Fiche de révision : Immunité adaptative et lymphocytes

📋 Plan du Cours

1. Rôle général du système immunitaire
2. Reconnaissance innée du danger
3. Signalisation des récepteurs TLR
4. Effecteurs cellulaires innés
5. Complément et défense antivirale
6. Organes et lignées lymphoïdes
7. Immunité adaptative et anticorps
8. Antigènes et immunogénicité
9. Réponse humorale des lymphocytes B
10. Maturation et fonctions des anticorps
11. Sélection et pathologies humorales
12. CMH et présentation antigénique
13. Récepteur T et maturation thymique
14. Activation et fonctions des lymphocytes T
15. Lymphocytes mémoire et localisation
16. Circulation et temporalité immunitaires
17. Réponse à la grippe
18. Réponse au pneumocoque

📖 1. Rôle général du système immunitaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Système immunitaire : Ensemble de mécanismes qui assure l’intégrité de l’organisme en éliminant les agents infectieux invasifs, les cellules mortes et les cellules cancéreuses, tout en maintenant la tolérance envers les microorganismes commensaux.

★ À maîtriser

📌 L’immunité innée reconnaît des motifs moléculaires généraux et agit rapidement, tandis que l’immunité adaptative repose notamment sur les lymphocytes B et T et reconnaît spécifiquement les antigènes.

Compléments

• La conception ancienne du déclenchement de la réponse immunitaire reposait sur la discrimination du soi et du non-soi, tandis que Polly Matzinger a proposé un modèle centré sur le danger menaçant l’intégrité de l’organisme.

💡 Astuce mémo

Soi toléré, non-soi et danger combattus

📖 2. Reconnaissance innée du danger

🔑 Notions clés & Définitions

• PAMP : Molécule caractéristique d’une grande famille de microorganismes, souvent essentielle à leur survie, qui est reconnue par l’immunité innée.
• DAMP : Molécule exprimée ou libérée dans le milieu extracellulaire à la suite d’une mort cellulaire nécrotique et qui signale un dommage tissulaire anormal.

★ À maîtriser

• La nécrose provoque une rupture membranaire et la libération extracellulaire d’ADN, d’ARN, de HMGB1 et de protéines de choc thermique.

Compléments

• Les PAMP comprennent notamment:
  • des ARN double brin longs
  • des peptidoglycanes
  • des acides lipoteichoïques
  • des lipides microbiens
  • des sucres microbiens

💡 Astuce mémo

PAMP = microbe, DAMP = dommage

📖 3. Signalisation des récepteurs TLR

🔑 Notions clés & Définitions

• PRR : Récepteur soluble ou membranaire, codé par un gène hérité et exprimé par différentes cellules, qui reconnaît un motif moléculaire associé à un danger.

★ À maîtriser

• Après reconnaissance d’un ligand, un TLR recrute un adaptateur, active des facteurs de transcription, puis induit l’expression de cytokines, de chimiokines et d’interférons de type 1.

• Les deux principaux facteurs de transcription activés par les TLR sont NF-κB, qui induit notamment des gènes pro-inflammatoires, et IRF, qui participe à l’expression des interférons de type 1.

Compléments

• Chez l’être humain, les TLR comprennent 10 paralogues, dont certains sont membranaires et d’autres endosomaux.

💡 Astuce mémo

TLR → adaptateur → facteur de transcription → gènes inflammatoires

📖 4. Effecteurs cellulaires innés

🔑 Notions clés & Définitions

• NOX2 : Enzyme multiprotéique qui s’assemble après activation du macrophage ou du neutrophile et transfère des électrons du NADPH à l’oxygène pour produire des espèces réactives de l’oxygène.

★ À maîtriser

• La phagocytose entraîne la maturation du phagosome par fusion avec des endosomes, puis l’activation de mécanismes antimicrobiens comme les espèces réactives de l’oxygène et l’oxyde nitrique.

📌 La dégranulation libère de manière ciblée le contenu des granules dans le milieu extracellulaire, tandis que la phagocytose internalise le microorganisme dans une cellule.

Compléments

• La NETose produit des pièges extracellulaires de neutrophiles constitués d’ADN associé à de la chromatine et à l’élastase, capables de piéger physiquement des microorganismes.

💡 Astuce mémo

Phagocytose → ROS/NO → dégranulation → NETose

📖 5. Complément et défense antivirale

🔑 Notions clés & Définitions

• Complément : Ensemble de protéines, dont certaines ont une activité enzymatique, qui s’activent près d’un danger et participent à l’inflammation, à l’opsonisation et à la lyse des microorganismes.

📝 Points essentiels

• 🔄 L’activation du complément suit: reconnaissance du danger, cascade de protéolyse, fixation de fragments à la surface microbienne, libération de peptides inflammatoires

• La protéolyse du complément produit notamment C3a et C3b à partir de C3, ainsi que C5a et C5b à partir de C5; C3a et C5a sont des anaphylatoxines inflammatoires.

📌 Les interférons de type 1 protègent les cellules voisines contre l’infection virale, tandis que les cellules NK détruisent directement les cellules infectées.

💡 Astuce mémo

Activation du complément → inflammation, opsonisation et lyse

📖 6. Organes et lignées lymphoïdes

📝 Points essentiels

📌 Les organes lymphoïdes primaires assurent le développement et la maturation des lymphocytes indépendamment de l’antigène, tandis que les organes lymphoïdes secondaires permettent leur rencontre avec l’antigène et leur différenciation fonctionnelle.

• La moelle osseuse produit les précurseurs sanguins et constitue le site de maturation des lymphocytes B, tandis que le thymus est le site de maturation des lymphocytes T.

• La rate filtre le sang, élimine les hématies sénescentes et met en contact les antigènes sanguins avec les lymphocytes.

• Les ganglions lymphatiques reçoivent les antigènes provenant des tissus par les vaisseaux lymphatiques afférents et organisent la rencontre entre cellules dendritiques, lymphocytes T et lymphocytes B.

💡 Astuce mémo

Moelle → thymus → organes lymphoïdes secondaires

📖 7. Immunité adaptative et anticorps

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule NK : Lymphocyte inné cytotoxique qui élimine notamment des cellules tumorales ou infectées par un virus sans posséder de récepteur antigénique membranaire de type TCR ou immunoglobuline.
• Immunoglobuline : Glycoprotéine qui peut être exprimée comme récepteur BCR à la surface d’un lymphocyte B ou être sécrétée par un plasmocyte comme anticorps reconnaissant spécifiquement un épitope.

★ À maîtriser

• Une cellule NK s’active lorsque les signaux activateurs, notamment ceux liés au stress cellulaire, l’emportent sur les signaux inhibiteurs transmis par la reconnaissance du CMH de classe I.

• Les lymphocytes B assurent principalement l’immunité humorale en se différenciant en plasmocytes producteurs d’anticorps, tandis que les lymphocytes T assurent principalement l’immunité à médiation cellulaire.

• L’affinité décrit la force d’une interaction entre un site de liaison et un épitope, tandis que l’avidité correspond à la somme des interactions d’une immunoglobuline multivalente avec l’antigène.

• Un antigène est une molécule capable de se lier à un anticorps ou à un TCR, tandis qu’un immunogène est une substance capable d’induire une réponse immunitaire.

• L’immunité humorale active apparaît après exposition ou vaccination et repose sur une réponse produite par l’individu, tandis que l’immunité humorale passive résulte d’un transfert d’anticorps et reste transitoire.

Compléments

• Les cinq classes d’immunoglobulines sont:
  • IgG
  • IgM
  • IgA
  • IgE
  • IgD

💡 Astuce mémo

LB et anticorps pour l’humoral, LT pour le cellulaire

📖 8. Antigènes et immunogénicité

🔑 Notions clés & Définitions

• Polyoside : Polymère formé par la répétition de motifs d’oses, qui peut être un homopolyoside à motif unique ou un hétéropolyoside contenant 2 à 6 motifs différents répétés.
• Antigène artificiel : Obtenu en couplant un haptène à une protéine porteuse, ce qui ajoute des déterminants antigéniques et permet la production d’anticorps dirigés contre l’haptène et contre la protéine porteuse.

★ À maîtriser

• Les polyosides peuvent déclencher une réponse des lymphocytes B sans coopération des lymphocytes T.

📌 Un épitope continu correspond à des acides aminés voisins dans la séquence primaire, tandis qu’un épitope conformationnel résulte du rapprochement d’acides aminés éloignés dans la séquence par le repliement tridimensionnel de la protéine.

Compléments

• Les lipides et les acides nucléiques sont faiblement immunogènes, mais leur association à des protéines sous forme de lipoprotéines, de glycoprotéines ou de nucléoprotéines augmente leur immunogénicité.

💡 Astuce mémo

Polysaccharides : réponse B sans LT ; protéines : coopération avec LT

📖 9. Réponse humorale des lymphocytes B

🔑 Notions clés & Définitions

• BCR : Récepteur du lymphocyte B composé d’une immunoglobuline membranaire associée aux protéines Igα et Igβ, ou CD79a et CD79b, qui transduisent le signal intracellulaire après reconnaissance de l’antigène.

★ À maîtriser

📌 Les antigènes T-dépendants sont généralement protéiques et nécessitent l’aide des lymphocytes T CD4, tandis que les antigènes T-indépendants sont souvent polysaccharidiques et déclenchent surtout une production d’IgM sans cette aide.

• Lors d’une réponse T-dépendante, le lymphocyte B reconnaît l’antigène, le présente sur le CMH II au lymphocyte T auxiliaire, reçoit des signaux d’activation, puis rejoint un centre germinatif où se produisent la commutation de classe et la maturation d’affinité.

Compléments

• La valence correspond au nombre maximal d’anticorps pouvant se fixer simultanément à un antigène ; pour la myoglobuline, l’encombrement stérique permet la fixation simultanée de 3 anticorps, alors que son nombre d’épitopes est beaucoup plus élevé.

💡 Astuce mémo

Reconnaissance → coopération B-LT → centre germinatif → anticorps

📖 10. Maturation et fonctions des anticorps

★ À maîtriser

• La commutation de classe remplace la région constante μ de la chaîne lourde par une autre région constante, sous l’action de l’enzyme AID et de signaux des lymphocytes T auxiliaires, sans modifier la région variable qui reconnaît l’antigène.

• La maturation d’affinité repose sur des mutations somatiques des régions variables des chaînes lourdes et légères, suivies d’une sélection des lymphocytes B dont les anticorps présentent la meilleure affinité pour l’antigène.

• Les IgG ont une longue durée de vie et traversent le placenta, ce qui contribue à protéger le nouveau-né.

Compléments

• Les IgA sont des homodimères associés à une chaîne J et participent à l’immunité des muqueuses, avec une demi-vie de 6 jours.

💡 Astuce mémo

IgM précoce et pentamérique ; IgG durable et placentaire

📖 11. Sélection et pathologies humorales

★ À maîtriser

📌 La sélection positive des lymphocytes B se déroule dans la moelle osseuse et élimine les cellules qui n’expriment pas de BCR fonctionnel, tandis que la sélection négative élimine les cellules reconnaissant les antigènes du soi.

• La maladie de Bruton est un déficit humoral lié à une mutation d’un gène situé sur le chromosome X, qui empêche la maturation des lymphocytes B et la production normale d’anticorps.

Compléments

📌 Le traitement du déficit humoral de la maladie de Bruton repose sur des perfusions d’immunoglobulines par voie sous-cutanée ou intraveineuse et sur une antibiothérapie continue.

• Une prolifération excessive de plasmocytes peut produire un cancer de la moelle osseuse associé à une production excessive d’anticorps ou de fragments d’anticorps toxiques.

💡 Astuce mémo

Absence de BCR ou reconnaissance du soi → élimination du lymphocyte B

📖 12. CMH et présentation antigénique

★ À maîtriser

📌 Le CMH de classe I est exprimé par toutes les cellules nucléées et présente des peptides aux lymphocytes T CD8, tandis que le CMH de classe II est exprimé principalement par les cellules présentatrices d’antigène et présente des peptides aux lymphocytes T CD4.

• Pour le CMH I, les protéines cytosoliques sont dégradées par le protéasome, les peptides entrent dans le réticulum endoplasmique grâce à TAP, puis se chargent sur le CMH I avant son transport vers la membrane.

• Pour le CMH II, les protéines internalisées sont dégradées dans le lysosome, tandis que le CMH II est temporairement stabilisé par la chaîne invariante et le peptide CLIP avant le remplacement de CLIP par le peptide antigénique avec l’aide de HLA-DM.

Compléments

• Les peptides présentés par le CMH de classe I mesurent généralement 5 à 10 acides aminés.

• La diversité du CMH humain repose sur le polymorphisme de nombreux allèles et sur la polygénie, avec environ 46 000 allèles répertoriés dans la population humaine.

💡 Astuce mémo

CMH I présente aux CD8 ; CMH II présente aux CD4

📖 13. Récepteur T et maturation thymique

🔑 Notions clés & Définitions

• TCR : Récepteur des lymphocytes T qui reconnaît simultanément un peptide antigénique et la molécule de CMH qui le présente.

★ À maîtriser

• La diversité des TCR est générée pendant la maturation des lymphocytes T par recombinaison aléatoire de segments géniques, et non héritée comme un répertoire déjà constitué à la naissance.

📌 Les thymocytes passent successivement par les états double négatif CD4−CD8−, double positif CD4+CD8+ puis simple positif CD4+ ou CD8+.

• La sélection positive conserve les lymphocytes T capables de reconnaître le CMH du soi avec une intensité suffisante, tandis que la sélection négative élimine ceux qui reconnaissent trop fortement les antigènes du soi.

Compléments

• Les enzymes RAG1 et RAG2 initient la recombinaison des segments géniques du TCR, tandis que l’ajout ou la suppression aléatoire de nucléotides aux jonctions contribue à la diversité jonctionnelle.

• Environ 98 % des lymphocytes T entrant dans le thymus meurent au cours de leur maturation et de leur sélection.

💡 Astuce mémo

Double négatif → double positif → simple positif

📖 14. Activation et fonctions des lymphocytes T

★ À maîtriser

• Après reconnaissance de l’antigène, un lymphocyte T subit une expansion clonale, se différencie en cellule effectrice, puis une contraction par apoptose laisse persister des lymphocytes T mémoire.

📌 L’activation complète d’un lymphocyte T naïf nécessite la reconnaissance du peptide présenté par le CMH et un signal de costimulation fourni notamment par l’interaction CD28 avec CD80 ou CD86.

• Les cellules dendritiques sont les seules cellules capables d’activer efficacement les lymphocytes T naïfs, après maturation induite notamment par des ligands de TLR.

📌 Les lymphocytes T CD4 auxiliaires produisent des cytokines et aident principalement les macrophages ou les lymphocytes B, tandis que les lymphocytes T CD8 cytotoxiques détruisent les cellules infectées ou tumorales.

• Les lymphocytes T CD8 détruisent leurs cellules cibles par la perforine et les granzymes, qui déclenchent l’apoptose, ou par l’interaction de FasL avec son récepteur membranaire.

Compléments

• Les lymphocytes T mémoire ont un seuil d’activation plus faible et dépendent notamment des cytokines IL-7 et IL-15 pour leur survie.

💡 Astuce mémo

Signal 1 → costimulation → expansion clonale → mémoire

📖 15. Lymphocytes mémoire et localisation

🔑 Notions clés & Définitions

• Lymphocyte T mémoire : Lymphocyte différencié après une réponse immunitaire qui persiste et peut répondre rapidement lors d’un nouveau contact antigénique.

★ À maîtriser

📌 Les lymphocytes T mémoire centraux activent les lymphocytes B lors d’un rappel antigénique, tandis que les lymphocytes T mémoire effecteurs s’activent avec les macrophages locaux et commencent rapidement leur fonction dans les tissus.

Compléments

• Les lymphocytes T naïfs et mémoire possèdent des phénotypes différents, notamment au niveau du marqueur de surface CD45R, avec CD45RA associé aux lymphocytes naïfs et CD45RO aux lymphocytes mémoire.

📌 Deux modèles expliquent la différenciation des lymphocytes T mémoire : certains deviennent d’abord effecteurs puis mémoire, tandis que d’autres acquièrent directement le phénotype mémoire après activation sans passer par une phase effectrice.

💡 Astuce mémo

Mémoire centrale : rappel ganglionnaire ; mémoire effectrice : action locale.

📖 16. Circulation et temporalité immunitaires

★ À maîtriser

• Toutes les cellules immunitaires sanguines proviennent de cellules souches hématopoïétiques situées dans la moelle osseuse.

• Après leur libération par la moelle osseuse, les lymphocytes passent brièvement dans le sang, puis circulent vers les organes lymphoïdes secondaires associés aux muqueuses et vers les tissus.

• Environ 5 000 lymphocytes T par heure peuvent entrer en contact avec une cellule dendritique, mais seulement 1 lymphocyte T sur 100 000 reconnaît l’antigène présenté.

• 🔄 La temporalité générale de la réponse immunitaire est:

  1. Infection et réaction inflammatoire innée
  2. Activation de la réponse adaptative cellulaire ou humorale
  3. Mise en place de la mémoire

Compléments

• Les lymphocytes passent environ 30 minutes dans le sang avant d’atteindre les organes lymphoïdes secondaires, avec environ 45 % passant par la rate et 10 % se dispersant dans les muqueuses.

💡 Astuce mémo

Moelle → sang → organes lymphoïdes → rencontre antigénique.

📖 17. Réponse à la grippe

📝 Points essentiels

• Lors d’une infection grippale, les cellules épithéliales pulmonaires infectées libèrent des interférons de type I qui alertent les cellules résidentes et l’immunité innée, notamment les macrophages et les cellules dendritiques.

• Dans la grippe, les macrophages et cellules dendritiques phagocytent les virus, les neutrophiles recrutés par chimiotactisme dégranulent et forment des filets d’ADN par NETose, tandis que les cellules NK détruisent les cellules infectées par apoptose.

📌 Les cellules dendritiques présentent les peptides antigéniques aux lymphocytes T naïfs dans les ganglions : le CMH I active les lymphocytes CD8 et le CMH II active les lymphocytes CD4.

• Dans la réponse grippale T-dépendante, les lymphocytes CD4 activent les macrophages et aident les CD8 et les lymphocytes B, les CD8 détruisent les cellules infectées, et les lymphocytes B se différencient en plasmocytes producteurs d’anticorps.

• Lors de la grippe, les lymphocytes B produisent principalement des IgA et des IgG après commutation de classe, les IgA protégeant les muqueuses et les IgG favorisant la phagocytose des complexes immuns par les macrophages.

• À la fin de la réponse grippale, environ 95 % des lymphocytes effecteurs meurent par apoptose lors de la phase de contraction et environ 5 % persistent comme lymphocytes mémoire.

💡 Astuce mémo

Infection épithéliale → inflammation innée → réponse adaptative T-dépendante → mémoire.

📖 18. Réponse au pneumocoque

🔑 Notions clés & Définitions

• Réponse T-indépendante : Réponse dans laquelle un antigène polysaccharidique active directement les lymphocytes B, qui deviennent des plasmocytes de courte durée de vie produisant des IgM sans mémoire immunitaire durable.

★ À maîtriser

• Lors d’une infection par Streptococcus pneumoniae, l’inflammation pulmonaire fragilise la barrière alvéolocapillaire, permet le passage de bactéries dans le sang, puis leur adressage à la rate qui filtre le sang et capture les antigènes sanguins.

• Après environ 5 jours, les IgM produites dans la réponse au pneumocoque reconnaissent les bactéries et favorisent leur phagocytose par les neutrophiles ou les macrophages, ce qui permet leur clairance.

📌 La vaccination contre le pneumocoque associe le polysaccharide à une protéine afin de rendre la réponse T-dépendante et de permettre la génération d’une mémoire immunitaire.

Compléments

• La capsule de Streptococcus pneumoniae est composée de polysaccharides contenant deux à huit sucres selon le type bactérien.

💡 Astuce mémo

Polysaccharide seul : réponse T-indépendante et IgM ; vaccin conjugué : réponse T-dépendante.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des réponses immunitaires

Comparaison des voies de présentation