Les anticorps solubles, des effecteurs spécifiques de leur antigène - ressource

Alors que l'immunité innée est largement répandue chez les êtres vivants, l'immunité adaptative est propre aux vertébrés. Elle s'ajoute à l'immunité innée et assure une action plus spécifique contre des molécules, ou partie de molécules.
Les cellules de l'immunité adaptative ne deviennent effectrices qu'après une première rencontre avec un antigène grâce aux phénomènes de sélection, d'amplification et de différenciation clonales.
Les défenses adaptatives associées avec les défenses innées permettent normalement d'éliminer la cause du déclenchement de la réaction immunitaire.
Le système immunitaire, normalement, ne se déclenche pas contre des molécules de l'organisme ou de ses symbiotes. Cela est vrai notamment pour la réponse adaptative.
Pourtant, les cellules de l'immunité adaptative, d'une grande diversité, sont produites aléatoirement par des mécanismes génétiques complexes qui permettent potentiellement de répondre à une multitude de molécules. La maturation du système immunitaire résulte d'un équilibre dynamique entre la production de cellules et la répression ou l'élimination des cellules autoréactives.

^{Objectif et mots-clés. Cellule présentatrice de l'antigène, lymphocytes B, plasmocytes, immunoglobulines (anticorps), séropositivité, lymphocytes T CD4, lymphocytes T auxiliaire, interleukine 2, lymphocytes T CD8, lymphocytes T cytotoxiques ; sélection, amplification, différenciation clonales. L'exemple d'une infection virale (grippe) fait comprendre la mise en place des défenses adaptatives et comment, en collaboration avec les défenses innées, elles parviennent à l'élimination du virus. On insistera sur la réponse adaptative à médiation humorale. On profitera de cette étude pour signaler le mode d'action du VIH et la survenue de maladies opportunistes dans le cas du Sida. L'existence d'une maturation du système immunitaire n'est présentée que de façon globale.}

Recenser, extraire et exploiter des informations, y compris expérimentales, sur les cellules et les molécules intervenant dans l'immunité adaptative.
Concevoir et réaliser une expérience permettant de caractériser la spécificité des molécules intervenant
dans l'immunité adaptative.

Concevoir et réaliser des expériences permettant de mettre en évidence les immunoglobulines lors de la réaction immunitaire.

(...) James Crowe et ses collègues ont réuni un groupe de 32 personnes âgées de 2 à 12 ans en 1918, dont la plupart avaient vécu au même domicile qu'une personne touchée par la grippe¹. Quatre-vingt-dix ans plus tard, chez tous ces 32 sujets, le sérum sanguin présentait une activité inhibitrice² d'une protéine présente à la surface du virus, l'hémagglutinine (le "H" de H1N1³). Une caractéristique que ne présentait pas le groupe de sujets témoins, nés après la pandémie de 1918 (...). Les chercheurs ont ensuite isolé dans le sang de 8 des 32 sujets ayant connu la grippe espagnole des globules blancs, à partir quels ils ont obtenu des lignées de lymphocytes B. Pour 7 des 8 sujets, les lymphocytes B produisaient des anticorps dirigés spécifiquement contre le virus de la pandémie de 1918, en l'occurrence contre l'hémagglutinine du H1N1, mais pas contre les souches de virus grippaux apparues plus récemment.

Le Monde.fr, 18 août 2008

Explicitations :

¹ Il s'agit ici de la grippe dite espagnole, qui fit plusieurs dizaines de millions de morts. La souche virale à l'origine de cette pandémie appartient au genre Influenza A et est de type H1N1 (notée A/H1N1). Il existe d'autres souches de virus grippaux, appartenant au genre Influenza A également (par exemple A/H3N2, A/H5N1) ou à d'autres genres (B ou C).

² Allusion aux anticorps dirigés contre l'hémagglutinine. Ces anticorps inhibent la fonction normale de l'hémagglutinine, à savoir la fixation du virus à la cellule cible, préalable à l'entrée du virus dans la cellule. On parle d'anticorps neutralisants, c'est-à-dire d'anticorps dont la fonction immunitaire repose sur la neutralisation de l'agent infectieux.

³ L'hémagglutinine de l'enveloppe du virus Influenza est précisément notée HA.

Modèles moléculaires

(à exploiter avec Rastop)

• anticorps ou fragment d'anticorps non spécifique du virus Influenza

¹ Fc = Fragment Cristallisable. Il s'agit d'une région fonctionnelle de l'anticorps, impliquée dans l'élimination de l'agent infectieux (par exemple, en facilitant la phagocytose de celui-ci).

² Fab = Fragment Antigen Binding. Il s'agit d'une autre région fonctionnelle de l'anticorps, impliquée dans la liaison à l'antigène.   

• fragments d'anticorps (Fab) dirigés contre des antigènes de différentes souches du virus Influenza

Chaque monomère d’hémagglutinine (HA) est composée de deux sous-unités : HA1 et HA2. Les monomères s'associent en trimères à la surface du virus.

Séquences

(à exploiter avec GénieGen ou Anagène)

Enoncé de l'activité :

À partir de l'exploitation des ressources fournies, menez une investigation permettant d'expliquer la spécificité anticorps-antigène.

Productions attendues :

Des images obtenues à partir du traitement des modèles moléculaires et des séquences, annotées de manière à montrer l'explication moléculaire de la spécificité anticorps-antigène.