Notions Complémentaires en...
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Notions Complémentaires Notions Complémentaires en IMMUNOLOGIEen IMMUNOLOGIE
Formation des Maîtres de l’UPMCFormation des Maîtres de l’UPMC ::
AgrégationAgrégation interneinterne
Sylvain FISSON
Maître de ConférencesUniversité Pierre & Marie Curie (Paris VI)
Centre de Recherche des CordeliersINSERM UMRS 872, équipe 1315 rue de l'Ecole de Médecine
75270. PARIS cédex 06
http://www.edu.upmc.fr/sdv/immunohttp://www.edu.upmc.fr/sdv/immuno/formations/maitres.php
- A quoi ça sert ?
- Composants et localisations
- Comment ça marche ?
- L’immuno-stimulation
- Les dérèglements "spontanés"
- Les pathologies infectieuses
Le Système ImmunitaireSylvain FISSONSylvain FISSON
I Présentation Générale de l’Immunologie
II Les Composants du Système Immunitaire
III Les Antigènes
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme
V Déroulement des Réponses Immunes
VI L’Immunologie en tant qu’outil
Plan du Cours d’ImmunologieSylvain FISSONSylvain FISSON
1. L’Immunologie de ses débuts à nos jours :
5ème siècle (430) avant JC : Epidémie de peste à Athènes (Thucydide)
15ème siècle après JC : 1ère tentative d’immunisation contre la variole en Chine (variolisation)
18ème siècle : Immunisation contre la variole grâce à la vaccine (Dr Edward Jenner)
19ème siècle : Immunisation systématique (vaccination) contre le choléra aviaire,la maladie du charbon et la rage (Louis Pasteur)
20ème siècle : - Etude du système immunitaire au niveau cellulaire et moléculaire- Vaccins synthétiques, immuno-stimulation, anti-sérums- Greffes d’organes- Traitements anti-bactériens, anti-viraux, anti-cancéreux,
immuno-suppresseurs …
I Présentation Générale de l’Immunologie
21ème siècle : - Modification du SI par thérapie génique et/ou cellulaire- Xénogreffes ou greffes d’organes synthétiques (clonage thérapeutique)- Production par génie génétique d'anticorps anti-bactériens, anti-viraux,
anti-cancéreux …
Sylvain FISSONSylvain FISSON
1. L’Immunologie de ses débuts à nos jours
Immunité : En latin "immunitas" = exempt deEnsemble des réactions tendant à éliminer des substances étrangères(microbes, macromolécules et cellules animales étrangères)
Immunologie : Discipline biologique et médicale qui étudie ces processusde reconnaissance de substances antigéniques
Vaccination : Méthode de stimulation de l’immunité vis à vis d’une infectiongrâce à un µorganisme ou à un de ses produits dont le pouvoirpathogène a été atténué
Réponse Immunitaire : Ensemble des conséquences de cette reconnaissance
Système Immunitaire : Système complexe de facteurs humoraux et d'interactionscellulaires
Ä Notion de Soi ("self") et de non Soi ("non self")
2. Définitions :
I Présentation Générale de l’ImmunologieSylvain FISSONSylvain FISSON
Le SI assure 3 fonctions fondamentales :
- La définition de l'individu
- La reconnaissance de signaux moléculaires étrangers
- L'organisation de la défense du Soi
Distinction du Soiet du non Soi
- Déficits de la RI (immunodéficience) : Cancers, SIDA ...
- Auto-immunité : Auto-Anticorps, Sclérose en plaques, Lupus ...
- Processus d'hypersensibilité : Allergie, asthme ...
2. Définitions
3. Fonctions du Système Immunitaire (SI) :
I Présentation Générale de l’Immunologie
1. L’Immunologie de ses débuts à nos jours
4. Immunopathologies : Dérèglements du Système Immunitaire
Sylvain FISSONSylvain FISSON
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I Présentation Générale de l’Immunologie
Immuno-déficience
Etat PhysiologiqueEtat Physiologique
Hyper-activitédu SI
Immuno-déficience
Autoimmunité etAutoimmunité etMaladies InflammatoiresMaladies Inflammatoires
Hyper-activitédu SI
Immuno-déficience
Susceptibilité aux CancersSusceptibilité aux Cancerset aux Infectionset aux Infections
Hyper-activitédu SI
Balance Etat Physiologique / Pathologique
Sylvain FISSONSylvain FISSON
I Présentation Générale de l’Immunologie
II Les Composants du Système Immunitaire
III Les Antigènes
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme
V Déroulement des Réponses Immunes
VI L’Immunologie en tant qu’outil
Plan du Cours d’ImmunologieSylvain FISSONSylvain FISSON
1. Tissulaire :
- les organes lymphoïdes secondaires (ou périphériques)
- les organes lymphoïdes primaires (ou centraux)
2. Cellulaire : - la lignée lymphoïde
- la lignée myéloïde
3. Moléculaire :
- les cytokines
- les chimiokines
- les facteurs du complément
- les molécules membranaires
- les immunoglobulines
- les substances cytotoxiques ou pro-apoptotiques solubles
II Les Composants du Système Immunitaire
Les trois niveaux d'organisation du Système Immunitaire
Sylvain FISSONSylvain FISSON
1. Les Organes Lymphoïdes :
Organes Lymphoïdes Primaires Organes Lymphoïdes Secondaires
II Les Composants du Système ImmunitaireSylvain FISSONSylvain FISSON
1. Les Organes Lymphoïdes :
1.1 Les organes lymphoïdes primaires (ou centraux) :
Ä Sites de PRODUCTION et de DIFFERENCIATION
des LYMPHOCYTES
II Les Composants du Système Immunitaire
Ä Lieu d’ACQUISITION DU REPERTOIRE
Ä Lieu d’APPRENTISSAGE DE LA TOLERANCE AU SOI
Sylvain FISSONSylvain FISSON
1. Les Organes Lymphoïdes :
1.1 Les organes lymphoïdes primaires (ou centraux)
1.2 Les organes lymphoïdes secondaires (ou périphériques) :
Ä Organes effecteurs où les lymphocytes achèvent leur maturation
et expriment leurs capacités fonctionnelles en présence de l'Ag
II Les Composants du Système Immunitaire
ÄOrganes où s’effectue la réponse immunitaire spécifiquepar des interactions cellulaires et moléculaires
1.3 Les organisations lymphoïdes tertiaires : néoformation post-natale au sein ouà proximité de sites pathologiques
1.4 Ecotaxie = Recirculation deslymphocytes
Sylvain FISSONSylvain FISSON
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1. Les Organes Lymphoïdes
2. Les Cellules Immunocompétentes :
2.1 La lignée lymphoïde :
a. Les petits lymphocytes :
Ä Lymphocytes B et T
Seules cellules de l'organisme capables de
RECONNAÎTRE SPECIFIQUEMENT et de DISTINGUER
les DETERMINANTS ANTIGENIQUES (épitopes)
II Les Composants du Système ImmunitaireSylvain FISSONSylvain FISSON
1. Les Organes Lymphoïdes
2. Les Cellules Immunocompétentes :
2.1 La lignée lymphoïde :
a. Les petits lymphocytes
b. Les grands lymphocytes granuleux :
ex : Les cellules NK ("Natural Killer")
II Les Composants du Système ImmunitaireSylvain FISSONSylvain FISSON
1. Les Organes Lymphoïdes
2. Les Cellules Immunocompétentes :
2.1 La lignée lymphoïde
2.2 La lignée myéloïde :
a. Les cellules phagocytaires mononucléées :
II Les Composants du Système Immunitaire
Cellulesdendritiques
PrincipalesCPA professionnelles
de l’organisme
DC
LT
Sylvain FISSONSylvain FISSON
1. Les Organes Lymphoïdes
2. Les Cellules Immunocompétentes :
2.1 La lignée lymphoïde
2.2 La lignée myéloïde :
a. Les cellules phagocytaires mononucléées
b. Les granulocytes ("polynucléaires") :
- Neurophiles- Eosinophiles- Basophiles
II Les Composants du Système ImmunitaireSylvain FISSONSylvain FISSON
1. Les Organes Lymphoïdes
2. Les Cellules Immunocompétentes
II Les Composants du Système Immunitaire
3. Les Principales Molécules Circulantes du Système Immunitaire :
3.1 Les Anticorps (Ac) ou Immunoglobulines (Ig)
3.2 Les Cytokines
3.3 Les Chimiokines
3.4 Les Facteurs du Complément
Sylvain FISSONSylvain FISSON
1. Les Organes Lymphoïdes
2. Les Cellules Immunocompétentes
II Les Composants du Système Immunitaire
3.1 Les Anticorps (Ac) ou Immunoglobulines (Ig)
3.2 Les Cytokines :
- Petites gp (PM = 10 à 50 kDa) intervenant dans le dialogue entre les cellules du SI
Lymphokines : Sécrétées par les lymphocytes Monokines : Secrétées par les monocytes
Cytokines pro-inflammatoires : stimulent la réponse immunitaireCytokines anti-inflammatoires : inhibent la réponse immunitaire
3. Les Principales Molécules Circulantes du Système Immunitaire :
Sylvain FISSONSylvain FISSON
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1. Les Organes Lymphoïdes
2. Les Cellules Immunocompétentes
II Les Composants du Système Immunitaire
3.1 Les Anticorps (Ac) ou Immunoglobulines (Ig)
3.2 Les Cytokines :
- Petites gp (PM = 10 à 50 kDa) intervenant dans le dialogue entre les cellules du SI
- Synthétisées de novo lors d’une activation
- Action autocrine, paracrine et/ou endocrine
- Fixation sur des récepteurs membranaires spécifiques dont l’expressionest soumise à l’action des cytokines elles-mêmes
- Action : * en cascade (induction de la production d’autres cytokines)* pléïotrope (plusieurs effets sur plusieurs types cellulaires)* redondante (plusieurs cytokines peuvent partager les mêmes fonctions)
3. Les Principales Molécules Circulantes du Système Immunitaire :
Sylvain FISSONSylvain FISSON
1. Les Organes Lymphoïdes
2. Les Cellules Immunocompétentes
II Les Composants du Système Immunitaire
3.1 Les Anticorps (Ac) ou Immunoglobulines (Ig)
3.2 Les Cytokines : Répartition en cinq types selon leur fonction biologiques:
- Les interférons : IFN de type I (α et β) inhibent la réplication viraleIFN γ activent les CPA
- Les interleukines : IL 1 à 31 assurent les échanges d’informations entre leucocytes
- Les facteurs de croissance hématopoïétiques : CSF stimulent la productionde cellules sanguines
- Les facteurs de nécrose des tumeurs : TNF α et β stimulent la réaction inflammatoire
- Le facteur de croissance des tumeurs : TGF β inhibe la réponse immune
3. Les Principales Molécules Circulantes du Système Immunitaire :
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Sylvain FISSONSylvain FISSON
1. Les Organes Lymphoïdes
2. Les Cellules Immunocompétentes
II Les Composants du Système Immunitaire
3.1 Les Anticorps (Ac) ou Immunoglobulines (Ig)
3.2 Les Cytokines
3.3 Les Chimiokines :
- Recrutement de populations cellulaires spécifiques (macrophages, lymphocytes…)à l’aide de récepteurs spécialisés
- Molécules diffusant dans le tissu agressé à partir du site de production et participant aux phénomènes de migration des leucocytes (traversée de la paroi vasculaire et migration)
Chimiokines : signaux de renforts leucocytaires / de migration cellulaire
3. Les Principales Molécules Circulantes du Système Immunitaire :
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Sylvain FISSONSylvain FISSON
La famille deschimiokines
1. Les Organes Lymphoïdes
2. Les Cellules Immunocompétentes
II Les Composants du Système Immunitaire
3.1 Les Anticorps (Ac) ou Immunoglobulines (Ig)
3.2 Les Cytokines
3.3 Les Chimiokines
3.4 Les Facteurs du Complément :
- Vingtaine de protéines s’activant en cascade pour participer aux mécanismes de défenses
- Potéines plasmatiques (diffusant dans les tissus) et membranaires (rôle de régulation)
- Action non spécifique, bien que souvent de concert avec les Ig
1) Défense contre les infections- Trois fonctions essentielles :2) Élimination des complexes Ac /Ag3) Régulation physiologique de la RI
3. Les Principales Molécules Circulantes du Système Immunitaire :
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Les molécules du complément
Complexes immuns(Ag-Ac)
Voie classique Voie alterne
Même système effecteur(C3 convertase)ACTIVATION DU COMPLEMENT
Mannose (parois bactériennes)
Voie des lectines
Réaction inflammatoire Opsonisation Lyse du pathogène(complexe d’attaque membranaire)
Surface du pathogène
Complexesimmuns
II Les Composants du Système ImmunitaireSylvain FISSONSylvain FISSON
Les molécules du complément
II Les Composants du Système ImmunitaireSylvain FISSONSylvain FISSON
Quelques éléments de nomenclature
Voie classique
Cchiffre
(C1, C2 ….. C9)
Voie alterne
Flettre(FB, FD…)
Après clivage : 1 petit et 1 grand fragment
Élément natif
Même nom + « a » : petit fragment ex : C4a ; Ba ou « b » : grand fragment ex : C4b ; Bb
Les molécules du complément
II Les Composants du Système ImmunitaireSylvain FISSONSylvain FISSON
C.A.M.
C3aC3b +
C5aC5b +C5 convertaseC5 convertase
Voie alterne et/ou voie classique
C3 convertaseC3 convertase
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Les moléculesdu complément
I Présentation Générale de l’Immunologie
II Les Composants du Système Immunitaire
III Les Antigènes
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme
V Déroulement des Réponses Immunes
VI L’Immunologie en tant qu’outil
Plan du Cours d’ImmunologieSylvain FISSONSylvain FISSON
1. Définitions :
ANTIGENE (Ag) : Substance biologique ou synthétique capabled'être reconnue par le SI (et d'induire une RI).
Ä Molécule GENEratrice d'ANTIcorps
• Ag éxogènes : Ag étrangers à l'individu
- allogéniques : Ag issus d'individus de la même espèce
- xénogéniques : Ag issus d'autres espèces animales
• Ag endogènes : Ag propres à l'hôte (auto-Ag), pouvant être considéréscomme étrangers (Ag cryptiques)
III Les AntigènesSylvain FISSONSylvain FISSON
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1. Définitions
2. Les Propriétés des Antigènes :
2.2 Immunogénicité :
Ä Capacité d'une substance à induire une RI
III Les Antigènes
2.1 Antigénicité (ou réactivité antigénique) :
Ä Capacité d'une substance à être reconnue spécifiquement
par le système immunitaire
Sylvain FISSONSylvain FISSON
1. Définitions
2. Les Propriétés des Antigènes
3. Les Types d'Antigènes :
3.1 Les Ag naturels :
III Les AntigènesSylvain FISSONSylvain FISSON
1. Définitions
2. Les Propriétés des Antigènes
3. Les Types d'Antigènes :
3.1 Les Ag naturels
3.2 Les Ag artificiels / synthétiques :
Ä Macromolécules de synthèse : polypeptides synthétiques, polyacrylamide ...
III Les Antigènes
Ä HAPTENE : Substance (protéine) de faible PM (< 1,5 kDa / 1 à 6 AA)NON IMMUNOGENE (1 seul épitope !)
Couplage à une molécule porteuse ("carrier") è Immunogénicité
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4. Déterminant Antigénique = Epitope :
Ä Région de l'antigène (structure tridimentionnelle) complémentaire
du site de liaison de l'Ac (PARATOPE)
1. Définitions
2. Les Propriétés des Antigènes
3. Les Types d'Antigènes
III Les Antigènes
4.1 Epitope continu ou linéaire :
- Constitué par des AA adjacents- Accessible à des Ac que si la protéine est DENATUREE !
4.2 Epitope conformationnel :
- Constitué par des AA éloignés dans la séquence primaire de la protéine- Accessible à des Ac que si la protéine est NATIVE !
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1. Définitions
2. Les Propriétés des Antigènes
3. Les Types d'Antigènes
5. La Valence Antigénique :
Ä Nombre d'Ac pouvant se fixer simultanément sur une macromolécule.
≠ du nombre d’épitopes (ou déterminants antigéniques),car il peut y avoir encombrement stérique !
Nombre d'épitopes ≥ Valence
III Les Antigènes
4. Déterminant Antigénique = Epitope
Sylvain FISSONSylvain FISSON
4. Déterminant Antigénique = Epitope
1. Définitions
2. Les Propriétés des Antigènes
3. Les Types d'Antigènes
6. Les Antigènes Thymo-dépendants (TD) et Thymo-indépendants (TI) :
Modèles d'étude des Réponses Immunitaires :
- Souris Nudes (dépourvues de thymus)- Souris SCID- Souris thymectomisées- Souris irradiées ...
III Les Antigènes
5. La Valence Antigénique
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I Présentation Générale de l’Immunologie
II Les Composants du Système Immunitaire
III Les Antigènes
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme
V Déroulement des Réponses Immunes
VI L’Immunologie en tant qu’outil
Plan du Cours d’ImmunologieSylvain FISSONSylvain FISSON
Immunité naturelle(non spécifique, innée)
- Barrières Naturelles
- Réaction inflammatoire
- Facteurs du complément
Immunité adaptative(spécifique)
- L'Immunité Humorale
- L'Immunité à Médiation Cellulaire
1. Phase de Reconnaissance
2. Phase d'Activation
3. Phase Effectrice
Coopération Cellulaire
IV Les Mécanismes de Défense de l’OrganismeSylvain FISSONSylvain FISSON
- La peau
- Les muqueuses (respiratoire, digestive, génito-urinaire)
1. Les Mécanismes de Défense Superficielle :
1.1 La barrière physique :
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Naturelle)
- L'acidité locale (estomac, urine, vagin)
- Les enzymes (lysosyme, enzymes protéolytiques du pancréas)
- Les acides gras toxiques (peau)
- La lactoferrine (sang)
1.2 La barrière biologique / biochimique :
Ä La flore bactérienne (intestinale …) non pathogène !
1.3 La barrière écologique :
Sylvain FISSONSylvain FISSON
1. Les Mécanismes de Défense Superficielle
2. Les Mécanismes de Défense Profonde :
Ä Succession d'activations biologiques aboutissant à la
REACTION INFLAMMATOIRE
- Création d'un milieu hostile au développement des microorganismes
- Elimination par phagocytose
- Réparation tissulaire
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Naturelle)
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Sylvain FISSONSylvain FISSON
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1. Les Mécanismes de Défense Superficielle
2. Les Mécanismes de Défense Profonde : La Réaction Inflammatoire
Les différentes phases de la Phagocytose :
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Naturelle)
Invagination de la membrane plasmique
Formation depseudopodes
Formation d’un phagosome
Sylvain FISSONSylvain FISSON
3. Les Immunoglobulines (Ig) :
3.1 Définition :
Ig = Glycoprotéines présentes dans : - plasma- lymphe- sécrétions corporelles- surface des LB
Ø Les Ig sont douées d'activité Ac
Ø Les Ig sont produites par plasmocytes (LB)
Ø Les Ig sont hétérogènes (5 classes) : Ig GIg AIg MIg EIg D
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
Sylvain FISSONSylvain FISSON
3. Les Immunoglobulines (Ig) :
3.1 Définition
3.2 Structure générale des Ig :
Ø Chaînes légères L : κλ
Ø Chaînes lourdes H : γ (Ig G)
α (Ig A)
µ (Ig M)
ε (Ig E)
δ (Ig D)
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
Sylvain FISSONSylvain FISSON
3. Les Immunoglobulines (Ig) :
3.1 Définition
3.2 Structure générale des Ig
3.3 Dualité structurale des Ig :
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
Sylvain FISSONSylvain FISSON
3. Les Immunoglobulines (Ig) :
3.1 Définition
3.2 Structure générale des Ig
3.3 Dualité structurale des Ig
3.4 Dualité fonctionnelle des Ig : Relation structure / fonction
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
pepsine
F(ab)’2F(ab)’2
pFcpFc
papaïne F(ab) F(ab)
Fc
F(ab) F(ab)F(ab) F(ab)
FcFc
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3. Les Immunoglobulines (Ig) :
3.1 Définition
3.2 Structure générale des Ig
3.3 Dualité structurale des Ig
3.4 Dualité fonctionnelle des Ig : Relation structure / fonction
a. Fonction des parties variables :
Ä Liaison de l'Ag :
2 Paratopes / Ig monomérique
Paratope ←→ Epitope
Liaisons NON covalentes
Complémentarité stérique
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
VL
VH
Ag
Vue de haut
VL
VH
Ag
VL
VH
VL
VH
Ag
Vue de haut
CDR1
CDR2
CDR3CDR1
CDR2
CDR3
Sylvain FISSONSylvain FISSON
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3. Les Immunoglobulines (Ig) :
a. Fonction des parties variables
b. Fonctions des parties constantes :
- Opsonisation et facilitation de la phagocytose cf. Réaction Inflammatoire- Fixation du complément (après complexation à l'Ag) Domaine CH2- Cytotoxicité cellulaire médiée par les Ac (ADCC) Domaine CH3- Autorégulation de la production des Ac (Rétrocontrôle négatif) Domaine CH3- Immunité néonatale Ig G- Hypersensibilité immédiate Ig E- Immunité muqueuse Ig A
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
3.1 Définition
3.2 Structure générale des Ig
3.3 Dualité structurale des Ig
3.4 Dualité fonctionnelle des Ig : Relation structure / fonction
Sylvain FISSONSylvain FISSON
3. Les Immunoglobulines (Ig) :
3.5 Les caractéristiques des différentes classes d'Ig :
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
3.1 Définition
3.2 Structure générale des Ig
3.3 Dualité structurale des Ig
3.4 Dualité fonctionnelle des Ig : Relation structure / fonction
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Ig G(1,2,3,4)
Ig E
Ig A
Ig M
Ig D
Sylvain FISSONSylvain FISSON
3.5 Les caractéristiques des différentes classes d'Ig
3.6 Différence entre Ig membranaire et Ig sécrétée :
1 domaine V
3 à 4 domaines C
1 domaine TM
1 domaine CY
Ig membranaires
Ig sécrétées
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
3. Les Immunoglobulines (Ig) :
3.1 Définition
3.2 Structure générale des Ig
3.3 Dualité structurale des Ig
3.4 Dualité fonctionnelle des Ig : Relation structure / fonction
Sylvain FISSONSylvain FISSON
3.5 Les caractéristiques des différentes classes d'Ig
3.6 Différence entre Ig membranaire et Ig sécrétée
3.7 Expression des différentes Ig et maturation des LB :
CelluleSouche
Pré-LB LBimmature
LBmature
Moelle osseuse
OrganesLymphoïdesSecondaires
Chaîne µ IgM IgM & IgD
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
3. Les Immunoglobulines (Ig) :
3.1 Définition
3.2 Structure générale des Ig
3.3 Dualité structurale des Ig
3.4 Dualité fonctionnelle des Ig : Relation structure / fonction
Sylvain FISSONSylvain FISSON
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
3. Les Immunoglobulines (Ig) :
3.8 Isotypie, Allotypie, Idiotypie isotypie
Au niveau de la chaîne lourde de la région constante
Les Ac anti-isotypereconnaissent toutes les Ig du même isotype chez tous lesmembres d’une même espèce
Différences dues à l’utilisation d’un gène différent pour cette région constanteó différentes classes d’Ig
2 Ac d’isotype différent
Sylvain FISSONSylvain FISSON
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IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
3. Les Immunoglobulines (Ig) :
3.8 Isotypie, Allotypie, Idiotypie allotypie
Au niveau de la région constante
Les Ac anti-allotype reconnaissentles Ig d’un isotype donnéchez quelques individusd’une même espèce
Différences dues à des allèlesdifférents d’un même gène de la région constante
2 Ac d’isotype identique maisd’allotype différent
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IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
3. Les Immunoglobulines (Ig) :
3.8 Isotypie, Allotypie, Idiotypie idiotypie
Les Ac anti-idiotype ne reconnaissentqu’une seule Ig
Au niveau de la région variable
Sylvain FISSONSylvain FISSON
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
3. Les Immunoglobulines (Ig) :
3.8 Isotypie, Allotypie, Idiotypie idiotypie
Les Ac anti-idiotype ne reconnaissentqu’une seule Ig
Au niveau de la région variable
Dirigés contre le site antigénique(CDR à idiotope) ou les parties de structure (FR)
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3. Les Immunoglobulines (Ig)
4. Le Récepteur des Cellules T (TCR) :
4.1 Structure du TCR :
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
CD3 = Marqueur commun à tous les LT
Membraneplasmique
TCR
γ δ ε
Complexe CD3
ζ−ζ ζ−η
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3. Les Immunoglobulines (Ig)
4. Le Récepteur des Cellules T (TCR) :
4.1 Structure du TCR
4.2 Reconnaissance antigénique par le TCR :
Ä Phénomène de Restriction (double reconnaissance) :
TCR
CMH du Soi
Peptide Antigénique
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
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Réponse du LT :
+
-
-
-Sylvain FISSONSylvain FISSON
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3. Les Immunoglobulines (Ig)
4. Le Récepteur des Cellules T (TCR)
5. Les Molécules d'Histocompatibilité (CMH) :
Ä Complexe Majeur d'Histocompatibilité (CMH) :
Ensemble de gènes polymorphiques (multi-alléliques) co-dominants,codant pour des polypeptides membranaires spécifiques de l'organismeet définissant le Soi.
Homme : HLA
Souris : H2
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
Sylvain FISSONSylvain FISSON
3. Les Immunoglobulines (Ig)
4. Le Récepteur des Cellules T (TCR)
5. Les Molécules d'Histocompatibilité (CMH) :
5.1 CMH de classe I :
Homme : HLA A, B, C
Souris : H2 K, D, L
Ä Pouvant être exprimé par toutes les
cellules nucléées de l'organisme
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
Sylvain FISSONSylvain FISSON
5.1 CMH de classe I
5.2 CMH de classe II :
Homme : HLA DP, DQ, DR
Souris : H2 I-A, I-E
Ä Exprimé uniquement par les
Cellules Présentatrices d'Antigènes (CPA)
(Cellules Dendritiques, Monocytes, Macrophages, LB …)
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme (Immunité Adaptative)
3. Les Immunoglobulines (Ig)
4. Le Récepteur des Cellules T (TCR)
5. Les Molécules d'Histocompatibilité (CMH) :
Sylvain FISSONSylvain FISSON
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme
Immunité adaptative
- Mise en place en quelques jours
- Reconnaissance spécifique
- Intervention de lymphocytes
- Mémoire immunologique
Immunité naturelle
- Action immédiate
- Intervention des phagocytes
- Non spécifique
- Pas de mémoire immunologique
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IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme
Activation de l’immunité adaptative par les cellules de l’immunité innée
Sylvain FISSONSylvain FISSON
I Présentation Générale de l’Immunologie
II Les Composants du Système Immunitaire
III Les Antigènes
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme
V Déroulement des Réponses Immunes
VI L’Immunologie en tant qu’outil
Plan du Cours d’ImmunologieSylvain FISSONSylvain FISSON
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Immunité naturelle(non spécifique, innée)
- Barrières Naturelles
- Réaction inflammatoire
- Facteurs du complément
Immunité adaptative(spécifique)
- L'Immunité Humorale
- L'Immunité à Médiation Cellulaire
1. Phase de Reconnaissance
2. Phase d'Activation
3. Phase Effectrice
Coopération Cellulaire
V Déroulement des Réponses ImmunesSylvain FISSONSylvain FISSON
Immunité innéeCellules présentatrices d’antigene
Immunité adaptative
Première barrièreVaccination
V Déroulement des Réponses ImmunesSylvain FISSONSylvain FISSON
1. L'Immunité Humorale :
1.1 Phase de Reconnaissance :
1.2 Phase d'Activation :
V Déroulement des Réponses ImmunesSylvain FISSONSylvain FISSON
1.3 Phase Effectrice :
1. L'Immunité Humorale :
1.1 Phase de Reconnaissance :
1.2 Phase d'Activation :
1.3 Phase Effectrice :
V Déroulement des Réponses ImmunesSylvain FISSONSylvain FISSON
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Réponse humorale primaire et secondaireenvers un Ag thymo-dépendant :
Titr
e en
Ac
du s
érum
Semaines
Premièreexposition à l’Ag
Secondeexposition à l’Ag
Réponsehumoraleprimaire
Réponsehumoralesecondaire
Sylvain FISSONSylvain FISSON
13
Sylvain FISSONSylvain FISSON
1. L'Immunité Humorale
2. L'Immunité à Médiation Cellulaire :
2.1 Phase de Reconnaissance :
LTh(auxiliaire / helper)
CD4+
CPA(CMH classe II)
LTc(cytotoxique)
CD8+
Cellule Cible(nucléée de l'organisme)
(CMH classe I)
V Déroulement des Réponses ImmunesSylvain FISSONSylvain FISSON
1. L'Immunité Humorale
2. L'Immunité à Médiation Cellulaire :
2.1 Phase de Reconnaissance
2.2 Phase d'Activation :Activation Lymphocytaire T
V Déroulement des Réponses ImmunesSylvain FISSONSylvain FISSON
1. L'Immunité Humorale
2. L'Immunité à Médiation Cellulaire :
2.1 Phase de Reconnaissance
2.2 Phase d'Activation
2.3 Phase Effectrice : LTh Ø Production de cytokines
LTc Ø Cytolyse de la cellule cible
V Déroulement des Réponses ImmunesSylvain FISSONSylvain FISSON
Sylvain FISSONSylvain FISSON
1. L'Immunité Humorale
2. L'Immunité à Médiation Cellulaire :
2.1 Phase de Reconnaissance
2.2 Phase d'Activation
2.3 Phase Effectrice :LTc Ø Cytolyse de la cellule cible
V Déroulement des Réponses ImmunesSylvain FISSONSylvain FISSON
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Sylvain FISSONSylvain FISSON
Sylvain FISSONSylvain FISSON
- A quoi ça sert ?
- Composants et localisations
- Comment ça marche ?
- L’immuno-stimulation
- Les dérèglements "spontanés"
- Les pathologies infectieuses
Le Système Immunitaire
Les 3 niveaux d’organisation+ Ecotaxie
Immunité innée vs adaptativeCoopération cellulaireMémoire immunitaire
Vaccination
Allergie, autoimmunité, cancer
Virus (VIH) …
Définition du Soi et du non SoiDéfense de l’organisme
Sylvain FISSONSylvain FISSON
I Présentation Générale de l’Immunologie
II Les Composants du Système Immunitaire
III Les Antigènes
IV Les Mécanismes de Défense de l’Organisme
V Déroulement des Réponses Immunes
VI L’Immunologie en tant qu’outil
VII Notions Approfondies
Plan du Cours d’ImmunologieSylvain FISSONSylvain FISSON
Immuno-déficience
Etat PhysiologiqueEtat Physiologique
Hyper-activitédu SI
Immuno-déficience
Autoimmunité etAutoimmunité etMaladies InflammatoiresMaladies Inflammatoires
Hyper-activitédu SI
Immuno-déficience
Susceptibilité aux CancersSusceptibilité aux Cancerset aux Infectionset aux Infections
Hyper-activitédu SI
Balance Etat Physiologique / PathologiqueSylvain FISSONSylvain FISSON
Tolérance Activation
Balance Tolérance / Activation
EtatEtatPhysiologiquePhysiologique
Auto-AgAg exogènes
(Parasites, bactéries, virus…)
PathologiquePathologique(Infections)(Infections)
Auto-Ag
MaladiesMaladiesAutoimmunesAutoimmunes
ImmunitéImmunitéProtectriceProtectrice
Ag exogènes(Parasites, bactéries, virus…)
PathologiquePathologique(Cancers)(Cancers)
Sylvain FISSONSylvain FISSON
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Tolérance / Activation / Ignorance
Activation
Lymphocyte
+ Ag immunogène Prolifération& Différenciation
Tolérance + Ag tolérogèneAnergie
Apoptose
Ignorance + Ag non immunogène Absence deréponse
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Activation Lymphocytaire T
Cellule Présentatrice d’Ag(CPA) nécessaire
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Relation Maturation / Fonction des CPA
Stimulus
CPA immature :
"Tolérogène"
CPA mature :
"Activatrice"
Sous-populations de CPA
Fonction 1 Fonction 2 Fonction 3 Fonction 4
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Différents types de tolérance des lymphocytes T autoréactifs
Thymus Périphérie
IgnoranceInactivation (Anergie)Délétion (Apoptose)
Délétion
Tolérancecentrale
Tolérancepériphérique
Lymphocytes T spécifiquesd’Ag exogènes :
- Viraux- Bactériens- Parasitaires …
a Lutte contre les maladies infectieuses
Lymphocytes T spécifiquesd’auto-Ag
a Maladies Autoimmunes
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Immunopathologies liées aux lymphocytes
Rejets de greffes
Maladiesauto-immunes
immuno-pathologiesviro-induites
Maladie du greffoncontre l’hôte
(GVHD)
lymphocytes
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Différents types de tolérance des lymphocytes T autoréactifs
Lymphocytes Th1
Lymphocytes Th2
Délétion
Thymus Périphérie
IgnoranceInactivation (Anergie)Délétion (Apoptose)
Suppression
Tolérancecentrale
Tolérancepériphérique
Sylvain FISSONSylvain FISSON
16
Balance Th1 / Th2
IL2IFNγ
TNFαTNFβ/LTα
Th0
IL4IL5IL6
IL10IL13
"Immunité àmédiation cellulaire"
"Immunitéhumorale"
Th2Th1
t-BET GATA-3
--
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Différents types de tolérance des lymphocytes T autoréactifs
Thymus Périphérie
IgnoranceInactivation (Anergie)Délétion (Apoptose)
Délétion
Tolérancecentrale
Tolérancepériphérique
Lymphocytes T spécifiquesd’Ag exogènes :
- Viraux- Bactériens- Parasitaires …
a Lutte contre les maladies infectieuses
Lymphocytes T spécifiquesd’auto-Ag
a Maladies Autoimmunes
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Maladies autoimmunes induites expérimentalement
Modèles animaux :
Encéphalomyélite auto-immune expérimentale (EAE)
Arthrite auto-immune
Thyroïdite auto-immune
Myasthénie grave auto-immune
Uvéite auto-immune
Ag inducteurs :
MBP, PLP, MOG
Collagène type IV
Thyroglobuline
Récepteur de l’acétylcholine
Photorécepteurs (IRBP, Ag S)
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Différents types de tolérance des lymphocytes T autoréactifs
Lymphocytes Th1
Lymphocytes Th2
Délétion
Thymus Périphérie
IgnoranceInactivation (Anergie)Délétion (Apoptose)
Immuno-régulation
Tolérancecentrale
Tolérancepériphérique
Lymphocytes T Pathogéniques
Lymphocytes T Régulateurs / Suppresseurs
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Splénocytes de souris BALB/c,
déplétés en cellules CD25+Shimon Sakaguchi 1995 (J. Immunol.)
SourisBALB/c nude
2-3 mois
Gastrite
Oophorite
Thyroidite
Sialoadenite
Adrenalite
Insulite
GN
Forte
Forte
Modérée
Modérée
faible
faible
faible
Incidence :
Existence d'une sous-population de lymphocytes T CD4+
contrôlant les pathologies auto-immunes :
A la "re-"découverte des Lymphocytes T régulateurs (Treg)
LT CD4+
CD25+
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Effets bénéfiques Effets indésirables
LTreg
Régulation immunitéanti-infectieuse
Tolérancefœto-maternelle
Inhibition immunitéanti-tumorale
Prévention maladiesautoimmunes
Rôle central des Lymphocytes T régulateurs
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Autoréactivité du répertoire T
Pro-thymocytes CD4-CD8-
Thymocytes CD4+CD8+
possédant un TCR spécifique de :
Réarrangement aléatoiredu récepteur à l’Ag (TCR)
• Peptides viraux, bactériens, parasitaires• Peptides du soi• Autres molécules
Génération de LT auto-réactifs
Sélection thymique :
Fré
qu
ence
Avidité pour auto-Aget CMH du Soi
Sélection positive
Sélectionnégative
LT peuautoréactifs
LT trèsautoréactifs
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Relation Inflammation / Suppression
Intensité de l’activation T(inflammation)
Intensité dela suppression
par les Treg
Inhibition dela proliferation
Inhibition partiellede la différenciation
Pas d’inhibition
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Programme CAPES externe SVT 2006 :(http://svt-capes.scola.ac-paris.fr/programme.php)
Thèmes généraux à Notions, précisions, exemples et limites.
4 - Fonctions de relation4.1 - Communications dans l’organisme .
Communications nerveuse et hormonale chez l'Homme (voir 5.3)Communication dans la réponse immunitaire (voir 4.3)Développement embryonnaire (voir 5.4.)
4.2 - Réception des signaux de l’environnement et intégration de l’information.4.3 - Défenses de l’organisme.
Réponse immunitaire (voir 4.1 et 7.3):- immunité innée et acquise, cellulaire et humorale- coopérations cellulaires- immunodéficiences (voir 1.3)- immunothérapie chez l’Homme.
Défenses des plantes vis à vis des pathogènes:- défenses constitutives- défenses induites : mécanismes de l'hypersensibilité et de la résistance systémique acquise- susceptibilité et modalités de l'infection chez les plantes.
1 - Structure du vivant 1.3 - Notion de virus.
7 – Ecologie 7.3 -Populations et communautés.
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Programme CAPES externe SVT 2006 :(http://svt-capes.scola.ac-paris.fr/programme.php)
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Concours CAPES externe (épreuve orale) :Exposés scientifiques : leçons de Biologie et Physiologie Animale
• Le système lymphatique
• Les cellules de l’immunité
• La biologie des lymphocytes
• Les molécules de l’immunité
• Les récepteurs membranaires
• Les anticorps
• Coopérations cellulaires et réponses immunitaires
• Phagocytes et réponses immunitaires
• L’immunité cellulaire
• Le SIDA
• La vaccination : aspects historiques et actuels
• Vaccins et sérums
• Aspects immunologiques de la relation mère / enfant avant et après la naissance
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Concours CAPES externe (épreuve écrite) :L’importance fonctionnelle de la structure spatiale des protéines / 2003
a Expliquer la formation d’un précipité (formation d’un réseau antigène-anticorps ou complexe immun)
a Proposer des hypothèses plausibles pour interpréter les formes des arcs (fusion, croisements, parallélisme)
a Conclure qu’un même antigène peut présenter différents épitopes, chacun reconnu par un anticorps différent
Sylvain FISSONSylvain FISSON
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Concours Agregation interne (épreuve orale) :
• Mécanismes de défense de l’organisme 3ème
• Prévenir et combattre les maladies infectieuses 3ème
• Les cellules immunitaires Terminale
• La réaction antigène anticorps Terminale
• Le SIDA, un dérèglement du système immunitaire Terminale
Sylvain FISSONSylvain FISSON
Concours Agregation interne 2004 (épreuve écrite) :
Sylvain FISSONSylvain FISSON