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LES ANTIGENES

Terminologie

Physico-chimie

Propriétés fonctionnelles

Interactions avec : anticorps (Ac), lymphocytes (Ly) et cellules présentatrices

d’antigènes (CPA)

Type de réponse : tolérance, immunité, allergie

Utilisation : in vivo, in vitro

Analyse multiforme :

- structurale : biochimie, chimie

- physiologique : répartition, devenir

- immunologique : activité, élimination

I- Introduction

Les antigènes sont des structures moléculaires reconnues spécifiquement par le

système immunitaire (SI).

La notion d'antigène, reconnu spécifiquement par un organisme est purement

opérationnelle et dépend de l'espèce dans laquelle est introduite la molécule

antigénique.

L'induction délibérée d'une réponse immunitaire (RI) par injection d'une

substance étrangère s'appelle immunisation.

II-Définition :

Les antigènes peuvent être définis de plusieurs manières :

II.1- Définition classique :

- Antigène : substance étrangère à l'organisme susceptible d'induire la formation

d'Ac spécifiques.

II.2- Définition actuelle :

- Antigène : espèce moléculaire naturelle ou synthétique induisant une RI dans un

organisme vivant + réagissant spécifiquement avec les produits de cette réponse

(BCR/Ac et récepteur T).

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III-Antigènes multiples :

Où se recrutent les Ag naturels ?

Dans :

- agents infectieux

- Ag d’environnement

- Ag alimentaires

- médicaments et assimilés

Dans :

- le « monde biologique »

- pas dans le « monde minéral »

Ag particuliers/artificiels

- allogéniques (transfusions, transplantation)

- vaccins

- allergènes

Caractère : Exogénicité par rapport à l’hôte sauf cas des auto-Ag

Ag et origine !

Selon l’espèce / l’individu :

o HETERO/XENOGENIQUE : Ag provenant de deux espèces différentes.

o ALLOGENIQUE : Même espèce.

o ISO(AUTO) : jumeaux vrais, individus syngéniques (souris, rats, cobayes)

Base structurale :

o Protéines

o Glycoprotéines

o Lipoprotéines

o Nucléoprotéines (ADN, ARN)

o Glycolipides

Taille et organisation :

Ag solubles :

Molécules libres en solution : protéines, polysaccharides, haptènes.

Ag particulaires :

Ag cellulaires : GR, cellules eucaryotes

Structures de membranes, sécrétées ou intracellulaires (cytoplasme, noyau)

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Ag viraux : protéines (capside, enveloppe)

Ag bactériens :

- structuraux : protéines, lipides, polysaccharides, lipopolysaccharides

- secrétés : enzymes/toxines

Ag fongiques : champignons, spores

Ag protozoaires et parasitaires :

- structuraux, métaboliques

- stade évolutif (adulte, larve)

Ag particulaires : ensemble d’Ag solubles organisés en super structure et/ou

excrétés

Différentes voies de pénétration de l’Ag : (FIGURE 1).

IV-Propriétés fonctionnelles des antigènes :

Définition :

- L’Ag a une force de stimulation du système immunitaire pour générer des

effecteurs, c’est l’ « Immunogénicité ».

- L’immunogénicité est exercée par l’Ag sur le LyT qui contrôlent la

prolifération/différenciation des LyB ou celle d’autres LyT. Plus la stimulation de

ces LyT est grande, plus l’Ag est « immunogène ».

- Tous facteur qui concourt à stimuler les LyT qui contrôlent l’induction -

amplification des réponses immunitaires, augmentera l’immunogénicité.

Ex : Rôle majeur des adjuvants en vaccination.

- Les effecteurs produits sont spécifiques de l’Ag stimulant. Ce sont des copies de

la structure de reconnaissance qui est portée par le LyT ou le LyB. L’Ag se lie

avec précision avec ces effecteurs. C’est l’ « antigénicité ».

L’antigénicité est bonne lorsque les effecteurs produits se lient de façon

optimale à l’Ag stimulant :

ces Ac ne se lient pas à un autre Ag différent du stimulant,

ils ne se lient pas à l’Ag stimulant si sa structure est modifiée,

par contre, ils se lient de façon précise à une structure antigénique autre si

celle-ci est identique à celle de l’Ag stimulant.

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L’antigénicité est basée sur une complémentarité structurale donnée mais n’exclut pas

des réactions croisées. Les réactions croisées peuvent être le résultat de trois

phénomènes qui sont :

- le partage d'Ag communs par deux préparations antigéniques distinctes,

- le partage d'épitopes communs par deux molécules d'Ag distinctes,

- la quasi ressemblance de deux épitopes.

Dans certains cas, en fonction de la dose, du type d'antigène considéré et de la voie

d'introduction l'organisme développe un état dit de tolérance, correspondant à une

absence apparente de RI.

Il s'agit néanmoins d'un phénomène actif, spécifique, induit par une première exposition

à l'antigène. Les substances qui induisent un tel état sont dites tolérogènes par

comparaison au mot antigène.

On distingue une tolérance naturelle vis-à-vis du soi (règle de EHRLICH "horror auto-

toxicus") et une tolérance induite, contre une substance normalement antigénique,

grâce à des artifices expérimentaux.

Déterminants antigéniques :

- Il y a une relation structurale entre l’Ag et la structure de reconnaissance des

LyT et B : cette structure étant de taille limitée, elle ne peut se lier à l’Ag

entier, mais seulement à des parties limitées (équivalentes de taille) de l’Ag. Ces

parties limitées de l’Ag sont appelés « déterminants ».

- Les déterminants qui stimulent la production d’effecteurs T sont dits

immunogéniques. Ce sont des parties découpées de l’Ag par les cellules

présentatrices d‘Ag (CPA) et associées aux molécules d’histocompatibilité de

classe II sous forme de peptides immunogènes.

- Les déterminants qui se lient aux Ac sont dits antigéniques ou épitopes. Ils sont

différents des précédents car sélectionnés par les LyB sur l’Ag entier (natif, non

modifié) fixé à la surface des CPA.

- Après introduction de cet antigène dans l’organisme production d'une famille

d'Ac = antisérum dit polyclonal.

- Grâce aux hybridomes, des anticorps monoclonaux (dirigés contre un seul et

même épitope) sont produits = utilisés au laboratoire et en thérapeutique.

LyT → déterminants séquentiels (obligatoirement continus)

LyB → déterminants séquentiels (continus)

→ déterminants conformationnels (continus ou discontinus)

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Différence fonctionnelle :

Ag THYMODEPENDANTS (Protéines)

Ag THYMO-INDEPENDANTS (Polysaccharides, lipopolysaccharides)

(Type I (mitogènes) et type II)

V-Antigènes multiples → réponses variables :

Absence de réponse :

- nature hapténique de l’Ag

- absence de gènes de RI (déficits immunitaires)

- tolérance spécifique (Ag tolérisés par voie orale, Ag du soi)

Réponse immunitaire (RI) induite :

Type : Ac, LyT effecteur, Ac + LyT effecteur, Anaphylaxie (IgE)

RI de type humorale :

L’Ag natif induit la formation d’Ac → neutralisation, protection, phénomène

mesurable.

Réponse variable en : intensité, en type d’Ac (isotype) et en affinité de l’Ac pour

l’Ag (FIGURE 2).

De plus, des lymphocytes B mémoires sont générés.

RI de type cellulaire :

L’Ag modifié (processé) induit la génération d’effecteurs lymphocytaires T et une

mémoire immunologique.

Cas particulier des superantigènes :

A la différence des Ag protéiques classiques, les superantigènes ne nécessitent

pas d'être apprêtés ou processés pour se lier au TCR.

L'activation qu'elles entraînent est polyclonale, et intéresse un plus grand

pourcentage (10 à 15 %) de lymphocytes T et/ou B que celle spécifique médiée

par l'antigène.

Intensité : La réponse immunitaire est d’autant plus forte que l’Ag pénètre

plusieurs fois dans l’organisme. La réponse secondaire en Ac ou en effecteurs T,

suite à la pénétration du même Ag, est plus forte, plus rapide et protège plus

longtemps.

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VI-Utilisation pratique des antigènes :

En diagnostic : Nombreuses préparations servant à :

- préparer des Ac spécifiques indispensables aux dosage, détection, identification

d’Ag,

- détection, identification, dosage d’Ac spécifiques.

En thérapeutique :

- Vaccins : préparés ou recombinés

Ag solubles ou particulaires

Vivants/atténués, tués ou modifiés

- Allergènes :

Extraits bruts → extraits purifiés → protéines spécifiques → sous-unités.

VII- En conclusion, les Ag en immunologie :

Un rôle fondamental : véritables « outils pour le SI"

- Activateurs physiologiques du SI → Maturation histo-cytologique et

fonctionnelle des organes lymphoïdes secondaires (OL IIaires).

- En immunologie fondamentale.

- En immuno-exploration ou immuno-diagnostic → préparation et utilisation d’Ac

indispensables en diagnostic.

- Immunothérapie → vaccination, désensibilisation allergique, transplantation,

immunothérapie anti-cancéreuse…etc.

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ANTIGÈNE

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GALT

( PP )

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