2
3
4
5
6
| accueil | immun 1-04 : Fonctions des anticorps (Ac) |
<-- cours --> |
objectifs pédagogiques (*) ------------------courte Présentation du cours immun04 YouTube--------------------- |
|
|
- décrire les principales fonctions des anticorps à l'aide de schémas : agglutination, précipitation, neutralisation, activation du complément, activation cellulaire | |
définitions générales - messages |
|
| neutralisation | = capacité d'un anticorps à inhiber l'activité biologique d'un antigène (fig1 : neutralisation). La neutralisation peut se mesurer en comparant l'activité biologique d'un antigène en présence ou en absence d'anticorps. La neutralisation peut bloquer de nombreuses activités biologiques : la toxicité de différentes molécules (toxines bactériennes..), la pénétration intracellulaire des micro-organismes, l'activité enzymatique.. |
| agglutination | = capacité d'un antisérum (= mélange d'anticorps) à former des agglutinats, visibles à l'oeil nu, en présence d'antigènes particulaires (fig2 : agglutination). L'agglutination peut concerner des : - particules inertes (billes de latex recouvertes d'antigène : tests de diagnostic) - µorganismes (virus un peu moins car petits) et parasites : les agglutinats ont un rôle anti-infectieux car ils imitent la mobilité des agents agglutinés et augmentent leur phagocytose - cellules (hématies..) dans le contexte de troubles immunopathologiques. Le problème le plus fréquent est le rejet des transfusions d’hématies de groupe sanguin ≠ du receveur. |
| précipitation | = capacité d'un antisérum à former un précipité en présence d'antigènes solubles (fig3 : précipitation et zone d'équivalence). Ces complexes macromoléculaires ont surtout un rôle d’élimination des antigènes (par phagocytose). |
| activation du complément par l'anticorps | = capacité d'un complexe antigène-anticorps à provoquer l’activation du système enzymatique plasmatique du complément, à la surface de membranes, par la voie classique d'activation du complément. L'activation du complément augmente les capacités microbicides et inflammatoires (fig4 : activité cytolytique du complément activé par les complexes Ag-Ac) |
| RFc | = récepteur membranaire pour la fraction Fc des Ig, permettant à une cellule immunocompétente de fixer des anticorps ou des complexes antigène-anticorps; la cellule développe sa réponse biologique efficace en réponse aux complexes antigène-anticorps. : il s’agit d’une action dirigée (fig5: reconnaissance spécifique et reconnaissance "orientée") |
| Il existe une dizaine de R-Fc différents: on les distingue principalement par leur affinité pour les sous-classes d'IgG et/ou les IgE, et par leur expression par tel ou tel type de cellule immunocompétente (macrophage, neutrophile, éosinophile, mastocyte..). La diversité des R-Fc assure une réponse de chaque type cellulaire, modulée par la classe et de la quantité des anticorps produits (cf tableau 2 du cours immun1-06) | |
| activation cellulaire par les anticorps | = capacité d'un complexe antigène-anticorps à activer des cellules immunocompétentes via le RFc. Selon le type cellulaire, de très nombreuses fonctions sont alors exercées, par exemple pour lyser la cible porteuse de l'antigène (phagocytose, dégranulation..). |
| opsonisation/ opsonine | = molécule assurant l'opsonisation, c'est à dire capable de recouvrir une cible pour augmenter sa phagocytose par une cellule doté de récepteurs pour les opsonines (fig6: opsonisation par les opsonines non spécifiques et les anticorps). On distingue 2 types d'opsonines qui agissent de façon synergique: - les anticorps, qui participent à un complexe RFc-anticorps-antigène sur la cible (reconnaissance dirigée de la cible en raison d’Ag à sa surface). - les opsonines non spécifiques capables de se fixer sur les structures microbiennes, tels le facteur C3 du complément, qui participent à un complexe substance microbienne activatrice-opsonine-récepteur pour l'opsonine (exemple: paroi bactérienne -C3b du complément-RC3b du neutrophile). |
| zone d'équivalence | = concentration d'un antisérum assurant le maximum de précipitation d'une concentration connue d'antigène (fig3: précipitation et zone d'équivalence) Le complexe macro-moléculaire précipitant se dissout progressivement si on augmente la quantité d’ Ac à quantité d’Ag fixe (ou réciproquement). |
| réponse anticorps polyclonale | = mélange d'anticorps obtenu dans le sérum en réponse à une stimulation par un antigène (on parle d'antisérum quand la réponse polyclonale est obtenue par immunisation volontaire). Le terme de polyclonal indique que le mélange est issu de la production de plusieurs clones lymphocytaires (chacun reconnaissant un épitope). La difficulté de la notion d'anticorps résulte de l'ambiguitédes termes : - Ig versus Ac - Ac versus «réponse Ac». Un anticorps est une molécule produite par un clone lymphocytaire en réponse à un épitope sur un antigène (échelle cellulaire) et la réponse Ac est à l'échelle de l'organisme (en fait l'organisme produit un ensemble de plusieurs anticorps reconnaissant chacun des épitopes d'un antigène, voire même de très nombreux anticorps contre plusieurs antigènes d'un µorganisme). |
schémas et figures |
|
tableaux |
tableau 1: effets biologiques des anticorps |
classes d'Ig concernées | cellules immuno-compétentes impliquées | principal effet biologique | ||
| fonctions propres des anticorps (=possibles avec des anticorps purifiés) | neutralisation |
IgG >> IgA |
inhibition de l'activité biologique d'un antigène (toxine..) | ||
agglutination |
IgM > IgA > IgG |
élimination des particules reconnues par la voirie tissulaire | |||
précipitation |
IgG |
élimination des complexes reconnus par la voirie tissulaire | |||
| fonctions indirectes des anticorps (=nécessitent des facteurs annexes aux anticorps: complément, cellules) | IgM > IgG |
inflammation et augmentation de l'activité anti-microbienne | |||
activation des cellules immunocompétentes (fixation des Ac sur les cellules par les récepteurs de la partie Fc des Ig= RFc) |
opsonisation |
IgG > IgA |
neutrophiles (IgG, IgA) et monocytes-macrophages (IgG) |
augmentation de la phagocytose anti-bactérienne | |
ADCC (= Antibody Dependant Cell Cytotoxicity) |
IgG > IgE |
éosinophiles |
activité anti-parasitaire et inflammation | ||
dégranulation |
IgE > IgG |
mastocytes et basophiles, éosinophiles |
inflammation | ||
tableau 2: conditions de réalisation des fonctions des Ac |
neutralisation | agglutination/précipitation | activation du "système du complément" | activation cellulaire | |
| fonctions | bloquer la fonction biologique d'un antigène (toxine, facteur microbien d'adhésion cellulaire..) | former des gros complexes cibles-Ac qui sont insolubles et précipitent (provoquant un processus d'élimination des complexes et d'activation de l'inflammation) | former des complexes Ag-Ac qui provoquent l'activation des protéines du complément | provoquer la reconnaissance d'une cible désignée par des Ag (en présence d'Ac) par une cellule immunocompétente exprimant des RFc | |
| conditions sur l'Ag | Ag impliqué dans la virulence (toxine soluble, facteur d'adhésion..) | quantité importante d'un antigène présentant de nombreux épitopes (formation de réseaux) | Ag à la surface de membranes (bactéries gram-, virus enveloppés, parasites..) | Ag à la surface de cibles cellulaires, parasitaires ou bactériennes | |
| agglutination: antigène particulaire (hématies, bactéries entières..) | précipitation: antigène soluble | ||||
| conditions sur les Ac | Ac très affins, en quantité suffisante, reconnaissant un épitope impliqué dans l'activité biologique : très généralement IgG | ensemble d'Ac reconnaissant plusieurs épitopes sur les cibles (antiserum); conditions de concentrations optimales ("zone d'équivalence"); en desous de cette concentration il n'y a pas assez de complexes et au dessus les macro-complexes se dissolvent car chaque Ac n'est plus fixé que par un paratope. |
l'activation du complément intervient souvent lorsqu'il y a excès de complexes Ag-Ac | chaque type cellulaire réagit à une classe différente d'anticorps (réponse variable selon le type de stimulation) On parle d'opsonisation lorsque les Ac facilitent la phagocytose de la cible par des macrophages ou neutrophiles |
|
| fréquence d'obtention | non systématiques, souvent tardifs | fréquents en début-milieu de réponse immune ou lors de processus de stimulation chronique | fréquents et précoces | fréquents mais tardifs | |
élements d'application et de raisonnement |
| La fonction de l'anticorps est de fixer l'antigène sous forme de complexes Ag-Ac. Des effets biologiques peuvent en découler de façon directe (neutralisation, agglutination, précipitation) ou indirecte (activation du complément et des cellules): par souci de simplification on parle de fonctions biologiques. |
| Les différentes fonctions des anticorps permettent au système immunitaire d'adapter la réponse en fonction des stimulations : certains mécanismes sont plus efficaces contre les bactéries d'autres contre, les virus ou les parasites. |
| Les différentes fonctions des anticorps ne sont pas toutes exercées en même temps: elles dépendent de la quantité d'anticorps disponible, et se "concurrencent". La taille des complexes est un critère important (en présence de beaucoup d'anticorps, les complexes sont plus petits et n'activent pas les mêmes fonctions). |
| La classe, l'affinité et la quantité des anticorps produits durant la réponse immune influencent le type de fonctions exercées. Ces différents paramètres évoluent durant la réponse immune (différences réponse anticorps primaire et secondaire). |
| Les fonctions des anticorps ont également des applications in vitro, pour le diagnostic ou pour purifier des antigènes (par "chromatographie d'affinité"). |
- comment expliquer le phénomène de disparition du précipité pour une concentration supérieure à la zone d'équivalence? quelles en sont les conséquences biologiques?
- comment expliquer les différences de réponse des cellules à l'activation par les anticorps?
- lister des fonctions des anticorps efficaces dans la lutte anti-bactérienne (bactéries intra ou extracellulaires) ? anti-virale ? anti-parasitaire ?
- lister les fonctions des anticorps dans le sang? dans un tissu infecté? dans une muqueuse?
- quelles sont les fonctions des anticorps qui persistent dans un transfert hétérospécifique (sérothérapie hétérospécifique)?
références et cours disponibles |
pour en savoir plus : http://pathmicro.med.sc.edu/mayer/ab-ag-rx.htm
- chromatographie d'affinité: http://www.123bio.net/cours/chromato/affinite.html
"Precipitation at equivalence and equilibrium: a method for the determination of equilibrium constants of reaction between multideterminant antigen and specific polyclonal antibodies." Pokric B, J Chem Inf Comput Sci. 2000 May-Jun;40(3):524-9.