[PDF] UE5 : Cours n°1 Introduction générale à limmunologie - L2 BICHAT

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Ronéo 1, UE5 cours n°1

Immunologie : UE5

Pr Renato Monteiro

Le 23/09/19, de 15h30 à 17h30

Ronéotypeur : Lucie Robe

Ronéolecteur/ronéoficheur : Victoire Dénis de Sonneville

UE5 : Cours n°1

introduction dans

comprendre les mécanismes généraux, de savoir différencier immunités innée et acquise. Les questions aux partiels

resteront assez générales. (Attention aux pièges intra/extracellulaire) , que nous pouvons http://www.assim.refer.org Si vous souhaitez contacter le professeur, voici son mail : renato.monteiro@aphp.fr Ag : Antigène LB : Lymphocyte B CPA Ig : immunoglobuline Ac : Anticorps LT : Lymphocyte T MHC

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SOMMAIRE :

Introduction :

Le système immunitaire

Les contraintes et conséquences du système immunitaire

Equilibre ente infection et immunité

Les différents types de réponses immunitaires

Cellules et organes du système immunitaire

Les cytokines

I. Caractéristiques de nité innée :

a. Généralités b. Rôle du complément dans la défense antibactérienne c.

II. :

a. Généralités b. c. Les molécules de d. e. Sélection et expansion clonale f. Classes et fonctions des immunoglobulines g. Immunité anti-infectieuse

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Introduction

Le système immunitaire: Définition

Le système immunitaire correspond à ensemble des mécanismes qui assurent le maintien de légrité

biologique un individu. Cette intégrité passe par lantigènes qui sont des agents reconnus comme

étrangers par lînerait sa destruction

ou la modification de ses constituants. Ces agents peuvent être des virus, champignons, parasites, des substances

chimiques, mais le plus souvent des bactéries. Contraintes et conséquences du système immunitaire Le système immunitaire a la nécessité de :

1. reconnaitre le " SOI » (ses propres constituants normaux)

2. le distinguer du " NON-SOI » (agents pathogènes) et du " SOI ALTERE » (tumeurs, constituants

3. et enfin le but du système immunitaire est ces antigènes par différents moyens (il existe

différentes réponses immunitaires) Quand la réaction immunitaire est appropriée et normalement régulée malignes.

Pour des raisons multifactorielles qui nous échappent encore, la réaction immunitaire peut-être dérégulée: Tels que les

phénomènes allergiques (hypersensibilité pollen, aladies auto-immun

4. Une pression de sélection des micro-organismes sur les mécanismes de défense de l

aboutissant à une diversification des mécanismes immunitaires qui agissent en interaction, en coopération et de façon complémentaire.

5. Une pression de sélection de lte sur les microorganismes qui ont développé une résistance aux

systèmes de défense par la production dinhibiteurs du système immunitaire et par le mimétisme

moléculaire. (ex: les bactéries qui deviennent résistantes aux antibiotiques). immunitaire et de proliférer.

Equilibre entre infections et immunité

Ce rapport de force est un équilibre entre infection et immunité qui dépend de : la charge infectieuse des agents

pathogènes (quantité, virulence : qualitatif) et la capacité protectrice du système immunitaire.

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Les différents types de réponses immunitaires

Il existe deux types de réponses:

La réponse innée est naturelle, non spécifique, immédiate, sans mémoire et possède une efficacité constante.

(Important)

Les cellules de limmunité innée sont capables de répondre façon immédiate à un antigène, sans vaccination

préalable. On retrouve les phagocytes (Polynucléaires, monocytes, macrophage), les cellules Natural Killer ou

permettre cette propriété notamment le pH, la flore, les cils des muqueuses, les substances bactéricides, la barrière

cutanéo-muqueuse, les cytokines ou encore le système complément.

La réponse adaptative est acquise, spécifique (elle est tournée contre un antigène spécifique), se met en places en

quelques jours, possède une mémoire (se souvient de ses adversaires), et son efficacité augmente avec un

contact répété avec lantigène. (Elle est très important et constitue la base des vaccins) (Important)

Les cellules de limmunité adaptative nécessitent quelques jours pour mettre en place la coopération entre

lymphocyte T et lymphocyte B.

La vaccination, qui consiste en linjection dun virus atténué, permet de développer une mémoire immunitaire afin de

constituer un répertoire danticorps et de cellules spécifiques à un antigène donné. Cela permet lamplification de la

réponse immunitaire en cas de contact répété.

Les cellules et organes su système immunitaire

Les organes centraux sont responsables de la maturation et de la différenciation des cellules immunitaires. Ils vont

permettre à organisme dacquérir une diversité de reconnaissance des antigènes. Ils ont un rôle central dans la

tolérance (distinction du soi et du non soi).

La moelle osseuse, située dans los, contient des souches indifférenciées, qui vont dériver vers différents types

cellulaires : Cellules dendritiques, polynucléaires, monocytes/macrophages qui agiront dans les tissus.

Globules rouges, plaquettes.

NK, LB, LT CD3+, CD4+, CD8+ qui seront stockés dans les organes lymphoïdes secondaires.

Les organes lymphoïdes secondaires/périphériques sont des organes de stockage ou de contact avec lantigène.

I. Ganglions lymphatiques

II. Rate

III. Amygdale

Plaque de Peyer

IV. réseau lymphatique (il contient la lymphe constituée de lymphocytes)

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Les réponses immunitaires innées vont se déclencher au niveau des tissus.

Les réponses immunitaires adaptatives seront, elles, induites au niveau des organes lymphoïdes disséminés.

Les cytokines

Les cytokines sont des polypeptides synthétisés par des cellules (surtout hépatiques) et régulant le comportement

cellulaire (activation, prolifération, différenciation) en se liant sur des récepteurs

qui leur sont spécifiques. Elle peuvent générer une inflammation, créer une réponse inflammatoire en se liant sur des

récepteurs spécifiques. Il en existe un grand nombre, et ont chacune des rôles spécifiques.

Elles se situent au sein dun réseau complexe dinteractions positives et négatives, qui jouent

un rôle majeur dans léostasie de lorganisme et en particulier dans toutes les réponses immunitaires

Les chimiokines sont des cytokines à activité chimioattractante, elles se fixent sur des récepteurs particuliers: les CCR.

Elles attirent les cellules du système immunitaire dans un endroit particulier.

Identification cellulaire

identification cellulaire passe par lutilisation des CD (Classes de différenciation), qui désignent ensemble des

anticorps monoclonaux reconnaissant la même molécule (reconnaissant un seul et même épitope).

Par extension, Chaque CD est suivi dun numéro (1 à n) par ordre de découverte. Certains chercheurs ont fait la

même découverte en même temps mais dans des endroits différents, il a donc fallu regrouper cette même découverte a

laide dun nom universel.

Seules les molécules de surface des cellules lutilisent. (Par exemple, TNF est pas une cellule donc elle nutilise

pas la terminologie CD) I. : a. Généralités : A connaître ++ immédiate, rapide, sans mémoire immunologique, peu spécifique mais constitue une première étape de discrimination entre le Soi et le Non Socoopère adaptative et la régule. viennent l vont créer une réponse adaptative par la suite). b. Rôle du complément dans la défense antibactérienne : système de protéines , en cascade, est : - Déclenchée par -Ac - Produit des - Opsonise les bactéries

- Possède une activité cytolytique (lyse des bactéries) grâce à une cascade de protéines

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- Favorise le chimiotactisme et la phagocytose c. :

Les polynucléaires :

Neutrophiles :

- Cellules myéloïdes à granulations neutro, possédant un noyau polylobé - Premières cellules à migrer du sang vers le foyer inflammatoire - Action rapide, phagocytaire et tueuse (bactéries extracellulaires, champignons) - Produisent les médiateurs d - Demi-vie courte (en général une journée, )

Possèdent une activité phagocytaire bien plus importante que les monocytes grâce à leur nombre important de

granulations.

Eosinophiles :

- Action antiparasitaire

Basophiles :

- Impliqués dans les réactions allergiques

Les monocytes :

- cellules mononuclées - constituent la deuxième ligne de défense (important) - cellules phagocytaires, tuent les bactéries intracellulaires - produisent de nombreuses cytokines et médiateurs de (beaucoup plus que les neutrophiles) - Peuvent être des cellules présentatri (ex : cellules dendritiques), se transformant en macrophages résidents dans les tissus qui possèdent des caractéristiques dépendantes du microenvironnement.

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Les cellules Natural Killer (NK) :

- Cellules mononuclées - Non phagocytaires

- Tuent les cellules infectées et malignes (cancers) du Soi altéré et sont donc des cellules de

veille antitumorale (à retenir) - Secrètent IFNȖ et TNFĮ intérêt dans les cancers.

Toutes ces cellules possèdent les

granulations servent à la réponse antiparasitaire et antibactérienne. Le déclenchement de la réponse immunitaire innée se fait rapidement

Chaque cellule joue un rôle qui lui est spécifique. Ainsi le complément et des peptides appellent les polynucléaires

neutrophiles et les monocytes par chimiotactisme. Ces derniers produisent différents types de cytokines. Les

endotoxines et autres agonistes des TLR sont présents dans les bactéries à éliminer. Les cellules dendritiques et les macrophages réalisent la première

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Les cellules dendritiques (mais aussi les macrophages dans une moindre mesure) digèrent une partie des

Ces cellules

font partie du système innée mais font la liaison avec le système adaptatif.

Sur une même cellule il existe plusieurs récepteurs qui reconnaissent des motifs des agents pathogènes

PRR (Patter Recognition Receptors) ou

PAMPs (Pathogen-associated-molecular-patterns). Les TLR (Toll-Like-Receptors) sont un type de PRR capable de se

lier aux virus, bactéries ou champignons. Ces TLR sont les premiers récepteurs à rencontrer la bactérie et vont donner

le signal de danger à la cellule.

La phagocytose est facilitée par on des bactéries réalisée par des opsonines. Ces dernières sont

des Ac de classe G (IgG1, IgG3) ou des protéines dérivées du complément et facilitent son adhésion à la cellule du système immunitaire. Quand la bactérie est dans le phagocyte (monocyte par ex) il se ré

Enfin la cellule dendritique est LA cellule du système immunitaire innée permettant de faire le lien avec

Des agents pathogènes du Non Soi plus ou moins détruits arrivent face aux cellules dendritiques

et sont reconnues grâce aux TOL, puis internalisés. D qui informent les cellules dendritiques immatures

dans les organes lymphoïdes secondaires). Ces dernières présentigène aux lymphocytes via des cytokines

qui vont avoir une réponse adaptative.

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II. :

a. Généralités : A connaître ++ lymphocytes T et B. Elle est activée grâce à des récepteurs de reconnaissance spécifique mémoire immunologique. b. :

Lymphocytes B (CD19+ et CD20) :

Se différencient en plasmocytes et sécrètent des immunoglobulines à fonction anticorps microorganismes à multiplication extracellulaire.

Lymphocytes T (CD3+)

T " helper » ou " auxiliaire » (marqueur CD4) : aident à la prolifération et à la maturation

t maturation des LT cytotoxiques). Font la liaison avec les attaquants. Ici on est en extracellulaire ! T " cytotoxiques (marqueur CD8) : permettant la destruction intracellulaire (virus). T " régulateurs » (CD4+, CD8+ ) : permettent la régulation de la réponse immunitaire. c. : spécifiques à un antigène pour le reconnaître. Un récepteur peut être spécifiques de plusieurs antigènes différents.

On appelle répertoire immunologique

Il faut du temps pour acquérir ce répertoire immunologique. Durant les deux

premières années le répertoire immunitaire se développent considérablement. Par exemple, les enfants allant à la

son répertoire immunitaire. Spécificité LB : 10^8 Spécificité LT : 2.10^7

La diversité de reconnaissance acquise lors de la maturation des cellules du systèmes immunitaire se fait par

recombinaison des gènes qui codent pour les parties variables lors de la maturation des cellules immunitaires. Il existe deux types de g au niveau des membranes des

lymphocytes : les BcR (lymphocytes B) et TcR (lymphocytes T). Ils ont tous deux constitués de domaines constants

de la cellule.

Le BcR est un IgM membranaire possédant 2 chaînes lourdes et 2 chaînes légères en N ter ayant chacune un

domaine variable spécifique de lg et un domaine constant ancré dans la membrane du LB. Le BcR reconnaît un Ag

natif soluble ou immun complexe.

Le TcR est un homodimère composé de deux chaînes Įȕde même nature permettant la reconnaissance

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d. Molécules du HLA et transport intracellulaire : CMH : polymorphes et sont capables de présenter un peptide

dérivé de lymphocytes (surtout aux LT). Elles sont donc présentes à la surface des CPA et sont assez

sophistiqués.

De plus, elles signent

par les molécules du HLA. (Important lors de greffes) Classe I : surtout reconnu par les LTCD8, exprimées par sauf les GR.

Possèdent Įȕ-2-

micrglobuline, et un domaine transmembranaire. Classe II : surtout reconnu par les LTCD4, exprimés pas les CPAĮt une chaîne ȕ que 2 domaines transmembranaires.

Transport intracellulaire :

Le transport intracellulaire ne se fait pas de la même manière selon le type de récepteurs. Classe I endogène (protéine virale), après dégradation dans le protéasome, sera lié au CMH de classe I puis fixé à la membrane du LT cytotoxique (CD8+)

Classe II : exogène rentre dans un endosome

où il va être dégradé et rejoint par un MHC de classe II. Le complexe ainsi former pourra se lier aux LT auxiliaires (CD4+). Exception : présentation croisée = un Ag exogène peut parfois être associé aux CMH I.

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Il faut, en plus du signal induit par la reconnaissance spécifique, des signaux de costimulation pour induire

dans le phénomène de tolérance). Ces signaux de costimulation sont produits par des molécules accessoires. e. Sélection et expansion clonale : . Ce processus permet la création de cellules effectrices ou de cellules mémoires (persistent et sont : activation, prolifération et maturation. Les cellules mémoires ont la même spécificité que le clone initial vis-à- es de même spécificité.

Sélection et expansion LB :

Obtention de cellules mémoires qui ont un rôle fondamental une réponse plus rapide et plus intense

Obtention de plasmocytes secrétant des Ac anti-Ag 2 dont la machinerie de sécrétion est extrêmement puissante.

Malgré leur petit nombre, ils sont très puissants.

Sélection et expansion des LT CD4+ :

Les cellules effectrices sont les lymphocytes auxiliaires et producteurs de cytokines qui constituent les pivots de

(important) : LTH1 donne la réponse

cellulaire (pathogène intracellulaire, comme les virus ou les bactéries par exemple), LTH2 donne la réponse

humorale (pathogène extracellulaire) et LTH17 donne la réponse inflammatoire (pathogène extracellulaire).

Obtention de cellules mémoires CD4+.

Le détail

comprendre et connaître le mécanisme global ainsi que les différents types de réponses et leurs marqueurs.

Sélection et expansion des LT CD8+ :

Les cellules effectrices sont des LT cytotoxiques.

Obtention de cellules mémoires CD8+.

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thymodépendant : Après première injection : réponse primaire permettant production IgM

1 mois plus tard : réponse secondaire

4j), plus intense, plus prolongée et plus affine.

vaccination.

IgM ou IgG : même spécificité.

Réponse anticorps : activation des LB :

1) des MHC II ainsi que des facteurs de costimulation B7 à la surface du LB.

2) LTH2 CD4 reconnaît peptide + MHC II présenté par le LB ainsi que le signal de costimulation B7/CD28. Cela

/CD40L entraîne un deuxième signal dans LB

3) LTH2 produit des cytokines. Or LB exprime des récepteurs de cytokines. Il y a donc activation, prolifération et

différenciation des LB en plasmocytes sécrétant des anticorps et en LB mémoires.

Lymphopoîèse des LB :

-mémoires et de plasmocytes à

La première phase est indépendante des Ags étrangers et se déroule dans la moelle osseuse. La maturation

exprimant majoritairement des IgM (LB immature) puis IgM et IgD (LB mature).

Les LB matures rejoignent ensuite la circulation sanguine pour atteindre les tissus lymphoides secondaires

(les ganglions lymphatiques notamment).

Vient ensuite une dernière phase dépendante des Ags étrangers et se déroulant dans les ganglions

lymphatiques. Les LB exprimant IgM se différencient soit directement en plasmocytes et cellules mémoires présentant

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