Fiche de révision : Immunité innée et adaptative

📋 Plan du Cours

1. Fondements de l’immunité anti-infectieuse
2. Orchestration de la réponse immunitaire
3. Organisation et organes lymphoïdes
4. Lignée granulocytaire
5. Lignée monocytaire et macrophagique
6. Monocytes et macrophages
7. Cellules NK et cytotoxicité innée
8. Récepteurs innés et phagocytose
9. Inflammation et complément
10. CMH et présentation antigénique
11. Maturation et fonctions des lymphocytes
12. Réponse humorale des lymphocytes B
13. Réponse humorale T-dépendante
14. Réactions du centre germinatif
15. Diversité des récepteurs antigéniques
16. Classes et récepteurs des anticorps
17. Mécanismes effecteurs et glossaire

📖 1. Fondements de l’immunité anti-infectieuse

🔑 Notions clés & Définitions

• Immunité : Mécanisme de résistance aux maladies, notamment infectieuses, reposant sur une immunité innée et une immunité adaptative.
• Immunité adaptative : Réponse spécifique portée par les lymphocytes T et B, nécessitant la sélection, l’expansion clonale et la différenciation de lymphocytes avant de devenir efficace.

★ À maîtriser

• Les principaux composants de l’immunité innée sont: les épithéliums, les phagocytes, les cellules dendritiques, les cellules NK, les cytokines, les protéines plasmatiques, notamment celles du complément

• Les barrières anatomiques sont:

  • physiques ou mécaniques
  • chimiques
  • écologiques

📌 Les lymphocytes T CD4 aident les lymphocytes B à devenir des plasmocytes et peuvent activer les lymphocytes T cytotoxiques et les macrophages, tandis que les lymphocytes T CD8 détruisent les cellules infectées.

• Après reconnaissance de l’antigène, les lymphocytes B se différencient en plasmocytes qui sécrètent des anticorps spécifiques capables de marquer les antigènes pour leur destruction.

Compléments

• La surface corporelle cutanée est de 1,8 m2 et la peau est en contact permanent avec environ 1012 bactéries par m2 constituant son microbiote.

💡 Astuce mémo

Innée immédiate et générale, adaptative tardive et spécifique

📖 2. Orchestration de la réponse immunitaire

🔑 Notions clés & Définitions

• PRR : Récepteurs de reconnaissance capables de détecter plusieurs PAMPs et certaines molécules DAMPs libérées par l’organisme agressé.
• Épitope : Courte séquence moléculaire, ou déterminant antigénique, reconnue spécifiquement par les lymphocytes B ou T et appartenant à la structure d’un antigène.

📝 Points essentiels

• L’immunité innée élimine environ 90 % du pathogène en 1 h, tandis que l’immunité adaptative nécessite environ 1 semaine pour se mettre en place.

📌 Les PAMPs sont des motifs moléculaires associés aux agents pathogènes, tandis que les DAMPs sont des molécules du soi libérées lors d’un stress cellulaire, d’une nécrose ou d’une lésion tissulaire.

• 🔄 La réponse immunitaire adaptative comprend: la capture de l’antigène par une cellule dendritique mature, la migration vers un organe lymphoïde secondaire, la présentation de l’antigène et l’activation des lymphocytes, la prolifération et la différenciation des lymphocytes, l’élimination des microbes, le déclin de la réponse immunitaire, la mémoire à long terme

• Les lymphocytes mémoires s’auto-renouvellent, survivent longtemps et permettent une réponse secondaire plus rapide, plus vigoureuse et d’amplitude supérieure à la réponse initiale.

💡 Astuce mémo

Immédiate → précoce → adaptative

📖 3. Organisation et organes lymphoïdes

★ À maîtriser

• 🔄 Les cellules immunitaires dérivent:

  1. des cellules souches hématopoïétiques
  2. du progéniteur myéloïde commun
  3. du progéniteur lymphoïde commun

• Le progéniteur myéloïde commun donne notamment les globules rouges, les monocytes, les granulocytes et les mégacaryocytes, tandis que le progéniteur lymphoïde commun donne les lymphocytes B, les lymphocytes T et les cellules NK.

📌 Les organes lymphoïdes primaires sont les sites de développement et de maturation des lymphocytes, tandis que les organes lymphoïdes secondaires sont les sites de rencontre avec l’antigène, d’activation, d’expansion clonale et de différenciation effectrice.

• Les lymphocytes B achèvent toute leur différenciation dans la moelle osseuse, tandis que les lymphocytes T n’y effectuent qu’une partie de leur maturation et la terminent dans le thymus.

• Les organes lymphoïdes secondaires comprennent: les ganglions lymphatiques, la rate, les tissus lymphoïdes associés aux muqueuses, ou MALT

Compléments

• La répartition des lymphocytes est de:

  • 2 % dans le sang
  • 10 % dans la moelle osseuse
  • 15 % dans les muqueuses
  • 65 % dans les organes lymphoïdes secondaires

• Environ 1 000 ganglions lymphatiques filtrent la lymphe dans l’organisme.

💡 Astuce mémo

Primaires : maturation ; secondaires : rencontre antigénique

📖 4. Lignée granulocytaire

★ À maîtriser

📌 Les polynucléaires neutrophiles représentent 40 à 75 % des leucocytes et assurent principalement la défense antibactérienne, les polynucléaires éosinophiles représentent 1 à 5 % et assurent la défense antiparasitaire, tandis que les polynucléaires basophiles représentent moins de 1 % et participent aux réactions allergiques.

• Les granulations azurophiles des polynucléaires sont précoces et contiennent notamment la myélopéroxydase, tandis que les granulations secondaires apparaissent au stade myélocyte et contiennent des agents antibactériens, des activateurs du complément et des protéases.

• Les PNN restent environ 4 jours dans la moelle osseuse, circulent pendant 6 à 12 heures et survivent 1 à 3 jours dans les tissus.

📌 Chez l’adulte, une concentration sanguine de PNN inférieure à 1,5 G/L définit une neutropénie, inférieure à 0,5 G/L une agranulocytose et supérieure à 7 G/L une polynucléose neutrophile.

• 🔄 La diapédèse des PNN suit:

  1. le roulement à faible adhérence
  2. l’adhérence stable médiée par les intégrines
  3. la transmigration à travers l’endothélium

• Les PNN phagocytent les agents opsonisés, forment un phagosome, y fusionnent leurs granulations pour constituer un phagolysosome, digèrent le contenu puis meurent avec formation de pus.

Compléments

• La granulopoïèse des PNN dure environ 10 jours et comprend une maturation-multiplication de 3 à 5 jours puis une maturation-réserve de 3 à 5 jours.

• Les PNE représentent 1 à 5 % des leucocytes, circulent environ 8 à 12 heures et passent directement de la moelle au sang sans compartiment de réserve médullaire.

• L’IL5 est la principale cytokine de régulation de la lignée éosinophile et les granulations des PNE contiennent une protéine basique majeure représentant environ 50 % du cristalloïde.

• Les PNB se forment dans la moelle en 7 jours, restent 3 à 4 jours dans le secteur vasculaire et libèrent principalement de l’histamine impliquée dans l’inflammation et l’hypersensibilité.

💡 Astuce mémo

PNN antibactériens, PNE antiparasitaires, PNB allergiques

📖 5. Lignée monocytaire et macrophagique

★ À maîtriser

• La monocytopoïèse dure environ 2 jours, est régulée par IL3, GM-CSF et M-CSF, ce dernier étant spécifique de la lignée monocytaire.

• Les monocytes et macrophages assurent la phagocytose, libèrent des dérivés oxygénés et nitrés, éliminent les agents infectieux et présentent les antigènes grâce aux CMH I et II.

Compléments

• Les monocytes représentent 2 à 10 % des leucocytes sanguins et leur concentration chez l’adulte est comprise entre 0,1 et 1 G/L.

💡 Astuce mémo

Moelle → sang → tissu → macrophage spécialisé

📖 6. Monocytes et macrophages

🔑 Notions clés & Définitions

• Monocytose : Correspond à un nombre de monocytes supérieur à 1 G/L.

📝 Points essentiels

• La monocytopoïèse se déroule dans la moelle osseuse à partir du progéniteur myéloïde commun CFU-GM, qui devient CFU-M, et dure environ 2 jours.

• Les monocytes représentent 2 % à 10 % des leucocytes et leur concentration sanguine adulte varie entre 0,1 et 1 G/L.

• Les monocytes prennent différents noms selon les tissus:

  • Macrophages = moelle osseuse
  • Cellules de Küpffer = foie
  • Cellules de Langerhans = épiderme
  • Ostéoclastes = os
  • Microglie = cerveau
  • Cellules dendritiques = ganglion et rate

• Les macrophages phagocytent les particules grâce notamment aux récepteurs des opsonines et à CD14, puis le phagosome s’acidifie, fusionne avec un lysosome et reçoit des hydrolases acides.

📖 7. Cellules NK et cytotoxicité innée

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule NK : Est une cellule cytotoxique effectrice de l’immunité innée, capable de détruire rapidement des cellules infectées ou tumorales sans éducation préalable à l’antigène.

📝 Points essentiels

• Les cellules NK représentent 5 à 10 % des cellules sanguines, expriment CD56 et CD16, mais pas CD3.

• Les granules des cellules NK contiennent principalement de la perforine et du granzyme B, qui permettent leur cytotoxicité.

📌 Une cellule saine exprimant le CMH-I active les récepteurs inhibiteurs des NK et échappe à la lyse, tandis qu’une cellule anormale perdant cette inhibition peut être détruite.

📌 Les récepteurs activateurs des NK déclenchent la machinerie lytique lorsqu’ils reconnaissent leurs ligands, tandis que les récepteurs inhibiteurs empêchent la délivrance du signal de mort.

💡 Astuce mémo

CMH-I présent = inhibition et cellule saine ; CMH-I absent ou ligands activateurs surexprimés = lyse

📖 8. Récepteurs innés et phagocytose

🔑 Notions clés & Définitions

• Phagocytose : Est l’encerclement puis l’internalisation de microorganismes ou de matériel particulaire par des récepteurs présents sur les phagocytes.

★ À maîtriser

• Les TLR sont des PRR membranaires, les NLR sont des PRR cytoplasmiques et les RLR cytoplasmiques reconnaissent notamment les virus.

• Les principales cellules phagocytaires sont:

  • Monocytes
  • Macrophages
  • Neutrophiles
  • Cellules dendritiques

• 🔄 Les étapes de la phagocytose sont:

  1. Liaison PRR-PAMP
  2. Entourement par les pseudopodes et formation du phagosome
  3. Formation du phagolysosome
  4. Libération d’enzymes toxiques
  5. Exocytose des débris

Compléments

• Les ROS sont produits par la NADPH oxydase, tandis que les RNS nécessitent l’activation transcriptionnelle du gène codant l’INOS.

💡 Astuce mémo

PRR-PAMP → pseudopodes → phagosome → phagolysosome → exocytose

📖 9. Inflammation et complément

🔑 Notions clés & Définitions

• Inflammation : Résulte notamment de l’activation des cellules endothéliales par des cytokines, ce qui augmente la perméabilité vasculaire, provoque une vasodilatation locale et recrute des cellules immunitaires.
• Complément : Est un système multiprotéique activé en cascade qui favorise notamment la phagocytose et l’élimination des agents infectieux.

📝 Points essentiels

• Les voies de signalisation des TLR, CLR et NLR induisent la production de cytokines, de peptides antimicrobiens, d’interférons de type I, de chimiokines et d’enzymes.

• Les quatre signes cardinaux sont:

  • Rougeur
  • Chaleur
  • Douleur
  • Œdème

• 🔄 La migration leucocytaire suit trois étapes:

  1. Roulement
  2. Adhérence stable
  3. Migration à travers l’endothélium

• La C3 convertase clive C3 en C3a et C3b, tandis que la C5 convertase clive C5 en C5a et C5b.

• Les principales fonctions du complément sont:

  • Stimulation de la réponse inflammatoire
  • Opsonisation par C3b
  • Formation du complexe d’attaque membranaire
  • Élimination des complexes immuns et corps apoptotiques
  • Stimulation de la réponse humorale

💡 Astuce mémo

Détection innée → cytokines et médiateurs → perméabilité vasculaire → recrutement leucocytaire

📖 10. CMH et présentation antigénique

📝 Points essentiels

• Un allo-antigène provient d’un individu de la même espèce, un xénoantigène d’une espèce différente, un allergène déclenche une hypersensibilité chez certains individus et un auto-antigène appartient au soi.

• Le CMH-I est un hétérodimère formé d’une chaîne lourde α et de la β2-microglobuline, possède une poche fermée liant des peptides de 8 à 13 acides aminés et est exprimé par toutes les cellules nucléées.

• Le CMH-II est formé d’une chaîne α et d’une chaîne β, possède une cavité ouverte liant des peptides de 10 à 30 acides aminés et est exprimé par les cellules présentatrices d’antigène.

• La voie endogène dégrade les protéines par le protéasome, transporte les peptides vers le réticulum endoplasmique grâce à TAP, les lie au CMH-I puis achemine le complexe vers la membrane via l’appareil de Golgi.

• La voie exogène capture les protéines par les CPA, les dégrade dans des endosomes acidifiés, les associe au CMH-II après dégradation de la chaîne invariante et transporte le complexe vers la surface cellulaire.

• Le système HLA est codé par le bras court du chromosome 6 et est à la fois polygénique et polymorphique.

💡 Astuce mémo

CMH-I : cytosol et CD8 ; CMH-II : endosome-phagosome et CD4

📖 11. Maturation et fonctions des lymphocytes

★ À maîtriser

• La maturation des lymphocytes T se déroule dans le thymus après leur naissance dans la moelle osseuse et comprend la migration, l’expansion des progéniteurs, les recombinaisons des chaînes β puis α, et la β-sélection.

📌 La sélection positive conserve les LT dont le TCR reconnaît faiblement un complexe CMH-peptide du soi, tandis que la sélection négative élimine ceux qui le reconnaissent avec une trop forte affinité.

• Les LT reconnaissant le CMH-II conservent CD4 et perdent CD8, tandis que ceux reconnaissant le CMH-I conservent CD8 et perdent CD4.

• Les trois signaux d’activation des LT sont:

  • Engagement du TCR avec le CD3
  • Engagement des récepteurs de costimulation
  • Engagement des récepteurs de cytokines

📌 Les Th1 défendent contre les pathogènes intracellulaires et activent les macrophages, les Th2 défendent contre les parasites extracellulaires et activent les éosinophiles, les Th17 défendent contre les pathogènes extracellulaires et activent les neutrophiles, les Treg régulent les LT, et les Tfh activent les LB.

• Les LT cytotoxiques induisent l’apoptose des cellules infectées ou tumorales par la voie perforine-granzyme ou par la voie Fas-Fas ligand.

• Après élimination du pathogène, environ 90 % des cellules effectrices meurent par apoptose, laissant des lymphocytes T mémoire qui répondent plus rapidement, plus intensément et plus efficacement lors d’une nouvelle stimulation.

Compléments

• Une interaction activatrice entre un LT naïf et une CPA avec costimulation dure habituellement 6 à 8 heures, puis les LT activés prolifèrent pendant 4 à 5 jours avant leur différenciation.

💡 Astuce mémo

LT : thymus → sélection → activation ; LB : moelle → BCR → anticorps

📖 12. Réponse humorale des lymphocytes B

★ À maîtriser

• La maturation des lymphocytes B dans la moelle osseuse comprend la recombinaison de la chaîne lourde, la sélection du pré-BCR, la recombinaison de la chaîne légère puis l’expression successive d’IgM et d’IgD.

• Les isotypes de chaînes lourdes correspondent aux classes suivantes:

  • μ = IgM
  • δ = IgD
  • α = IgA
  • ε = IgE
  • γ = IgG

• Le pontage d’au moins deux BCR par un antigène phosphoryle les ITAM d’Igα et Igβ, recrute Syk et déclenche l’expression de gènes de prolifération et de différenciation des LB.

• Les antigènes de moins de 70 kDa gagnent directement les follicules et sont reconnus sous forme libre, tandis que les antigènes de plus de 70 kDa sont présentés indirectement par les macrophages ou les cellules dendritiques.

• Les glycolipides et polysaccharides peuvent provoquer une réponse T-indépendante par pontage suffisant des BCR, tandis que les protéines nécessitent généralement l’aide d’un LT auxiliaire et déclenchent une réponse T-dépendante.

• La réponse humorale T-dépendante comprend la reconnaissance de l’antigène par les LT dans la zone T, sa reconnaissance par les LB dans le follicule, la migration des deux cellules, leur interaction, une réponse extrafolliculaire puis la formation d’un centre germinatif.

• Dans la zone sombre du centre germinatif, les LB prolifèrent, réalisent une commutation de classe et une hypermutation somatique, tandis que la maturation de l’affinité augmente avec l’exposition à l’antigène.

Compléments

• Chez l’homme, les chaînes légères κ représentent 60 % et les chaînes légères λ 40 % ; chaque clone de LB exprime soit κ, soit λ.

💡 Astuce mémo

Reconnaissance → coopération T-B → réponse extrafolliculaire → centre germinatif

📖 13. Réponse humorale T-dépendante

📝 Points essentiels

• 🔄 La réponse humorale T-dépendante suit plusieurs étapes:
  1. Reconnaissance de l’antigène par les LT dans la zone T
  2. Reconnaissance de l’antigène par les LB dans le follicule
  3. Migration du LT et du LB vers la zone extra-folliculaire
  4. Production de plasmocytes de courte durée de vie sécrétant des IgM
  5. Formation du centre germinatif dans le follicule

📌 Les LB et les LT reconnaissent des épitopes différents du même antigène protéique, car le LB reconnaît l’antigène puis le présente au LT après apprêtement.

• La synapse immunologique entre un Tfh et un LB repose notamment sur les interactions TCR-CMH/peptide, CD40-CD40L et ICOS-ICOSL.

• Les plasmocytes de la première réponse humorale extra-folliculaire sont de courte durée de vie et sécrètent des IgM.

📌 Les plasmocytes sécrètent des anticorps de haute affinité et peuvent rester actifs pendant des années, tandis que les LB mémoires ne sécrètent pas d’anticorps mais répondent rapidement lors d’une nouvelle exposition à l’antigène.

💡 Astuce mémo

Reconnaissance → migration → réponse extra-folliculaire → centre germinatif

📖 14. Réactions du centre germinatif

📝 Points essentiels

📌 Le centre germinatif comprend une zone sombre où les LB prolifèrent, commutent de classe et subissent une hypermutation somatique, ainsi qu’une zone claire où les LB reconnaissant l’antigène sont sélectionnés.

• La commutation isotypique permet au LB de remplacer l’isotype de sa chaîne lourde, par exemple en passant des IgM et IgD aux IgG, tout en conservant la spécificité de l’anticorps.

• L’interaction CD40-CD40L active la protéine AID, qui déplace le domaine variable des immunoglobulines au niveau d’une séquence SWITCH et permet la commutation de classe.

• L’hypermutation somatique entraîne, pendant la prolifération des LB, de nombreux remaniements et mutations ponctuelles du domaine variable susceptibles de modifier l’affinité de l’anticorps pour l’antigène.

📌 Dans la zone claire, seuls les LB reconnaissant l’antigène survivent et les LB de haute affinité se différencient en cellules B mémoire ou en plasmocytes à longue durée de vie.

💡 Astuce mémo

Zone sombre : diversification ; zone claire : sélection

📖 15. Diversité des récepteurs antigéniques

★ À maîtriser

• Le TCR comprend une chaîne α codée par le chromosome 14 et une chaîne β codée par le chromosome 7, tandis que le BCR comprend une chaîne légère codée par le chromosome 2 et une chaîne lourde codée par le chromosome 14.

• La recombinaison de la chaîne β du TCR s’effectue d’abord entre les segments D et J, puis entre le segment V et le segment DJ formé lors de la première recombinaison.

📌 La diversité combinatoire résulte des différentes combinaisons des segments géniques V, D et J, tandis que la diversité jonctionnelle résulte de l’ajout ou du retrait de nucléotides lors de la recombinaison.

Compléments

• La maturation des lymphocytes comprend:
  • Prolifération
  • Recombinaison génétique
  • Sélection

💡 Astuce mémo

Diversité combinatoire = segments V, D, J ; diversité jonctionnelle = nucléotides ajoutés ou retirés

📖 16. Classes et récepteurs des anticorps

🔑 Notions clés & Définitions

• Récepteurs Fc : Exprimés par les cellules de l’immunité, ils permettent aux cellules de l’immunité innée d’utiliser la spécificité des anticorps pour orienter leurs fonctions effectrices vers des cibles pathogènes.

📝 Points essentiels

• Les IgM sont pentamériques, ont une valence de 10 et une demi-vie de 5 jours, tandis que les IgG sont monomériques, ont une valence de 2 et une demi-vie de 21 jours.

• Les IgG ont la concentration sérique la plus élevée, comprise entre 8 et 12 g/L, et la plus grande demi-vie, de 21 jours.

• Le FcαR est exprimé par les cellules myéloïdes et reconnaît les IgA, le FcεR est exprimé par les granulocytes et les mastocytes et reconnaît les IgE, tandis que le FcγR reconnaît les IgG sur une grande variété de cellules.

📖 17. Mécanismes effecteurs et glossaire

🔑 Notions clés & Définitions

• TCR : Récepteur du lymphocyte T qui ne reconnaît l’antigène que lorsque celui-ci est dégradé et présenté par une molécule du CMH.
• BCR : Anticorps ancré dans la membrane du lymphocyte B qui peut reconnaître un antigène sous sa forme native.
• Antigène : Molécule naturelle ou synthétique qui se lie spécifiquement à un anticorps ou aux récepteurs spécifiques BCR et TCR de l’immunité adaptative.

📝 Points essentiels

• Les anticorps peuvent activer le complément, neutraliser les toxines, opsoniser les pathogènes, déclencher une cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps et sensibiliser les cellules effectrices par les IgE.

• Lors de l’opsonisation, l’anticorps se fixe à la surface du pathogène, son fragment Fc est capté par un récepteur Fc, puis l’ensemble est internalisé et digéré par un macrophage.

• Les NK et d’autres leucocytes réalisent l’ADCC en se liant à des cellules infectées recouvertes d’anticorps, puis en les tuant par libération de perforines et de granzymes.

💡 Astuce mémo

Fixation de l’anticorps → recrutement des cellules ou protéines effectrices → élimination de la cible

📊 Tableaux de synthèse

Immunité innée et adaptative

Comparaison des molécules du CMH