Chapitre 8. SIDA et défenses immunitaires
L’ESSENTIEL
Le SIDA (syndrome d’immunodéficience acquise)
Il s’agit d’une affection du système immunitaire dont l’agent causal est le VIH (virus de l’immunodéficience acquise). Ce virus appartient à la famille des rétrovirus (virus à ARN possédant une transcriptase inverse) et est transmis par voie sexuelle, sanguine ou materno-fœtale. De la contamination au SIDA, on distingue trois phases.
La primo-infection est caractérisée tout d’abord par une augmentation de la charge virale traduisant une multiplication et une dissémination importante du virus dans l’organisme. Les cellules cibles du VIH sont principalement des cellules immunitaires : lymphocytes T4, monocytes et macrophages, ces dernières cellules (monocytes et macrophages) jouant un rôle de véritable réservoir, notamment dans les ganglions lymphatiques. Elles possèdent des protéines membranaires auxquelles le virus s’amarre par l’intermédiaire d’une protéine de son enveloppe (la plus importante de ces protéines membranaires étant CD4), ce qui lui permet de pénétrer dans la cellule hôte.
Une enzyme virale, la transcriptase inverse, transcrit l’ARN viral en ADN dans les cellules infectées. Cet ADN est ensuite intégré au génome de la cellule hôte (provirus). S’il s’exprime, il permet alors la reproduction du virus sous forme de particules virales infectieuses et leur dissémination notamment dans les organes lymphoïdes. Cette prolifération détermine une infection aigue dont les symptômes se limitent le plus souvent à ceux d’une maladie virale bénigne (grippe) mais pouvant parfois passer inaperçus.
Cette période qui s’étend de l’entrée du virus à l’apparition des mécanismes immunitaires est notamment caractérisée par l’apparition de molécules d’anticorps spécifiques du virus correspondant à la séroconversion qui marque le début de la séropositivité. Cet état peut être établi par un test de dépistage appelé ELISA.
La phase asymptomatique, caractérisée d’abord par une baisse sensible puis une stabilisation de la charge virale, correspond à une lutte intense du système immunitaire caractérisée notamment par la multiplication et la différenciation des LT8 en LTc spécifiques des cellules infectées. Malgré des défenses immunitaires actives, les virus continuent à se multiplier et le nombre de LT4 finit par diminuer.
La phase symptomatique ou SIDA déclaré, définie par l’apparition de diverses maladies dites opportunistes, est caractérisée par une charge virale élevée et un taux de LT4 très faible.
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Les mécanismes immunitaires mis en jeu
Les anticorps : agents responsables du maintien de l’intégrité du milieu extracellulaire
◗ Ce sont des immunoglobulines, protéines circulantes du milieu intérieur constituées d’une partie constante et d’une partie variable. La spécificité des anticorps est due à la partie variable dont la séquence varie d’un anticorps à l’autre et contenant le domaine de liaison avec l’antigène. Ils agissent dans le milieu extracellulaire en se liant spécifiquement aux antigènes qui ont déclenché leur formation.
◗ Les anticorps sont les molécules résultant d’une réaction à la présence d’éléments étrangers : ce sont des effecteurs de l’immunité acquise permettant de neutraliser les agresseurs et de stimuler leur élimination. La liaison antigène-anticorps entraîne la formation de complexes immuns, favorisant l’intervention de mécanismes innés d’élimination de ces complexes. Les cellules phagocytaires (macrophages, polynucléaires), exprimant des récepteurs de la partie constante des anticorps, fixent par l’intermédiaire de ces récepteurs les complexes immuns et les éliminent par phagocytose.
◗ Les anticorps sont produits par des lymphocytes B (LB) sécréteurs ou plasmocytes. De très nombreux clones de LB, caractérisés par un seul type d’anticorps membranaire reconnaissant spécifiquement un antigène, préexistent avant tout contact avec celui-ci. La reconnaissance d’un antigène donné par un LB porteur d’un récepteur spécifique de cet antigène entraîne la multiplication de ce lymphocyte et la formation d’un clone de LB ayant la même spécificité. Les lymphocytes B obtenus se différencient en plasmocytes et en LB mémoire. Dans la majorité des réactions immunitaires, cette multiplication est dépendante d’une autre population de lymphocytes : les LT4.
Les lymphocytes T (LT) cytotoxiques (LTc) : agents du maintien de l’intégrité des populations cellulaires
◗ Les cellules infectées expriment à leur surface des fragments peptidiques issus des protéines du pathogène, que n’expriment pas les cellules saines. Certains LT (LT4 et LT8), par leurs récepteurs T spécifiques, reconnaissent les cellules infectées. Cette reconnaissance déclenche un mécanisme d’élimination des cellules infectées par ces lymphocytes T cytotoxiques.
◗ La production de lymphocytes T cytotoxiques spécifiques à partir de lymphocytes T pré-cytotoxiques repose sur des étapes (sélection, multiplication, différenciation, intervention des lymphocytes T4) voisines de celles conduisant à la production de LB sécréteurs.
◗ Les LT4 sont les pivots des réactions immunitaires acquises : à la suite de l’entrée d’un antigène dans l’organisme, des LT4 spécifiques de cet antigène se différencient en LT4 sécréteurs de messagers chimiques (interleukines) permettant la multiplication et la différenciation des LB et des LT sélectionnés.
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Les vaccins et la mémoire immunitaire
◗ Les vaccins reproduisent une situation naturelle, celle de l’immunité acquise contre des virus après une première infection guérie.
◗ La mémoire immunitaire s’explique par la formation, après un premier contact avec un antigène, de LB mémoire et de LT4 mémoire. Ces cellules, plus nombreuses que les LB ou LT4 vierges et de même spécificité ont une durée de vie plus longue : elles réagissent donc très rapidement lors d’un second contact avec l’antigène. Ainsi la réponse immunitaire secondaire est beaucoup plus rapide et importante que la réponse immunitaire primaire.
Le phénotype immunitaire : interaction entre le génotype et l’environnement
◗ Le phénotype immunitaire représente l’ensemble des spécificités des lymphocytes B et T à un moment donné de la vie d’un individu. Il résulte d’une interaction complexe entre le génotype et l’environnement.
◗ Grâce à des mécanismes génétiques originaux, l’organisme produit des lymphocytes T et B d’une infinie diversité. Les LT autoréactifs sont éliminées, les autres sélectionnés par les antigènes sont à l’origine de clones actifs. Ainsi, le phénotype évolue sans cesse en s’adaptant à l’environnement.
◗ La vaccination est un processus artificiel qui fait évoluer ce phénotype immunitaire.
S’ENTRAÎNER
QCM
Pour chacune des propositions, cochez la (ou les) lettre(s) correspondant à la réponse exacte ; il peut ne pas y avoir de réponse.
Berck (2007-2008-2009-2010)
On utilise deux lignées de Souris qui diffèrent par un marqueur membranaire : Souris H2-k et H2-d, et qui n’ont jamais été en contact ni avec le virus A ni avec le virus B avant l’expérience. On réalise dans un premier temps 3 cultures de fibroblastes (cellules particulières) de souris H2-k ou H2-d, que l’on infecte par un virus : soit le virus A, soit le virus B, selon les modalités expérimentales présentées dans le document 1 ci-dessous. On inocule dans un second temps le virus A à une souris H2-k. Enfin on prélève 7 jours plus tard des lymphocytes de la souris H2-k et on les introduit dans les 3 cultures précédemment réalisées. Les résultats sont consignés dans le document 1 (page suivante).
DOCUMENT 1
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Voici une liste de cellules immunitaires :
A. lymphocytes B ;
B. lymphocytes T8 ;
C. plasmocytes ;
D. lymphocytes T4 ;
E. lymphocytes cytotoxiques ;
F. macrophages.
Quelle cellule est responsable de la lyse des fibroblastes ?
□ A
□ B
□ C
□ D
□ E
□ F
Quelle(s) cellule(s) a (ou ont) pu reconnaître spécifiquement le virus A dans l’organisme de la souris H2-k ?
□ A
□ B
□ C
□ D
□ E
□ F
Quelle(s) cellule(s) n’a (ou n’ont) pas pu intervenir dans la lyse des fibroblastes selon les données de l’expérience ?
□ A
□ B
□ C
□ D
□ E
□ F
Cette expérience montre que :
□ A. Des anticorps ont détruit les fibroblastes.
□ B. Les lymphocytes à l’origine de la lyse sont doués d’une double reconnaissance.
□ C. S’il n’y a pas de lyse dans les cultures 2 et 3, c’est que les lymphocytes prélevés ne sont spécifiques ni au marqueur H2-k ni au virus A.
□ D. Certains lymphocytes prélevés sont spécifiques à la fois au virus A et au marqueur H2-k.
□ E. Les virus sont des parasites intracellulaires comme le VIH.
□ F. Les fibroblastes sont des cellules immunitaires.
Voici une liste de constats physiologiques observés suite à une contamination au VIH :
A. la charge virale qui augmente pendant que les taux de lymphocytes et d’anticorps deviennent très bas ;
B. un taux d’anticorps élevé et relativement stable ;
C. une augmentation de taux de lymphocytes pendant que la charge virale baisse ;
D. une charge virale faible et relativement stable ;
E. une baisse progressive des taux des différents lymphocytes T ;
F. une immunodéficience.
Quels constats peuvent correspondre à la phase SIDA ?
□ A
□ B
□ C
□ D
□ E
□ F
Quels constats peuvent correspondre à la phase asymptomatique ?
□ A
□ B
□ C
□ D
□ E
□ F
Quel constat peut correspondre à la phase de primo-infection ?
□ A
□ B
□ C
□ D
□ E
□ F
Le document 2 ci-dessous est le résultat d’un test d’Ouchterlony. On rappelle que le principe est de placer dans le puits central, creusé dans une gélose appropriée, du sérum d’un animal ayant subi une ou des injections d’antigènes et de placer dans les puits périphériques, creusés dans cette même gélose, différentes molécules pouvant constituer ou non des antigènes.
DOCUMENT 2
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Les deux arcs de précipitation s’expliquent par le fait que :
□ A. Une réaction a lieu entre des molécules des puits 1 et 4 et des molécules du puits central.
□ B. Les molécules réagissant à ce niveau se sont déplacées dans la gélose.
□ C. Des molécules immunitaires des puits 1 et 2 ont réagi avec des antigènes du puits central.
□ D. Se sont formés des complexes immuns.
□ E. Des molécules du puits central ont reconnu spécifiquement des molécules, au moins partiellement identiques, issues des puits 1 et 2.
□ F. Des molécules du puits central ont reconnu spécifiquement des molécules différentes issues des puits 1 et 2.
Ce résultat montre que :
□ A. L’animal a réagi immunitairement et spécifiquement à une injection contenant un antigène retrouvé dans le puits 1.
□ B. L’animal a réagi immunitairement et spécifiquement à une injection contenant un antigène retrouvé dans le puits 2.
□ C. L’animal a réagi immunitairement et spécifiquement à une injection contenant un antigène retrouvé dans le puits 3.
□ D. L’animal a réagi immunitairement et spécifiquement à une injection contenant un antigène retrouvé dans le puits 4.
□ E. Les antigènes des puits 1 et 2 sont semblables ou très proches.
□ F. Les puits 4 et 5 peuvent contenir de l’eau distillée afin de réaliser, rigoureusement, deux puits témoins.
Concrètement, on peut déduire de ce test :
□ A. Qu’au niveau des arcs de précipitation, des anticorps de l’animal ont reconnu des antigènes des puits 1 et 4 et s’y sont liés.
□ B. Que le complexe immun formé au niveau des arcs de précipitation ne peut plus, de par sa taille, migrer dans la gélose.
□ C. Que les puits 1 et 2 possèdent des antigènes ayant même spécificité visà-vis des anticorps contenus dans le puits central.
□ D. Qu’il ne peut y avoir d’antigènes dans les puits 3 et 4.
□ E. Grâce à la position des arcs de précipitation que la proposition C est vraie.
□ F. Qu’un anticorps peut reconnaître et fixer deux antigènes différents.
Voici une liste de termes relatifs à une réaction immunitaire normale :
A. récepteur membranaire ;
B. anticorps ;
C. interleukine ;
D. double reconnaissance.
E. phagocytose ;
F. mémoire.
Quel terme est (ou quels termes sont) applicable(s) à un macrophage ?
□ A
□ B
□ C
□ D
□ E
□ F
Quel terme est (ou quels termes sont) applicable(s) à un lymphocyte T4 ?
□ A
□ B
□ C
□ D
□ E
□ F
Quel terme est (ou quels termes sont) applicable(s) à un lymphocyte B ?
□ A
□ B
□ C
□ D
□ E
□ F
Quel terme est (ou quels termes sont) applicable(s) à un lymphocyte T cytotoxique ?
□ A
□ B
□ C
□ D
□ E
□ F
Voici une liste de propositions ayant un lien avec la réponse immunitaire suite à l’introduction d’un antigène :
A. fixation des anticorps sur des récepteurs membranaires ;
B. exocytose de clones d’anticorps ;
C. sécrétion d’interleukines ;
D. reconnaissance de fragments de protéines antigéniques associés aux marqueurs du soi ;
E. formation du complexe immun ;
F. nombreuses mitoses de lymphocytes créant ainsi des clones spécifiques à l’antigène.
Laquelle (ou lesquelles) fait (ou font) partie de la phase effectrice de la réponse immunitaire ?
□ A
□ B
□ C
□ D
□ E
□ F
Laquelle (ou lesquelles) fait (ou font) partie de la phase d’induction de la réponse immunitaire ?
□ A
□ B
□ C
□ D
□ E
□ F
Laquelle (ou lesquelles) fait (ou font) partie du mécanisme de la phagocytose facilitée ?
□ A
□ B
□ C
□ D
□ E
□ F
Laquelle (ou lesquelles) peut (ou peuvent) s’appliquer aux lymphocytes B ?
□ A
□ B
□ C
□ D
□ E
□ F
Laquelle (ou lesquelles) peut (ou peuvent) s’appliquer aux lymphocytes T cytotoxiques ?
□ A
□ B
□ C
□ D
□ E
□ F
Laquelle est réalisée par des cellules différenciées ?
□ A
□ B
□ C
□ D
□ E
□ F
EFOM (2009-2010)
Un virus :
□ A. Est un parasite extracellulaire obligatoire.
□ B. Mesure de l’ordre de 0,1nm.
□ C. Mesure de l’ordre de 0,1 micron.
□ D. N’est composé que d’acides nucléiques.
□ E. Dont le matériel génétique est de l’ARN est un rétrovirus.
Concernant le test ELISA :
□ A. Ce test est utilisé pour confirmer les résultats du Western Blot.
□ B. C’est un test génétique dans lequel on repère certaines séquences des acides nucléiques viraux.
□ C. Si le test est positif, le puits contient des particules virales.
□ D. Pour ce test, on utilise des anticorps marqués par une enzyme.
□ E. Ce test permet un diagnostic une semaine après une possible contamination.
Énoncé correspondant aux trois questions suivantes (23-24-25) :
L’injection de globules rouges de mouton (GRM) ou de globules rouges de poule (GRP) à des lapins normaux entraîne la production d’anticorps antiGRM ou anti-GRP, sauf si les lapins subissent préalablement un traitement immunosuppresseur.
Des cellules prélevées dans la rate d’un lapin normal sont réparties dans deux milieux qui contiennent l’un des GRM, et l’autre des GRP. Dans chacun des milieux, une petite proportion (0,01 %) des cellules s’associe aux globules rouges.
Les 0,01 % de cellules qui s’associent aux GRM et GRP :
□ A. Sont des macrophages.
□ B. Sont des granulocytes.
□ C. Sont des lymphocytes B et T.
□ D. Sont des lymphocytes B uniquement.
□ E. Sont des lymphocytes T uniquement.
L’association entre les GRM (ou GRP) et les cellules de rate de lapin normal :
□ A. Fait intervenir des anticorps libres.
□ B. Fait intervenir des récepteurs membranaires spécifiques situés sur la membrane des cellules immunitaires.
□ C. Les déterminants antigéniques des GRM et GRP se lient à des récepteurs spécifiques des lymphocytes T.
□ D. Les déterminants antigéniques des GRM et GRP se lient à des anticorps membranaires des lymphocytes LT4.
□ E. Les déterminants antigéniques des GRM et GRP se lient à des anticorps membranaires des lymphocytes B.
Par centrifugation, on sépare les cellules associées aux globules rouges qui forment le culot des cellules libres qui se trouvent dans le surnageant.
Culture 1 : cellules de rate de lapin normal + GRM
Centrifugation
Mise en culture du surnageant avec GRM et GRP
Culture 2 : cellules de rate de lapin normal + GRP
Centrifugation
Mise en culture du surnageant avec GRM et GRP
Après quelques jours de culture :
□ A. On pourra observer des plasmocytes dans les deux cultures.
□ B. On observera des anticorps anti-GRP dans la culture 1 et anti-GRM dans la culture 2.
□ C. On observera des anticorps anti-GRM dans la culture 1 et anti-GRP dans la culture 2.
□ D. On observera des anticorps anti-GRM et anti-GRP dans les deux cultures.
□ E. On n’observera pas d’anticorps car il n’est pas possible d’en produire in vitro.
On injecte des antitoxines tétaniques à deux cobayes notés Cl et C2, puis on leur injecte une dose de toxines tétaniques :
◗ un jour plus tard au cobaye C1 ;
◗ un mois plus tard au cobaye C2.
□ A. Les deux cobayes survivent.
□ B. Seul le cobaye C1 survit.
□ C. Seul le cobaye C2 survit.
□ D. Les antitoxines procurent une immunité active aux cobayes.
□ E. Les antitoxines procurent une immunité passive aux cobayes.
Les virus sont :
□ A. Des cellules qui infectent les cellules eucaryotes.
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