L'antigène et l'anticorps

Cours 5: Antigène - Anticorps

Apprentisage autodidacte

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Les objectifs évaluateurs

Associer les différentes classes d’immunoglobulines à leurs fonctions spécifiques et leurs valences.

Représenter schématiquement la structure d’un anticorps.

Expliquer le mécanisme de production d’anticorps (réponse immunitare à médiation humorale).

Distinguer la réponse primaire de la réponse secondaire.

Antigène

Qu'est-ce que c'est un antigène?

ANTIGEN = ANTIbody GENerate

Un antigène est toute molécule (ou complexe moléculaire) qui peut être reconnue d’une façon spécifique par un Ac, des LT et/ou LB. Un antigène:

• est reconnu spécifiquement par le système immunitaire (Ac, cellules immunitaires) (on parle alors de capacité antigénique)
• Induit une réponse immunitaire (on parle de capacité immunogénique)

Le terme d’Ag désigne une fonction et non une structure.

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Les antigènes

Quelques définitions

Immunogène = substance capable d’induire une réponse immunitaire humorale ou/et à médiation cellulaire. Capacité immunogénique = induit une réponse immunitaire Capacité antigénique = est reconnu spécifiquement par le système immunitaire. Haptène = substances de faible poids moléculaire immunogène uniquement si elles sont couplées préalablement à des molécules porteuses appropriées. Un haptène seul n’est donc pas immunogène.

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Tu veux en apprendre plus sur les antigènes? Regarde la vidéo.

Encore sur l'antigène

Les Ag solubles sont sécrétés par les cellules ou les microbes: toxines, les Ag de surface sont exprimés sur la membrane cellulaire et les Ag internes sont détectables qu’après destruction de la cellule.

Quelques définitions

Epitope

Reconnaissance de l'antigène

Les Ac ne peuvent se lier à un agent infectieux entier. Seules les petites fractions de l’Ag ont la propriété de se combiner avec les Ac spécifiques ou avec les lymphocytes sensibilisés. Ces fractions s'appellent Site antigénique ou déterminant antigénique ou épitope. L'épitope est donc la fraction de l’Ag qui se lie aux Ac spécifiques ou aux lymphocytes sensibilisés. Chaque molécule protéique est une mosaïque d’épitopes différents, Identiques et répétitifs.

L’Ag peut être reconnu directement par les cellules immunocompétentes ou/et être présenté, «servi» par les cellules spécialisées dans la présentation d’Ag. Lymphocyte B: Reconnaît les Ag solubles et les Ag particulaires dans leur forme native par le BCR (Ig de surface) Lymphocyte T: Réponse immune restreinte par le CMH.

Lymphocytes t

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Epitope

Production d'anticorps

La théorie de la selection clonale

Chacune des cellules productrices d’anticorps est capable de produire un seul type d’anticorps agissant avec un seul antigène. Le processus de la stimulation des lymphocytes B par l’antigène est expliqué par la théorie de la sélection clonale (T. Burnet 1957). Selon cette théorie, l’organisme possède initialement des cellules capables de synthétiser les anticorps correspondant à n’importe quel antigène - le chiffre des combinaisons possibles dépasse 10 millions. Chaque lymphocyte fabriquera un anticorps particulier. Cet anticorps est exprimé sur la membrane cellulaire et il sert de récepteur pour l’antigène lors de la rencontre de lymphocyte B avec l’antigène correspondant.

Théorie de la sélection clonale

réfléchir

Pour commencer, regarde cette vidéo sur la théorie de la sélection clonale et identifie les différentes étapes de l'immunité adaptative humorale. Elles conduisent à la sécrétion d'anticorps spécifiques d'un antigène. Cette vidéo illustre une série de concepts déjà abordés en cours. C'est l'occasion de faire les liens entre les différents cours.

Tâche: Observe la vidéo. Identifie et note les différentes étapes de l'immunité adaptative humorale. Compare ensuite ce que tu as noté avec ma réponse en cliquant sur 'REFLECT' en haut à doite.

Le lien

Les postulats de la théorie de la sélection clonale sont les suivants:

chaque lymphocyte possède des récepteurs qui lui permettent de reconnaître un seul antigène

Tous les lymphocytes ont besoin de la présentation de l'antigène par une CPA pour être activés

les cellules d'un clone possèdent des récepteurs d'antigène différents

Sesiones de aprendizaje / 02

Correcte!

Le processus de la stimulation des lymphocytes B par l’antigène est expliqué par la théorie de la sélection clonale (T. Burnet 1957). Selon cette théorie, l’organisme possède initialement des cellules capables de synthétiser les anticorps correspondant à n’importe quel antigène - le chiffre des combinaisons possibles dépasse 10 millions. Chaque lymphocyte fabriquera un anticorps particulier. Cet anticorps est exprimé sur la membrane cellulaire et il sert de récepteur pour l’antigène lors de la rencontre de lymphocyte B avec l’antigène correspondant.

Les anticorps

01

Molécule glycoprotéique synthétisée par les lymphocytes B et les cellules dérivées (plasmocytes) en réponse à une stimulation antigénique. Autres dénominations: Immunglobulines et gammaglobulines.

La structure

Les classes

Liaison

Les différentes classes d'anticorps vont permettre qu'un lymphocyte B avec une certaine spécificité exerce sa fonction d'effectrice à des endroits différents, s'il produit des Ig de différentes classes.

Dans ce chapitre, on va aborder la structure d'un anticorps, pour ensuite introduire les différentes classes d'anticorps et comment ils effectuent les liaisons à l'antigène.

Dans ce chapitre on abordera, entre autres, la liaison entre un antigène et un anticorps. Son impact in vivo et dans les méthodes immunologiques.

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+ info

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La strcucture d'un anticorps

Les 4 chaînes polypeptidiques d'un anticoprs

Observe l'image et identifie les 4 chaînes polypeptidiques d'un anticorps. Il y a: 2 chaînes lourdes identiques. 2 chaînes légères identiques. Elles sont réunies entre elles par des ponts disulfures.

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Les différentes chaines légères

Les différentes chaines lourdes

2 types de chaînes légères: Kappa (κ) Lambda (λ) 2/3 des Ig ont des chaînes légères de type lambda.

Il y a 5 classes différentes de chaînes lourdes: γ: IgG α: IgA µ: IgM δ: IgD ε: IgE

exemple

La strcucture d'un anticorps

Les parties constantes et variables

Chaque chaîne lourde et légère sont constituées : 1 partie constante : CH, carboxyterminale. 1 partie variable: NH2, aminoterminale. Identife les dans l'image.

Chaque partie a une fonction bien défini

2 branches du Y = fragment Fab (Fragment Antigen Binding) = extrêmement spécifique, va s’adapter à l’Ag. Il y a 2 régions Fab identiques par molécule d’Ig. L'Fab est donc le site de fixation de l'antigène. Le pied de l’Y = fragment Fc (Fragment Cristallin), fragment cristallisable.Se fixe sur les cellules ayant les récepteurs adéquats (monocytes, macrophages, lymphocytes, les neutrophiles, …). Il fixe aussi le complément.

EXERCICE

exemple

réfléchir

PAdlet

PAdlet

Les classes d'immunoglobuliness

Les 5 classes d'anticorps - Isotope

Voici un tableau recapitulatif des différentes classes d'immunoglobulines, nous allons par la suite détailler chaque une des classes.

"Grâce au processus nomé de commutation de classes ou switch isotopyque un lymphocyte B spécifique peu produire des Ig de différentes classes"

réfléchir

VALENCE

Les classes d'immunoglobulines

IgG

Monomère

C'est le principal Ac au cours de la réponse secondaire

Se comporte comme une opsonine: le complexe immun Ag-IgG va se fixer par le fragment Fc de l’IgG au récepteur Fc des neutrophiles. 4 sous-classes: IgG1, IgG2, IgG3 et IgG4. Fonction essentielle: neutralisation des toxines bactériennes.

% 75 des Ig

Elles ont une demi-vie de 1 à 3 semaines

Peut fixer le complèment

par le fragment Fc

Peut se fixer sur les phagocytes

Grâce au recepteur pour le fragement Fc à la surface membranaire des phagocytes

Peut traverser le placenta

representent les Ig chez un nouveau née

Les classes d'immunoglobulines

IgM

• ~ 6% des Ig totales.
• A la surface des lymphocytes B (BCR) = Ig membranaires: forme monomérique.
• Forme circulante: pentamère.
• Intervient dans la phase primaire de la réponse immunitaire.
• Fixe le complément.
• Demi-vie: ~5 jours.

vs

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IgA

• ~ 15% des Ig totales sériques.
• Forme monomérique dans le sang.
• La forme la plus abondante dans les sécrétions est le dimère, du le nom d'IgA sécrétoire.
• Jouent un rôle important dans la protection des muqueuses.
• Demi-vie: 5 jours.
• Role: agglutination et neutralisation

Reflect

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Les classes d'immunoglobulines

IgD

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• ~0,6% des Ig totales.
• Monomère

• Situées principalement à la surface des lymphocytes (BCR) = récepteur, coexprimée avec l’IgM.

IgE

• Monomère.
• En trace dans le sérum.
• Intervient dans les réactions allergiques (asthme et rhume des foins) et anti-parasitaires(helminthes).
• Peut se fixer sur les mastocytes et sur les éosinophiles grâce au récepteur FcR de celles-ci, ce qui entraine une activation et libération de médiateurs (dégranulation des mastocytes, éosinophiles).

vs

PAdlet

Cinétique d’apparition des Ac

Quand un organisme entre en contact avec un antigène pour la première fois, la réponse immunitaire développée sera de type primaire.

On distingue quatre phases de la réponse primaire : 1. phase de latence On ne détecte pas encore d'anticorps. 2. phase de croissance Le taux d'anticorps augmente exponentiellement. Les Ig synthétisées en premier temps sont les IgM. Ensuite on observe le phénomène de "switch" (commutation isotypique) - les plasmocytes arrêtent la synthèse des IgM et commencent à fabriquer les IgG spécifiques au même antigène.

La réponse secondaire se caractérise par : • une période de latence plus brève • une augmentation plus rapide d'anticorps ayant une affinité plus grande pour l'antigène • les anticorps sont essentiellement de type IgG • le taux maximum est plus élevé et se maintient plus long temps

3. production maximum des anticorps Le taux d'anticorps se stabilise à un niveau élevé. 4. phase de décroissance Les anticorps sont catabolisés et disparaissent. La durée des phases dépend de la nature de l'antigène. Un deuxième contact avec le même Ag l'organisme va déclencher la réponse du type secondaire.

Réponse primaire vs réponse secondaire

+ info

Récapitulatif: synthèse d'un Ac

Voici une vidéo récapitulative de ce qui est un anticorps, mais quelles sont ces fonctions dans défense de l'organisme?

PAdlet

Fonctions d'un anticorps

Les fonctions de l'anticorps

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02

03

04

Neutralisation

Opsonisation

Activation du complément

Aglutination des bactéries

des pathogènes et des toxines

L’action des immunoglobulines est double : • la liaison avec antigène, assurée par la région Fab. • la fixation sur la surface de la cellule ou la fixation du complément - région Fc. L'anticorps va lier l'antigène et ainsi permettre au complément et aux cellules phagocytaires de le détruire.

Learning sessions / 02

La liaison antigène - anticorps

"Les anticorps sont hautement spécifiques de la conformation tridimensionnelle de l’épitope."

Si la complémentarité Ag/Ac est imparfaite, l’attraction est plus faible mais dans certains cas la liaison s’effectue tout de même : c’est la réaction croisée.

La liaison est assurée par de nombreux liens non-covalents entre l’antigène et le fragment Fab hypervariable d’anticorps. Ces forces attractives sont faibles et exigent une grande proximité de deux molécules - donc une grande complémentarité structurelle est nécessaire.

Cette complimentarité imparfaite est génante pour les dosages immunologique et peut être à l'origine de résultat éronnés.

Auto-évaluation

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Vérifie le niveau des connaissances acquises au cours de ce parcours interactif grâce à ce quizz

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1/3

Veuillez choisir l'affirmation correcte:

 Un haptène est une molécule immunogène de faible poids moléculaire.

 Les chaines lourdes d’un anticorps peuvent être de type kappa ou lambda.

 Un épitope est la fraction d’un antigène qui se lie au Fab d’un anticorps pour lequel il est spécifique.

Le TCR reconnait l’antigène à l’état natif.

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Correcte!

Haptène est une substances de faible poids moléculaire immunogène uniquement si elles sont couplées préalablement à des molécules porteuses appropriées. Le TCR interagissent avec les Ag présents sur la surface des CPA uniquement en association avec les molécules du CMH.

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2/3

Relie chaque phrase de la colonne de droite, avec la chaine lourde responsable de l’affirmation (de la colonne de gauche). Note tes résultats.

A. Intervient dans les réactions allergiques.

IgG

IgA

B. Est présente dans les secrétions.

IgE

C. Représente 75% des Ig sérique.

IgM

D. Peut traverser le placenta.

IgG

E. Intervient dans la phase primaire de la réponse immunitaire.

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Compare tes réponses avec les réultats ci dessous:1 - D ou C 2 - B 3 - A 4 - E 5 - C ou D Est-ce que les réponses coïncident ? Autrement, retente l'exercice.

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3/3

Lors de la réponse immunitaire secondaire:

les anticorps secrétés sont principalement du type IgM

les anticorps ont une meilleure affinité pour l'antigène

la phase de latence est plus longue

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Correcte!

La réponse secondaire se caractérise par : • une période de latence plus brève • une augmentation plus rapide d'anticorps ayant une affinité plus grande pour l'antigène • les anticorps sont essentiellement de type IgG • le taux maximum est plus élevé et se maintient plus long temps

continue

La leçon est terminé!

Réfléchi à ce que tu as appris avec ce cours via le lien padlet

BRAVO!

PAdlet

Bravo, tu es arrivé au bout de la leçon interactive. S'il il te reste des questions, n'hésite pas à me les adresser. Via le lien padlet ci dessous.

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