Fonctions de système immunitaire
Protection contre:
-Le non-soi
-Reconnaitre le non soi: agresseur
-Reconnait le soi modifié (cellule cancéreuse)
-Tolérance du soi (tolérer cellules normales pour éviter de les attaquer)
Types de système immunitaire
Innée:
-Réagit et défend rapidement mais de manière non spécifique contre les pathogènes et cellules anormales
-Déclenche contre tous les bactéries, virus, etc (ne distingue pas agresseur)
-Face au même pathogène, la réponse se répète (absence de mémoire)
Adaptatif:
-S’active après quelques jours de contact et/ou persistance du pathogène et réagit de manière spécifique
-Défense plus tardive mais très spécifique contre pathogènes et cellules anormales
-Met en mémoire les informations afin d’optimiser la réponse immunitaire lors de la prochaine infection
Types des cellules immunitaires
Innée:
-Macrophage: détruit pathogène par phagocytose
-Neutrophile
-Éosinophile
-Basophile
-Cellules dendritiques
-Cellules NK et T tueuse: Fait partir du système innée et adaptatif, spécialiser pour reconnaitre cellule stressé, cancéreuse ou infecté par absence de CMHI ou par présence de protéines de stress sur CMHI
Adaptatif:
-Lymphocytes B: Produit anticorps
-Lymphocytes T: Reconnait antigènes spécifique et induit apoptose
Role des récepteurs dans le fonctionnement
-Récepteur est une protéine qui est capable de detecter un pathogène
-Cette détection est suivie par le déclenchement d’une réponse cellulaire:
i. Secretion des messagers qu’attirent ou stimulent d’autres cellules à se mettre en action
ii. Capture et destruction du pathogène (phagocytose)
iii. Destruction des cellules infectées par apoptose
PAMP, PRR VS Antigène et BCR,TCR
PAMP –> Immunité innée
-Motifs moléculaires associés au pathogènes
-Reconnaissance par PRR
-Pas spécifique à un pathogène, mais une classe (ex: gram-négatif, gram-positif). Donc plusieurs pathogènes peuvent avoir les mêmes PAMPs
Antigène –> immunité adaptatif
-Toute les molécules sont capables d’être reconnu spécifiquement par un anticorps ou BCR/ TCR
-Ceux-ci reconnait antigène qui sont spécifique à un pathogène
Structure du BCR et du TCR et regions qui lient les épitopes
Épitope: région spécifique d’antigène.
Un antigène peut avoir plusieurs épitopes.
BCR : reconnait antigène directement
Y et se lie au epitope dans ses extremités
TCR: reconnait uniquement des fragments dérivé des antigènes présenter par CMH
CPA va digérer antigène en fragments que le CMH va exposer sur la surface
Y et épitope se lie dans le u du Y
Compréhension générale du remaniement des gènes et son importance
Le remaniement des gènes se produit pendant la maturation des lymphocytes B et T dans la moelle osseuse (BCR) et dans la thymine (TCR)
-Les gènes codant pour BCR et TCR sont composer de segments (V, D, J)
Pendant la maturation, un segment de chaque type (V,D,J) est selectionnée aléatoirement et combiner ce qui créer une immense diversité de récepteurs qui peut pratiquement reconnaitre tous les antigènes possibles
Différence entre antigène et épitope
Antigène: un non soi qui déclenche système immunitaire
Épitope: petite région spécifique d’un antigène qui est reconnu par un récepteur immunitaire comme un anticorps, un TCR ou BCR
C’est la partie de l’antigène qui réagit spécifiquement avec système immunitaire
Role des molécules CMH
CMH: protéine qui présente le fragment antigène à la surface de la cellule
–> indispensable à la reconnaissance des antigènes par Lymphocytes T
Comment?
Antigènes sont découper en fragments grace aux enzymes dans les cellules CPA et chaque fragment se lie à une molécule CMH (protéine membranaire du CPA), qui va ensuite transporter le fragment d’antigène sur la surface de la cellule
CMH, Antigène et Lymphocyte T
-Un lymphocyte T qui possède un récepteur capable de détecter le complexe antigène-CMH peut se lier à la fois à l’antigène et à la fois à la molécule du CMH
CMHI permet d’identifier le soi. La cellule va détruire ses propres protéines pour les mettre a la surface pour prouver au système immunitaire que il agit bien du soi. En cas d’infection, le CMHI va apporter le non soi sur la surface et le lymphocyte T cytotoxique va induire l’apoptose
-Si il y a absence de CMHI ou que les CMH sont lié a des cellules stressé, les cellules NK va forcer la cellule à ce suicider
Reconnaissance des antigènes par lymphocyte T (deux voies)
Les récepteurs d’antigènes des Lymphocytes T se lie seulement aux fragments d’antigène exposés donc exogène, ou endogène. Ceci joue un role important dans l’activation des Lymphocytes T ce qui permet le système immunitaire de détecter les menaces à la fois intérieur et extérieur.
Voie endogène: CMH1
Antigènes des pathogènes intracellulaires
- Le virus infecte cellule
- L’ADN du virus est transcrit et traduit en protéines
- Les protéines virales synthétiser sont dégradée en peptides dans le cytosol par le protéasome
- Les peptides générés se lie au CMH1 provenant du RER et Golgi
- Des vésicules transportent le complexe CMH1-Peptide vers la membrane plasmique
Voie exogène:
-Antigènes des pathogènes extra cellulaire (phagocytés ou endocytés)
- Le pathogène est capturer par phagosome ou endosome qui se fusionnent avec des lysosomes et dégradent les protéines du pathogène en peptides
- Les peptides générés se combinent aux molécules du CMH2 qui proviennent du RER et Golgi
- Des vésicules transportent le complexe CMH2-Peptide vers la membrane plasmique
Phagocytose
- Macrophage reconnait qu’il a un pathogène
- Le macrophage va internaliser le pathogène dans un phagosome
- Un lysosome (enzyme) va se fusionner avec phagosome pour donner phagolylosome
- Neutraliser pathogène
Organe lymphoïde primaire et secondaire
Primaire:
-Lymphocytes B et T mature et acquièrent capacité à reconnaitre antigènes spécifiques via récepteur BCR et TCR
Maturation des lymphocytes
B: Les lymphocytes B maturent dans la moelle osseuse.
Maturation des Lymphocytes T:
Les précurseurs des lymphocytes T sont produits dans la moelle osseuse, mais migrent vers le Thymus pour leur maturation
Secondaire:
-Les lymphocytes T et B mature rencontre pour la première fois des antigènes, s’activent et déclenche réponse immunitaire
Système lymphatique
-Réseau qui transporte les cellules immunitaires à travers le corps et relie les organes du système immunitaire.
-Ce réseau est constituer de vaisseaux lymphatiques qui permettent la circulation de la lymphe contenant des globules blancs, des protéines plasmatiques, des déchets cellulaires, et des antigènes provenant des tissus.
Ganglion lymphatique
Endroit qui contient une haute concentration de cellules du système immunitaire (surtout lymphocytes B et T)
-lorsque des signaux activent ses cellules, elles quittent le ganglion lymphatique pour aller au site d’infection
Tolérance centrale
-Processus qui se déroule dans les organes lymphoïdes primaires
-Essentiel pour éviter les réactions auto-immune
Lymphocytes B:
-Dans la moelle osseuse les nouveaux lymphocytes B sont testés pour vérifier que leur BCR ne réagissent pas avec les protéines du corps (le soi)
Lymphocytes T:
-Dans le thymus, les nouveaux lymphocytes T sont testés pour vérifier que leur TCR ne réagissent pas avec les peptides du corps liés à des molécules CMH.
Mode action des cytokines (autocrine, paracrine, et endocrine)
Cytokines: messagers chimiques du système immunitaire
Autocrine: cytokines qui agissent sur cellules qui les a secrété
Paracrine: cytokines agissent sur cellules voisines proche de celle qui les a secrété
Endocrine: cytokines agissent à distance sur des cellules éloignés via circulation sanguine
Étapes activation Lymphocytes T CD4
- Reconnaissance antigène:
-Une cellule présentatrice antigène (CPA) (ex: cellules dendritiques, macrophages) capture, dégrade et présente antigène exogène sur une molécule CMH2 qui forme complexe CMH2-antigène
-Lymphocyte T auxilière (LTA) reconnait ce complexe qui s’attache sur son récepteur TCR et sur une protéine accessoire appelée CD4
- Co-stimulation:
Une fois la reconnaissance est effectuée, le LTA stimule le CPA pour qu’il secrete des cytokines. Ces cytokines activent le LTA qui commence à se multiplier (Prolifération) - Prolifération:
Le LTA se multiplie pour former un clone de Lymphocytes T auxiliaires dont tous ses récepteurs sont spécifiques au même complexe CMH2-antigène. Ses LTA sécrètent d’autres cytokines autocrines qui s’auto-active et se multiplie et des cytokines paracrine qui contribuent à l’activation des lymphocytes B (produit anticorps) et T cytotoxique (détruit cellules infectées par apoptose)
Étapes activation des lymphocytes B
- Reconnaissance du antigène
Récepteur BCR reconnait et se lie a un antigène spécifique. Antigènes est dégradé en peptides par lymphocytes B et se lie avec CMH2 donc forme complexe CMH2-antigène - LTA activé par CPA, reconnait le complexe CMH2-antigène présenté par lymphocyte B. Le LTA sécrète des cytokines (paracrine) qui active le lymphocyte B.
- Le lymphocyte entre dans un état de prolifération et différenciation
Prolifération: Lymphocytes B se multiplient, formant un clone de cellules spécifiques au même antigène
Différenciation: les lymphocytes B se transforment en 2 types de cellules:
1. Plasmocytes: produit et sécrètent anticorps spécifique à l’antigène
2. Lymphocytes B mémoire: Assure réponse rapide lors d’une ré exposition au même gène
Inflammation
-Processus d’activation et de réponse du système immunitaire face à un problème (infection de pathogène, cellules cancéreuses, endommagés)
-Inflammation engage les 2 types de systèmes immunitaires innées et adaptatif
- Si le problème peut être réglé par système immunitaire innée, pas besoin du système immunitaire adaptatif
- Si le problème persiste, le système immunitaire adaptatif va être activé et inflammation va durer plus longtemps
Immunité étapes:
- PRR reconnait problème en détectant les PAMPs et DAMPs
- Cette reconnaissance déclenche la libération de cytokines pro-inflammatoire –> ses cytokines initient la réponse inflammatoire et attirent les cellules immunitaires (neutrophiles, macrophages) sur le site d’infection pour phagocyter les pathogènes. Les cellules immunitaire atteint les tissus infecter par extravasation (passage des cellules immunitaires du sang vers tissus)
- Les cellules dendritiques capturent et dégradent les pathogènes, ensuite, elles migrent vers ganglions lymphatiques, ou elles présentent le CMH2-antigène aux lymphocytes T naif qui active les lymphocytes T CD4
- Les lymphocytes T activé stimule les lymphocytes B pour produire anticorps spécifiques, dirige d’autres cellules comme lymphocytes T cytotoxiques et cellules NK vers site d’infection
- Système immunitaire adaptatif commence à s’adapter encore mieux aux pathogènes
- Diminution de pathogène entraine réduction des signaux inflammatoires
- Lymphocyte T et B retournent dormance
Lymphocytes B
-Les cellules B produisent anticorps spécifique au pathogène
Opsonisation: anticorps qui se lie au antigène pour faciliter sa reconnaissance par des macrophages et neutrophiles afin de détruire le pathogène par phagocytose
1) Anticorps produit par cellule B se lie au antigène
2) Le macrophage reconnait l’anticorps
3) La reconnaissance des anticorps par le macrophage déclenche destruction du pathogène par phagocytose
Neutralisation:
Anticorps lié au antigène d’un virus neutralise le virus en l’empêchant de se lier a la cellule hôte
Activation du système de complément et formation des pores:
Liaison des anticorps aux antigènes d’une cellule active le système complément. Le complexe d’attaque membranaire (CAM) va percer des pores dans la cellule qui laisse entrer eau et ions ce qui tue la cellule
Immunisation (Vaccination)
-Consiste à mettre organisme en contact avec pathogènes inactivé pour provoquer une réponse immunologique et une mémoire
Vaccins peut être:
-Microorganismes atténués
-Microorganismes tués
-Des protéines recombinante (protéine de pathogène)
-ARNm codant pour pathogène
Vaccin à ARN messager:
-Ces vaccins contiennent ARN encapsulé dans des nano particules lipidiques. ARNm code pour une protéine spécifique du pathogène
Dysfonctions immunitaires: réactions allergiques et auto-immunité
Réaction allergique:
1- Lors de l’exposition initiale à l’allergène, les cellules B produisent des anticorps lgE, qui se fixe aux récepteurs des mastocytes
2- À l’occasion d’une exposition encore au même allergène , les lgE attachée aux mastocytes reconnaissent et se fixent sur l’allergène
3- Ceci active les mastocytes s’active et libère histamine et d’autres substances qui causent symptomes d’allergies
Auto-immunité:
-Système immunitaire s’attaque à certains soi (attaque ses propres cellules) et déclenche réponse inflammatoire
- Lymphocyte B produisent des auto-anticorps diriger vers les cellules ou protéines de soi
- Lymphocytes T auto réactifs reconnaissent les protéines du soi via leur TCR, il s’activent et se multiplie (prolifèrent),
- Mimétisme moléculaire
-Certains mico-organismes ou médicaments possèdent des structures similaires aux protéines de soi
-Le système immunitaire en attaquant ses pathogènes vont également par erreur attaquer tissu de l’organisme
ex de maladie autoimmune:
Diabetes du type 1: Destruction de cellules Beta du pancreas (production d’insuline) par des cellules T CD4 et anticorps auto réactif
