L'immunité adaptative

L'immunité adaptative complète l’immunité innée chez les vertébrés. Elle assure une action spécifique contre des motifs moléculaires portés par des agents infectieux ou des cellules anormales. Elle met en jeu des molécules et des cellules particulières, notamment les anticorps et les cellules qui les produisent. Associée à l’immunité innée, elle réussit le plus souvent à éliminer la cause du déclenchement de la réaction immunitaire.

La réaction immunitaire adaptative doit prendre en compte une grande diversité d’agents pathogènes, leur variabilité et leur évolution. Cela soulève un paradoxe : pour lutter contre cette immense diversité d’agents immunogènes, elle devrait mettre en jeu beaucoup plus de gènes que n’en porte le génome humain. Des mécanismes particuliers engendrent des combinatoires immenses de gènes et de protéines composites notamment dans le cas des anticorps :

 recombinaison de segments de gènes exprimant les parties constantes et variables des chaînes lourdes et légères des immunoglobulines ;

 assemblage des chaînes lourdes et légères.

Ces mécanismes aléatoires engendrent une diversité telle que tous les antigènes possibles sont en principe reconnaissables.

Dans la diversité produite, une première sélection élimine ce qui est incompatible avec le soi, évitant des réactions immunitaires qui se déclencheraient contre des parties saines de l'organisme.

Les cellules restantes de l'immunité adaptative circulent dans un état dormant dans le sang et dans la lymphe. Lors d’une deuxième phase de sélection, quelques-unes sont activées après une première rencontre avec un antigène particulier. Les phénomènes de sélection, d'amplification et de différenciation clonales qui s’ensuivent expliquent le délai de la réaction adaptative (plusieurs jours chez l’être humain).

L’immunité adaptative met en place des cellules mémoire à longue durée de vie. Ces cellules permettent une réponse secondaire à l'antigène plus rapide et quantitativement plus importante qui assure une protection de l'organisme vis-à-vis de cet antigène. C’est le fondement de la vaccination.

Le système immunitaire n’est pas un organe isolé dans l’organisme ; il est diffus et interagit avec les différentes parties du corps (cerveau, intestins, etc.).

Activité : analyse d’expériences historiques en immunologie (Pratiquer une démarche expérimentale)

Activité : les anticorps (Utiliser des outils numériques, Mettre en œuvre un protocole (manipuler), Mettre en relation des informations et/ou des connaissances)

Activité : la production d’anticorps (Pratiquer une démarche expérimentale)

Chapitre - L'immunité adaptative

I – Les deux formes de l’immunité adaptative

A – L’immunité adaptative humorale

L’immunité adaptative humorale fait intervenir des molécules circulant dans le sang (les anticorps) et permet de lutter contre les virus et les toxines.

B – L’immunité adaptative cellulaire

L’immunité adaptative cellulaire fait intervenir des cellules de l’immunité (les lymphocytes) et permet de lutter contre les cellules du « non soi » (bactéries par exemple) et contre les cellules du « soi » infectées par un virus.

II – L’immunité adaptative humorale

A – Mise en place de la réponse

La réponse adaptative se met en place au bout de quelques jours après une infection virale ou bactérienne.

La réponse adaptative humorale met en jeu des anticorps qui se fixent de façon spécifique sur des molécules portées par les agents pathogène : les antigènes.

B – Structure et rôle des anticorps

Un anticorps est constitué de 2 chaînes lourdes identiques et de 2 chaînes légères identiques. Il possède 2 sites de fixation (parties variables) pour un antigène spécifique donné.

Une fois fixé sur l’agent pathogène, un anticorps facilite l’action des cellules phagocytaires de l’immunité innée.

De plus, lorsque plusieurs anticorps se fixent sur plusieurs antigènes, il se forme un complexe immun qui limite l’infection par le pathogène.

C – Activation des lymphocytes B

Les cellules de l’immunité adaptative circulent dans un étant dormant dans le sang et dans la lymphe.

Lors d’une infection, seuls les lymphocytes B spécifiques d’un antigène de l’agent pathogène sont sélectionnés (sélection clonale) et se multiplient (amplification clonale). Cette activation se produit dans les ganglions lymphatiques.

Les lymphocytes B sélectionnés et amplifiés se différencient (différenciation clonale) ensuite en plasmocytes qui sont des cellules spécialisées (cellules effectrices) dans la sécrétion d’anticorps.

D – Diversité des anticorps et tolérance du soi

Il existe une multitude d’agents pathogènes, auxquels correspondent un nombre immense d’antigènes différents.

Chaque anticorps spécifique d’un pathogène ne peut donc pas être codé par un gène exclusif. Des mécanismes de recombinaison des segments de gènes codant les parties constantes et variables des chaînes lourdes et légères des anticorps expliquent la formation d’une immense diversité d’anticorps, permettant de reconnaître en principe n’importe quel antigène.

Certains des anticorps produits par ces recombinaisons peuvent reconnaître des antigènes de l’organisme (« du soi »). Ils sont éliminés grâce à des mécanismes complexes.

III – L’immunité adaptative cellulaire

A – Activation des lymphocytes T CD8

Lors d’une infection virale, les lymphocytes T CD8 (ou lymphocytes T8) :

• sont stimulés et sélectionnés, dans les ganglions lymphatiques, par les cellules présentatrices d’antigène (sélection clonale) ;

• ils se multiplient (amplification clonale) ;

• et se différencient (différenciation clonale) en lymphocytes T cytotoxiques.

B – Destruction des cellules infectées

Les lymphocytes cytotoxiques sont capables de se lier aux cellules infectées via leurs récepteurs T, qui reconnaissent des antigènes spécifiques du virus.

Ils détruisent alors les cellules infectées par lyse cellulaire ou en stimulant leur apoptose (suicide cellulaire).

Les débris cellulaires seront éliminés par les cellules phagocytaires de l’immunité innée.

IV – Le rôle central des lymphocytes auxiliaires

A – Activation des lymphocytes T CD4

Dans les ganglions lymphatiques, les cellules présentatrices d’antigène sélectionne (sélection clonale) les lymphocytes T CD4 (ou lymphocytes T4) spécifique d’un antigène donné.

S’en suit une amplification clonale et une différenciation clonale en lymphocytes T auxiliaires.

B – Coordination de la réponse immunitaire

Les lymphocytes T auxiliaires libèrent des interleukines qui stimulent les amplifications clonales et les différenciations des différents lymphocytes : B, T4, T8.

Chapitre - L'immunité adaptative

I – Les deux formes de l’immunité adaptative

A – L’immunité adaptative humorale

• Repose sur les anticorps.

• Agit contre virus et toxines.

B – L’immunité adaptative cellulaire

• Repose sur les lymphocytes.

• Agit contre les bactéries et les cellules infectées.

II – L’immunité adaptative humorale

A – Mise en place de la réponse

• Mise en place en quelques jours après infection.

• Les anticorps se fixent sur les antigènes.

B – Structure et rôle des anticorps

• 2 chaînes lourdes + 2 chaînes légères.

• 2 sites variables → spécificité.

• Facilitent la phagocytose.

• Formation de complexes immuns.

C – Activation des lymphocytes B

• Lymphocytes B dormants dans sang et lymphe.

• Sélection clonale des LB spécifiques.

• Amplification clonale.

• Différenciation en plasmocytes.

• Plasmocytes → sécrétion d’anticorps.

D – Diversité des anticorps et tolérance du soi

• Recombinaison des gènes → grande diversité.

• Anticorps contre le soi → éliminés.

III – L’immunité adaptative cellulaire

A – Activation des lymphocytes T CD8

• Sélection par les cellules présentatrices d’antigène.

• Amplification clonale.

• Différenciation en lymphocytes cytotoxiques.

B – Destruction des cellules infectées

• Reconnaissance par le récepteur T.

• Destruction par lyse ou apoptose.

• Débris éliminés par phagocytes.

IV – Le rôle central des lymphocytes auxiliaires

A – Activation des lymphocytes T CD4

• Sélection par les CPA.

• Amplification clonale.

• Différenciation en LT auxiliaires.

B – Coordination de la réponse immunitaire

• Sécrétion d’interleukines.

• Activation des LB, LT4 et LT8.

• Immunologiste (Bac+8 minimum) : il étudie les mécanismes de l’immunité humorale et cellulaire, notamment la production d’anticorps, la sélection clonale des lymphocytes B et T, et la destruction des cellules infectées. Ses recherches permettent de comprendre les maladies infectieuses, les allergies, les déficits immunitaires et d’améliorer les vaccins.

• Chercheur·e en biotechnologies immunologiques (Bac+8 minimum) : il développe des outils utilisant les anticorps et les lymphocytes, comme les vaccins, les anticorps thérapeutiques ou les thérapies cellulaires (ex. lymphocytes T modifiés). Il s’appuie sur la diversité des anticorps et la reconnaissance spécifique des antigènes pour créer de nouveaux traitements contre le cancer, les maladies infectieuses et auto-immunes.

• Technicien·ne de laboratoire en immunologie (Bac+2 / Bac+3) : il réalise des analyses permettant d’évaluer la réponse immunitaire d’un patient : dosage d’anticorps, identification de lymphocytes, tests de reconnaissance antigène-anticorps. Il travaille dans des laboratoires hospitaliers, de recherche ou de l’industrie pharmaceutique et contribue au diagnostic et au suivi des maladies infectieuses et immunitaires.

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