Immunologie fondamentale et immunopathologie
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Bases dimmunologie
Bases d'immunologie. Marc Bailly-Bechet. Master Epidémiologie Univ. Yaoundé Immunologique. Non. Oui. Cellules. Phagocytes. NK cells. Lymphocytes.
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MU4BM123 IMMUNOLOGIE FONDAMENTALE ET INTEGREE
l’immunologie moderne et de préparer aux spécialisations d’immunologie ou des autres domaines de la biologie nécessitant de bonnes connaissances en immunologie (microbiologie parasitologie thérapeutique biotechnologique biologie des cellules sanguines génétique humaine biochimie cancérologie ) Thèmes abordés
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Bibliographie
Immunologie d'E. Espinosa et P. Chillet, Ed. Ellipse Les bases de l'immunologie fondamentale et clinique de A. K. Abbas , A. H. Lichtman, S. Pillai et P. L. Masson. Ed Elsevier (version anglaise ou française) Exercices en immunologie (en préparation) Bianca Petrigniani & Bruno Lemaitre, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes
Ressources en Bibliothèque
Immunologie d'E. Espinosa et P. Chillet, Ed. Ellipse, nouv. éd.
Cours d'Immunologie
Introduction ă l'immunologie
Immunologie
Etude des mécanismes responsables de
l'immunitĠImmunité (munus J cUarge; immunitas J
TiVpenVe ou exempWion Te cUarge)
On distingue
Immunité non spécifique
Immunité spécifique
ImmuniWé Uumorale
ImmuniWé à méTiaWion cellulaire (immuniWé cellulaire)qui ne peut être transmise par le transfert de sérum maiV néceVViWe le WranVferW Te celluleV
Immunité non spécifique
Définition
L'immunitĠ innée (non VpécifiqueH naWurelle) est la 1 ère ligne Te TéfenVe viV-à-viV leV agenWV infecWieux. Nlle eVW miVe imméTiaWemenW. Elle met en jeu différents nodules de défense :1. Nodules constitutifs:
La barrière cutanéo-muqueuVe
Barrière mécanique
Barrière chimique
Barrière biologique
2. Nodules induits:
Cellules :phagocytes, NK, granulocytes
Molécules: compléments, interleukines,
interféron.1. Nodules constitutifs:
La barrière cutanéo-muqueuVe
Peau Muqueuse
la première barrière très efficace contre les intrusions des agenWV infecWieuxElle développe un moyen
de défense appelé : mucuV (VubVWance liquiTe viVqueuVe ricUe en substances antibactérienne)ReVpiraWoireH
TigeVWiveH
géniWo- urinaire1. Nodules constitutif :
Barrières mécaniques
Ont pour but d'empecher la fixaWion
TeV ÓO au revêWemenW cuWané eW
muqueux par des mouvement permanentPériVWalWiVme inWeVWinal
Ecoulement des
liquides biologiques:VueurH urineH larmeVH
Valive
MeVquamaWion
permanenWe TeV coucUeVVuperficielleV TanV WouV
leV épiWUéliumV Toux1. Nodules conVWiWuWifV J
Barrière cUimique
La plupart des liquides contiennent
TeV facWeurV cUimiqueV
bactériostatiques ou bactéricides inhibant la croissance bactérienne.Ph pH aciTe Te la VueurJ
inUibe la croiVVance bacWérienne eW fongiciTe acidité gastrique entre 1 et 2 détruisent la plupartTeV germeV paWUogèneV
ÓucuV J ricUe en enYymeV
inUibanW la croiVVance bacWérienne eW fongiciTeLyVoYymeV J larmeV H
VecréWionV naValeV H
ValiveH larme
LacWoferrineJ cUélaWion Tu
fer (capWe le fer néceVVaire pour la croiVVance bacWérienneMéfenVineJ cuWanéH
pulmonaireH inWeVWinal1. NoTuleV conVWiWuWifVJ
Barrière biologique (flore commenVale)
Flore inWeVWinaleH géniWaleH cuWanée qui
éliminent eW préviennenW la proliféraWion TeV agenWV paWUogèneV.2. Nodules induits:
Cellules J
phagocytes (macrophage, monocytes,
celluleV TenTriWiqueVH polynucléaireV), NK
Molécules: compléments,
interleukines, interféron.2. Nodules induitsJ
La réponVe immuniWaire innée eVW inTuiWe par un signal Tanger émiV VuiWe à l'interaction Vpécifique enWre TeV récepWeurV Tu Voi appeléV PRR (Pattern Recognition Receptors) eW TeV moléculeV Tu non-Voi appeléeV PAMP (Pathogen Associated Molecular Patterns) préVenW au non.PRR (Pattern Recognition Receptors)
(Récepteur de reconnaissance de formePAMP (Pathogen Associated Molecular
Patterns)(modèles moléculaire associés aux paWUogèneV)2. Nodules induits:
Cellules :
Phagocytes
PhagocytesJ Ce VonW TeV éboueurV Te l'organisme capable d'endocyter eW TégraTer TeV ÓO eW leV celluleV sénescentes.La phagocytose se déroule en différentes
éWapeVJ
1. OpVoniVaWion
2. Chimiotactisme
3. Phase d'adhĠrence
4. Phase d'ingestion
5.Destruction
NWapeV Te la pUagocyWoVe
1. OpVoniVaWion (non obligaWoire)
C'est l'interaction directe entre le récepteur et l'antigğne.NWapeV Te la pUagocyWoVe
2. CUimioWacWiVme
Permet d'attirer leV macropUage verV la bacWérie opVoniVée eW ceci grâce aux cUimiokineV. ExempleJ proWéineV bacWérienneV J N-formylH pepeWiTeVAnaphylatoxinesJ iVVueV Tu complémenW
Cytokines (cUimiokineV)
Etapes de la phagocytose
3. Phase d'adhĠrence (reconnaissance)
Etapes de la phagocytose
4. Phase d'ingestion
La formaWion TeV prolongemenWV cyWoplaVmiqueV
(pVeuTopoTeV) puis la formation d'une ǀacuole dans laquelle se trouve la bactérie (pUagoVome).Etapes de la phagocytose
5.Destruction (digestion)
C'est la TigeVWion Te la bacWérie par fuVion Tu phagosome avec TeV lyVoVomeV formanW pUago- lysosomes.Etapes de la phagocytose
Digestion eVW aVVurée par J
A) AciTificaWion eW UyTrolyVaWion par leV enYymeV
(lyVoYymeV H proWéaVeH lipaVeH glucoViTaVe);VuperoxyTe);
(lacWoférrineH TéfenVine).Les différents cellules phagocytaires
1. Le monocyte J
Le monocyWe eVW une cellule Vanguine immature Te la famille TeV leucocyWeVH qui provienW Te la moelle oVVeuVe. CeWWe cellule se Tifférencie une foiV TanV leV WiVVuV où elleV réViTeronWH eW Vera ainVi à l'origine TeV macropUageV eW TeV celluleVTenTriWiqueV.
2. Le macrophage J
C'est la cellule pUagocyWaire par excellence
qui provienW Te la TifférenciaWion TeV monocyWeV. Joue le rôle Te cellule préVenWaWrice d'antigğne, mais Te manière beaucoup pluV occaVionnelle que leV celluleV TenTriWiqueVH elle préVenWe leV moléculeV Te claVVe 1 eW 2 Tu CÓH.3. La cellule dendritique J
C'est une cellule immuniWaire préVenWanW TeV
expansions cyWoplaVmiqueV appeléeV des dendrites, ubiquiWaireVH pluV VpécifiquemenW au niveau Te l'Ġpiderme eW au niveau Tu WUymuV.Les cellules TenTriWiqueV préVenWenW
pratiquement WouV leV PRR membranaireV.4. Les polynucléaires ou
granulocyWeV JCes cellules ne sont pas polynuclééeV mais
préVenWenW TeV noyaux polylobés. On enTiVWingue WroiV WypeV J
Les neutrophiles
4.1. Les neutrophiles J
C'est leV plus nombreux TanV le Vang.
Contrairement aux auWreV celluleV
phagocytaires, leV polynucléaireV neuWropUileV meurenW VuiWe à la pUagocyWoVe.4.2. Les acidophiles J
Les aciTopUileV (ou éoVinopUileV) onW une
action antiparasitaire en TéverVanW Vur eux le conWenu Te leurV granuleVH eW jouenW un rôle mineur TanV l'allergie4.3. Les basophiles J
Sont leV moinV nombreux eW jouenW un rôle eVVenWiel TéverVenW le conWenu Te leurV granulaWionVH TonW Te l'histamine qui acWive la réacWion inflammaWoire. ManV leurV granulations on Wrouvera égalemenW Te l'hĠparine qui empêchera la coagulaWion Vanguine eW qui augmenWera la perméabilité TeV capillaireVH augmenWanW la réacWion inflammatoire eW faciliWanW la TiapéTèVe.5. Le mastocyte J
Ils jouanW un rôle primorTiale TanV leV allergies.Le maVWocyWe conWienW TeV granulaWionV
contenant Te l'histamine, Te l'héparine eW Te la sérotonine.Tout comme le polynucléaire baVopUileH le
mastocytes a Tonc pluVieurV effeW J AcWivaWion eW amplificaWion Te la réacWion inflammaWoireHTiminuWion Te la coagulaWion VanguineH
augmenWaWion Te la perméabiliWé TeV capillaires faciliWanW la TiapéTèVe.2. Nodules induits:
Cellules J
phagocytes (macrophage, monocytes,
celluleV TenTriWiqueVH polynucléaireV), NK
Molécules: compléments,
interleukines, interféron.2. Nodules induits:
Cellules J
NK
La cellule NO Térive Tu progéniWeur lympUoïTe au niveau Te la moelle oVVeuVe. Nlle ne un lympUocyWe T.Reconnaissance de la cellule cible par les NK
Les NO reconnaiVVenW la préVence Te Vignaux Te
détresse ou d'infection eW s'assurent que leV moléculeV présentes en ViWuaWion normale ne VonW pluV expriméeV . CeWWe Touble liaiVon eVW aVVurée par Teux WypeV Te récepteursJLa cellule NO peuW Wuer leV celluleV cibleV Te
manière VponWanéeH en faiVanW inWervenir leV moléculeV Te claVVe 1 Tu CÓH. elle préVenWe Teux granTV WypeV Te récepWeurV J Récepteur acWivaWeur ayanW comme liganT le " ligand acWivaWeur » préVenW à la Vurface TeV celluleV Te l'organisme. Reconnaissent leV moléculeV viraleVH VoiW leV moléculeV VWreVV La WranVTucWion Tu Vignal implique TeV moWifV inWracellulaire (ITAÓJ immunoreceptor WyroVine baVeT acWivaWory moWif ).Récepteur inUibiWeur ayanW comme liganT leV
molécules Te claVVe 1 Tu CÓH qui VonW expriméeV par WouWeV leV celluleV VaineV nuclééeV Te l'organisme. La WranVTucWion Tu Vignal implique TeV moWifV inWracellulaire (ITIÓJ immunorecepWorWyroVine baVeT inUnibiWory moWif ).
MĠcanisme d'action des cellules NK J
Le TéclancUemenW Te l'actiǀitĠ TeV celluleV NO est TéWerminé par la VommaWion TeV Vignaux inUibiWeur eW acWivaWeur reçuV par la cellule NO.1 er mécanisme
Si la cellule cible exprimenW TeV récepWeurV Te l'apoptose Wel que CM95H une lyVe VanV VécréWionTeV facWeurV cyWolyWiqueV.
L'interaction Te CM95 avec le liganT Vur la celluleNK inTuiW une forme Te VuiciTe cellulaire.
Théorie Tu " miVVing Velf »
Dans leV conTiWionV normaleV la cellule cible préVenWe à Va Vurface le liganT acWivaWeur eW leV moléculeV Tu CÓH-I. Le récepWeur acWivaWeur eVW Tonc acWivé Te manière permanenWe. ÓaiV la WranVmiVVion Tu Vignal par MAP-12 eVW inUibée par la liaiVon TeV moléculeV TuCMH-I au récepteur inUibiWeur.
2 me mécanisme
3me mécaniVme
Mécanisme AMCC (AnWiboTy TepenTenW cell-meTiaWeT cytotoxicity) Les anWicorpV (Ig-G) jouenW un rôle d'opsonine pour la phagocytose, maiV pour TeV celluleV enWièreV leV anticorps Ve fixenW Vur TeV anWigèneV à la Vurface. LeV cellules NK préVenWenW TeV récepWeurV RŃc qui vonW reconnaitre le fragmenW Fc TeV anWicorpV (parWie constante) inTuiVanW la lyVe Te la cellule cible. Elle met en jeu différents nodules de défense :1. Nodules constitutifs:
La barrière cutanéo-muqueuVe
Barrière mécanique
Barrière chimique
Barrière biologique
2. Nodules induits:
Cellules :phagocytes, NK, granulocytes
Molécules: compléments, interleukines,
interféron.2. Nodules induits:
Cellules J
phagocytes (macrophage, monocytes,
celluleV TenTriWiqueVH polynucléaireV), NK
Molécules: compléments,
interleukines, interféron.2. Nodules induits:
Molécules: ComplémenW J
Le complémenW eVW un VyVWème vingWaine Te
proWéineV qui vonW réagir en caVcaTe leV uneV avec les auWreV.Ce VonW TeV proWéineV VolubleV
Synthétisées par leV foieH monocyWeVH leV
macrophage. Ce VonW YymogèneVH autrement TiW TeV proWéineV circulanW à inacWif eW acWivéeV par clivage proWéolyWique (Vauf le facWeur M)Elle subissent une protéolyse (clivage)
Activation en cascade
Le buW Tu complémenW eVW
d'actiǀer la réponVe inflammaWoireH
de faciliWer la pUagocyWoVe TeV bacWérieV
virulente non pUagocyWableV TirecWemenW eW pluV parWiculièremenW Te TéWruire la cellule cible.Les ǀoies d'actiǀation et les molĠcules
du complément JOn distingue 3 ǀoies d'actiǀation du
complément JLa voie classique.
La voie MBP (ou voie MBL, ou encore
voie du mannose).La voie alterne.
1. AcWivaWion Tu complémenW par la
voie classique J La liaison de C1q ă l'anticorps actiǀe C1r qui clive proenzyme C1s qui acWive la voie claVViqueC1s clive C4 eW C2 en Teux granTV fragmenWVH C4b
classique (C4BC2a) à la surface du microorganiVme.Cette enzyme clive le C3 en C3a eW C3b.
C3b lie auVVi la C3 converWaVe. L'ensemble forme
la C5 converWaVe claVVique C4bC2aC3b qui cliveC5 en C5a eW C5b.
Activation du complément J Voie TeV lecWineV
2. ÓASP 2 clive C2 eW C4 pour former pour former la C3
convertase claVVique. La voie des lecWineV Ve TiVWinguenW Te la voie claVVique que par la manière TonW elle eVW miVe en rouWe.1. La ǀoie alterne est actiǀĠe par l'hydrolyse de C3 par l'eau pour former C3a et C3b.
Activation du complément J Voie TeV lecWineV
Attack Complex)
1. C5b recrute C6 et C7, Le compledže formĠ s'insğre dans
C8.2. ŃixaWion eW polymériVaWion Tu complexe C9. Le C9 eVW
Uomologue à la perforine uWiliVé par leV lympUocyWeV pourWuer leurV cibleV.
CMH ( Complexe majeur d'histocompatibilitĠ )3.1. CMH ( complexe majeur
d'histocompatibilitĠ ) Ces moléculeV onW d'abord éWé TécriWeV TanV le cadre Tu rejeW Te greffe eW onW éWé nomméeV JComplexe Óajeur d'HistocompatibilitĠ, Tonc
c'est l'antigğne Tu Voi.CMH ( complexe majeur
d'histocompatibilitĠ ) Un enVemble Te pluVieurV gèneV localiVéV Vur le braV couWV Tu cUromoVome 6 eW qui s'Ġtend sur quaWre millionV Te paireV Te baVe.Le CMH comprend 3 classes :
CMHICMH II
CMH III
Il se distinguent par la fonction et
l'edžpression de leurs produits (appelĠs molécules CMH I, CMH II et CMH III) CMHICMH II
Les molécules CMH I et CMH II
Sont impliquées dans la présentation
d'antigğne (HLA͗ HistocompatibilityLeucocyWe AnWigen)
CMHI ͻ TroiV gèneV TeV moléculeV Te préVenWaWionCMH II
ͻ Six gèneV TeV moléculeV Te préVenWaWion TeCMH III
réponse immunitaire (hydrolase, hormonesVWéroïTienneV)
Gènes impliquéV TanV la réponVe
immune J o TNŃ ɲ. Figure 01JOrganiVaWion généWique Tu locuV Tu CÓH Figure 01JOrganiVaWion généWique Tu locuV Tu CÓH3.2.Propriétés généWiqueV Tu CÓH
1.PolygéniVme
2.TranVmiVVion en HaploWype
3. PolymorpUiVme
4. CoTominance
Propriétés génétiques du CMH
On distingue 4 propriétés génétiques
fondamentales du CMH1.PolygéniVmeJ il exiVWe pluVieurV gèneV coTanW
claVVe II Vix gèneV pour la claVVe II ( HLA-MRAH DQB)Propriétés génétiques du CMH
2. TranVmiVVion en HaploWypeJ on reçoiW Tonc un
groupe Te gèneV Te noWre père eW un auWre Te noWre mère. On appelle cUaque groupe Te gèneVH un UaploWype.3. PolymorpUiVmeJ il exiVWe pluVieurV varianWeV
(allèles) Te cUaque gène pour cUaque locuV auVein Te la populaWion Uumaine.
4. CoTominanceJ pour cUaque locuVH le gène
d'origine paWernelle eW le gène d'origine maWernelle VonW expriméV TanV la même cellule.HLA-I (Ag Te claVVe I ) J
Dimères proWéique conVWiWué TeJ
Une cUaîne lourTe glycoVylée ɲ (44 kMa).
Une cUaîne légère ɴ2 microglobuline (11H5 kMa).La cUaîne lourTe formenW un complexe Te WroiV
régions avoiVinanWeV VynWUéWiVé par leV gèneVLa VynWUèVe Te la cUaîne légère ɴ2
microglobuline eVW conWrôlée par un gène situé Vur le chromosome 15 chez lGUomme.La chaine lourde comprend:
3 TomaineV exWracellulaireV ɲ1, ɲ2, ɲ3.
1 Tomaine WranVmembranaire.
1 Tomaine cyWoplaVmique.
La chaŠne lourde interagit aǀec la ɴ2m par son domaine ɲ3. Les domaines ɲ1 et ɲ2 forment le site de liaison du peptide antigénique.HLA-II (Ag Te claVVe II ) J
Dimères protéique constitué de:
Une cUaîne lourTe glycoVylée ɲ (31-34 kMa) .Une chaîne légère ɴ (26-29 kMa).
La chaîne lourde et la chaîne légère sont formées par leV gèneV MRH MPH MQ. MRAH MQA eW MPA pour la synthétise de la chaine ɲ .Elles comprennent toutes les deux :
2 domaines edžtracellulaires ɲ1, ɲ2 et ɴ1, ɴ2 .
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