Phase effectrice de la réponse immunitaire humorale

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B. Bellier

Phase effectrice de la réponse immunitaire humorale

Dr. B. Bellier

Labo. Biologie et Thérapeutiques des Pathologies Immunitaires UMR7087 CNRS UPMC

Pitié-Salpétrière; Paris 13

B. Bellier

Les acteurs de la RIH

Lymphocyte B Plasmocyte

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B. Bellier

Génération des Anticorps

Sélection Activation

Centre germinatif:

Selection B mémoire

Mémoire Réponse 2nd

B. Bellier

I. Selection et activation des lymphocytes B

• Epitopes conformationnels

• Reconnaissance direct par le BCR

• Pontage des BCR

• Transduction signal

• Nécessité d’un « help » ou pas:

– Ag Thymo-indépendants

• Activation indépendante des LyT helper

– Ag Thymo-dépendants

• Activation dépendante des LyT helper

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B. Bellier

Antigènes thymo-indépendants

• Les antigènes thymo-indépendants sont classiquement des substances polymériques.

• 2 types:

– Type 1: Sucres

• =mitogènes: Activateurs polyclonaux (indépendant de la spécificité antigénique).

• Ex: Lipopolysaccharide (LPS) de paroi des bactérie Gram^-

– Type 2: Protéines multivalentes

• =molécules présentant des motifs répétitifs.

• Ex: flagelline bactérienne

B. Bellier

Antigènes thymos-dépendants

• Antigènes protéiques solubles (peu de répétition des déterminants antigéniques)

• Activation nécessite l’aide des LyT : – Interactions moléculaires

• Surface des LyT CD4 activés

– Cytokines

• Sécrétées par LyT CD4 activés

cytokines

Th

B

1 2 3

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B. Bellier

Localisation des interactions cellulaires au niveau des organes lymphoïdes secondaires

Cortex Paracortex

B. Bellier

Signaux requis pour l’activation des LyB thymo-dépendants

•

Signaux de compétance

– Sortie de l’état de quiescence : – Progression G0 -> G1

– Expression des mol co-stim, cyclines, des récepteurs membranaires

•

Signaux de progression

– Autorisent le passage en phase S = prolifération – Différenciation

•

3 signaux:

– Signal 1: BCR + Ag

– Signal 2 : Interaction entre LyB-LyT

• Présentation des Ag par LyB pré-activé

• Interaction moléculaire avec molécule de co-stimulation des LyT helper – Signal 3: Cytokines

• Stimule la prolifération

• Détermine la différentiation des Ly B naifs en LyB effecteurs

•

Résultats:

– Différenciation en plasmocytes à courte durée-vie sécrétant des anticorps de faible affinité

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B. Bellier

Formation du conjugué T-B

• Pontage BCR-Ag = signal 1

• Induit expression nCMH.II - B7

• Internalisation Ag

• Présentation sur CMH.II + B7

• Activation Th (spécificté croisée)

• Th activés expriment CD40L

• Intéraction CD40-CD40L = signal 2

• induit expression de récepteurs cytokiniques

• Th activés sécrétent cytokines = signal 3

• Phase S => prolifération

• => différenciation

B. Bellier

Différenciation des cellules B en plasmocytes

• Plasmocytes:

– spécialisés dans la synthèse des anticorps – Nécessite la maturation de l’ARNm

2 sites potentiels d’épissage alternatif

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B. Bellier

Troisième phase:

Formation des centres germinatifs

B. Bellier

–Interaction CD40-CD40L déclenche la formation d’un centre germinatif lieu de:

- maturation d’affinité - commutation de classe

- formation de plasmocytes et des cellules mémoire

Centres germinatifs

LB CD40

activé

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B. Bellier

Différenciation des cellules B Maturation d’affinité

• Affinité des AC augmente de 100 à 1000 fois au cours de la réponse primaire

• Hypermutation somatique:

– Exclusivement au niveau des centres germinatifs – Mutation intense des régions variables des chaînes

lourdes et légères

– 10-3/paire de base/ division (>>10-9)

– Mutations ponctuelles, délétions et insertions dans région proche des segments V(D)J

– V(D)J =700pb: après 2 division presque tous centroblastes mutés

– Sélection des nouveaux clones en présence des FDC (cellules folliculaire dendritiques) présentant à leur surface des complexes Ag-AC

• Si faible affinité: mort dans le CG

• Si forte affinité: sortent des CG, commutation de classes et différenciation en plasmocytes ou mémoire

B. Bellier

Cellules Folliculaires Dendritiques : sélection des LB mutés

• FDC:

Cellules stromales des CG 1% des CG

#DC mais pas dérivées de MO

Pas de MHC II, Pas appretement des Ag RFc fixent complexes Ig-Ag

Persistance antigénique

• Sélection:

Compétion des B mutés pour l’Ag présenté par FDC

Interactions moléculaires : BAFF

Signal de survie (bcl2)

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B. Bellier

Différenciation des cellules B Commutation de classe

• Provoquée suite à l’interaction CD40/CD40L

• Influencée par les cytokines présentes

• Mécanisme: Association du domaine VH réarrangé avec une nouvelle région constante

• Conséquences:

– Ne change pas la spécificité antigénique – Changement de l’isotype de la partie Fc

= nouvelles fonctions biologiques

B. Bellier

Commutation de classe:

rôle de CD40-CD40L

• Impaired IgG1 and IgE production in CD80/86- and CD40-deficient mice. WT, CD80/86 KO, and CD40 KO mice (4–5 per group) were immunized with TNP- KLH/alum on days 0 and 27 (as shown by arrows), and serum was collected at the indicated time points. Serum levels of Ag-specific IgG1 and IgM as well as total IgE were assayed by ELISA. Data points represent the geometric mean ± geometric SEM of the ELISA titers.

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B. Bellier

Commutation de classe:

influence des cytokines

B. Bellier

Evolution de la réponse primaire

Plasmocytes à durée de vie courte

Plasmocytes à durée de vie longue

• Maturation d’affinité

• Commutation de classe

• Génération de LyB mémoire ou plasmocytes à durée de vie longue

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B. Bellier

Génération des LyB mémoire

•

LyB mémoire:

– Générées à partir des centrocytes de haute affinité sélectionnées dans la zone claire des CG

– Caractéristiques : cf. tableau – Capacité à répondre plus vite et plus

vigoureusement lors d’un second contact avec le même Ag

– Fréquence >

– Seuil d’activation

•

Maintien Mémoire et Protection:

– Maintien de la population mémoire (via division)

• Ré-activation rapide à l’Ag

– AC plasmatiques recirculants

• Activation régulière des B mem ou persistance de plasmocytes sécrétant des AC

• Rôle persistance Ag sur FDC

ICAM-1+++

ICAM-1+

Mol d’adhésion

+++

+/- Affinité

oui non

hypermutation

Longue Courte

Durée vie

MO, LN, Rate, tissus Rate (Foll 1)

Localisation

+++

+/- Rr complément

IgM, IgG, IgA, IgE IgM, IgD

Ig

CD48, CD127, IgG,E.., MCH II hi Marqueurs mbr

B mémoire B naïf

Propriétés

B. Bellier

LyB mémoire et la Réponse secondaire

• Quantitatif

• Qualitatif

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B. Bellier

Ag Thymo-dépendants

Ag Thymo-indépendants

B. Bellier

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B. Bellier

Réponse primaire/réponse secondaire

Elevée Faible

Affinité de l’anticorps

IgG IgM

Isotype produit

100 à 1000 plus forte que ds la réponse primaire variable

Amplitude du pic de réponse

3-5 jours

!10 jours Pic de la réponse

3-5 jours 4-7 jours

Période de latence

Cellule B mémoire Cellule B naïve

Cellule B répondeuse

Réponse secondaire Réponse primaire

Propriété

B. Bellier

Anticorps et Mécanismes effecteurs

• Fonctions effectrices :

– Directe : Neutralisation de l’antigène (pathogène) – Coopération avec les autres acteurs du système

immunitaire

- Structure des Ig et fonctions effectrices

- Directe: partie Variable des Ig: reconnaissance Ag

- Coopération: partie Constante CH: interaction avec protéines, cellules ou tissus qui assurent la fonction effectrice de la RIH

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B. Bellier

Anticorps et Neutralisation de l’agent infectieux

• Neutralisation :

– interdit la fixation du pathogène sur son récepteur membranaire

- bloque l’action des toxines

B. Bellier

Mechanisms:

Neutralization by inhibition of attachment or adhesion (a) of virus to the cell surface Neutralization by aggregation of virions (b) Neutralization by inhibition of fusion of viral and cellular membranes (c)

Neutralization by inhibition of endocytosis (d)

Neutralization by inhibition of non-fusion uncoating (e)

Neutralization by inhibition of events following primary uncoating, (f) i. e. after the enveloped virus has lost its membrane and entered the cytoplasm,

Neutralization by antibody binding virus following attachment (g)

Neutralization by inhibition of release of progeny virus from the infected cell (h) Complement-dependent neutralization (i) Infectivity enhancement by intrinsically neutralizing antibodies (j)

AC neutralisants

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B. Bellier

Opsonisation: aide à la phagocytose concerne les IgM et IgG

B. Bellier

Activation du complément

concerne les IgM et IgG

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B. Bellier

Activation du complément par la voie classique

B. Bellier

ADCC

Cytotox à médiation cellulaire dépendante des

anticorps

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B. Bellier

Conséquences de la formation du complexe Ag-Ig

B. Bellier

Classes des Ig

• IgM: secteurs intravasculaires

• IgG: intra-extravasculaires, transfert placentaire

• IgA: sécrétoires : larmes, salive,

bronchique,bile, lait, sécrétion intestin

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B. Bellier

Classes des Ig

- +

- -

- - -

- -

Dégranul Mastocystes

- -

+/- -

- + ++

+/- ++

Se lie RFc

- -

+++

- -

+ +

+/- +

+ Cplt

- -

+ ++

++

- -

T muqueuse

- -

- + +

+/- +

T placenta

3 2.5 5

6 6

23 8

23 23

T1/2 (jours)

0.03 0.003

1.5 0.5

3 0.5 1

3 9

TS(mg/ml)

d e

m a2 a1

g4 g3

g2 g1

H

150 190

9000 150-

600 150- 600 150 150

150 150

PM

IgD IgE

IgM IgA2 IgA1

IgG4 IgG3

IgG2 IgG1

B. Bellier

Fonctions des IgM

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B. Bellier

La large diffusion des IgG associée à leur forte affinité pour les Ag fait de cette classe d ’Ig, la principale ligne de défense contre les toxines dans le compartiment extracellulaire

Et action anti-virale (neutralisation,

opsonisation) et anti-tumorale (ADCC)

Fonctions des IgG

B. Bellier

Fonctions des IgA

Les IgA neutralisent efficacement les toxines

présentes au

niveau des

muqueuses de

l ’organisme

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B. Bellier

IgE et Réponse HSR-1

B. Bellier

IgE et dégranulation des mastocytes

à l’origine de l’allergie

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