L'immunité adaptative, une spécificité des vertébrés
L'immunité innée est suffisante pour éliminer la majorité des infections de l'organisme. Il arrive cependant que cette barrière immunitaire soit débordée. De nouveaux mécanismes se mettent en place qui constituent l'immunité adaptative ou immunité spécifique. En fonction du pathogène, 2 voies se mettent en place :
— si le pathogène est une bactérie ou un virus en début d'infestation, ce sont les lymphocytes B (LB) qui sont les acteurs de cette réponse humorale,
— si le pathogène est une cellule de l'organisme parasitée par un virus ou une cellule en voie de cancérisation ce sont les lymphocytes T CD8 (LTCD8) qui sont les acteurs de la réponse cellulaire.
Caractéristiques et actions de lymphocytes B (LB)
Comme toutes les cellules sanguines (hématies et leucocytes), les LB naissent dans la moelle rouge des os. Lorsqu'elles passent dans la circulation sanguine, les cellules de l'immunité se regroupent dans des organes particuliers appelés organes lymphoïdes, comme la rate, l'appendice ou les amygdales. C'est ce qui explique leur gonflement en cas d'infection.
Les organes lymphoïdes humains
Les LB sont capables de reconnaître directement l'antigène grâce à des protéines de surface appelés immunoglobulines ou gammaglobulines. On peut repérer leur présence chez un malade grâce à une électophorèse.
Mise en évidence des immunoglobuline (IgG) par électrophorèse
La reconnaissance de l'antigène
Lorsque l'immunité innée est débordée, la population de lymphocyte qui est toujours présente dans l'organisme va chercher à reconnaître l'agent infectieux ou antigène. A sa surface se trouve des déterminants antigéniques qui vont être reconnus par quelques LB. Cette reconnaissance, dite encore sélection clonale, active le clone de LB qui se met à se multiplier activement (phase de prolifération clonale). Lorsque la population de LB activés est suffisante, on observe une différenciation dans cette population.
De la sélection clonale à la différenciation
La différenciation des LB
La différenciation des LB donne naissance à deux populations cellulaires, les plasmocytes et les LB-mémoire.
Les plasmocytes sont des cellules de beaucoup plus grande taille que les LB. Ils possèdent de nombreux ribosomes, sièges d'une très active biosynthèse des protéines. Ces protéines sont des anticorps qui ont la même structure que les immunoglobulines mais peuvent se détacher et circuler dans le sang (on parle d'anticorps circulant). Ils sont les responsables de la phase effectrice de la réponse humorale.
Electronographie d'un LB et d'un plasmocyte
Les anticorps sont constitués de 4 chaînes protéiques, 2 chaînes lourdes et 2 chaînes légères. Une grande partie des anticorps est commune à tous les anticorps. C'est la partie constante. Aux deux extrémités qui se fixent sur les antigènes, se trouvent les parties variables selon l'antigène à fixer.
Structure d'un anticorps
Les LB-mémoire peuvent vivre plusieurs dizaines d'années. Ce sont les agents de la mémoire immunitaire, caractéristique sur laquelle est basée la vaccination.
Rôle des anticorps
Les anticorps vont fixer les antigènes en formant un complexe immun grâce au fait que chaque anticorps peut se lier à 2 antigènes. On peut visualiser la formation d'un complexe immun avec le test d'Ouchterlony.
Schéma de formation d'un complexe immun
Protocole expérimentale du test d'Ouchterlony
Résultat du test d'Ouchterlony. Les traces blanches sont appelées "arcs de précipitation". Elles correspondent à la présence de complexes immuns qui se sont formés après migrations par capillarité de l'anticorps et des antigènes testés. Dans ce cas, l'anticorps A est un anticorps anti-G et anti-E
Attention, un anticorps ne détruit pas l'antigène ! L'élimination du complexe immun se fait grâce aux macrophages qui possèdent à leur surface des récepteurs de la partie constante des chaînes lourdes des anticorps. C'est ainsi que sont éliminés les antigènes libres dans l'organisme.
Phagocytose du complexe immun
Caractéristiques et action des lymphocytes T (LT)
Les lymphocytes T proviennent aussi de la moelle rouge des os mais ne deviennent fonctionnels (on dit immunocompétents) qu'après être passé par le thymus, une petite glande située au dessus du cœur.
Position du thymus chez l'homme
Ces cellules possèdent aussi des récepteurs appelés récepteurs, appelés récepteurs T, qui ne peuvent fixer qu'un seul déterminant antigénique.
Schémas de comparaison d'un lymphocyte B et d'un lymphocyte T
Contrairement aux lymphocytes B, les récepteurs T ne peuvent se fixer directement sur un antigène mais sur une cellule en voie de cancérisation ou une cellule parasitée par un virus et qui porte des déterminants antigéniques à sa surface.
La double reconnaissance
Les LT ne pouvant pas reconnaître directement un antigène, la reconnaissance va se faire sur une CPA (cellule présentatrice d'antigènes). Il faut de ce fait que le LT repère que la CPA appartient au soi (en immunologie, le soi représente l'ensemble des cellules qui appartient à l'organisme alors que le non-soi représente les bactéries et les virus et, éventuellement, le greffon lors qu'une greffe). Cette reconnaissance se fait par l'intermédiaire d'un système de reconnaissance cellulaire appelé CMH (complexe majeur d'histocompatibilité) ou système HLA (human leucocyte antigen). On parle alors de double reconnaissance.
Schéma de la double reconnaissance
De la double reconnaissance à la différenciation
Lorsque l'antigène a été reconnu par un LT, celui-ci ce multiplie comme dans le cas des LB. Il y a cependant une très grande différence avec les LB, c'est que dans le cas des LT, il existe deux populations distinctes de LT, les LT CD8 et les LT CD4 qui ont chacune reconnu l'antigène sur une CPA.
Les LT CD8 se différencient en LTc (lymphocytes T cytotoxiques) et en LT CD8-mémoire qui ne semblent pas avoir un rôle essentiel.
Les LT CD4 se différencient en LT CD4 helpers ou LT CD4 auxiliaires qui interviennent dans le déroulement de la réponse adaptative (voir plus loin) et en LT CD4-mémoire.
Schéma de la différenciation des LT
La destruction des cellules infectées
Contrairement au LB, les LTc vont au contact des cellules infectées pour les détruire après double reconnaissance de l'antigène et du CMH des cellules infectées.
La destruction de la cellule cible se fait en général par injection d'une protéine appelée perforine qui entraine l'autodestruction de la cellule parasitée.
Autoradiographie présentant la destruction d'une cellule parasitée par un LTc
Le rôle des LT CD4
L'expérience de la chambre de Marbrook
D'après l'expérience ci-dessus, on peut en tirer deux conclusions :
— la présence des LT CD4 favorisent l'augmentation du nombre de LB sécréteurs d'anticorps (plasmocytes) et donc la réponse immunitaires adaptative
— cet effet ne se fait pas par contact mais par l'intermédiaire de molécules d'interleukine émises par les LT CD4
Il y a une véritable mise en œuvre d'une coopération cellulaire comme le montre le schéma ci-dessous.
Une conséquence du rôle centrale des LT CD4, l'action du VIH
Le VIH (Virus de l'Immunodéficience Humaine) est le responsable du SIDA (Syndrome de l'ImmunoDéficience Acquise). Ce virus a la particularité de s'attaquer au LT CD4. Comme les LT helpers qui en dérivent sont les véritables chefs d'orchestre de l'immunité, leur destruction réduit petit à petit les défenses immunitaires du malade.
Lorsque la concentration en cellules immunitaires du patient passent sous un seuil, les premières maladies opportunistes commencent à se déclarer. Elles sont ainsi appelées car elles profitent de la faiblesse du système immunitaires pour se développer. Ce sont des maladies fongiques, des pneumopathies et des cancers de la peau. Epuisé, le malade meurt environ 10 heures après sa primo-infection s'il n'est pas soigné.
Evolution du taux de VIH et de LT durant l'infection par le virus
Quelques éléments sur les virus et sur la COVID-19
Un virus est une structure biologique dont on ne peut pas dire si elle est vivante ou pas puisqu'elle n'est pas capable de s'auto-reproduire comme une bactérie, par exemple. Elle est donc un parasite obligatoire d'une cellule eucaryote ou procaryote.
Un virus est constitué de protéines et de matériel génétique qui peut être :
— de l'ADN et on parle de DNA-virus. Exemple : les virus de la varicelle ou de la variole
— de l'ARN et on parle alors de rétro-virus. Exemple : le virus de la grippe, du SIDA ou de la COVID-19.
Le fonctionnement des virus est assez variable. Dans le cas du VIH, l'ARN et une enzyme virale appelée transcriptase-inverse pénètre dans le cytoplasme. Cette enzyme permet la rétrotranscription de l'ARN virale en ADN qui peut ainsi s'intégrer dans le génome des LT CD4. On parle de provirus.
Cycle du VIH
Dès lors tout le métabolisme du LT est orienté vers la fabrication de petits virus, ce qui aboutit à la destruction de la cellule hôte.
La polythérapie actuelle (cocktail de plusieurs anti-viraux) ne détruit pas le virus mais bloque son action dans le génome.
ON NE SAIT DONC PAS GUERIR LE SIDA MAIS SIMPLEMENT BLOQUER L'ACTION DU VIRUS.
Le Virus de la COVID-19. Vue d'artiste
Structure du virus de la COVID-19
Nomenclature des coronavirus
Les coronavirus sont des parasites des cellules respiratoires des mammifères. Il peut y avoir facilement passage d'une espèce à l'autre. Si au début de l'épidémie, on a accusé le pangolin d'avoir transmis le Sars-CoV-2 à l'espèce humaine (il faut toujours une coupable !), il a bien fallu se rendre à l'évidence que le malheureux pholidote (groupe zoologique dont font partie le pangolin et le tatou) n'y était pas pour grand chose…
Libérez les pangolins !
Cycle du Sars-Cov-2
Contrairement à ce qui se passe avec le VIH, le génome du Sars-CoV-2 ne s'intègre pas au génome de la cellule parasitée. L'ARN du virus se comporte comme un ARN messager et est directement transcrit au niveau des ribosomes de la cellule hôte. Tous les éléments nécessaires à la construction de nouveau virus sont ainsi constitués.
