Objectifs

• Distinguer immunité innée et immunité adaptative.
• Expliquer la sélection, l'amplification et la différenciation clonales des lymphocytes.
• Décrire la structure d'un anticorps et son mode d'action.
• Décrire le rôle des lymphocytes T CD4 et des lymphocytes T CD8.
• Expliquer la mémoire immunitaire à partir des réponses primaire et secondaire.

1. Une réponse lente, spécifique et avec mémoire

Notions clés

L'immunité adaptative n'existe que chez les vertébrés. Elle complète l'immunité innée et se met en place en plusieurs jours. Elle est :

• spécifique : chaque lymphocyte reconnaît un seul antigène (une molécule étrangère, souvent portée par un microbe) grâce à ses récepteurs ;
• dotée de mémoire : une deuxième rencontre avec le même antigène provoque une réponse plus rapide et plus forte.

Elle est déclenchée par l'immunité innée : les cellules dendritiques qui ont phagocyté un microbe migrent vers les ganglions lymphatiques et y présentent des fragments de ce microbe aux lymphocytes.

Les lymphocytes naissent dans la moelle osseuse. Les lymphocytes B y terminent leur maturation ; les lymphocytes T terminent la leur dans le thymus. Pendant cette maturation, des recombinaisons génétiques au hasard donnent à chaque lymphocyte un récepteur différent, et ceux qui reconnaîtraient nos propres molécules sont éliminés.

2. Sélection, amplification et différenciation clonales

Notions clés

Face à un antigène, seuls les lymphocytes dont le récepteur est complémentaire de cet antigène sont activés : c'est la sélection clonale. Ils se multiplient ensuite par mitoses : c'est l'amplification clonale, qui forme un clone (des milliers de cellules identiques). Enfin, ces cellules se transforment en cellules effectrices, capables d'agir : c'est la différenciation. Une partie du clone devient des cellules mémoire.

flowchart TD
A[Antigène présenté par une cellule dendritique] --> B[Sélection des lymphocytes spécifiques]
B --> C[Amplification clonale]
C --> D[LB vers plasmocytes]
C --> E[LT CD8 vers LT cytotoxiques]
C --> F[Cellules mémoire]
G[LT CD4 auxiliaires] --> C
D --> H[Anticorps contre l antigène]
E --> I[Destruction des cellules infectées]

3. Lymphocytes B et anticorps

Notions clés

Les lymphocytes B (LB) portent à leur surface des anticorps qui servent de récepteurs. Une fois sélectionnés et activés, ils se différencient en plasmocytes, des cellules riches en réticulum endoplasmique qui sécrètent en grande quantité des anticorps dans le sang et la lymphe.

Un anticorps (ou immunoglobuline) est une protéine en forme de Y, formée de quatre chaînes : deux chaînes lourdes et deux chaînes légères. Il possède une partie constante (identique pour beaucoup d'anticorps) et des parties variables à l'extrémité des bras, qui forment deux sites de fixation de l'antigène, de forme complémentaire.

L'anticorps se fixe à l'antigène et forme un complexe immun. L'antigène est ainsi neutralisé (un virus fixé ne peut plus entrer dans une cellule), puis le complexe est éliminé par phagocytose, que la partie constante de l'anticorps facilite.

Schéma à légender

Place sur ce schéma d'anticorps : l'antigène, un site de fixation, une chaîne légère et une chaîne lourde.

Exemple résolu 1 : un test qui utilise des anticorps

Au centre de santé de Kayes, l'infirmière fait un test de diagnostic rapide du paludisme avec une goutte de sang. Sur la bandelette sont fixés des anticorps dirigés contre une protéine du parasite Plasmodium. Une bande colorée apparaît. Que peut-on conclure, et quelle propriété des anticorps est utilisée ?

4. Les lymphocytes T CD4 et T CD8

Notions clés

• Les lymphocytes T CD4 (ou T auxiliaires), activés par une cellule dendritique, se multiplient et deviennent des cellules qui sécrètent des messagers chimiques, les interleukines. Celles-ci stimulent la multiplication et la différenciation des LB et des LT CD8 : les LT CD4 coordonnent toute la réponse adaptative.
• Les lymphocytes T CD8, une fois sélectionnés et stimulés, deviennent des lymphocytes T cytotoxiques (LTc). Ils reconnaissent les cellules infectées par un virus, qui exposent à leur surface des fragments du virus, et les détruisent en provoquant leur mort.

Les anticorps agissent sur les antigènes libres dans le sang et la lymphe ; les LTc s'attaquent aux cellules déjà infectées, où les anticorps ne peuvent pas entrer.

Exemple résolu 2 : raisonner sur une expérience

On cultive ensemble des LB et un antigène : très peu d'anticorps sont produits. On ajoute des LT CD4 activés : la production d'anticorps devient importante. Conclus.

5. La mémoire immunitaire

Notions clés

Lors d'un premier contact avec un antigène, la réponse primaire est lente (plusieurs jours avant l'apparition des anticorps) et modérée. Les cellules mémoire formées restent dans l'organisme, parfois pendant des années. Lors d'un second contact, la réponse secondaire est plus rapide, plus intense et plus durable, si bien que souvent la maladie ne se déclare pas. C'est le principe de la vaccination.

Le graphique ci-dessous est un modèle simplifié (unités arbitraires) : la première courbe représente la quantité d'anticorps lors de la réponse primaire, la seconde lors de la réponse secondaire, en fonction du nombre de jours après le contact. Le curseur \(k\) règle l'intensité de la réponse secondaire.

Dans ce modèle, la réponse primaire culmine au jour 10 avec environ :

et la réponse secondaire (avec \(k = 10\)) culmine dès le jour 5 avec environ :

soit un pic atteint deux fois plus tôt et environ cinq fois plus haut.

Erreurs fréquentes

• Dire que l'antigène « crée » le lymphocyte adapté : il ne fait que le sélectionner.
• Confondre antigène (la molécule reconnue) et anticorps (la protéine qui reconnaît).
• Croire que les anticorps détruisent eux-mêmes les microbes : ils les neutralisent, puis la phagocytose les élimine.
• Penser que les LT CD4 tuent les cellules infectées : ce sont les LT cytotoxiques, issus des LT CD8.
• Oublier que l'immunité adaptative a besoin de l'immunité innée (cellules dendritiques) pour démarrer.

Récapitulatif

• L'immunité adaptative est propre aux vertébrés, lente, spécifique et dotée de mémoire ; elle est déclenchée par les cellules dendritiques.
• Les lymphocytes spécifiques de l'antigène sont sélectionnés, amplifiés puis différenciés.
• Les LB deviennent des plasmocytes qui sécrètent des anticorps ; l'anticorps fixe l'antigène (complexe immun) qui est ensuite phagocyté.
• Les LT CD4 coordonnent la réponse par les interleukines ; les LT CD8 deviennent des LT cytotoxiques qui détruisent les cellules infectées.
• Les cellules mémoire rendent la réponse secondaire plus rapide et plus forte : c'est la base de la vaccination.