Lesson Video: Réponse immunitaire spécifique à médiation cellulaire Biologie • Third Year of Secondary School

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Dans cette vidéo, nous allons comparer l’immunité à médiation cellulaire avec d’autres types de réponses immunitaires. Nous apprendrons ensuite à décrire comment les lymphocytes T coordonnent une réponse face aux cellules du corps anormales et infectées par un virus. Enfin, nous décrirons le rôle des lymphocytes T régulateurs et des lymphocytes à mémoire dans la réponse immunitaire.

Chaque année, des millions de personnes sont infectées par le virus de la grippe. Mais qu’est-ce qu’un virus et qu’est-ce qu’il fait pour nous rendre malades? Un virus est un pathogène constitué de matériel génétique, soit de l’ADN ou de l’ARN, au sein d’une enveloppe protéique appelé capside. Lorsqu’un virus nous infecte, le matériel génétique viral peut entrer dans la cellule. Ce processus est représenté ici de manière simplifiée. Une fois à l’intérieur, le matériel génétique prendra le contrôle des fonctions de la cellule, la forçant à fabriquer plus de virus. Lorsqu’un virus infecte une cellule, quelque chose d’autre se produit simultanément, qui aide le système immunitaire à lutter contre l’infection.

Presque toutes les cellules du corps possèdent une protéine appelée CMH. CMH signifie complexe majeur d’histocompatibilité, et il peut présenter des antigènes à la surface de la cellule, c’est à dire des molécules qui sont spécifiques à un pathogène particulier. Une fois à l’intérieur de la cellule, les protéines virales sont traitées pour former des molécules d’antigène. Celles-ci peuvent ensuite se combiner avec le CMH pour former le complexe antigène-CMH. Le CMH lié avec l’antigène se déplace ensuite vers l’extérieur de la membrane cellulaire. Le complexe antigène-CMH aide notre corps à reconnaître les cellules infectées. Cette reconnaissance déclenchera des réponses immunitaires. Regardons notre système immunitaire.

Le système immunitaire humain se compose de deux immunités complémentaires: innée, également appelée immunité non spécifique, qui combat tous les agents pathogènes de la même manière, et spécifique, également appelée immunité acquise ou adaptative, qui personnalise une réponse en fonction de l’agent pathogène à combattre. L’immunité innée ou non spécifique est l’immunité avec laquelle nous sommes nés et reste identique peu importe le type d’infection, même s’il s’agit d’infections récurrentes avec le même pathogène. Lors d’une infection par un pathogène spécifique, la réponse immunitaire innée est la première réponse immédiate du corps et est identique pour tous les pathogènes. Si la réponse immunitaire innée ne suffit pas à réprimer l’infection, la quantité de pathogènes continue d’augmenter à un niveau qui active une autre réponse immunitaire conçue pour cibler spécifiquement ce pathogène. Cette réponse fait partie de l’immunité acquise ou adaptative.

L’immunité acquise se développe tout au long de la vie. L’immunité acquise a un composant à mémoire qui prépare le corps à répondre plus rapidement et plus efficacement à une deuxième infection par le même agent pathogène que lors de la première infection. Cependant, elle est plus lente que la réponse innée car elle doit cloner des cellules immunitaires spécifiques. Notre système immunitaire spécifique est souvent divisé en deux: l’immunité humorale et l’immunité cellulaire.

La réponse immunitaire humorale est une réponse centrée sur les lymphocytes B et les anticorps, car elle repose sur l’action des lymphocytes B qui fabriquent des anticorps spécifiques contre le pathogène envahissant. La réponse immunitaire cellulaire est centrée sur les lymphocytes T car elle repose sur l’action des lymphocytes T cytotoxiques qui peuvent trouver et détruire les cellules anormales et infectées dans le corps. L’immunité humorale et l’immunité cellulaire se distinguent également par le fait que l’immunité humorale n’est efficace que contre les pathogènes extracellulaires, par exemple les virus dans le sang, les bactéries ou les toxines qu’elles produisent, alors que l’immunité cellulaire est efficace contre les pathogènes intracellulaires, par exemple une cellule hôte infectée par un virus.

Les réponses immunitaires cellulaire et humorale se produisent simultanément et interagissent étroitement entre elles. Même si elles sont souvent décrites séparément, l’immunité humorale et l’immunité cellulaire agissent ensemble dans notre système immunitaire spécifique pour lutter contre l’infection. Dans cette vidéo, nous en apprendrons davantage sur l’immunité à médiation cellulaire. Pour avoir la place de discuter de l’immunité à médiation cellulaire, effaçons le reste des informations sur l’écran.

L’immunité à médiation cellulaire correspond à la réponse immunitaire spécifique qui implique des lymphocytes T cytotoxiques ciblant les cellules infectées, les cellules cancéreuses ou les cellules du non-soi. Concentrons-nous sur la manière dont les lymphocytes T cytotoxiques luttent contre une cellule infectée par un virus. Nous savons déjà comment un virus infecte une cellule et que le CMH se liera à l’antigène du virus et présentera cet antigène sur la surface de la cellule infectée. Une fois à la surface, elles pourront être reconnues par les lymphocytes T cytotoxiques. Les lymphocytes T cytotoxiques, également appelés lymphocytes T CD8+ ou lymphocytes T killer, sont des lymphocytes T qui ont la capacité de reconnaître les antigènes présents à la surface d’une cellule hôte et de tuer cette cellule.

Notez que les lymphocytes T cytotoxiques peuvent aussi reconnaître d’autres cellules anormales, telles que les cellules cancéreuses qui se divisent rapidement, pour également les détruire. Cette capacité à tuer les cellules est importante car le système immunitaire humoral ne peut pas détruire à lui seul les cellules infectées par un virus. Voyons de plus près comment les lymphocytes T cytotoxiques reconnaissent une cellule infectée et pourquoi ils sont également connus sous le nom de CD8+.

Les lymphocytes T cytotoxiques sont également appelés lymphocytes T CD8+ car ils possèdent sur leur membrane cellulaire la protéine de surface CD8. CD signifie cluster de différentiation. Et la surface des différents types de cellules ont différentes combinaisons de ces protéines qui remplissent différentes fonctions et permettent de distinguer aussi certains types de cellules les uns des autres. La protéine CD8 permet non seulement de distinguer les lymphocytes T cytotoxiques des autres types de cellules, mais agit également avec le récepteur des lymphocytes T pour faciliter la reconnaissance et la liaison au complexe antigène-CMH.

Tout comme pour les lymphocytes B, différents lymphocytes T possèdent différents récepteurs qui sont générés de manière aléatoire par un type spécial de recombinaison génétique. Seul un lymphocyte T cytotoxique avec un certain type de TCR reconnaîtra et se fixera sur un complexe antigène-CMH spécifique d’une cellule infectée. Le lymphocyte T qui reconnaît l’antigène est activé et se divisera. Ce processus de sélection du lymphocyte T cytotoxique qui possède le récepteur correspondant à l’antigène est appelé sélection clonale.

L’activation des lymphocytes T cytotoxiques ne peut se produire sans l’action des lymphocytes T auxiliaires. Il s’agit d’un type de lymphocyte T qui sécrète des cytokines après avoir reconnu les antigènes du non-soi, ce qui active les lymphocytes B et T cytotoxiques. Ceux-ci sont parfois appelés lymphocytes T CD4+ ou même lymphocytes T4 car ils possèdent la protéine de surface cellulaire CD4. Cependant, avant d’approfondir sur les lymphocytes T auxiliaires, nous devons définir les cellules présentatrices d’antigènes car elles sont nécessaires à l’activation des lymphocytes T auxiliaires.

Lorsqu’un pathogène, par exemple un virus, envahit le corps, il peut être englouti par des cellules phagocytaires, telles que des macrophages, ce qui fait partie de la réponse immunitaire innée. La majorité de ces cellules sont des cellules présentatrices d’antigène, ou CPA. Les CPA décomposent le pathogène sans être infectées. Elles lient l’antigène traité au CMH. Les CPA transfèrent ensuite ce complexe CMH-antigène de l’intérieur de la cellule vers la surface de la membrane. C’est ainsi que les cellules présentatrices d’antigène présentent l’antigène à d’autres cellules du système immunitaire. Une cellule présentatrice d’antigène est donc un type de cellule immunitaire qui facilite une réponse immunitaire en présentant, sur sa surface, des antigènes à d’autres cellules du système immunitaire.

Semblable au lymphocyte T cytotoxique avec sa protéine CD8, la protéine de surface CD4 aide le lymphocyte T auxiliaire à lier son TCR à un complexe complémentaire CMH-antigène. Cependant, au lieu de reconnaître le complexe CMH-antigène à la surface d’une cellule hôte infectée, les lymphocytes T auxiliaires sont généralement activés par les cellules présentatrices d’antigène. Examinons de plus près l’activation des lymphocytes T auxiliaires et leur fonction.

Une fois activés, les lymphocytes T auxiliaires portent bien leur nom. Ils commencent à libérer différentes cytokines ayant des fonctions variées. Certains agissent comme des facteurs chimiotactiques pour recruter des macrophages et des CPA. Ils produisent également des interleukines. Inter- signifie entre, et -leukine fait référence aux globules blancs. Les interleukines sont un type de cytokine qui aide les globules blancs à communiquer entre eux. Les interleukines libérées par les lymphocytes T auxiliaires activent les lymphocytes B. Cela initie la réponse immunitaire humorale. Rappelez-vous que la réponse immunitaire humorale est la deuxième forme d’immunité acquise. Elle repose sur l’action des lymphocytes B qui fabriquent des anticorps spécifiques contre l’antigène envahisseur et agit contre les pathogènes extracellulaires.

Les interleukines libérées par les lymphocytes T auxiliaires activent également les lymphocytes T cytotoxiques. Les lymphocytes T cytotoxiques ont besoin de deux signaux pour être activés. Le premier signal provient de la liaison de leur TCR avec un complexe CMH-antigène d’une cellule infectée. Le deuxième signal provient des interleukines libérées par le lymphocyte T auxiliaire activé. Les lymphocytes T auxiliaires prolifèrent par mitose et continuent à produire des cytokines qui activent les lymphocytes B et T cytotoxiques. Une fois activés, les lymphocytes T cytotoxiques commencent à se multiplier.

À mesure que les lymphocytes T cytotoxiques activés prolifèrent, ils détruisent les cellules hôtes infectées avec lesquelles ils entrent en contact. Pour ce faire, ils libèrent deux types de protéines cytotoxiques préformées: les granzymes, qui sont à priori capables d’induire une mort cellulaire programmée dans n’importe quel type de cellule cible, et la perforine qui perce des trous dans la membrane cellulaire cible. Récapitulons.

La réaction entre les cellules présentatrices d’antigène, les lymphocytes T auxiliaires et les lymphocytes T cytotoxiques est la manière dont l’immunité à médiation cellulaire combat l’infection. Mais que se passe-t-il une fois l’infection combattue avec succès? Lorsque l’infection est éliminée, un autre type de lymphocyte T désactive le système immunitaire et le ramène à un état de repos. Les lymphocytes T régulateurs, également connus sous le nom de lymphocytes T suppresseurs, sont les cellules responsables d’arrêter le système immunitaire une fois l’infection éliminée. Ils désactivent ou tuent les lymphocytes T auxiliaires activés, les lymphocytes T cytotoxiques, les lymphocytes B et d’autres cellules.

Pour ce faire, les lymphocytes régulateurs entrent en contact direct avec ces cellules ou sécrètent des lymphokines inhibitrices. Il s’agit d’un type de cytokine produit par les lymphocytes. Il est indispensable de bloquer le système immunitaire car il a un effet puissant sur le corps et pourrait s’avérer dangereux. Ainsi, après une infection, les lymphocytes T naïfs prolifèrent. Ils sont activés pour devenir des lymphocytes T effecteurs qui combattent l’infection. Une fois l’infection éliminée, les lymphocytes T régulateurs interviennent pour tuer les lymphocytes T effecteurs afin qu’ils ne nuisent pas à notre corps.

Nous avons expliqué au début de la vidéo que la réponse immunitaire spécifique a une mémoire. Cela permet à notre système immunitaire de réagir plus rapidement lors d’une deuxième infection par le pathogène porteur du même antigène. Cette mémoire est associée à un lymphocyte appelé lymphocyte à mémoire. Les lymphocytes à mémoire persistent dans le système immunitaire après l’action des lymphocytes régulateurs. Ces lymphocytes vivent longtemps et restent dormants dans les organes du système immunitaire dans l’attente d’être activés si notre corps rencontre à nouveau le même pathogène portant le même antigène.

Dans notre graphique, nous ne représentons que les lymphocytes T à mémoire. Cependant, les lymphocytes à mémoire comprennent les lymphocytes B avec des anticorps spécifiques à un antigène particulier, les lymphocytes T cytotoxiques et les lymphocytes T auxiliaires. Les lymphocytes T auxiliaires sont nécessaires à l’activation rapide des lymphocytes B et des lymphocytes T cytotoxiques afin de déclencher rapidement les réponses immunitaires humorale et cellulaire. Cette mémoire de l’immunité adaptative nous empêche de tomber constamment malades par la même infection. C’est aussi pourquoi les vaccinations sont efficaces pour prévenir les maladies.

Maintenant que nous avons étudié notre système immunitaire acquis, notamment la réponse immunitaire à médiation cellulaire, testons nos connaissances avec une question d’entraînement.

Quelle proposition n’est pas la cible d’un lymphocyte T cytotoxique killer? Option (A) une cellule corporelle cancéreuse, option (B) une cellule épithéliale infectée par la COVID-19, option (C) une cellule d’un rein transplanté, ou option (D) une toxine libérée par une bactérie.

Pour répondre à cette question, passons en revue la fonction d’un lymphocyte T cytotoxique. Les lymphocytes T cytotoxiques contiennent sur leur surface cellulaire deux protéines appelées CD8 et TCR. Ensemble, elles peuvent reconnaître une cellule hôte infectée. Cette reconnaissance, ainsi que les interleukines libérées par les lymphocytes T auxiliaires, activent les lymphocytes T cytotoxiques. Un lymphocyte T cytotoxique activé libère une protéine appelée perforine qui perfore la membrane cellulaire de la cellule infectée, celle-ci devient alors trouée. Une cellule avec une membrane cellulaire endommagée n’est pas viable et mourra peu de temps après l’acte de la perforine.

Regardons de nouveau notre question. La question nous demande qu’est ce qui n’est pas une cible d’un lymphocyte T cytotoxique? Comme la fonction d’un lymphocyte T cytotoxique est de détruire une cellule reconnue, la cible d’un lymphocyte T cytotoxique doit être une cellule. Les options de réponse (A), (B) et (C) décrivent chacune une cellule et peuvent donc être une cible pour les lymphocytes T cytotoxiques. Une toxine est une molécule qui a un effet toxique sur les cellules mais ce n’est pas une cellule. La réponse à la question «Quelle proposition n’est pas la cible d’un lymphocyte T cytotoxique?» est donc (D), une toxine libérée par une bactérie.

Résumons ce que nous avons appris sur l’immunité à médiation cellulaire. Le système immunitaire peut être divisé en une immunité spécifique, également appelée acquise ou adaptative, et une immunité innée, également appelée non spécifique. Le système immunitaire spécifique comprend l’immunité humorale et l’immunité cellulaire. L’immunité à médiation cellulaire est l’immunité centrée sur les lymphocytes T. En effet, elle repose sur l’action des lymphocytes T auxiliaires et des lymphocytes T cytotoxiques. Un lymphocyte T cytotoxique est un type de cellule immunitaire capable de tuer certaines cellules, notamment les cellules du non-soi, les cellules cancéreuses et les cellules infectées par un virus.

Les lymphocytes T auxiliaires participent à ce processus en activant les lymphocytes T cytotoxiques. Ils activent également les lymphocytes B. Un lymphocyte T régulateur est une cellule immunitaire qui peut inhiber l’activité des lymphocytes B et d’autres lymphocytes T et arrêter une réponse immunitaire. La réponse immunitaire à médiation cellulaire est efficace contre les agents pathogènes intracellulaires, tandis que la réponse immunitaire humorale est efficace contre les agents pathogènes extracellulaires.