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Cours6

  1. 1. Commutation isotypique• Phénomène aboutissant à la production d’Ig d’uneclasse ou sous-classe isotype donnée• Association des gènes VDJ codant pour unerégion variable à celle d’un segment CH codantpour la région constante d’une chaîne lourde• Les gènes CH sont situés en 3’ des segments Vdans l’ordre 5’-Cµ-Cδ-Cγ3-Cγ1-Cγ2-Cγ4-Cε-Cα-3’• Réarrangement par accolement de deux régions S(switch) et élimination du DNA en 5’
  2. 2. Raison d’être des IgM• Première ligne de défense contre certainsantigènes avant que le processusd’immunopoïèse puisse se mettre en place• Efficaces pour la neutralisation des agentsinfectieux et pour l’activation ducomplément
  3. 3. Commutation isotypique• Phénomène à sens unique généralement enune étape mais parfois séquentiel• Phénomène lié à l’immunopoïèse (non à lalymphopoïèse) et étroitement dépendant designaux des lymphocytes T CD4+
  4. 4. Réseau idiotypique• Théorie selon laquelle il existeraitnormalement un réseau d’anticorps (avecdes déterminants idiotypiques) etd’anticorps anti-idiotypiques. Ledéclenchement d’une réponse immunitaireserait lié à la rupture de cet équilibre parl’introduction de l’antigène
  5. 5. Présentation des antigènes etcomplexe majeurd’histocompatibilité
  6. 6. Comment observer les réponsesdes lymphocytes T in vitro?Sacrifice et prélèvement des organeslymphoïdes (rate et ganglionslymphatiques)Préparation d’unesuspension cellulaireTMΦDC
  7. 7. Comment observer les réponsesdes lymphocytes T in vitro?Préparation d’unesuspension cellulaireTMΦDCMise en culture pendant 4 joursAntigène : p.exalbumine de boeuf
  8. 8. Comment observer les réponsesdes lymphocytes T in vitro?Analyse de la proliférationcellulaire par incorporation dethymidine marquée au tritiumdans le DNA01020304050600 2.5 5 7.5 10Quantité d’antigèneRadioactivité
  9. 9. Comment observer les réponsesdes lymphocytes T in vitro?Analyse de la proliférationcellulaire par incorporation dethymidine marquée au tritiumdans le DNAAucune réponse mesurable si la souris n’a pas été préalablementimmunisée avec le même antigèneIl y a des cellules qui répondent chez la souris naïve mais leurfréquence est trop faible pour être observée par ce type de test
  10. 10. Comment observer les réponsesdes lymphocytes T in vitro?Injection d’albumine bovine4 semaines plus tard, sacrificeet test de prolifération
  11. 11. Comment observer les réponsesdes lymphocytes T in vitro?Forte réponse proliférative : réponseimmunitaire secondaire01020304050600 2.5 5 7.5 10
  12. 12. Les cellules accessoires (MΦ ouDC) sont indispensables à laréponsePas de cellule accessoire, pas deréponse01020304050600 2.5 5 7.5 10Quantité d’antigèneRadioactivité
  13. 13. Cellules accessoires = cellulesprésentatrices d’antigène(professionnelles)=APCAttention : toute cellule nuclée présente des antigènes parses molécules de classe I. Pourtant, l’usage réserve le termecellule présentatrice aux cellules capables de présenter viales molécules de classe II aux lymphocytes T CD4+
  14. 14. fixationtue les cellulessans en altérer lesstructuresmembranaires
  15. 15. La fixation des cellulesprésentatrices avant leurexposition à l’antigène abolit leurfonction de présentationLa fixation après l’exposition àl’antigène permet le maintien dela fonction de présentation
  16. 16. L’addition de peptides de taille adéquate sur des cellulesaccessoires préalablement fixées permet le maintien de lafonction présentatrice
  17. 17. La viabilité des cellules accessoires estessentielle à la captation de l’antigène, à sonclivage en peptides de taille adéquate et à laprésentation de certains d’entre eux à lasurface cellulaire, «chargés» sur desmolécules du CMH de classe II.
  18. 18. Une cellule présentatriced’antigène doit…• Pouvoir capter l’antigène dans le milieuextracellulaire par– phagocytose– ou par endocytose (grâce à un récepteur)• Exprimer des molécules de classe II duCMH
  19. 19. Deux grands types d’APC• Cellules de la lignée myéloïde– Macrophage & cellules dendritiques• Lymphocytes BLes APC les plus efficaces pour initier une réponse immunitairesont les cellules dendritiquesEn plus de leur rôle dans l’immunité humorale, les lymphocytesB sont des APC et utilisent le BCR pour la captation des ag
  20. 20. Comment se passe l’apprêtement?
  21. 21. Apprêtement peptidique• Acidification dans les compartimentsendosomiaux• Fusion avec les lysosomes et exposition àde multiples hydrolases pH dépendantes(protéases, glycosydases, etc.)• Clivage en peptides de 13 à 18 aa• Chargement sur les molécules de classe IIdu CMH et expression à la membrane
  22. 22. Structure des molécules de classeII du CMH• Deux chaînes α et βliées de façon noncovalente
  23. 23. Structure des molécules de classeII du CMH• Membre de lasuperfamille desimmunoglobulinesSite de liaisonau peptide
  24. 24. Superfamille des immunoglobulines• Superfamille de protéines qui possèdent des similarités destructure et de séquence avec les immunoglobulines• Un des points communs est l’existence de domaines« immunoglobulin-like » résultant de deux feuillets βantiparallèles apposés l’un sur l’autre• Attention : la plupart des membres de la superfamille desimmunoglobulines ne sont pas des immunoglobulines,n’ont pas de partie variable et ne lient pas l’antigène.
  25. 25. Liaison au peptide
  26. 26. Apprêtement des protéinessynthétisées dans la cellule• Protéines codées par le DNA de la cellule• Protéines « étrangères » d’un agentinfectieux qui infecte la cellule considérée(virus, bactérie, champignon)• Utilise les voies de dégradation nécessaireau turn-over des protéines cellulaires = leprotéasome
  27. 27. Ubiquitine et protéasome
  28. 28. Transport des peptides vers leréticulum endoplasmiqueTransportersassociated withantigen processing
  29. 29. Comparaison des deux voies
  30. 30. Molécules de classe I du CMH
  31. 31. Molécules de classe I du CMH• Membre de la superfamille desimmunoglobulines• Deux chaînes– Chaîne α de 45 kDa– β2-microglobuline (qui n’intervient pasdirectement dans la fixation du peptide)
  32. 32. Molécules de classe I du CMHForte affinité pour le CD8
  33. 33. Fixation des peptides auxmolécules du CMH-agrétopesCMH classe I
  34. 34. « Spécificité » des moléculesCMH• Nous possédons au maximum 6 moléculesde classe I et 12 molécules de classe II– C’est assez pour reconnaître des dizaines demilliers de peptides différents;• Les molécules du CMH sont donc sélectivesmais n’ont en aucun cas la spécificité duTCR
  35. 35. CMH classe I vs classe II
  36. 36. CMH classe I vs classe II
  37. 37. Nouvelle donnée : cellulesdendritiques et présentationcroisée via classes I
  38. 38. Cellules dendritiques• A la différence des macrophages et deslymphocytes B, les cellules dendritiques sontparfois capables de présenter via des moléculesCMH de classe I des protéines « venant del’extérieur » : on parle de présentation croisée• Quand une cellule dendritique phagocyte unecellule apoptotique, une partie des peptides quirésultent de cette phagocytose pourrait êtreprésentée de la sorte
  39. 39. Complexe majeur d’histocompatibilité
  40. 40. Complexe majeurd’histocompatibilité
  41. 41. Les molécules du CMH ne sontpas les mêmes chez tous lesindividus!
  42. 42. Organisation génétique ducomplexe majeurd’histocompatibilité ou complexeHLA (human leucocyte antigens)
  43. 43. Complexe HLA (chromosome 6)très simplifié!!3 classes de produits
  44. 44. Classe I• CMH I présentes sur toutes les cellules nucléées etintervenant dans la présentation des peptidesendogènes aux lymphocytes T CD8+• Dimères mais seule la chaîne α fait partie duCMH. La β2-microglobuline n’en fait pas partie• Trois types de molécules HLA de classe I : HLA-A, HLA-B et HLA-C
  45. 45. Classe II• Molécules du CMH présentes sur les cellulesprésentatrices d’antigènes (DC, MF etlymphocytes B) et intervenant dans la présentationdes antigènes exogènes aux lymphocytes T CD4+• Dimères dont les deux chaînes α et β font partiedu CMH• Trois types de molécules HLA de classe II : HLA-DP, HLA-DQ et HLA-DR
  46. 46. Classe III• Coincés entre les gènes des produits declasse I et de ceux de classe II• Mais très différents de ces derniers :n’interviennent pas dans la présentation desantigènes mais plutôt dans la régulationd’aspects divers de la réponse immunitaire• Par exemple : C2, C4, TNF-α, −β, TAP,éléments du protéasome
  47. 47. Les molécules du CMH ne sontpas les mêmes chez tous lesindividus!
  48. 48. Polymorphisme des moléculesHLA
  49. 49. Polymorphisme des gènes du HLA• Les gènes du CMH sont les plus polymorphiques detout le génomevariants alléliques:• HLA-A 120• HLA-B 249• HLA-C 70• HLA-DR 259• HLA-DP 99• HLA-DQ 55
  50. 50. Haplotypes• Les loci du complexe CMH sont trèsproches : le taux de recombinaison au seindu CMH est donc très faible (moins de0.5%)• Les allèles du CMH sont donc transmis « enbloc » de chaque parent : transmission d’unhaplotype comprenant un ensembled’allèles pour les trois régions du CMH
  51. 51. Polymorphisme• Chaque cellule exprime 6 molécules de classe Idifférentes - 2 HLA-A, 2 HLA-B & 2 HLA-C(une copie de chaque parent)• Les cellules spécialisées (CPA) expriment aussijusqu’à 12 molécules de classe II• Une copie de HLA-DRα et HLA-DRβ de chaqueparent qui peuvent s’associer pour former 4molecules différentes• Idem pour les chaînes α et β de HLA -DP et -DQ
  52. 52. Polymorphisme• Il existe aussi un polymorphisme pour lesproduits de classe III : tous les individusd’une même espèce n’ont pas exactementles mêmes cytokines, le même système ducomplément, le même protéasome, lesmêmes transporteurs TAP
  53. 53. Pourquoi un tel polymorphisme?• Diversité des individus d’une même espèceface à une épidémie par exemple
  54. 54. HLA et maladies• Certains allèles du HLA sont associés à desmaladies autoimmunitaires ouinflammatoires. Pq?– Déséquilibre de linkage avec des allèles codantpour des produits de classe III– Présentation de peptides microbienspotentiellement autoréactifs
  55. 55. Pourquoi le CMH s’appelle-t-ilCMH?• Complexe majeur d’histocompatibilité– complexe de loci qui codent pour une familled’antigènes cellulaires principalementresponsables du rejet des greffes allogéniques(greffe de cellules ou de tissus entre individusde la même espèce)
  56. 56. Les protéines du CMH portentdes déterminants antigéniquesallotypiques!
  57. 57. Les protéines du CMH portentdes déterminants antigéniquesallotypiques qui sont reconnuspar les lymphocytes T
  58. 58. La reconnaissance desdéterminants antigéniquesallotypiques des molécules duCMH est qualitativement etquantitativement différente decelle des autres antigènes!
  59. 59. Chez un individu naïf (qui n’a jamaisrencontré l’antigène considéré)• Fréquence des lymphocytes T capablesd’interagir avec un antigène viral oubactérien : 1/100.000• Fréquence des lymphocytes T capablesd’interagir avec un déterminant antigéniqueallotypique non-CMH (p.ex. d’uneimmunoglolubline : 1/100.000)
  60. 60. Chez un individu naïf (qui n’a jamaisrencontré l’antigène considéré)• Fréquence des lymphocytes T capablesd’interagir avec un déterminant antigéniqueallotypique d’une molécule CMH donnée(p.ex. HLA-A) : >1% (pfs 5-10%)
  61. 61. La fréquence très élevée delymphocytes T capables dereconnaître les déterminantsallotypiques des molécules duCMH explique la responsabilitémajeure de ces derniers dans lerejet des greffes allogéniques(complexe majeurd’histocompatibilité)
  62. 62. Pourquoi une fréquence siimportante?Quelle est le mode dereconnaissance des déterminantsallotypiques des protéines duCMH par les lymphocytes T?
  63. 63. Deux modes de reconnaissance :un « classique » et un qui l’estmoins...
  64. 64. Exemple : le rein de monsieur A(HLA-DR3) est greffé àmonsieur B (HLA-DR7)• Comme tout organe le rein de monsieur Acontient des cellules qui expriment desmolécules CMH de classe II (cellulesdendritiques, macrophages ou lymphocytesB)
  65. 65. Cellule dendritique de M. A (donneur HLA-DR3)HLA-DR3HLA-DR3HLA-DR3HLA-DR3ααααββββPeptide
  66. 66. Cellule dendritique de M.A (donneur HLA-DR3)Macrophage de Monsieur B (receveur HLA-DR7)EndosomeαβHLA-DR7Peptide issu d’une des chaînesdu HLA-DR3 de M. A
  67. 67. αβMΦ de Monsieur B(receveur)αβαβLympho Tde M. BreceveurTCRPeptide dérivé du HLA-DR3 de M.A donneurMolécule CMH de M. B receveur (HLA-DR7)
  68. 68. C’est l’alloreconnaissanceindirecte : la présentationd’allopeptides (dérivés del’alloCMH) par des moléculesCMH du soicomme pour tout antigène : faible fréquence de cellulesrépondeuses
  69. 69. Mode de reconnaissance moinsclassique
  70. 70. Cellule dendritique de M.A (donneur HLA-DR3)Lympho Tde M. BreceveurLympho Tde M. BreceveurLympho deM.B receveur
  71. 71. C’est l’alloreconnaissance directe :la reconnaissance directe del’alloCMH (sans apprêtement decelui-ci) avec une affinitésuffisamment grande pour activerle lymphocyte T et ceindépendamment du peptideprésenté par cet alloCMH
  72. 72. Normalement, le TCR doitposséder une certaine affinitépour le CMH du soi pour pouvoirs’y ancrer et interagir avec lepeptide présenté...
  73. 73. mais en aucun cas, cette affiniténe doit être suffisante pourpermettre l’activation delymphocyte T : la reconnaissancespécifique du peptide présenté estrigoureusement nécessaire àl’activationC’est la base de la spécificité du système : les lymphocytes T dontle TCR possède une trop forte affinité pour une molécule CMH dusoi sont éliminés dans le thymus
  74. 74. La reconnaissance directed’alloCMH prend en défaut cesystème de contrôle et constitueune perte majeure dediscrimination du TCR : unefréquence élevée de lymphocytesT est stimulé par une moléculealloCMH donnée
  75. 75. Alloreconnaissance• Interaction physiologique avec un complexepeptide + CMH du soi– Faible niveau d’interaction avec le CMH lui-même.Haut niveau d’interaction avec le peptide. Haut niveaude spécificité• Alloreconnaissance indirecte : IDEM• Alloreconnaissance directe– Haut niveau d’interaction avec le CMH. Faible niveaud’interaction avec le peptide. Dégénérescence de laspécificité

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