard en labo (medical, agro, véto, recherche)
      • Principe : Ac fixés sur support, ajout Ag, Ac couplé enzyme + substrat/chromogène
      • Mesure signal proportionnelle concentration Ag

3. Points à Haut Rendement

  • Définitions

    • Ac polyclonaux : mélange Ac divers contre plusieurs épitopes d’un Ag
    • Ac monoclonaux : Ac identiques provenant d’un clone unique de LB, spécifiques d’un unique épitope
    • Hybridome : fusion plasmocytes + cellules tumorales immortelles
  • Chiffres/valeurs

    • Constante d’association $K_a = 10^4$ à $10^{12} , mol.L^{-1}.s^{-1}$
    • IgM : valence = 10 sites de fixation
    • Lumière en immunofluorescence : excitation 480 nm / émission 525 nm
  • Relations clés

    • $Ag + Ac \leftrightarrow complexe AgAc$ réversible, dépend pH, force ionique, température
    • Hybridome = fusion plasmocyte (sécréteur d’Ac) + cellule tumorale (immortelle)
  • Mécanismes

    • Précipitation : réseau macromoléculaire Ag/Ac basé sur valence et concentration
    • Agglutination : agglutination directe ou indirecte selon nature Ac et Ag
    • ELISA sandwich : capture Ag par Ac fixé + détection enzymatique quantitative
  • Pertinence clinique

    • Diagnostic infections, maladies auto-immunes, allergies, suivi greffes
    • Production Ac monoclonaux clé pour tests diagnostiques et thérapies ciblées

4. Tableau de Synthèse

ConceptPoints ClésNotes
Ac polyclonauxMix Ac issus de clones multiples, reconnaissance multi-épitopeVariabilité réponse, production non continue
Ac monoclonauxAc identiques, clone unique, reconnaissance unique épitopeHybridome, fusion plasmocyte-cellule tumorale
Réaction Ag-AcRéversible, dépend affinité, avidité, forces non covalentesConstante d’association 10^4-10^12
Techniques non marquéesPrécipitation & agglutination (liquide/gel)Différence sur nature Ag (soluble/particulaire)
MarqueursEnzymes, fluorochromes, radioisotopesEx: FITC excitation 480nm émission 525nm
ImmunofluorescenceDétection Ag sur cellules/tissus avec fluorochromesCytométrie en flux, Western blot liés
ELISA sandwichAc sur support, ajout Ag, Ac couplé enzyme, substrat chromogèneQuantification Ag, méthode standard labo

5. Mini-Schéma (ASCII)

Techniques Immunologiques Ag/Ac
 ├─ Production Ac
 │   ├─ PolyClonaux (multi clones, multi épitopes)
 │   ├─ MonoClonaux (clone unique, épitope unique, hybridome)
 │   └─ Planticorps & Ac humanisés (OGM plantes, cultures cellulaires)
 ├─ Ag/Ac Non Marqués
 │   ├─ Précipitation (Ag solubles, formation précipité)
 │   └─ Agglutination (Ag particulaires, formation agglutinat)
 └─ Ag/Ac Marqués
     ├─ Marqueurs (enzymes, fluorochromes, radioisotopes)
     ├─ Immunofluorescence (détection Ag, cytométrie flux)
     └─ Immuno-enzymatiques (ELISA sandwich, histoenzymologie)

6. Bullets de Révision Rapide

  • Réaction Ag-Ac : réversible, dépend affinité, avidité et conditions physico-chimiques
  • Ac polyclonaux : mélange d’Ac ciblant plusieurs épitopes d’un même Ag
  • Ac monoclonaux : Ac identiques d’un clone unique, spécifiques d’un épitope
  • Hybridome = fusion plasmocyte + cellule tumorale immortelle
  • Planticorps = Ac produits dans plantes génétiquement modifiées
  • Précipitation : Ag solubles + Ac => précipité visible
  • Agglutination : Ag particulaires + Ac => agglutinat visible
  • Agglutination directe : Ac agglutinants (IgM standard)
  • Agglutination indirecte : Ac non agglutinants + antiglobulines
  • Marqueurs courants : Phosphatase alcaline, HRP, FITC, 35S
  • Immunofluorescence : excitation 480 nm, émission 525 nm (ex FITC)
  • ELISA sandwich : Ac fixé + Ag + Ac couplé enzyme + substrat chromogène
  • $K_a$ réaction Ag-Ac : $10^4 - 10^{12} , mol.L^{-1}.s^{-1}$
  • Techniques immunologiques essentielles au diagnostic et recherche
  • Visualisation Ag/Ac essentielle au dosage et identification biomolécules
  • Importance des Ac monoclonaux en diagnostic in vivo et in vitro
  • Immunodiffusion simple/double et immunoélectrophorèse : dosage qualitatif/quantitatif
  • Cytométrie en flux comme méthode avancée d’immunofluorescence
  • Complexes Ag-Ac formés selon ratios Ag/Ac dans zone d’équivalence