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| accueil | immun 1-06: Production et distribution des anticorps; dynamique de la réponse anticorps primaire et secondaire; répertoire |
<-- cours --> |
objectifs pédagogiques (*) ------------------courte Présentation du cours immun06 YouTube--------------------- |
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- décrire les classes d'Ig présentes dans les différents tissus et dans les sécrétions et décrire le mécanisme de transcytose des IgG et des IgA (distribution des classes d'Ig: immun1-03; compartimentation: immun1-16) | |
définitions générales - messages |
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| réponse anticorps de type primaire | = réponse anticorps obtenue lors de la première stimulation par antigène. Il s'agit généralement d'une réponse de faible intensité, peu durable (quelques semaines), apparaissant après un délai de 3-7 jours après le contact avec l'antigène, constituée principalement d'IgM (fig1: réponse anticorps primaire et secondaire). La réponse anticorps de type primaire résulte de la production d'anticorps par des lymphocytes B peu différenciés. De nombreux antigènes induisent cette réponse à chaque contact (il n'y a pas d'évolution de la qualité ni de l'intensité au cours des réponses Ac). |
| réponse anticorps de type secondaire | = réponse anticorps obtenue dans le cas d'une stimulation répêtée ou prolongée par un antigène "immunogène". Il s'agit généralement d'une réponse de forte intensité, durable (plusieurs mois), constituée d'Ig de différentes classes. (fig1: réponse anticorps primaire et secondaire) La réponse anticorps de type secondaire résulte de la production d'anticorps par des lymphocytes B différenciés. |
| répertoire lymphocytaire | = ensemble des lymphocytes de spécificités différentes qui sont présents à un instant t dans un organisme (plusieurs dizaines de milliers de spécificités); le répertoire théorique peut être estimé, mais le répertoire réel n'est pas mesurable (diversité +++) . Le répertoire détermine la capacité de réponse de l'organisme à un antigène. La taille du répertoire est bien supérieure chez les mammifères que chez les poissons (immunologie comparée). Le répertoire évolue dans le tempschez un individu : - son renouvellement est assuré par la production de nouveaux lymphocytes par les organes lymphoïdes primaires, de façon à remplacer les cellules "vieillissantes". La production sous forme de clones lymphocytaires maintient la diversité (avec des récepteurs à l’Ag ≠par des processus génétiques aléatoires). (fig2: génétique de la diversité des anticorps). - les clones lymphocytaires spécifiques prolifèrent en réponse à l'antigène et leur proportion augmente donc dans le répertoire en réponse aux stimulations immunes: adaptation du répertoire aux stimulations. Les lymphocytes différenciés par plusieurs stimulations persistent plus longtemps (--> mémoire immune). (cf tableau 1: comparaison des réponses Ac I et II) |
| homéostasie | = ensemble des mécanismes de régulation assurant le maintien des paramètres biologiques dans un intervalle normal ("constantes biologiques"). Dans le cas du système immunitaire, l'homéostasie concerne le nombre total des lymphocytes et des cellules immuno-compétentes, la concentration globale des Ig, des cytokines.... (fig3: électrophorèse plasmatique pour vérifier la production d'Ig diverses:pic large, fig4: exemple du taux normal des leucocytes chez le chien) Il existe des variations physiologiques des constantes immunes, par exemple en fonction de l'âge, ou du cycle sexuel.. |
| transcytose | = capacité de certaines Ig (IgG et IgA) à passer à travers des barrières épitheliales par le biais de récepteurs et de mécanismes régulés (cf tableau 2: différences entre RFc et récepteurs de transcytose) - les IgG subissent le mécanisme de transfert de l'immunité maternelle en passant à travers les barrières des conduits lactifères dans les premiers jours de la lactation (production du colostrum) et du placenta en fin de gestation (chez les primates, carnivores et rongeurs). La concentration obtenue dans le colostrum et le placenta peut être 10x supérieure à la concentration sérique. - les IgA peuvent passer à travers les épitheliums des muqueuses en se transformant en IgAs (une partie du récepteur se clive au cours de la transcytose, formant la "pièce sécrétoire". On trouve des IgA dans toutes les sécrétions des muqueuses (mucus, salive, larmes..). La concentration des IgAs dans la bile est 20x supérieure à la concentration des IgA dans le sérum. (fig5: transcytose des IgA et transformation en IgAs) |
| clone (cf cours immun1-14) | = ensemble d'individus ou de cellules dérivés d'une seule cellule ou d'un seul organisme initial, soit par division cellulaire dans le cas des cellules, soit par reproduction asexuée dans le cas des organismes, et qui, par conséquent, possèdent tous la même constitution génétique. On parle d'anticorps monoclonal (mAb) pour désigner un anticorps produit au laboratoire par un clone lymphocytaire "immortalisé" |
| synthèse d'un anticorps à partir des librairies VDJ (cf structure: immun1-03 et ontogénèse immun 1-17) | La synthèse d'une chaine d'Ig fait intervenir plusieurs gènes, appelés V, D, J, C, qui subissent un phénomène particulier de sélection et regroupement, appelé "réarrangement", (fig2: génétique de la diversité des anticorps, cf: cours de génétique et Biologie moléculaire). Ces processus caractéristiques des lymphocytes interviennent au cours de la différenciation d'une cellule souche en lymphocyte mature : - Les gènes V, D, J et C sont organisés en "librairies", qui regroupent un grand nombre de copies légèrement différentes les unes des autres (cf tableau 3). Il existe plusieurs librairies pour les chaines H et L des anticorps (et aussi pour les chaines alpha et beta du récepteur TCR) - les librairies V, D et J de chaque chaine subissent dans chaque clone en cours de production un mécanisme de recombinaison: sélection aléatoire d'un allèle au sein de chaque librairie puis délétion du reste de la librairie (ce qui fait que chaque spécificité lymphocytaire correspond donc à un réarrangement aléatoire propre à ce clone = idiotype). Seul l'ensemble des copies du gène C persiste dans le lymphocyte mature: ceci permet à un lymphocyte B de produire les différents isotypes d'un même anticorps (cf commutation isotypique: immun1-15). |
schémas et figures |
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tableaux |
tab1: réponse anticorps |
primaire |
secondaire |
| antigène susceptible d'induire la réponse | tout antigène |
antigène immunogène (essentiellement les antigènes protéiques) |
| délai d'apparition de la réponse (cf figure 1 ) | dès la 1ère exposition, en moins d'une semaine; réapparait à l'identique lors de chaque stimulation par l'antigène |
exposition prolongée: passage progressif d'une réponse primaire à une réponse secondaire en environ 10-15 jours |
en cas de ré-exposition: réponse très rapide avec un pic à 2 jours (=phénomène de mémoire immune) |
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| quantité d'anticorps | faible-moyenne |
forte-intense (10-1000 fois la quantité produite durant la réponse primaire) |
| persistance de la réponse anticorps (après disparition de l'antigène) | < 1 mois (disparition en quelques jours-semaines des lymphocytes producteurs) |
> 1 an (plateau puis diminution progressive) (persistance longue des lymphocytes producteurs: plusieurs mois) |
| classe d'Ig | principalement IgM |
réponse complexe composée de plusieurs classes et sous-classes (principalement IgG et/ou IgA et/ou IgE) |
| fonctions biologiques | essentiellement agglutination, activation du complément et précipitation |
toutes fonctions biologiques des anticorps (selon quantité et classe produites) |
tab2: récepteurs et fixation des Ig aux cellules |
RFc (RFc gamma, epsilon, alpha) |
récepteurs de transcytose des Ig (pIg et FcRn) |
| expression | cellules immunocompétentes (plusieurs RFc ≠: effets ≠ selon types cellulaires et classes d'Ig) |
barrières epitheliales (muqueuses, placenta) |
| rôle | activation des cellules par les complexes Ag-Ac: opsonisation- phagocytose, ADCC, dégranulation.. (fonctions différentes selon les espèces) |
transcytose des IgAs (muqueuses) et des IgG (colostrum, placenta) |
| régulation | expression variable selon l'état d'activation des cellules |
expression constante, ≠ selon l'espèce (passage placentaire +/-) |
élements d'application et de raisonnement |
| Le taux d'Ig de chaque classe dans un territoire donné est constant (il dépend de l'homéostasie immune générale et des mécanismes de distribution par diffusion passive ou transcytose). En revanche, le taux d'anticorps contre un antigène donné est extrêmement variable, en fonction des modalités d'exposition à cet antigène. |
| La réponse anticorps de type primaire peut se produire à chaque nouvelle stimulation ou lors de stimulation prolongée par un même antigène, mais elle est souvent masquée par une réponse de type secondaire beaucoup plus forte. Dans le cas où on recherche une infection inapparente, l'analyse des différentes classes d'Ig produites permet de distinguer une infection active (présence d'IgM) d'une infection passée (persistance d'IgG). |
| Les mécanismes de diversité génétique des Ig assurent le renouvellement constant du répertoire lymphocytaire, en générant chaque jour de façon aléatoire des milliers de clones différents. A partir d'un précurseur qui possède l'ensemble des gènes des Ig, le processus de différenciation aboutit à la génération de nombreux clones lymphocytaires qui ne conservent chacun qu'un gène dans les librairies VDJ, et donc qu'une spécificité. Des mécanismes d'"éducation" et de régulation vérifient ensuite que les clones produits ne provoquent pas de réactions auto-immunes (immun1-17). |
| Des techniques très sophistiquées de biologie moléculaire permettent d'identifier les gènes réarrangés dans un clone lymphocytaire, permettant d'identifier quels gènes sont impliqués dans la reconnaissance d'un antigène (par exemple: TCR Valpha2Jalpha12-Vbeta14). Ces techniques sont actuellement reservées à des recherches fondamentales. |
- quel intérêt y a t'il à rechercher des IgG à la fois dans le sang et dans le liquide cephalorachidien ? à faire une étude cinétique?
- décrire différentes courbes de dosage des Ig, des classes d'Ig et des anticorps (comparaison des facteurs de variation du taux des Ig totales, des classes d'Ig et du taux des anticorps spécifiques d'un Ag donné)
- quels sont les moyens d'étude d'un clone lymphocytaire possédant une spécificité donnée ?
| cf TDimm1 | - commenter différents résultats expérimentaux illustrant le taux des classes d'Ig dans les différents compartiments et les sécrétions de l'organisme - commenter différents résultats expérimentaux illustrant la cinétique de la réponse anticorps au cours d'une vaccination - commenter différents résultats expérimentaux illustrant la qualité et l'intensité de la réponse anticorps au cours d'infections aigües ou chroniques |
| cf TDNP1 | étude d'articles illustrant la distribution et les fonctions des anticorps |
références et cours disponibles |
cours de Génétique sur la production des Ig.
pour en savoir plus :
- immunogénétique: http://imgt.cines.fr/textes/IMGTrepertoire/
page réalisée par le Dr Delphine Grézel, VetAgro Sup, Campus Vétérinaire de Lyon, le 1/02/13 . Merci pour les corrections, commentaires et suggestions ( delphine.grezel@vetagro-sup.fr)