Les antigènes

Immunologie L22011-12

Pr M. ABBAL1

Notion d'antigène• Pas de définition descriptive

– C’est presque tout !– Sauf ce qui est

• un constituant universel de tous les organismes (ex cholestérol), • ou qui manque de particularité • et par dessus tout : ce qui n’est pas soi (quoique les exceptions sont

possibles, ….)

• Uniquement définition fonctionnelle– Acronyme Anticorps générateur = Antigène

Substance capable d’entrainer la formation d’Ac• La reconnaissance par le système immunitaire peut aboutir à

une :– Réponse humorale (ou réponse B ou sérique ou Ac)– Réponse cellulaire (ou réponse T).– Tolérance

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Immunogénicité et Antigénicité

Ag

Réponse T et/ou B (Ac)

Réaction

Immunogénicité: in vivo

Antigénicité : (in vivo et in vitro)

Capacité à déclencher une réponse immune

Voie d’inoculation

Aptitude à être reconnu par un effecteur de la réponse immune

ou

3

Une protéine peut-être un antigène !

120

NH2

COOH

1

10

2030

40

60

70

140

50

80

90

100110

130

310

4

5

Caractéristiques des antigènesSimple ComplexeInstable StablePetite GrosseAcides nucléiques lipides polysaccharides GlycoprotéineContact cutané digestif Intra Veineux (IV) IM ou sous cutDose faible ou très forte optimalePeu dégradable dégradableSemblable au soi Différente du soi

Rôle de la voie d'Inoculation dans l’immunogénicité

En général (mais il y a toujours des exceptions)

Sur la peau : +/-Sous la peau (SC) : +++++Dans le muscle (IM) : ++++En IV : ++Per OS : +/-

(sauf si virus vivant à tropisme digestif)

La meilleurec’est celle qui favorise la rencontre entre antigène et CPA6

Réponse Immune en fonctionde la dose d'antigène administré

Quantité d'Acproduite

Quantité d'Agadministrée

7

+/- ++ ++++

Rôle de la taille de l’AgPlus une molécule est grosse, plus elle a de chances de

présenter des particularités reconnaissables par le lymphocyte T ou le B et donc d’être un antigène

Sauf si c'est un polymère "monotone"Ex : Dextran, gélatine a visée de remplissage

vasculaire

8

Notion d’antigènes, épitopes et haptènes

Protéine porteuse

Haptène: 1 épitope

antigénique mais pas immunogène

(c’est en quemque sorte un épitope isolé)

Haptène + protéine dite "porteuse" :devient immunogène.

1 Ag = n épitopes:

9

Antigénique et immunogène

Prélèvement de sang pour rechercher la présence d’anticorps

= pas de réactionSérum +

Que voit le système immunitaire ?(dans le cas d’une réponse anticorps)

Sérum +

Sérum +

Sérum +

= réaction

= réaction

= réaction

Sérum + = pas de réaction

10Réponse : ça = un épitope

Groupe CMH du répondeur(HLA chez l’homme)

Les 3 groupes de souris ont les mêmes capacitésfonctionnelles de production des anticorps. La différenceobservée est due à des différences de capacité deprésentation de l’antigène au système immunitaire, donc enamont de la production.Cf cours sur la présentation de l’antigène

(notion de bons et mauvais répondeurs)

+++ ++ - 11

Force de la réponse

Les adjuvantsEffets :

augmentent la quantité d’anticorps produits

Comment ?En augmentant la durée de vie de l’antigène donc le

temps de contact avec les cellules impliquées d’oùl’augmentation des chances de réponse.

En limitant la diffusion dans l’espace

En stimulant la réponse inflammatoire qui attire et active les CPA

En favorisant la capture de l’Ag par une CPA12

Les adjuvants

Naturechez l’animal :

micro cristaux ,alumine;émulsions lipido-protéiques

Chez l’home :alumine,les squalènesmélange de plusieurs antigènes (vaccins polyvalents)

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Des épitopes T et des épitopes B

Antigène

Lymphocyte T

Epitope T

Epitope B

CPA

120

HLA

Anticorps

TCR

120

NH2

COOH

1

10

2030

40

60

70

140

50

80

90100

110

130

310

14

Des épitopes linéaireset des épitopes conformationnels

120

NH2

COOH

1

10

2030

40

60

70

140

50

80

90100

110

130

310

70

50

80

90

Antigène natif Antigène dénaturé(chauffage, dégradation, …)

40

15

La taille d’un épitope

4050

Taille = l’équivalent de 4 à 6 acides aminés(parfois un sucre : ex des groupes sanguins ABO)

16

Le nombre d’épitopes par molécule d’antigène

Leur nombre augmente :avec la taille de la moléculeavec sa complexitéla réactivité immunologique

(élimination, neutralisation etc …)

Plus la molécule est complexe et particulière,

Plus les épitopes sont différents

17

Réactivité des Ac vis à vis des Ag

épitope linéaire

sur la molécule native et souvent sur ses produits de dégradation

épitope conformationnel uniquement sur la

molécule native

120

NH2

COOH

1

10

2030

40

60

70

140

50

80

90100

110

130

310

Reconnu par l’Ac

Réactivité T et B vis à vis d’un Ag natif

Pourquoi ?

parce que l’anticorps (ou le BCR) reconnait l’épitope à condition qu’il soit accessible (en surface)

NON

Lymphocyte T

OUI

Lymphocyte B

120

NH2

COOH

1

10

2030

40

60

70

140

50

80

90100

110

130

310

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Pourquoi ?

parce que le TCR ne reconnait l’épitope que dans une molécule HLA.

A la surface de la molécule (ou de la cellule)• Souvent plus "protecteurs"• En première ligne• Actif contre l'antigène dès sa pénétration dans l'organisme

En profondeur de la molécule (ou de la cellule)

Localisation des épitopes

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Nombre d’épitopes par antigèneCela va conditionner la réactivité et les effets"secondaires" de l’interaction avec le ou les anticorpset les cellules effectrices ex : le ponatge les IgE et lesmastocytes en allergie

Ag thymo dépendantsLes plus nombreuxRéponse classique (IgM, puis autre isotype)Mémorisation

Ag thymo indépendantsRéponse IgMAg polysaccharidiques ou répétitifsPas de "help" nécessairePas de mémorisation

AllergènesAg à l'origine d'une hypersensibilitéAllergène majeur et mineur

Ag recombinant (voir allergènes)Proche mais pas identique à l’Ag natifDiffère notamment par la glycosylation

Différents Antigènes

Autres classificationsXenoIsoAlloAutoD’organes de lignéesBactériensEtc…

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Purification : physico-chimique immunologique

Dissection épitopiqueRéactivité croiséeCout de production

Moyens d'étude

Disponibilité comme réactif biologiqueNatifs +/- purifiésRecombinants Exemple des allergènes

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• Fausse appellation

•Un antigène dont un épitope interagit avec le TCR d’un lymphocyte T peut déclencher son activation et la production de cytokines.•Un super antigène se lie au lymphocyte T quel qu’il soit sans être reconnu par le TCR et l’active.•L’antigène va ainsi stimuler environ 1/104 ou 7 lymphocytes avec une production faible de cytokines•Un super antigène va stimuler au mois 1000 lymphocytes de plus avec une production massive de cytokines

•Les cytokines libérées en grande quantité vont mettre en danger la vie du patient.

• certaines bactéries, mycoplasmes, virus produisent des super antigènes …

Notion de Super Ag

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Antigène & superantigèneAg SuperAg

% de T répondeurs avant stimulation 1/106 1 à 10%

% de T répondeurs après stimulation X 100 ou plus

Augmenté ou diminué suivant les cas et le moment

Restriction au MHC oui non

"Apprêtement" requis oui non

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La stimulation par un antigène active un petit nombre de lymphocytes qui produisent une petite quantité de cytokines

La stimulation par un superantigène stimule un très grand nombre de lymphocytes qui produisent une énorme quantité de cytokines. Elles peuvent mettre en péril la vie du patient

Ils sont produits par certaines bactéries mycoplasmes ou virus

Réactions croisées

X

X

Y1

2

3

4

1

2

5

6

Z1 3

1 5

Un anti épitope :2 sera spécifique de X4 sera spécifique de Y6 sera spécifique de Z

Un anti épitope :3 réagira avec X et Y5 réagira avec Z mais peut être aussi avec X et YDonc un apparent manque de spécificité (c’est la réaction croisée)

25

Que voit l’anticorps ?

26

Que voit l’anticorps ?

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Devenir des antigènes• Elimination:

– Après • Agglutination ou précipitation ou même• Solubilisation et transport

– Par phagocytose PN Macrophages,…….– Par cytotoxicité si c'est une cellule

• Neutralisation• Ex : toxine tétanique

• Présentation au système Immunitaire– Par CPA

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Pour qu’une molécule soit un bon antigène elle doit être :différente de soigrossecomplexecaptée par une CPAprésentable par son propre HLA

Pour qu’elle entraine la production d’anticorps, il faut qu’elle soit à la fois reconnue par un lymphocyte T CD4 et un lymphocyte B(vieille notion de coopération cellulaire et de notion de protéine porteuse d’épitopes)

En définitive

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• Un(e)….. Toxine bactérienneMédicamentGR de mon voisinGamma globuline thérapeutique équineGamma globuline thérapeutique humaineProtéine alimentaireUn polymère synthétique répétitifUn vaccin si je suis immunodéprimé

• Ont-ils des chances d'être un antigène pour moi ?

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