Immunité adaptative et fonction des lymphocytes

L'immunité adaptative est la composante antigène-spécifique du système immunitaire des vertébrés, médiatisée par les lymphocytes T et B qui reconnaissent des cibles moléculaires via des récepteurs distribués de manière clonale, générés par réarrangement génique somatique. Contrairement aux défenses innées, qui répondent à de larges catégories de motifs associés aux pathogènes, les réponses adaptatives sont spécifiquement adaptées à des antigènes individuels, s'affinent au cours d'une infection et laissent une mémoire immunologique durable qui est à la base d'une protection pérenne et du principe de la vaccination.

Definition

L'immunité adaptative est une forme de défense de l'hôte dans laquelle des lymphocytes antigène-spécifiques, porteurs de récepteurs générés somatiquement, se développent de manière clonale, se différencient en cellules effectrices et mémoire, et déclenchent des réponses qui s'améliorent en spécificité et en magnitude lors d'une nouvelle rencontre avec le même antigène.

Scope

Ce domaine oriente le lecteur vers la logique cellulaire et moléculaire de l'immunité adaptative : comment les récepteurs antigéniques des lymphocytes sont générés et sélectionnés, comment les cellules T et B se développent et s'activent, comment les lymphocytes T auxiliaires se différencient en sous-ensembles fonctionnels, et comment la réaction du centre germinatif affine la qualité des anticorps. Il s'agit d'un cadre de référence éducatif qui relie ces mécanismes à leurs théories canoniques et à leurs travaux fondateurs ; il ne constitue pas un guide clinique.

Sub-topics

• Développement des lymphocytes B et production d'anticorps
• Sélection clonale et hypermutation somatique
• Réaction du centre germinatif et maturation de l'affinité des anticorps
• Développement, activation et restriction MHC des lymphocytes T
• T-Helper Cell Subsets and Polarization (Th1, Th2, Th17, Tfh)

Core questions

• Comment le système immunitaire génère-t-il une diversité de récepteurs capable de reconnaître pratiquement n'importe quel antigène ?
• Comment les lymphocytes autoréactifs sont-ils éliminés ou contenus tandis que les spécificités utiles sont conservées ?
• Comment les lymphocytes T et B s'activent-ils, et comment les lymphocytes T auxiliaires coordonnent-ils la réponse ?
• Comment la qualité des anticorps s'améliore-t-elle au cours d'une réponse, et comment la mémoire immunologique est-elle établie ?

Key concepts

• Reconnaissance antigène-spécifique
• Sélection et expansion clonale
• Récepteur des lymphocytes T et récepteur des lymphocytes B (immunoglobuline)
• Restriction par le CMH (MHC) et présentation de l'antigène
• Tolérance centrale et périphérique
• Sous-ensembles de lymphocytes T auxiliaires
• Réaction du centre germinatif et maturation de l'affinité
• Mémoire immunologique

Key theories

Théorie de la sélection clonale

Chaque lymphocyte exprime un récepteur d'une spécificité unique ; la liaison de l'antigène sélectionne et amplifie les clones correspondants, expliquant la spécificité, la mémoire et l'auto-tolérance.

Mechanisms

L'immunité adaptative repose sur des lymphocytes qui expriment chacun un récepteur antigénique unique et clonal, assemblé par recombinaison somatique de segments géniques, produisant un vaste répertoire à partir d'un génome limité. Les lymphocytes T reconnaissent les fragments peptidiques présentés par les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité, tandis que les lymphocytes B reconnaissent l'antigène intact via l'immunoglobuline de surface (membranaire). Les lymphocytes en développement sont sélectionnés de manière à ce que les clones manifestement autoréactifs soient éliminés ou inactivés. Lors de la rencontre avec un antigène, associée à une co-stimulation appropriée, les lymphocytes naïfs prolifèrent et se différencient : les lymphocytes T auxiliaires CD4 adoptent des programmes fonctionnels qui orchestrent d'autres cellules, les lymphocytes T cytotoxiques CD8 tuent les cibles infectées, et les lymphocytes B deviennent des plasmocytes sécréteurs d'anticorps. Dans les centres germinatifs, les lymphocytes B subissent une hypermutation somatique et une sélection, augmentant l'affinité moyenne de la réponse anticorps et générant des cellules mémoire et des plasmocytes à longue durée de vie [smith-garvin-2009][lebien-tedder-2008][zhu-paul-2008][victora-2012].

Clinical relevance

Les mécanismes résumés ici sont à la base de la vaccination, de l'immunologie des transplantations, des allergies, de l'auto-immunité et des immunodéficiences, et ils encadrent la manière dont les cliniciens et les scientifiques interprètent les phénomènes immunitaires. Cette entrée décrit la biologie et les concepts à des fins de référence et d'éducation ; elle ne fournit pas de critères diagnostiques ni de recommandations de traitement pour un individu donné.

History

Les fondements conceptuels de l'immunité adaptative ont été posés par la théorie de la sélection clonale de Burnet à la fin des années 1950, qui expliquait la spécificité et la tolérance en termes de clones préexistants sélectionnés par l'antigène. La découverte par Tonegawa de la recombinaison somatique des gènes d'immunoglobulines a fourni la base génétique de la diversité des récepteurs, et la démonstration par Zinkernagel et Doherty de la restriction par le CMH (MHC) a expliqué comment les lymphocytes T reconnaissent l'antigène. Ensemble, ces idées ont établi la vision moderne de l'immunité médiatisée par les lymphocytes que ce domaine explore [janeway-textbook].

Key figures

• Frank Macfarlane Burnet
• Niels Kaj Jerne
• Susumu Tonegawa
• Rolf Zinkernagel
• Peter Doherty

Seminal works

• smith-garvin-2009
• lebien-tedder-2008
• victora-2012

Frequently asked questions

En quoi l'immunité adaptative diffère-t-elle de l'immunité innée ?

L'immunité innée répond rapidement aux motifs moléculaires conservés partagés par de nombreux pathogènes, tandis que l'immunité adaptative utilise des récepteurs antigène-spécifiques distribués de manière clonale sur les lymphocytes T et B, se développe plus lentement et génère une mémoire durable.

Pourquoi l'immunité adaptative produit-elle une mémoire immunologique ?

Les clones antigène-spécifiques qui se développent lors d'une première réponse laissent derrière eux des lymphocytes mémoire à longue durée de vie, de sorte qu'une seconde rencontre avec le même antigène déclenche une réponse plus rapide et plus forte.