L'immunité innée et adaptative
Première · SVT · Corps humain et santé
Corps humain et santé
L'immunité adaptative : sélection, amplification, action
Quand l'immunité innée ne suffit pas, l'organisme déploie une seconde ligne, bien plus précise : l'immunité adaptative. Elle est plus lente à se mettre en place — cinq à sept jours lors du premier contact — mais elle est spécifique de l'antigène et, surtout, elle garde la mémoire de la rencontre. C'est elle qui rend la vaccination possible.
Les trois temps de la réponse adaptative
Deux voies effectrices complémentaires
La réponse adaptative emprunte deux chemins qui se déroulent en parallèle. La voie humorale, portée par les lymphocytes B, s'attaque à ce qui circule dans les milieux extracellulaires : bactéries, toxines, virus en transit dans le sang ou la lymphe. La voie cellulaire, portée par les lymphocytes T CD8, s'attaque à ce que les anticorps ne peuvent pas atteindre : les cellules déjà infectées et les cellules cancéreuses. Les deux voies dépendent des lymphocytes T CD4 auxiliaires, véritables chefs d'orchestre de la réponse.
| Critère | Voie humorale (LB) | Voie cellulaire (LT CD8) |
|---|---|---|
| Cellule effectrice | plasmocyte | lymphocyte T cytotoxique |
| Molécule ou action | sécrétion d'anticorps circulants | contact direct et libération de perforine et de granzymes |
| Cible | antigènes libres dans les milieux extracellulaires (toxines, bactéries, virus circulants) | cellules infectées ou cancéreuses présentant l'antigène à leur surface |
| Résultat | complexes immuns neutralisés puis phagocytés | apoptose de la cellule cible |
L'anticorps, une protéine en Y
Un anticorps (ou immunoglobuline) est une protéine formée de quatre chaînes polypeptidiques — deux lourdes et deux légères — assemblées en forme de Y. Ses deux extrémités portent des sites de fixation à l'antigène, situés dans les régions variables : ce sont elles qui font la spécificité, à la manière d'une serrure adaptée à une seule clé. La base du Y, la région constante, est reconnue par les phagocytes. Un anticorps possède donc deux sites de fixation identiques, ce qui lui permet de relier plusieurs antigènes entre eux et de former un réseau : le complexe immun, agglutiné puis éliminé par phagocytose.
Corps humain et santé
Mémoire immunitaire, vaccination et immunothérapies
La grande différence entre l'immunité innée et l'immunité adaptative tient en un mot : la mémoire. C'est elle qui explique qu'on n'attrape la varicelle qu'une fois, et c'est sur elle que repose toute la stratégie vaccinale.
| Critère | Réponse primaire (1er contact) | Réponse secondaire (2e contact) |
|---|---|---|
| Délai avant les premiers anticorps | 5 à 7 jours | 1 à 3 jours |
| Quantité d'anticorps produite | faible | beaucoup plus élevée |
| Durée de la production | brève | prolongée |
| Cellules à l'origine de la réponse | lymphocytes naïfs, très peu nombreux | lymphocytes mémoire, plus nombreux et déjà prêts |
| Conséquence clinique | la maladie a le temps de se déclarer | l'agent est éliminé avant l'apparition des symptômes |
Le principe de la vaccination
Vacciner, c'est provoquer volontairement une réponse primaire sans provoquer la maladie. Le vaccin contient un antigène rendu inoffensif : agent tué ou inactivé, agent vivant atténué, fragment de protéine de surface, toxine inactivée (anatoxine), ou encore ARN messager codant une protéine de surface. L'organisme met en place une réponse primaire complète et, surtout, constitue son stock de lymphocytes mémoire. Le jour où l'agent pathogène véritable se présente, la réponse déclenchée est une réponse secondaire : il est éliminé avant d'avoir pu rendre malade.
Deux compléments à connaître. Les adjuvants, ajoutés à certains vaccins, stimulent la réaction inflammatoire innée locale et renforcent ainsi le recrutement des cellules présentatrices d'antigène : encore une preuve que les deux immunités coopèrent. Les rappels, eux, servent à réactiver la mémoire : chaque rappel augmente le nombre de lymphocytes mémoire et la durée de la protection. Enfin, une couverture vaccinale suffisante protège aussi les personnes non vaccinables — nourrissons, immunodéprimés — en interrompant les chaînes de transmission : c'est l'immunité collective.
Utiliser l'immunité adaptative en santé : les anticorps monoclonaux
Un anticorps monoclonal est un anticorps produit en grande quantité par un clone unique de cellules : toutes les molécules obtenues sont donc rigoureusement identiques et dirigées contre un seul déterminant antigénique. Cette pureté en fait un outil d'une précision remarquable. On les utilise pour le diagnostic (les tests de grossesse détectent l'hormone hCG, les tests rapides détectent une protéine virale), pour la recherche (marquage de molécules) et pour la thérapie : certains anticorps monoclonaux ciblent des marqueurs présents à la surface de cellules cancéreuses, permettant leur destruction sélective en épargnant les cellules saines.
Exercices corrigés
Quelle cellule produit les anticorps ?
- A.Le lymphocyte T cytotoxique, qui détruit directement les cellules infectées
- B.Le macrophage, qui phagocyte les agents infectieux détectés
- C.Le plasmocyte, issu de la différenciation d'un lymphocyte BBonne réponse
- D.Le mastocyte, qui libère de l'histamine lors d'une allergie
Réponse : C — Le plasmocyte, issu de la différenciation d'un lymphocyte B
Le lymphocyte B sélectionné se multiplie, puis se différencie en plasmocyte : une cellule remplie de réticulum endoplasmique, véritable usine à anticorps. Le lymphocyte T cytotoxique agit par contact direct et ne sécrète pas d'anticorps. Le macrophage phagocyte, le mastocyte libère de l'histamine — tous deux appartiennent à l'immunité innée.
Une cellule de l'organisme est infectée par un virus. Quel acteur immunitaire est le mieux adapté pour l'éliminer ?
- A.Les anticorps produits par les plasmocytes, actifs contre le virus circulant dans le sang
- B.Les mastocytes, par libération d'histamine lors d'une réaction inflammatoire locale
- C.Le lymphocyte T cytotoxique, par contact direct et libération de perforineBonne réponse
- D.Le lysozyme des sécrétions, qui détruit la paroi des bactéries environnantes
Réponse : C — Le lymphocyte T cytotoxique, par contact direct et libération de perforine
Les anticorps circulent dans les milieux extracellulaires : ils ne peuvent pas entrer dans une cellule pour y atteindre un virus. C'est la limite de la voie humorale. La cellule infectée expose en revanche des fragments viraux à sa surface : le LT cytotoxique les reconnaît, s'y fixe et libère perforine et granzymes qui déclenchent son apoptose. Voilà pourquoi les deux voies sont complémentaires et non redondantes.
Les anticorps ne détruisent pas directement les micro-organismes. Quel est alors leur rôle exact ?
- A.Ils percent la membrane des bactéries pour les faire éclater
- B.Ils neutralisent l'antigène et forment des complexes immuns qui facilitent la phagocytoseBonne réponse
- C.Ils transportent les bactéries jusqu'au foie pour les détruire
- D.Ils modifient l'ADN du micro-organisme pour l'empêcher de se reproduire
Réponse : B — Ils neutralisent l'antigène et forment des complexes immuns qui facilitent la phagocytose
L'anticorps se fixe sur l'antigène par ses sites variables et l'empêche d'agir : une toxine neutralisée ne peut plus atteindre sa cible, un virus recouvert d'anticorps ne peut plus entrer dans une cellule. Il joue en outre le rôle de marqueur : sa région constante est reconnue par les récepteurs des phagocytes, qui ingèrent alors le complexe immun. Neutraliser et marquer, donc, mais pas détruire.
Sur un graphique, la concentration d'anticorps atteint 2 unités arbitraires au 12e jour après une première injection, puis 20 unités dès le 4e jour après une seconde injection du même antigène. Comment interpréter ces résultats ?
- A.L'organisme a fabriqué de nouveaux types d'anticorps entre les deux injections
- B.La seconde injection contenait une dose dix fois plus forte d'antigène
- C.La réponse secondaire est plus rapide et plus intense grâce aux lymphocytes mémoire issus du premier contactBonne réponse
- D.Les anticorps de la première injection sont restés dans le sang et se sont accumulés
Réponse : C — La réponse secondaire est plus rapide et plus intense grâce aux lymphocytes mémoire issus du premier contact
Deux paramètres changent : le délai (12 jours contre 4) et l'intensité (2 contre 20). C'est la signature de la réponse secondaire. Son origine : le premier contact a laissé des lymphocytes mémoire spécifiques, plus nombreux que les lymphocytes naïfs de départ et plus rapidement activables. Les anticorps de la réponse primaire, eux, ont largement disparu entre les deux injections — ils ne s'accumulent pas.
Un anticorps possède combien de sites de fixation à l'antigène ?
- A.Un seul, situé à la base du Y
- B.Deux sites identiques, situés aux extrémités des bras du YBonne réponse
- C.Quatre sites, un par chaîne polypeptidique
- D.Aucun : l'anticorps se fixe sur toute sa longueur
Réponse : B — Deux sites identiques, situés aux extrémités des bras du Y
L'anticorps est une protéine en Y formée de quatre chaînes : deux lourdes et deux légères. Les extrémités des deux bras portent des régions variables qui constituent deux sites de fixation identiques, spécifiques du même antigène. C'est cette bivalence qui permet de relier plusieurs antigènes entre eux et de former des complexes immuns agglutinés. La base du Y, région constante, sert à la reconnaissance par les phagocytes.
Quelle propriété caractérise l'immunité adaptative et manque à l'immunité innée ?
- A.La rapidité d'intervention
- B.La capacité de phagocytose
- C.La présence dès la naissance
- D.La spécificité de l'antigène et la mémoire immunitaireBonne réponse
Réponse : D — La spécificité de l'antigène et la mémoire immunitaire
L'immunité adaptative reconnaît un antigène précis et conserve la trace de la rencontre grâce aux lymphocytes mémoire. L'immunité innée, elle, est certes plus rapide (option 1) et présente dès la naissance (option 3) — ce sont ses atouts, pas ceux de l'adaptative. La phagocytose est un mécanisme inné, même si les anticorps la facilitent.
Quel est le rôle des lymphocytes T CD4 auxiliaires ?
- A.Détruire directement les cellules infectées par contact
- B.Activer les lymphocytes B et les lymphocytes T CD8 en sécrétant des interleukinesBonne réponse
- C.Phagocyter les bactéries au niveau de la plaie
- D.Produire les anticorps circulants
Réponse : B — Activer les lymphocytes B et les lymphocytes T CD8 en sécrétant des interleukines
Les LT CD4 sont les chefs d'orchestre de l'immunité adaptative : une fois activés par une cellule présentatrice d'antigène, ils sécrètent des interleukines qui déclenchent la multiplication et la différenciation des LB et des LT CD8. C'est pourquoi leur destruction par le VIH désorganise l'ensemble de la réponse adaptative. La destruction par contact est le rôle des LT CD8 cytotoxiques, et la production d'anticorps celui des plasmocytes.
Vacciner consiste à :
- A.injecter des anticorps déjà formés pour une protection immédiate
- B.administrer un antibiotique à titre préventif
- C.détruire les lymphocytes défectueux d'un patient
- D.provoquer une réponse primaire à l'aide d'un antigène rendu inoffensif, afin de créer une mémoire immunitaireBonne réponse
Réponse : D — provoquer une réponse primaire à l'aide d'un antigène rendu inoffensif, afin de créer une mémoire immunitaire
Le vaccin apporte l'antigène sans le pouvoir pathogène : l'organisme met en place une réponse primaire complète et surtout constitue un stock de lymphocytes mémoire. Le jour du contact avec l'agent réel, la réponse sera secondaire, donc assez rapide pour empêcher la maladie. L'option 1 décrit la sérothérapie, qui protège immédiatement mais brièvement et sans mémoire : ne confonds pas les deux.
Comment nomme-t-on l'ensemble formé par des anticorps fixés sur leurs antigènes ?
- A.Un complexe immunBonne réponse
- B.Un phagosome
- C.Un plasmocyte
- D.Un clone lymphocytaire
Réponse : A — Un complexe immun
Chaque anticorps ayant deux sites de fixation, il peut relier deux antigènes ; de proche en proche se forme un réseau tridimensionnel appelé complexe immun. Agglutiné, il est ensuite phagocyté par les macrophages. Le phagosome est la vacuole formée à l'intérieur du phagocyte lors de l'ingestion, et un clone lymphocytaire est l'ensemble des cellules issues d'un même lymphocyte sélectionné.
Pourquoi dit-on que l'antigène « sélectionne » les lymphocytes plutôt qu'il ne les « façonne » ?
- A.Parce que les lymphocytes modifient leurs récepteurs au contact de l'antigène
- B.Parce que les récepteurs des lymphocytes sont générés au hasard avant toute rencontre : l'antigène ne fait qu'activer ceux qui le reconnaissent déjàBonne réponse
- C.Parce que l'antigène détruit les lymphocytes qui ne le reconnaissent pas
- D.Parce que chaque lymphocyte porte des milliers de récepteurs différents
Réponse : B — Parce que les récepteurs des lymphocytes sont générés au hasard avant toute rencontre : l'antigène ne fait qu'activer ceux qui le reconnaissent déjà
Le répertoire immunitaire, riche de plusieurs centaines de millions de spécificités, est constitué au hasard pendant la maturation des lymphocytes, avant toute infection. L'antigène agit ensuite comme un filtre : il active les rares clones dont le récepteur lui correspond. C'est le même raisonnement que pour la résistance bactérienne : diversité aléatoire d'abord, sélection ensuite. Attention à l'option 4 : chaque lymphocyte porte des milliers de récepteurs, mais tous identiques.
À quoi sert un adjuvant dans un vaccin ?
- A.À conserver le vaccin plus longtemps au réfrigérateur
- B.À remplacer l'antigène chez les personnes allergiques
- C.À stimuler la réaction inflammatoire innée locale et donc le recrutement des cellules présentatrices d'antigèneBonne réponse
- D.À produire directement des anticorps utilisables immédiatement
Réponse : C — À stimuler la réaction inflammatoire innée locale et donc le recrutement des cellules présentatrices d'antigène
L'adjuvant amplifie la réponse innée au point d'injection : davantage de cellules dendritiques sont recrutées et activées, donc davantage d'antigène est présenté aux lymphocytes dans les ganglions, donc la réponse adaptative et la mémoire sont plus fortes. C'est une belle illustration de la coopération entre les deux immunités : sans réponse innée efficace, la réponse adaptative reste médiocre.
Un anticorps monoclonal se caractérise par le fait que :
- A.toutes les molécules sont identiques et dirigées contre un seul déterminant antigénique, car elles proviennent d'un clone unique de cellulesBonne réponse
- B.il reconnaît simultanément plusieurs antigènes différents
- C.il est produit naturellement par le patient en cours d'infection
- D.il est constitué d'une seule chaîne polypeptidique
Réponse : A — toutes les molécules sont identiques et dirigées contre un seul déterminant antigénique, car elles proviennent d'un clone unique de cellules
Monoclonal signifie « issu d'un seul clone » : toutes les cellules productrices descendent d'une même cellule, donc tous les anticorps obtenus sont rigoureusement identiques et dirigés contre un même déterminant antigénique. C'est précisément cette homogénéité qui en fait des outils de diagnostic et de thérapie ciblée si précis. La structure reste celle d'un anticorps classique : quatre chaînes en Y.
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