Cours 3 Immunité adaptative Les lymphocytes T et B (FF)

1. Cours 3 Immunité adaptative Les lymphocytes T et B (FF)

2. Plan • Immunité Humorale • Historique Théorie clonale • Les lymphocytes B expriment et secrètent des AC • L’origine des Lymphocytes B • 2) Immunité Cellulaire • Historique : Etude des rejets de greffes • Transfert Passif /Transfert Adoptif • Mise en évidence du rôle des lymphocytes T • Coopération entre lymphocytes T et lymphocytes B • 3) BCR et TCR • 4) Génération des Répertoires T et B • Les Réarrangements géniques • La diversité • Discrimination entre Soi et Non Soi Tolérance

3. Immunité humorale

4. L’origine des anticorps Paul ERLICH 1908 La théorie des « chaînes latérales »: chaque cellule porte plusieurs récepteurs spécifiques dont la production est stimulée par le contact avec l’antigène adéquat Les anticorps préexistent à l’introduction de l’antigène Le problème du nombre de récepteurs nécessaires Les ingrédients d’une théorie sélective qui s’imposera 60 ans plus tard

5. La théorie de la Sélection Clonale (Burnet - Jerne) Chaque lymphocyte exprime un type unique de récepteur spécifique d’un antigène Frank MacFarlane BURNET lymphocyte immature clones de lymphocytes matures naïfs Niels JERNE

6. Les lymphocytes B Les anticorps solubles sont produits par des cellules : les Plasmocytes Les plasmocytes dérivent de Lymphocytes issus de la moelle osseuse : les Lymphocytes B Les lymphocytes B expriment des anticorps membranaires Anticorps solubles Plasmocyte sécrétant Lymphocyte B

7. L’origine des lymphocytes B 1956 Glick B. les cellules sécrétoires de la bourse de Fabricius chez les mammifères chez les oiseaux Moelle osseuse cellules souches hématopoïétiques progéniteur lymphoïde commun Bursectomie Lymphocyte B mature absence de production d’anticorps

8. Immunité cellulaire de 1900 à 1940 pratiquement aucun intérêt porté aux acteurs cellulaires de l’immunité

9. Le rejet de greffe 1 2 3 antiserum 1- greffe d’un morceau de peau d’une souris donneuse à une souris receveuse de même souche: → pas de rejet. 2- greffe entre 2 souris de souches différentes : → rejet du greffon en 10 jours. 3- greffe secondaire d’un 2e greffon de même origine que le 1er sur la même souris receveuse : → rejet accéléré en 3 jours. Rejet en 10 jours

10. Le rejet de greffe 1 2 3 antiserum 4 Rejet en 10 jours 4- Distinction entre les greffons des souches A et C → Rejet de A2 en 3 j mais rejet de C1 en 10 j

11. Le rejet de greffe 1 2 3 antiserum 4 5 Rejet en 10 jours 5- la souris greffée avec un morceau de peau d’une souche différente a reçu préalablement du sérum d’une souris de même souche et qui avait été greffée avec le même type de greffon : → rejet du greffon en 10 jours.

12. 1953, Peter Medawar : le rejet d’une allogreffe est médiée par des lymphocytes et non par des anticorps. Le rejet de greffe 1 2 3 antiserum 4 5 Rejet en 10 jours 6 6- la souris greffée avec un morceau de peau d’une souche différente a reçu préalablement les lymphocytes d’une souris de même souche et qui avait été greffée avec le même type de greffon : → rejet en 3 jours !

13. Immunisation, Transfert passif et Transfert adoptif Transfert de sérum anticorps Transfert de cellules lymphocytes (splénocytes = cellules de rate)

14. 1961, Jacques Miller : le thymus est essentiel à la fabrication des lymphocytes, le rejet des allogreffes, les défenses immunitaires anti-infectieuses. Les lymphocytes T thymectomie Transfert de thymocytes thymectomie néonatale Jacques MILLER thymectomie néonatale souriceau nouveau-né A Immunisation GR de mouton sourisB souris devenue adulte cellules thymiques souris A devenue adulte Abolition des réponses cellulaires : rejet de greffe allogénique, hypersensibilité retardée Diminution importante de la réponse humorale anti-sérum souris A + Complément Lyse des GR de mouton

15. 2 types de Lymphocytes qui coopèrent En 1966 Henry Claman Nécessité d ’une coopération entre 2 types de lymphocytes, de la moelle osseuse et du thymus, pour fabriquer des anticorps. Ouvre la voie au concept de lymphocytes B et T, adopté en 1970. moelle osseuse 7 jours + hématiesde mouton numération des cellules produisant des anticorps dans la rate Thymus receveur irradié Expérience de Claman établissant une coopération entre cellules médullaires et cellules thymiques pour produire des anticorps

16. L’immunité adaptative est essentiellement dépendante des cellules lymphocytaires T et B qui possèdent un récepteur spécifique à l’antigène Lymphocyte T Lymphocyte B = BCR

17. Chaque récepteur BCR ou TCR contient des régions dites : constantes « C » ou de structure et des régions variables « V » domaines de reconnaissance et d’interaction avec l’antigène

18. Génération des répertoires T et B

19. Développement des lymphocytes T et B

20. Diversité des récepteurs à l’antigène Au cours de la différenciation lymphocytaire des processus de Réarrangements géniques permettent la production potentielle de milliards de récepteurs d’antigène de spécificité unique

21. Comment obtenir une grande diversité de récepteurs avec un nombre limité de gènes ? Les gènes des Ig sont morcelés La partie variable du Récepteur est issue d’une combinatoire aléatoire entre un gène V et J pour la chaîne légère des Ig et entre un gène V+D+J pour la chaîne lourde. Ces réarrangement géniques expliquent la diversité des Ig.

23. Les gènes codant pour les chaînes a et b du TCR sont morcelés

24. Les réarrangements du TCR génèrent de la Diversité

25. Discrimination SOI / NON SOI SOI NON SOI Tolérance Immunité Reconnaitre et Éliminer

26. injection de cellule de rate de souris A souriceau nouveau-né B souris A greffe de peau souris B devenue adulte La greffe prend et se maintient tout au long de la vie de l’animal IMMUNITE DES GREFFES ET TOLERANCE Peter Brian MEDAWAR La distinction entre le soi et le non-soi est acquise au cours de l’ontogenèse

27. Tolérance innée vis-à-vis des antigènes du Soi propres à l’individu Les lymphocytes exprimant des récepteurs à l’antigène pour les molécules du Soi sont éliminés (délétion) au cours de la maturation lymphocytaire Seuls survivent les clones dont les récepteurs sont spécifiques d’antigènes exogènes (non-soi) susceptibles d’entrer en contact avec l’individu au cours de sa vie.

28. Cours 4 Les récepteurs à l’antigène Les répertoires T et B (FF)

29. Plan • Reconnaissance de l’antigène par le BCR ou par le TCR • L’Apprêtement de l’antigène par une cellule présentatrice • 2) Le Complexe Majeur d’Histocompatibilité • La Découverte du CMH • Le polymorphisme du CMH • L’Isolement des molécules du CMH • Le Rôle des molécules du CMH • La Présentation des antigènes par les molécules du CMH de classe I • et de classe II • La Restriction

30. Reconnaissance de l’Ag par les récepteurs T et B antigène TCR BCR Lymphocyte T Lymphocyte B Le BCR reconnaît l’Ag sous forme d’un épitope sur la protéine native mais pas le TCR !

31. La reconnaissance antigénique par le lymphocyte T nécessite une cellule présentatrice d’antigène Le lymphocyte B reconnaît des antigènes natifs solubles Ag BCR Ag TCR CPA Lymphocyte T Lymphocyte B Reconnaissance de l’Antigène par les Lymphocytes

32. L’Ag doit être pris en charge et apprêté par une cellule présentatrice pour être « vu » par le TCR capture antigène TCR CPA Lymphocyte T cet apprêtement prend entre 2 à 4h

33. Une étape de dégradation est nécessaire à l’apprêtement de l’Ag antigène Activation T CPA fixée + + peptides antigéniques + Chloroquine ou anti-protéase CPA

34. …mais associés à des molécules du Complexe Majeur d’Histocompatibilité • Les TCR ne reconnaissent pas les peptides seuls… Lymphocyte T peptide TCR peptide

35. Les molécules du Complexe Majeur d’Histocompatibilité (CMH) tirent leur nom de leur mise en évidence dans les rejets de greffe

38. Peter Medawar Leucocytes Greffe de peau Rejet 5 j Rejet 5 j Rejet 10 j Il existe à la surface des globules blancs des antigènes qui sont responsables du rejet d'une greffe d'un tissu tel que la peau

41. Mise en évidence du locus du CMH Tumeur de A X A Mort B A F1 X F1 Tumeur de A Tumeur de A Survie Sélection des F2 résistants B F2 X A Homogénisation du fond génétique Tumeur de A 20 générations B F1 X F1 Souris congénique résistante exprimant le CMH de B dans un fond génétique A Expériences de G. Snell Prix Nobel de médecine 1980

42. D L KIA IE classe III Identification du CMH Chez l’homme système HLA (Human Leucocyte Antigen) : complexe génique sur le chromosome 6 (6p 21.3) classe I Chez la souris système H2 sur le chromosome 17 H-2 classe II Les gènes declasse I codent pour des molécules du CMH de classe I Les gènes de classe II codent pour des molécules du CMH de classe II

43. Polymorphisme et CMH K Pour un gène … des centaines d’allèles d k b q s

44. Polymorphisme et CMH Forme allélique Nomenclature :Kd Nom du gène : (ici le gène de classe I murin K) Chaque individu exprime deux allèles de chacun des gènes de classe I et II grande Diversité allélique pour le CMH Haplotype : Ensemble des différents allèles de gènes de classe I et II d’un individu

46. Analyse sérologique du CMH chez la souris H-2: Le sérum de souris immunisées contre des cellules de souris d'autres souches contient des anticorps dirigés contre des antigènes de surface des cellules immunisantes (souvent des lymphocytes). Ces anticorps sont qualifiés d'anti H-2. sérum A B Leucocytes AC anti-CMH de A des AC peuvent reconnaître des antigènes présents que dans les souris A des AC peuvent reconnaître des antigènes partagés entre les souris A et C

47. Jean Dausset fut le principal artisan de la caractérisation des antigènes d'histocompatibilité chez l'homme. Il avait observé que des patients qui avaient reçu un nombre important de transfusion possédaient dans leur sérum des anticorps capables d'agglutiner les globules blancs d'autres individus. Jean Dausset et ces collègues se sont montrés capables de déterminer l'haplotype HLA de différents individus selon que la capacité d'une collection de sérums à agglutiner leurs globules blancs.

48. Grâce aux AC anti-CMH on a pu immunoprécipiter les molécules du CMH… AC anti-CMH Séparation des complexes Ag-AC Electrophorèse Autoradiographie Lyse Marquage radioactif des protéines de surface 44 KDa 33 KDa 28 KDa Précipitation des complexes Ag-AC + protéine A par Centrifugation 12 KDa du gène à la protéine Molécule de Classe I Classe II

49. Molécules du CMH Classe I Classe II 6 allèles de molécules de classe I exprimés sur toutes les cellules de l’organisme 12 allèles (chez l’homme) de molécules de classe II exprimés sur les CPA professionnelles

50. Les molécules du CMH de classe I et II sont des récepteurs à peptides molécule de classe I molécule de classe II niche :a1-a2 niche :a1-b1 Peptides endogènes Peptides exogènes 8-10 aa (ancrage N et Cterm) 15-25 aa Fixation de peptides du soi et de peptides du non soi Reconnaissance des complexes CMH-peptide CMH I-peptideCMH II-peptide Lymphocyte T CD8+ Lymphocyte T CD4+ à fonction cytolytique à fonction auxilliaire