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Chapitre 2:
Les Antigènes
Dr Idleh Abar
Alaleh
Introduction
Définitions
Définition classique
Définition actuelle
Notion de
déterminant
antigénique ou
épitope
Notion
d’immunogène
Notion d’haptène
Notion de spécificité
antigénique
Différents types
d’antigènes
Notion d’immunité
Paramètres
du pouvoir
immunogène
Paramètres liés à
l’Ag
La distance
taxonomique
Paramètres
physico-chimiques
Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
Chapitre 2: Les Antigènes
Dr Idleh Abar Alaleh
Université de Djibouti
A.U.2020/2021
Chapitre 2:
Les Antigènes
Dr Idleh Abar
Alaleh
Introduction
Définitions
Définition classique
Définition actuelle
Notion de
déterminant
antigénique ou
épitope
Notion
d’immunogène
Notion d’haptène
Notion de spécificité
antigénique
Différents types
d’antigènes
Notion d’immunité
Paramètres
du pouvoir
immunogène
Paramètres liés à
l’Ag
La distance
taxonomique
Paramètres
physico-chimiques
Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
1 Introduction
2 Définitions
Définition classique
Définition actuelle
Notion de déterminant antigénique ou épitope
Notion d’immunogène
Notion d’haptène
Notion de spécificité antigénique
Différents types d’antigènes
Notion d’immunité
3 Paramètres du pouvoir immunogène
Paramètres liés à l’Ag
La distance taxonomique
Paramètres physico-chimiques
Paramètres biochimiques
Le catabolisme
Valence antigénique
Paramètres liés à l’hôte
Gènes Ir
L’âge
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Les Antigènes
Dr Idleh Abar
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Introduction
Définitions
Définition classique
Définition actuelle
Notion de
déterminant
antigénique ou
épitope
Notion
d’immunogène
Notion d’haptène
Notion de spécificité
antigénique
Différents types
d’antigènes
Notion d’immunité
Paramètres
du pouvoir
immunogène
Paramètres liés à
l’Ag
La distance
taxonomique
Paramètres
physico-chimiques
Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
I. Introduction
Les antigènes sont des structures moléculaires reconnues
spécifiquement par le système immunitaire.
La notion d’antigène, reconnu spécifiquement par un organisme
est purement opérationnelle et dépend de l’espèce dans laquelle
est introduite la molécule antigénique.
L’induction délibérée d’une réponse immunitaire par injection
d’une substance étrangère s’appelle immunisation.
Remarque
Il se pose un problème de structure à deux volets pour la notion
l’antigénicité : l’antigène d’une part, l’hôte (et son génome)
dans lequel il est introduit d’autre part. On ne peut parler de
l’antigénicité d’une molécule donnée qu’en référence à un organ-
isme receveur. Il n’y a pas d’antigénicité en soi.
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Introduction
Définitions
Définition classique
Définition actuelle
Notion de
déterminant
antigénique ou
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Notion
d’immunogène
Notion d’haptène
Notion de spécificité
antigénique
Différents types
d’antigènes
Notion d’immunité
Paramètres
du pouvoir
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Paramètres liés à
l’Ag
La distance
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Paramètres
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Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
II. Définitions- A. Définition classique
On appelle antigène toute substance étrangère à l’organisme
qui, introduite par voie parentérale, est susceptible d’induire la
formation d’anticorps avec lesquels elle s’unira spécifiquement.
Cette définition ne permet pas de caractériser un antigène pour
plusieurs raisons :
L’antigène n’est pas toujours étranger à l’organisme : c’est
notamment le cas des autoantigènes induisant des auto-
anticorps parfois responsables de maladies auto-immunes.
La voie parentérale utilisée en expérimentation animale
ou en vaccination humaine n’est pas la route naturelle
de pénétration des antigènes naturels dans l’organisme :
le contact se fait habituellement par inhalation ou inges-
tion, donc au niveau des muqueuses. Les muqueuses (pul-
monaires, digestives) représentent une très grande surface
de contact avec l’extérieur (400 m2) et sont caractérisées
par la prédominance d’un isotype d’Ig, l’IgA, et des sous-
populations lymphocytaires B et T adaptées.
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Introduction
Définitions
Définition classique
Définition actuelle
Notion de
déterminant
antigénique ou
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Notion
d’immunogène
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Notion de spécificité
antigénique
Différents types
d’antigènes
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Paramètres liés à
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La distance
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Paramètres
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Paramètres
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Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
II. Définitions - A. Définition classique
L’antigène ne sollicite pas le plus souvent qu’une réponse de
type humoral, à anticorps, mais simultanément une réponse
de type cellulaire médiée par les lymphocytes T sécrétant
des médiateurs locaux non anticorps de type lymphokines
ou cytokines.
Les réactions antigène-anticorps sont généralement
spécifiques: il existe cependant des réactions croisées au
cours desquelles des molécules apparentées à l’antigène
d’origine peuvent réagir avec le même anticorps
Les réactions croisées peuvent alors être le résultat de trois
phénomènes:
Le partage d’antigènes communs par deux préparations
antigéniques distinctes
Le partage d’épitopes communs par deux molécules
d’antigènes distinctes
La quasi ressemblance de deux épitopes
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déterminant
antigénique ou
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Paramètres liés à
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La distance
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Paramètres
physico-chimiques
Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
II. Définitions
B. Définition actuelle
On appelle antigène toute espèce moléculaire naturelle ou
synthétique capable d’induire une réponse immunitaire dans un
organisme vivant et de réagir spécifiquement avec les produits
de cette réponse, BCR/anticorps et récepteur T.
Dans certains cas, en fonction de la dose, du type d’antigène
considéré et de la voie d’introduction l’organisme développe un
état dit de tolérance, correspondant à une absence apparente
de réponse immunitaire. Il s’agit néanmoins d’un phénomène
actif, spécifique, induit par une première exposition à l’antigène.
Les substances qui induisent un tel état sont dites tolérogènes
par comparaison au mot antigène. On distingue une tolérance
naturelle vis-à-vis du soi et une tolérance induite, contre
une substance normalement antigénique, grâce à des artifices
expérimentaux
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Définition classique
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déterminant
antigénique ou
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physico-chimiques
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Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
II. Définitions
C. Notion de déterminant antigénique ou épitope
La plupart des antigènes sont des macromolécules, protéiques
ou glucidiques, présentant à leur surface des reliefs, des aspérités
dus au repliement des chaı̂nes polypeptidiques ou glucidiques sur
elle-même : ce sont ces structures limitées, appelées épitopes
ou déterminants antigéniques, qui sont capables de se lier
de manière stéréospécifique avec le site complémentaire de la
molécule de reconnaissance (paratope).
Un épitope correspond à une zone de 1 à 3 nm de diamètre, soit
15 à 18 acides aminés pour une protéine, soit 5 à 6 oses pour
un polysaccharide.
Les antigènes possèdent habituellement à leur surface un grand
nombre de déterminants, qui peuvent être différents les uns des
autres, chacun étant capable d’induire la production d’un anti-
corps spécifique, ou au contraire être des structures répétitives.
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antigénique ou
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antigénique
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La distance
taxonomique
Paramètres
physico-chimiques
Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
II. Définitions
En réponse à l’introduction de cet antigène dans un organisme
on aura donc la production d’une famille d’anticorps, chacun
d’eux répondant aux différents épitopes : on parle d’anticorps
polyclonal.
C. Notion de déterminant antigénique ou épitope
On sait maintenant fabriquer, grâce à la technologie des hy-
bridomes, des anticorps monoclonaux, dirigés contre un seul
et même épitope : ils sont de plus en plus utilisés au labora-
toire, en égard à leur spécificité rigoureuse, et commencent à
être utilisés en thérapeutique, notamment anti-cancéreuse.
L’ensemble des épitopes reconnus définit ce que l’on appelle le
répertoire immunologique qui est évalué à 108 pour les lym-
phocytes B et 105 pour les lymphocytes T.
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d’immunogène
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Paramètres
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Valence
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Paramètres liés à
l’hôte
II. Définitions
D. Notion d’immunogène
Ce terme désigne les substances antigéniques capables d’induire
in vivo une réponse immunitaire et de réagir spécifiquement,
in vivo et in vitro avec les molécules de reconnaissance ainsi
induites.
Par contre au sens strict du terme, l’antigène désigne cette même
substance mais étudiée in vitro, du point de vue du laboratoire.
Donc, bien que tous les immunogènes soient des antigènes,
tous les antigènes ne sont pas des immunogènes.
En d’autres termes l’antigénicité est la propriété d’un épitope
de se lier au paratope de l’anticorps ou du TCR.
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Paramètres liés à
l’hôte
II. Définitions
E. Notion d’haptène
Du grec ”hapteı̈n” (attacher) la notion d’haptène a été intro-
duite en 1921 par LANDSTEINER pour qualifier des substances
non antigéniques par elles-mêmes, mais pouvant le devenir
lorsqu’elles sont couplées à des macromolécules porteuses
(”carrier”).
F. Notion de spécificité antigénique
C’est la capacité de se lier avec des molécules de reconnaissance.
Le pouvoir immunogénique d’une molécule (la capacité
d’induire une réponse immunitaire) ne préjuge en rien de la
spécificité antigénique de cette dernière.
La réponse immunitaire n’apparaı̂tra que si la molécule introduite
possède des épitopes distincts de ceux présents sur les molécules
constitutives des tissus de l’hôte soumis à l’immunisation : une
molécule intrinsèquement immunogène, chez deux hôtes dis-
tincts, exprimera sa spécificité selon deux modes différents.
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antigénique ou
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d’immunogène
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antigénique
Différents types
d’antigènes
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Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
II. Définitions
G. Différents types d’antigènes
Il existe plusieurs types d’antigènes :
Naturels
Synthétiques
Artificiels (naturels chimiquement modifiés)
Parmi les antigènes naturels, on distingue des:
Xénoantigènes : ce sont des antigènes présents chez tous
les individus d’une ou de plusieurs espèces distinctes de celle
du sujet immunisé.
Alloantigènes : ce sont des antigènes inégalement répartis
entre les individus de la même espèce que le sujet immunisé
et entraı̂nant la formation d’anticorps chez un individu ne
possédant pas l’alloantigène en question.
Autoantigène : ce sont des antigènes présents dans les
cellules ou les tissus mêmes du sujet immunisé.
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La distance
taxonomique
Paramètres
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Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
II. Définitions
Remarque:
Chez l’homme on peut citer deux systèmes polymorphes qui
tous deux participent à la réponse immunitaire : le complexe
majeur d’histocompatibilité et les immunoglobulines. Nous ver-
rons, dans le cas précis des immunoglobulines, que la substitution
d’un seul acide aminé suffit pour que la molécule allotypique soit
antigénique.
H. Notion d’immunité
L’immunité est dite :
Active lorsqu’elle est acquise par un organisme suite à
l’introduction de l’antigène qui va y induire une réponse
immunitaire (vaccination, greffe de moelle osseuse réussie).
Passive lorsqu’elle est acquise suite à l’introduction
d’effecteurs (anticorps, cellules) préformés (sérothérapie).
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Paramètres
physico-chimiques
Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
II. Définitions
H. Notion d’immunité (suite)
L’immunité est dite aussi :
Acquise lorsqu’elle survient au cours de la vie, même in-
utéro, par éducation de clones lymphocytaires.
Naturelle lorsqu’elle préexiste à tout contact avec
l’antigène étant soit non spécifique, soit spécifique mais ac-
quise de façon inaperçue par réaction croisée (ex. : les anti-
A ou les anti-B des groupes sanguins A, B, O).
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Notion de
déterminant
antigénique ou
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d’immunogène
Notion d’haptène
Notion de spécificité
antigénique
Différents types
d’antigènes
Notion d’immunité
Paramètres
du pouvoir
immunogène
Paramètres liés à
l’Ag
La distance
taxonomique
Paramètres
physico-chimiques
Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
III. Paramètres du pouvoir immunogène
La notion d’immunogénicité est relative : il faut toujours la
définir par rapport à un hôte déterminé et des conditions
expérimentales choisies.
Le pouvoir immunogénique dépend de facteurs intrinsèques ou
paramètres structuraux liés à la molécule d’antigène, de facteurs
liés à l’organisme dans lequel on l’introduit et enfin de facteurs
liés aux conditions expérimentales de l’immunisation.
D’une meilleure connaissance, et donc d’une meilleure maı̂trise
de ces différents paramètres dépend la mise au point de vaccins
que l’on espère toujours plus efficaces.
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d’antigènes
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Paramètres
du pouvoir
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Paramètres liés à
l’Ag
La distance
taxonomique
Paramètres
physico-chimiques
Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
III. Paramètres du pouvoir immunogène
A. Paramètres liés à l’Ag
Ce sont les caractères physico-chimiques de l’antigène qui con-
ditionnent son immunogénicité. Seuls les composés organiques
peuvent être immunogènes.
Les composés inorganiques ne sont en principe pas im-
munogènes : au mieux, ils peuvent se comporter comme
des haptènes et être néanmoins responsables d’eczéma du cuir
chevelu ou de la face par exemple (dermite de contact par
réponse cellulaire T), après couplage des radicaux chimiques sim-
ples contenus dans certaines teintures capillaires aux protéines
du cuir chevelu ou de la peau du visage.
On peut citer comme exemples des sels de métaux lourds
(chrome, nickel), des substances végétales ou de nombreux pro-
duits chimiques de synthèse, que certains désignent sous le terme
de pro-antigène.
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antigénique
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Paramètres
du pouvoir
immunogène
Paramètres liés à
l’Ag
La distance
taxonomique
Paramètres
physico-chimiques
Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
III. Paramètres du pouvoir immunogène
A. Paramètres liés à l’Ag
1. La distance taxonomique
Appelée aussi distance phylogénique, la distance taxonomique
correspond au degré d’ ”étrangeté” entre la molécule d’antigène
et la molécule constitutive correspondante de l’organisme re-
ceveur.
Plus cette distance est grande, autrement dit plus le degré
d’éloignement dans l’échelle d’évolution des espèces animales est
grand entre l’espèce d’où est extrait l’antigène et celle qui va être
immunisée, meilleure est la réponse immunitaire.
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du pouvoir
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Paramètres liés à
l’Ag
La distance
taxonomique
Paramètres
physico-chimiques
Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
III. Paramètres du pouvoir immunogène
2. Paramètres physico-chimiques
a. La taille moléculaire
Plus le volume d’une molécule est grand, plus son pouvoir
immunogène est puissant.
L’immunogénicité commence pour des édifices moléculaires de
taille supérieure ou égale à 3-5 000 Dalton.
L’agrégation éventuelle des antigènes est un paramètre impor-
tant : ainsi seuls les agrégats d’immunoglobulines, obtenus par
la chaleur, sont immunogéniques.
Débarrassées des agrégats par ultracentrifugation, et donc sous
forme de monomères, les immunoglobulines sont au contraire
tolérogéniques.
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du pouvoir
immunogène
Paramètres liés à
l’Ag
La distance
taxonomique
Paramètres
physico-chimiques
Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
III. Paramètres du pouvoir immunogène
2. Paramètres physico-chimiques
b. La rigidité
Il faut que la structure moléculaire de l’immunogène ne soit
pas trop ”molle”, trop fluide car sinon la fixation sur les
récepteurs des lymphocytes qui, nous l’avons vu, repose sur une
complémentarité tridimensionnelle, est trop lâche voire im-
possible.
A l’inverse une certaine mobilité est parfois nécessaire pour per-
mettre la complémentarité tridimensionnelle, (bonne congru-
ence épitope/paratope).
Les épitopes immunodominants sont le plus souvent les plus mo-
biles.
b. La complexité Il faut une certaine diversité dans la structure
pour obtenir l’immunogénicité.
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Notion de spécificité
antigénique
Différents types
d’antigènes
Notion d’immunité
Paramètres
du pouvoir
immunogène
Paramètres liés à
l’Ag
La distance
taxonomique
Paramètres
physico-chimiques
Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
III. Paramètres du pouvoir immunogène
3. Paramètres biochimiques
a. Les protéines Ce sont les composés les plus immunogènes.
Les protéines sont des molécules très antigéniques du fait du
polymorphisme de leur structure et des différences existant entre
espèces, entre individus.
b. Les glucides Ils sont immunogènes à l’état de polyosides.
Les polysaccharides constituent des édifices moléculaires haute-
ment diversifiés à la structure complexe, et donc fortement
antigéniques.
c. Les lipides Ils ne sont pas immunogènes par eux même,
car leur structure est peu ou pas la même dans de nombreuses
espèces : ce sont des haptènes qui nécessitent le couplage à une
protéine porteuse ou à un sucre (glycoprotéine et glycolipide).
d. Les acides nucléiques L’ADN pur, isolé, n’entraı̂ne pas de
réponse immunitaire expérimentale.
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La distance
taxonomique
Paramètres
physico-chimiques
Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
III. Paramètres du pouvoir immunogène
4. Le catabolisme
Résultant de la conjonction des différents paramètres sus-cités, le
catabolisme influe sur l’immunogénicité : plus il est lent, plus la
stimulation antigénique perdure et plus l’immunogénicité croı̂t.
5. Valence antigénique
La valence antigénique est définie comme le nombre d’anticorps
capable de se lier simultanément à un antigène.
Celui-ci peut être vu comme la juxtaposition de plusieurs
épitopes différents, capables chacun d’induire la formation d’un
anticorps spécifique. La valence est au mieux égale à la somme
des épitopes et le plus souvent lui est inférieur notamment pour
les molécules de haut poids moléculaire en raison de phénomènes
d’encombrement stérique.
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Paramètres
physico-chimiques
Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
III. Paramètres du pouvoir immunogène
A. Paramètres liés à l’Ag
Le tableau ci-dessous montre que l’accroissement de la valence
n’est pas directement proportionnel au poids moléculaire.
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Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
III. Paramètres du pouvoir immunogène
B. Paramètres liés à l’hôte - 1. Gènes Ir
Depuis les travaux de BENACERRAF au début des années soix-
ante on sait que certains animaux et même certains individus
au sein d’une même espèce répondent mieux que d’autres à une
stimulation donnée.
Ayant observé ce caractère héréditaire incontestable de la
réponse immunitaire BENACERRAF avait postulé l’existence de
gènes de réponse immunitaire (gènes Ir) que les études
ultérieures ont identifiés comme étant, en grande partie, les
gènes du CMH de classe II.
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La distance
taxonomique
Paramètres
physico-chimiques
Paramètres
biochimiques
Le catabolisme
Valence
antigénique
Paramètres liés à
l’hôte
III. Paramètres du pouvoir immunogène
B. Paramètres liés à l’hôte - 2. L’âge
L’âge de l’individu soumis à l’immunisation, conditionne, via
l’état de développement physiologique de son système immu-
nitaire, la qualité de la réponse immunitaire.
Il est en effet bien connu qu’il est plus facile d’obtenir un état
de tolérance chez des animaux nouveau-nés.

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  • 1. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Université de Djibouti A.U.2020/2021
  • 2. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte 1 Introduction 2 Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité 3 Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte Gènes Ir L’âge
  • 3. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte I. Introduction Les antigènes sont des structures moléculaires reconnues spécifiquement par le système immunitaire. La notion d’antigène, reconnu spécifiquement par un organisme est purement opérationnelle et dépend de l’espèce dans laquelle est introduite la molécule antigénique. L’induction délibérée d’une réponse immunitaire par injection d’une substance étrangère s’appelle immunisation. Remarque Il se pose un problème de structure à deux volets pour la notion l’antigénicité : l’antigène d’une part, l’hôte (et son génome) dans lequel il est introduit d’autre part. On ne peut parler de l’antigénicité d’une molécule donnée qu’en référence à un organ- isme receveur. Il n’y a pas d’antigénicité en soi.
  • 4. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte II. Définitions- A. Définition classique On appelle antigène toute substance étrangère à l’organisme qui, introduite par voie parentérale, est susceptible d’induire la formation d’anticorps avec lesquels elle s’unira spécifiquement. Cette définition ne permet pas de caractériser un antigène pour plusieurs raisons : L’antigène n’est pas toujours étranger à l’organisme : c’est notamment le cas des autoantigènes induisant des auto- anticorps parfois responsables de maladies auto-immunes. La voie parentérale utilisée en expérimentation animale ou en vaccination humaine n’est pas la route naturelle de pénétration des antigènes naturels dans l’organisme : le contact se fait habituellement par inhalation ou inges- tion, donc au niveau des muqueuses. Les muqueuses (pul- monaires, digestives) représentent une très grande surface de contact avec l’extérieur (400 m2) et sont caractérisées par la prédominance d’un isotype d’Ig, l’IgA, et des sous- populations lymphocytaires B et T adaptées.
  • 5. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte II. Définitions - A. Définition classique L’antigène ne sollicite pas le plus souvent qu’une réponse de type humoral, à anticorps, mais simultanément une réponse de type cellulaire médiée par les lymphocytes T sécrétant des médiateurs locaux non anticorps de type lymphokines ou cytokines. Les réactions antigène-anticorps sont généralement spécifiques: il existe cependant des réactions croisées au cours desquelles des molécules apparentées à l’antigène d’origine peuvent réagir avec le même anticorps Les réactions croisées peuvent alors être le résultat de trois phénomènes: Le partage d’antigènes communs par deux préparations antigéniques distinctes Le partage d’épitopes communs par deux molécules d’antigènes distinctes La quasi ressemblance de deux épitopes
  • 6. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte II. Définitions B. Définition actuelle On appelle antigène toute espèce moléculaire naturelle ou synthétique capable d’induire une réponse immunitaire dans un organisme vivant et de réagir spécifiquement avec les produits de cette réponse, BCR/anticorps et récepteur T. Dans certains cas, en fonction de la dose, du type d’antigène considéré et de la voie d’introduction l’organisme développe un état dit de tolérance, correspondant à une absence apparente de réponse immunitaire. Il s’agit néanmoins d’un phénomène actif, spécifique, induit par une première exposition à l’antigène. Les substances qui induisent un tel état sont dites tolérogènes par comparaison au mot antigène. On distingue une tolérance naturelle vis-à-vis du soi et une tolérance induite, contre une substance normalement antigénique, grâce à des artifices expérimentaux
  • 7. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte II. Définitions C. Notion de déterminant antigénique ou épitope La plupart des antigènes sont des macromolécules, protéiques ou glucidiques, présentant à leur surface des reliefs, des aspérités dus au repliement des chaı̂nes polypeptidiques ou glucidiques sur elle-même : ce sont ces structures limitées, appelées épitopes ou déterminants antigéniques, qui sont capables de se lier de manière stéréospécifique avec le site complémentaire de la molécule de reconnaissance (paratope). Un épitope correspond à une zone de 1 à 3 nm de diamètre, soit 15 à 18 acides aminés pour une protéine, soit 5 à 6 oses pour un polysaccharide. Les antigènes possèdent habituellement à leur surface un grand nombre de déterminants, qui peuvent être différents les uns des autres, chacun étant capable d’induire la production d’un anti- corps spécifique, ou au contraire être des structures répétitives.
  • 8. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte II. Définitions En réponse à l’introduction de cet antigène dans un organisme on aura donc la production d’une famille d’anticorps, chacun d’eux répondant aux différents épitopes : on parle d’anticorps polyclonal. C. Notion de déterminant antigénique ou épitope On sait maintenant fabriquer, grâce à la technologie des hy- bridomes, des anticorps monoclonaux, dirigés contre un seul et même épitope : ils sont de plus en plus utilisés au labora- toire, en égard à leur spécificité rigoureuse, et commencent à être utilisés en thérapeutique, notamment anti-cancéreuse. L’ensemble des épitopes reconnus définit ce que l’on appelle le répertoire immunologique qui est évalué à 108 pour les lym- phocytes B et 105 pour les lymphocytes T.
  • 9. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte II. Définitions D. Notion d’immunogène Ce terme désigne les substances antigéniques capables d’induire in vivo une réponse immunitaire et de réagir spécifiquement, in vivo et in vitro avec les molécules de reconnaissance ainsi induites. Par contre au sens strict du terme, l’antigène désigne cette même substance mais étudiée in vitro, du point de vue du laboratoire. Donc, bien que tous les immunogènes soient des antigènes, tous les antigènes ne sont pas des immunogènes. En d’autres termes l’antigénicité est la propriété d’un épitope de se lier au paratope de l’anticorps ou du TCR.
  • 10. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte II. Définitions E. Notion d’haptène Du grec ”hapteı̈n” (attacher) la notion d’haptène a été intro- duite en 1921 par LANDSTEINER pour qualifier des substances non antigéniques par elles-mêmes, mais pouvant le devenir lorsqu’elles sont couplées à des macromolécules porteuses (”carrier”). F. Notion de spécificité antigénique C’est la capacité de se lier avec des molécules de reconnaissance. Le pouvoir immunogénique d’une molécule (la capacité d’induire une réponse immunitaire) ne préjuge en rien de la spécificité antigénique de cette dernière. La réponse immunitaire n’apparaı̂tra que si la molécule introduite possède des épitopes distincts de ceux présents sur les molécules constitutives des tissus de l’hôte soumis à l’immunisation : une molécule intrinsèquement immunogène, chez deux hôtes dis- tincts, exprimera sa spécificité selon deux modes différents.
  • 11. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte II. Définitions G. Différents types d’antigènes Il existe plusieurs types d’antigènes : Naturels Synthétiques Artificiels (naturels chimiquement modifiés) Parmi les antigènes naturels, on distingue des: Xénoantigènes : ce sont des antigènes présents chez tous les individus d’une ou de plusieurs espèces distinctes de celle du sujet immunisé. Alloantigènes : ce sont des antigènes inégalement répartis entre les individus de la même espèce que le sujet immunisé et entraı̂nant la formation d’anticorps chez un individu ne possédant pas l’alloantigène en question. Autoantigène : ce sont des antigènes présents dans les cellules ou les tissus mêmes du sujet immunisé.
  • 12. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte II. Définitions Remarque: Chez l’homme on peut citer deux systèmes polymorphes qui tous deux participent à la réponse immunitaire : le complexe majeur d’histocompatibilité et les immunoglobulines. Nous ver- rons, dans le cas précis des immunoglobulines, que la substitution d’un seul acide aminé suffit pour que la molécule allotypique soit antigénique. H. Notion d’immunité L’immunité est dite : Active lorsqu’elle est acquise par un organisme suite à l’introduction de l’antigène qui va y induire une réponse immunitaire (vaccination, greffe de moelle osseuse réussie). Passive lorsqu’elle est acquise suite à l’introduction d’effecteurs (anticorps, cellules) préformés (sérothérapie).
  • 13. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte II. Définitions H. Notion d’immunité (suite) L’immunité est dite aussi : Acquise lorsqu’elle survient au cours de la vie, même in- utéro, par éducation de clones lymphocytaires. Naturelle lorsqu’elle préexiste à tout contact avec l’antigène étant soit non spécifique, soit spécifique mais ac- quise de façon inaperçue par réaction croisée (ex. : les anti- A ou les anti-B des groupes sanguins A, B, O).
  • 14. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte III. Paramètres du pouvoir immunogène La notion d’immunogénicité est relative : il faut toujours la définir par rapport à un hôte déterminé et des conditions expérimentales choisies. Le pouvoir immunogénique dépend de facteurs intrinsèques ou paramètres structuraux liés à la molécule d’antigène, de facteurs liés à l’organisme dans lequel on l’introduit et enfin de facteurs liés aux conditions expérimentales de l’immunisation. D’une meilleure connaissance, et donc d’une meilleure maı̂trise de ces différents paramètres dépend la mise au point de vaccins que l’on espère toujours plus efficaces.
  • 15. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte III. Paramètres du pouvoir immunogène A. Paramètres liés à l’Ag Ce sont les caractères physico-chimiques de l’antigène qui con- ditionnent son immunogénicité. Seuls les composés organiques peuvent être immunogènes. Les composés inorganiques ne sont en principe pas im- munogènes : au mieux, ils peuvent se comporter comme des haptènes et être néanmoins responsables d’eczéma du cuir chevelu ou de la face par exemple (dermite de contact par réponse cellulaire T), après couplage des radicaux chimiques sim- ples contenus dans certaines teintures capillaires aux protéines du cuir chevelu ou de la peau du visage. On peut citer comme exemples des sels de métaux lourds (chrome, nickel), des substances végétales ou de nombreux pro- duits chimiques de synthèse, que certains désignent sous le terme de pro-antigène.
  • 16. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte III. Paramètres du pouvoir immunogène A. Paramètres liés à l’Ag 1. La distance taxonomique Appelée aussi distance phylogénique, la distance taxonomique correspond au degré d’ ”étrangeté” entre la molécule d’antigène et la molécule constitutive correspondante de l’organisme re- ceveur. Plus cette distance est grande, autrement dit plus le degré d’éloignement dans l’échelle d’évolution des espèces animales est grand entre l’espèce d’où est extrait l’antigène et celle qui va être immunisée, meilleure est la réponse immunitaire.
  • 17. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte III. Paramètres du pouvoir immunogène 2. Paramètres physico-chimiques a. La taille moléculaire Plus le volume d’une molécule est grand, plus son pouvoir immunogène est puissant. L’immunogénicité commence pour des édifices moléculaires de taille supérieure ou égale à 3-5 000 Dalton. L’agrégation éventuelle des antigènes est un paramètre impor- tant : ainsi seuls les agrégats d’immunoglobulines, obtenus par la chaleur, sont immunogéniques. Débarrassées des agrégats par ultracentrifugation, et donc sous forme de monomères, les immunoglobulines sont au contraire tolérogéniques.
  • 18. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte III. Paramètres du pouvoir immunogène 2. Paramètres physico-chimiques b. La rigidité Il faut que la structure moléculaire de l’immunogène ne soit pas trop ”molle”, trop fluide car sinon la fixation sur les récepteurs des lymphocytes qui, nous l’avons vu, repose sur une complémentarité tridimensionnelle, est trop lâche voire im- possible. A l’inverse une certaine mobilité est parfois nécessaire pour per- mettre la complémentarité tridimensionnelle, (bonne congru- ence épitope/paratope). Les épitopes immunodominants sont le plus souvent les plus mo- biles. b. La complexité Il faut une certaine diversité dans la structure pour obtenir l’immunogénicité.
  • 19. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte III. Paramètres du pouvoir immunogène 3. Paramètres biochimiques a. Les protéines Ce sont les composés les plus immunogènes. Les protéines sont des molécules très antigéniques du fait du polymorphisme de leur structure et des différences existant entre espèces, entre individus. b. Les glucides Ils sont immunogènes à l’état de polyosides. Les polysaccharides constituent des édifices moléculaires haute- ment diversifiés à la structure complexe, et donc fortement antigéniques. c. Les lipides Ils ne sont pas immunogènes par eux même, car leur structure est peu ou pas la même dans de nombreuses espèces : ce sont des haptènes qui nécessitent le couplage à une protéine porteuse ou à un sucre (glycoprotéine et glycolipide). d. Les acides nucléiques L’ADN pur, isolé, n’entraı̂ne pas de réponse immunitaire expérimentale.
  • 20. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte III. Paramètres du pouvoir immunogène 4. Le catabolisme Résultant de la conjonction des différents paramètres sus-cités, le catabolisme influe sur l’immunogénicité : plus il est lent, plus la stimulation antigénique perdure et plus l’immunogénicité croı̂t. 5. Valence antigénique La valence antigénique est définie comme le nombre d’anticorps capable de se lier simultanément à un antigène. Celui-ci peut être vu comme la juxtaposition de plusieurs épitopes différents, capables chacun d’induire la formation d’un anticorps spécifique. La valence est au mieux égale à la somme des épitopes et le plus souvent lui est inférieur notamment pour les molécules de haut poids moléculaire en raison de phénomènes d’encombrement stérique.
  • 21. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte III. Paramètres du pouvoir immunogène A. Paramètres liés à l’Ag Le tableau ci-dessous montre que l’accroissement de la valence n’est pas directement proportionnel au poids moléculaire.
  • 22. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte III. Paramètres du pouvoir immunogène B. Paramètres liés à l’hôte - 1. Gènes Ir Depuis les travaux de BENACERRAF au début des années soix- ante on sait que certains animaux et même certains individus au sein d’une même espèce répondent mieux que d’autres à une stimulation donnée. Ayant observé ce caractère héréditaire incontestable de la réponse immunitaire BENACERRAF avait postulé l’existence de gènes de réponse immunitaire (gènes Ir) que les études ultérieures ont identifiés comme étant, en grande partie, les gènes du CMH de classe II.
  • 23. Chapitre 2: Les Antigènes Dr Idleh Abar Alaleh Introduction Définitions Définition classique Définition actuelle Notion de déterminant antigénique ou épitope Notion d’immunogène Notion d’haptène Notion de spécificité antigénique Différents types d’antigènes Notion d’immunité Paramètres du pouvoir immunogène Paramètres liés à l’Ag La distance taxonomique Paramètres physico-chimiques Paramètres biochimiques Le catabolisme Valence antigénique Paramètres liés à l’hôte III. Paramètres du pouvoir immunogène B. Paramètres liés à l’hôte - 2. L’âge L’âge de l’individu soumis à l’immunisation, conditionne, via l’état de développement physiologique de son système immu- nitaire, la qualité de la réponse immunitaire. Il est en effet bien connu qu’il est plus facile d’obtenir un état de tolérance chez des animaux nouveau-nés.