MODELISATION
Utilisation du logiciel Immsim++

Présentation
  Immsim++ est un logiciel permettant de modéliser la réponse immunitaire humorale

téléchargeable gratuitement à l'adresse suivante http://www.cs.princeton.edu/immsim/immsim.html

Il permet d'afficher des graphes montrant l'évolution des effectifs de certaines cellules ou molécules au cours de la réponse immunitaire humorale (consécutivement à l'injection d'un antigène).

Les effectifs de cellules ou molécules dont l'évolution est visualisable sont :

  • les lymphocytes B (total, exposant l'antigène, mémoire, se divisant)
  • les lymphocytes T (total, mémoire, se divisant)
  • les plasmocytes (total)
  • les anticorps (total)
  • les antigènes (total)
  • les complexes immuns (total)
  • les cellules présentatrices d'antigènes (total, exposant l'antigène)

L'évolution des effectifs est modélisée par Immsim++ grâce à des équations mathématiques prenant en compte les relations entre les différentes cellules et molécules au travers de trois compartiments : le thymus (sélection positive et négative de lymphocytes T), la moelle osseuse (production de nouveaux lymphocytes B et T), le ganglion lymphatique (interaction entre cellules et molécules), l'environnement (injection d'antigènes).

Cette modélisation s'appuie sur les relations et interactions décrites dans le schéma ci-dessous :

1 = entrée de l'antigène et reconnaissance par les lymphocytes B et les cellules présentatrices d'antigènes (CPA) qui l'internalisent et présentent alors le peptide antigénique sous la forme d'un CMH peptide complexe.

2 = les lymphocytes T reconnaissent et lient le CMH peptide complexe sur les lymphocytes B et les CPA.

3 = les lymphocytes B sont stimulés directement par interaction avec les lymphocytes T et indirectement par l'effet des cytokines. (les lymphocytes T activés se divisent également, ce qui n'est pas montré ici)

4 = les lymphocytes B stimulés produisent des plasmocytes et des lymphocytes B mémoire

5 = les plasmocytes produisent des anticorps qui se lient à l'antigène.

Lorsqu'on ouvre le logiciel Immsim++ il est indispensable de choisir, en premier lieu, un fichier de paramètres qui seront utilisés pour la modélisation. Deux fichiers sont fournis avec le logiciel : std8.txt (deux injections d'antigène) et std16.txt (une injection d'antigène).

Il est possible d'utiliser :

  • soit des fichiers de paramètres préalablement enregitrés (Storage - Load - *.txt) : voir la rubrique ressources
  • soit de modifier interactivement les paramètres d'un fichier préexistant préalablement ouvert (File - Edit parameters) : voir la rubrique modifier les paramètres

Les graphes obtenus peuvent être conservés dans des fichiers *.log (Storage - Save Data As).

Ressources

Les fichiers de paramètres lisibles par Immsim++ sont des fichiers *.txt. Ils doivent être rangés dans le même répertoire que le logiciel pour être affichés par défaut dans la boîte de dialogue àl'ouverture du logiciel.

Fichiers à utiliser
Contenu du fichier
enregistrer le fichier

allcell

fichier intégrant l'injection d'un antigène au début de la modélisation et en présence de toutes les cellules immunitaires

Pcell0
 fichier intégrant l'injection d'un antigène au début de la modélisation et en absence de plasmocytes
Bcell0
 fichier intégrant l'injection d'un antigène au début de la modélisation et en absence de lymphocytes B
Tcell0
 fichier intégrant l'injection d'un antigène au début de la modélisation et en absence de lymphocytes T
allcell2
 fichier intégrant l'injection d'un antigène au début de la modélisation et au temps 100 en présence de toutes les cellules immunitaires

il est possible de recommencer la modélisation en utilisant les mêmes paramètres que lors de la dernière utlisation en utilisant la fonction restart (File - Restart).

Modification des paramètres

On peut modifier les paramètres utilisés par Immsim++ pour modéliser la réponse immunitaire après avoir ouvert un fichier au préalable (File - Edit parametrers). Pour cela il faut sélectionner et modifier les valeurs affichées dans les différentes rubriques. Ainsi il est possible de changer :

  • le nombre de lymphocytes B ou T, de CPA présentes au début de la modélisation
  • le % de lymphocytes B se différenciant en plasmocytes après stimulation

voir les copies d'écrans de l'interface utilisateur

Si les paramètres utilisés conviennent ils peuvent être conservés en mémoire dans un fichier *.txt que vous pouvez ouvrir lors d'une prochaine modélisation (Storage - Save Parameters As - nom du fichier.txt).

Proposition de démarches

Immsim++ peut être utilisé pour construire certaines notions d'imunologie du programme de Terminale S

  • recherche des cellules productrices d'anticorps
  • mise en évidence de l'interaction entre les populations lymphocytaires pour la production d'anticorps
  • mise en évidence d'une mémoire immunitaire

voir les démarches