Anticorps et immunoglobulines : structure et fonction

Les anticorps, également appelés immunoglobulines, sont des glycoprotéines sécrétées et associées à la membrane que le système immunitaire humoral utilise pour reconnaître les antigènes avec une grande spécificité et pour recruter des mécanismes effecteurs contre eux. Cette section guide le lecteur sur la manière dont leur architecture commune en forme de Y, leur division en classes, leur diversité génétiquement générée et leurs fonctions effectrices établissent un lien entre la structure et l'action immunologique.

Definition

Les anticorps (immunoglobulines) sont des glycoprotéines liant les antigènes, produites par les cellules de la lignée B, constituées de chaînes lourdes et légères appariées qui forment des régions variables de liaison à l'antigène et une région constante qui détermine la classe et la fonction effectrice.

Scope

Ce domaine examine la structure et les isotypes des immunoglobulines, la génération génétique de la diversité des anticorps, les fonctions effectrices des anticorps telles que l'opsonisation et l'activation du complément, les réactions d'hypersensibilité médiées par les IgE et autres, ainsi que l'ingénierie des anticorps monoclonaux en tant qu'outils de recherche et thérapeutiques. Il s'agit d'un aperçu de référence à visée éducative qui les présente sous l'angle de la biologie et de la méthodologie plutôt que comme des recommandations cliniques.

Sub-topics

• Diversité des anticorps : recombinaison V(D)J et diversité jonctionnelle
• Fonctions effectrices des anticorps et opsonisation
• Réactions d'hypersensibilité et immunité médiatisée par les IgE
• Structure des immunoglobulines et commutation isotypique
• Anticorps thérapeutiques et technologie des anticorps monoclonaux

Core questions

• Comment la structure modulaire d'une immunoglobuline sépare-t-elle la reconnaissance de l'antigène de la fonction effectrice ?
• Comment un répertoire d'anticorps essentiellement illimité est-il généré à partir d'un génome limité ?
• Comment les différentes classes d'anticorps engagent-elles des mécanismes effecteurs distincts ?
• Comment ces molécules naturelles sont-elles adaptées en réactifs monoclonaux définis et en thérapies ?

Key concepts

• Chaînes lourdes et légères
• Régions variables et constantes
• Fragments Fab et Fc
• Classes d'immunoglobulines (isotypes)
• Spécificité antigène-anticorps
• Fonctions effectrices
• Anticorps monoclonaux

Key theories

Sélection clonale

Chaque lymphocyte B exprime une spécificité d'anticorps unique, et l'antigène sélectionne et amplifie les clones dont les récepteurs le lient, expliquant la spécificité et la mémoire de la réponse humorale.

Génération somatique de la diversité

La diversité des anticorps apparaît pendant le développement des lymphocytes par réarrangement somatique de segments géniques séparés plutôt que d'être entièrement encodée dans la lignée germinale.

Mechanisms

Un monomère d'immunoglobuline est constitué de deux chaînes lourdes identiques et de deux chaînes légères identiques, reliées par des ponts disulfure pour former une structure en Y. Les deux bras (Fab) portent les régions variables qui lient l'antigène, tandis que la tige (Fc) porte la région constante qui détermine la classe et dicte les systèmes effecteurs que l'anticorps peut recruter, tels que les récepteurs Fc et le complément. La diversité des régions variables est créée par la recombinaison somatique des segments géniques pendant le développement des lymphocytes B, et la région constante de la chaîne lourde peut ensuite être commutée entre les classes sans modifier la spécificité antigénique. Cette conception modulaire permet à une spécificité de reconnaissance d'être couplée à différents résultats effecteurs à travers les classes d'anticorps.

Clinical relevance

La biologie des anticorps est à la base des tests sérologiques, de la protection induite par les vaccins, de l'évaluation des immunodéficiences, des mécanismes des maladies allergiques et auto-immunes, et d'une classe croissante de thérapies par anticorps monoclonaux. Ce domaine décrit ces liens au niveau des mécanismes et de la méthodologie et ne constitue pas une source de recommandations diagnostiques ou thérapeutiques.

History

La structure chimique des anticorps a été élucidée dans les années 1960 par Porter et Edelman, qui ont résolu le modèle à quatre chaînes et les fragments Fab/Fc. Les travaux de Tonegawa dans les années 1970 et 1980 ont montré que la diversité est générée par le réarrangement somatique des gènes, et la méthode des hybridomes de Köhler et Milstein en 1975 a permis de produire des anticorps monoclonaux définis, ouvrant l'ère moderne des réactifs et des thérapies à base d'anticorps.

Key figures

• Susumu Tonegawa
• César Milstein
• Georges Köhler
• Rodney Porter
• Gerald Edelman

Seminal works

• tonegawa-1983
• kohler-milstein-1975

Frequently asked questions

Quelle est la différence entre un anticorps et une immunoglobuline ?

Les termes sont essentiellement interchangeables ; immunoglobuline fait référence à la classe de glycoprotéines par leur structure, et anticorps met l'accent sur leur fonction de liaison à l'antigène.

Quelle partie d'un anticorps détermine sa classe ?

La région constante de la chaîne lourde (la portion Fc) définit la classe ou l'isotype et détermine ainsi les fonctions effectrices que l'anticorps peut engager, tandis que les régions variables déterminent l'antigène qu'il lie.