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Vidéo de la leçon : Réponse immunitaire spécifique: anticorps Biologie

Dans cette vidéo, nous allons apprendre à décrire le processus d’expansion clonale et de formation d’anticorps en réaction à un antigène.

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Transcription de vidéo

Dans cette vidéo, nous allons aborder la partie spécifique de la réponse immunitaire humaine qui implique la formation d'anticorps. Nous apprendrons ce qui arrive aux lymphocytes B en réponse à la reconnaissance d’antigènes. Enfin, nous verrons comment les anticorps peuvent aider à combattre une infection.

Le système immunitaire humain a trois lignes de défense. La première ligne de défense est constituée par les barrières physiques du corps, qui sont spécialisées pour empêcher les agents pathogènes et les matières étrangères d'entrer. La deuxième ligne de défense est la réponse immunitaire innée ou non spécifique, impliquant une inflammation, des cellules phagocytaires et certains aspects du système du complément. L’immunité spécifique, dite adaptative ou acquise, peut être considérée comme une troisième ligne de défense lorsqu’il s’agit de la lutte contre les agents pathogènes et les maladies. Les première et deuxième lignes de défense font toutes deux partie de l’immunité avec laquelle nous sommes nés, qui reste la même tout au long de notre vie pour toutes les infections, même pour des infections répétées du même agent pathogène.

Lors d’une infection par un agent pathogène spécifique, la réponse immunitaire innée est la première réponse immédiate de l’organisme et, comme mentionné, est la même pour tous les agents pathogènes. Si la réponse immunitaire innée ne suffit pas à réprimer cette infection, une autre réponse immunitaire conçue pour cibler spécifiquement cet agent pathogène est activée. Cette réponse fait partie de l’immunité dite adaptative, ou acquise. Ensemble, les deux réponses immunitaires combattent le pathogène jusqu’à ce qu’il soit éliminé de l’organisme. Dans certains cas, l’infection est trop grave pour que le système immunitaire puisse l'éliminer par lui-même, et l’intervention médicale est nécessaire.

L’immunité adaptative est parfois aussi appelée immunité acquise. Elle fait partie du système immunitaire qui crée une réponse spécifique à l’agent pathogène qui doit être éliminée. Elle le fait en reconnaissant les antigènes du non-soi et en les utilisant pour cibler l'agent pathogène et les cellules infectées. Après une première infection d'un agent pathogène par un antigène spécifique, l'immunité spécifique crée un élément de mémoire qui permet à l'organisme de répondre à une deuxième infection par le même agent pathogène plus rapidement et plus efficacement que la première fois. En raison de cet élément de mémoire, l’immunité acquise est l’immunité que vous développez ou acquérez au fil du temps.

Voyons la réponse immunitaire spécifique plus en détail. Notre système immunitaire spécifique est souvent séparé en deux parties: l’immunité humorale et l’immunité cellulaire. La réponse immunitaire à médiation cellulaire est parfois appelée immunité des lymphocytes T, car elle repose sur l’action des lymphocytes T cytotoxiques qui peuvent trouver et détruire les cellules anormales et infectieuses dans l’organisme. La réponse immunitaire humorale est parfois appelée immunité des lymphocytes B ou immunité par anticorps, car elle repose sur l’action des lymphocytes B, un type de cellule qui produit des protéines appelées anticorps, spécifiques de l’antigène envahissant.

L’immunité humorale et cellulaire peuvent être davantage différenciées car l’immunité humorale n’est efficace que contre les agents pathogènes extracellulaires, par exemple les virus dans le sang, les bactéries extracellulaires ou les toxines produites par ces bactéries, tandis que l’immunité cellulaire est efficace contre les agents pathogènes intracellulaires, un exemple étant une cellule hôte infectée par un virus. Même si elles sont souvent décrites séparément, l’immunité cellulaire et l’immunité humorale agissent ensemble et simultanément dans notre système immunitaire adaptatif pour lutter contre les infections. Dans cette vidéo, nous en apprendrons davantage sur l’immunité humorale en particulier. Pour que nous ayons un peu plus de place pour en discuter, supprimons le reste des informations à l’écran.

Commençons par faire la connaissance des lymphocytes B. En général, les lymphocytes B, parfois appelés cellules B, sont des lymphocytes qui atteignent leur maturité dans la moelle osseuse. Ils possèdent des récepteurs de lymphocytes B à leur surface, qui peuvent reconnaître les antigènes. La reconnaissance de ces antigènes peut activer le lymphocyte B. Le lymphocyte B activé libère alors ses récepteurs B sous forme d'anticorps, qui aident à combattre l'infection. Avant de parler de production d’anticorps, il faut parler des récepteurs des lymphocytes B. Les lymphocytes B ont un patrimoine génétique spécifique qui leur permet de fabriquer chacun un type de récepteur de lymphocytes B différent. Les gènes qui codent pour les récepteurs des lymphocytes B sont mélangés par recombinaison génétique, de sorte que de nombreuses variétés aléatoires sont produites.

Une seule cellule souche peut se différencier en plusieurs types de lymphocytes B avec différents récepteurs de lymphocytes B à la surface de leur membrane plasmique par recombinaison génétique. Puisque différents récepteurs de lymphocytes B sont produits de manière aléatoire, il est important de s’assurer qu’ils ne réagissent pas avec les cellules corporelles normales. Ainsi, avant que les lymphocytes B ne quittent la moelle osseuse, ils sont testés pour s’assurer qu’ils ne portent pas de récepteurs contre des auto-antigènes. Les lymphocytes B qui échouent à ce test sont éliminées. Chaque lymphocyte B n’a qu’un seul type de récepteur à sa surface. Pour faire simple, le récepteur des lymphocytes B est un anticorps qui est intégré dans la membrane des lymphocytes B.

Les anticorps sont des protéines globulaires, qui sont libérées par un lymphocyte B activé et se lient à des substances que nous appelons des antigènes. Un antigène est essentiellement tout ce qui peut se lier à un anticorps. Et la plupart des antigènes du non-soi, c'est-à-dire ceux qui ne proviennent pas de votre propre corps, déclenchent une réponse immunitaire. Les antigènes peuvent être des molécules présentes à la surface des agents pathogènes, tels que les bactéries ou les virus, ou d’autres substances, comme les toxines. Rappelez-vous que lorsque les anticorps sont fixés à la surface d’un lymphocyte B naïf mais pas encore activé, ils s’appellent les récepteurs des lymphocytes B.

Maintenant que nous connaissons la cellule la plus importante de l’immunité humorale, voyons comment la réponse humorale aide à combattre une infection. Lorsqu’un agent pathogène, par exemple un virus, pénètre dans l’organisme, il est reconnu et englouti par les globules blancs, tels que les cellules dendritiques et les macrophages. Ils engloutissent le pathogène par un processus appelé phagocytose, un type d’endocytose qui fait partie de la réponse immunitaire innée. Sans être eux-mêmes infectés, ces globules blancs décomposent le pathogène en antigènes, qui seront ensuite liés à une molécule appelée complexe majeur d’histocompatibilité, ou CMH, dont la fonction est de présenter des antigènes à la surface de la cellule.

Le complexe CMH–antigène est ensuite transporté de l’intérieur de la cellule vers la surface de la membrane plasmique, où l’antigène peut être présenté à d’autres cellules du système immunitaire. De telles cellules capables de présenter des antigènes à d’autres cellules du système immunitaire sont appelées cellules présentatrices d’antigènes, ou CPA en abrégé. Une cellule présentant un antigène est donc un type de cellule immunitaire qui facilite une réponse immunitaire en montrant des antigènes traités sur sa surface à d’autres cellules du système immunitaire. Les CPA se déplacent ensuite vers les ganglions lymphatiques du système immunitaire où elles interagissent avec les lymphocytes qui y sont présents, et notamment les lymphocytes B. L'agent pathogène lui-même peut également être présent dans le liquide lymphatique, qui est un liquide dérivé du plasma sanguin qui est filtré à travers les ganglions lymphatiques et peut ainsi entrer en contact avec les cellules immunitaires.

Dans le ganglion lymphatique, une CPA rencontre un lymphocyte B naïf doté de récepteurs de lymphocytes B complémentaires à l'antigène que le CPA présente sur sa surface cellulaire. Le complexe CMH–antigène se lie au récepteur des lymphocytes B, ce qui commence l’activation du lymphocyte B. Le lymphocyte B n’est alors plus dit naïf. L’activation des lymphocytes B peut être dépendante ou indépendante des lymphocytes T, selon que les lymphocytes T sont impliqués ou non. Dans l’activation indépendante des lymphocytes T, les lymphocytes B sont généralement activés simplement par la présence d’un antigène complémentaire. Une fois que les lymphocytes B se sont liés à un antigène qui correspond à leur anticorps, ils sont activés. Les lymphocytes B activés se multiplient alors rapidement et produisent de grandes quantités de plasmocytes différenciés, qui libèrent une quantité encore plus grande d'anticorps, sécrétés hors de la cellule et dans les fluides corporels.

En revanche, l’activation dépendante des lymphocytes T est celle où les lymphocytes B ont besoin de signaux supplémentaires fournis par les lymphocytes T pour être activés. Dans ce cas, lorsque le récepteur des lymphocytes B reconnaît un antigène compatible, les lymphocytes B engloutissent le pathogène par phagocytose, comme nous l’avons appris précédemment. Comme avec d’autres cellules présentatrices d’antigène, l’antigène est ensuite rompu et les morceaux sont attachés à une molécule appelée CMH. L’antigène attaché au CMH est ensuite présenté à la surface des lymphocytes B sous la forme d’un complexe CMH–antigène.

Certains lymphocytes T, appelés lymphocytes T auxiliaires, ont des récepteurs qui peuvent reconnaître et se fixer à ce complexe CMH-antigène. On les appelle les récepteurs des lymphocytes T. Les lymphocytes T auxiliaires sont différents des autres lymphocytes T par la présence d’un corécepteur en surface cellulaire appelé CD4. Les récepteurs des lymphocytes T ainsi que les molécules de surface des cellules CD4 reconnaissent et se fixent ensemble au complexe CMH-antigène à la surface des lymphocytes B présentateurs de l’antigène, ce qui active les lymphocytes T auxiliaires. Les lymphocytes T auxiliaires activés libèrent à leur tour des cytokines appelées les interleukines. Inter- signifie entre, et -leukine fait référence aux globules blancs. Les interleukines sont un type de cytokine qui régule les réponses immunitaires en aidant les globules blancs à communiquer entre eux.

Les lymphocytes B possèdent des récepteurs aux interleukines. Et lorsque les interleukines se lient à ces récepteurs, elles signalent au lymphocyte B qu'il doit être pleinement activé. Comme mentionné précédemment, le lymphocyte B complètement activé peut maintenant se diviser. Et certains lymphocytes B activés se différencient pour devenir des plasmocytes, qui sécrètent de grandes quantités d’anticorps. Le lymphocyte T activée commence également à se multiplier. Et par conséquent, davantage d’interleukines sont libérées, ce qui aide à activer davantage de lymphocytes B, mais aussi d’autres cellules immunitaires, comme les lymphocytes T cytotoxiques. De cette façon, les lymphocytes T auxiliaires jouent un rôle dans l’immunité humorale et à médiation cellulaire.

Vous rappelez-vous qu’au début de cette vidéo, vous avez appris qu’il y a beaucoup de lymphocytes B qui ont des récepteurs différents à leur surface? Il est important de comprendre que tous ne seront pas activés en présence d’un antigène. Comme les récepteurs des lymphocytes B ont la même structure que les anticorps qu'ils libéreront une fois qu'ils seront activés et se seront différenciés en plasmocytes, seuls les lymphocytes B dont les récepteurs sont complémentaires de l'antigène proliféreront. De même, seuls ces lymphocytes B sont activés par les cytokines libérées par les lymphocytes T auxiliaires. C’est ce qu’on appelle la sélection clonale.

Comme nous le savons maintenant, les lymphocytes B activés se multiplient rapidement et se différencient en cellules effectrices appelées plasmocytes, ce qui donne une multitude de cellules qui produisent les mêmes anticorps que le lymphocyte B activé d'origine. Ce processus s’appelle l’expansion clonale. Ces deux termes dérivent du fait qu’une version d’un lymphocyte B est choisie ou sélectionnée. Ensuite, elle se reproduit plusieurs fois, ou sa population s'accroît. Toutes les cellules suivantes sont des clones de la première cellule et produisent le même anticorps. Il est intéressant de noter que les agents pathogènes possèdent souvent plusieurs molécules de surface qui fonctionnent comme des antigènes. Dans ce cas, plusieurs types de lymphocytes B peuvent être activés et connaître une expansion clonale, de sorte que plusieurs types d'anticorps sont produits contre le même agent pathogène.

Maintenant, parlons des anticorps et de la façon dont ils permettent au système immunitaire de lutter contre une infection. Les anticorps sont des protéines très similaires aux récepteurs des lymphocytes B présents à la surface des lymphocytes B. Une fois que le lymphocyte B est activé et différencié en plasmocyte, il est produit en grande quantité et libéré dans le sang et dans la lymphe. Comme nous l'avons déjà mentionné, le plasmocyte produit et sécrète les mêmes anticorps qu'il avait à sa surface cellulaire en tant que récepteurs des lymphocytes B. Les anticorps solubles se fixent sur les antigènes extracellulaires où qu'ils les trouvent. Ces antigènes peuvent être à la surface d'un agent pathogène, ou présentés par des molécules du CMH, ou à la surface des cellules hôtes infectées.

Les anticorps ne peuvent pas pénétrer dans les cellules car ce sont des protéines relativement grosses. Les anticorps ne sont donc efficaces que contre les antigènes extracellulaires. Les anticorps sont très spécifiques. Chaque anticorps ne se lie qu’à un seul type d’antigène. Mais les anticorps sont extrêmement bien adaptés pour entraîner la destruction et l’élimination de tout ce qui porte les antigènes auxquels ils se lient. C’est pourquoi des anticorps ciblant les auto-antigènes seraient très dangereux. C’est aussi pourquoi les récepteurs des lymphocytes B immatures doivent être criblés et soigneusement sélectionnés dans la moelle osseuse pour s’assurer que tous les récepteurs des lymphocytes B avec des récepteurs reconnaissant les auto-antigènes sont éliminés avant de pouvoir migrer vers les ganglions lymphatiques.

Les anticorps peuvent provoquer la regroupement des agents pathogènes dans le sang par un processus appelé agglutination. Cela les rend plus faciles à localiser et à détruire. Les anticorps fixés à la surface d'un agent pathogène provoquent l'engloutissement de ce dernier par les macrophages. Si les agents pathogènes ou les substances que ces agents pathogènes pourraient produire, comme certaines toxines, sont solubles, les anticorps peuvent les rendre insolubles. Lorsque les anticorps et les antigènes sont trouvés séparément, ils sont tous deux solubles, et on les trouve donc sous forme d’une solution. Mais lorsque de nombreux anticorps se lient à de nombreux antigènes, ils forment un précipité insoluble. Ce processus s’appelle la précipitation. La précipitation facilite l’identification et la phagocytose des agents pathogènes par les macrophages.

Pour aider à lutter contre les agents pathogènes, les cellules étrangères et les cellules infectées par le virus, les anticorps peuvent activer le système du complément. Cela entraîne la formation d'un complexe chimique qui rompt la membrane cellulaire et tue la cellule cible. Les parties restantes de la cellule cible sont ensuite éliminées par des phagocytes. Les anticorps liés à une cellule infectée par le virus peuvent également activer des cellules effectrices, comme les cellules Natural Killer (NK) du système immunitaire inné. Les cellules NK détruisent ensuite la cellule infectée en libérant des molécules cytotoxiques.

Enfin, les anticorps peuvent neutraliser un pathogène, tel qu’un virus, en recouvrant sa surface. Parce que les virus utilisent des protéines à leur surface pour pénétrer dans les cellules hôtes, cela les empêche de pénétrer à l’intérieur et de provoquer une infection. La neutralisation peut également empêcher les virus de libérer leur matériel génétique s’ils parviennent à rompre la membrane de la cellule hôte.

Nous avons mentionné au début de la vidéo que le système immunitaire acquis a un élément de mémoire, ce qui lui permet de monter une réponse plus rapide contre un agent pathogène qu’il a rencontré auparavant. Ainsi, une fois que notre système immunitaire a combattu une première infection, comment conserver l'immunité nécessaire pour combattre le même agent pathogène s'il infecte à nouveau notre organisme? Nous avons déjà appris que les lymphocytes B activés se différencient en plasmocytes, qui peuvent produire et sécréter les grandes quantités d’anticorps nécessaires pour lutter contre une infection. Mais les lymphocytes B activés peuvent également se différencier en ce que nous appelons les lymphocytes B mémoire. Les lymphocytes B mémoire ne sécrètent pas d’anticorps. Ils ont des récepteurs de lymphocytes B à leur surface cellulaire, tout comme les lymphocytes B naïfs.

Les lymphocytes B mémoire sont des cellules dormantes dans le système immunitaire. Ces cellules sont spécialisées pour avoir une durée de vie particulièrement longue. Elles sont adaptées pour permettre au système immunitaire de répondre plus rapidement à une deuxième infection par le même pathogène. La présence de cellules mémoire signifie que lors de la deuxième exposition ou suivante, le système immunitaire peut réagir plus rapidement. Et il se peut que nous ne nous rendions même pas compte que nous sommes malades pendant ce processus.

Maintenant, terminons la vidéo en résumant les points clés que nous avons appris. Le système immunitaire peut être divisé en une immunité spécifique, dite adaptative ou acquise, et une immunité non spécifique, dite innée. Le système immunitaire adaptatif comprend l’immunité humorale et l’immunité cellulaire. L’immunité humorale repose principalement sur l’action des lymphocytes B. Les lymphocytes B possèdent des récepteurs semblables à des anticorps, qui sont capables de se lier à l’antigène d’un pathogène qui infecte activement l’organisme. Cela active le lymphocyte B. Les lymphocytes B activés se différencient en plasmocytes et en cellules mémoire. L’immunité par anticorps est efficace contre les agents pathogènes extracellulaires.

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