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AntigĂšne

Un antigĂšne est une macromolĂ©cule naturelle ou synthĂ©tique qui, reconnue par des anticorps ou des cellules du systĂšme immunitaire d’un organisme, peut dĂ©clencher une rĂ©action immunitaire. Les antigĂšnes sont gĂ©nĂ©ralement des protĂ©ines, des polysaccharides et leurs dĂ©rivĂ©s lipidiques. Des fragments d'antigĂšnes appelĂ©s haptĂšnes peuvent aussi provoquer une allergie.

Diagramme schématisant l'interaction entre un anticorps et un antigÚne.

Les antigĂšnes (de l'acronyme anglais antigen, pour antibody generator) et les anticorps, dont la combinaison est Ă  la base de la rĂ©action immunologique d’un organisme contre un agent extĂ©rieur, n’ont pas de dĂ©finition intrinsĂšque, mais se dĂ©finissent l’un par rapport Ă  l’autre :

  • est antigĂšne toute substance que le systĂšme immunologique d’un individu reconnaĂźt comme Ă©trangĂšre, et qui provoque une production d’anticorps ;
  • est anticorps une protĂ©ine (globuline) produite par le systĂšme immunologique de l’organisme capable de rĂ©agir en prĂ©sence d’un antigĂšne.

Ainsi toute substance Ă©trangĂšre, tout microbe, introduit dans le corps, peut se comporter en antigĂšne, c’est-Ă -dire y provoquer la fabrication de protĂ©ines spĂ©ciales, les anticorps qui ont la propriĂ©tĂ© de neutraliser les effets nocifs de la substance Ă©trangĂšre ou du microbe et des toxines qu’ils produisent. Ce faisant, le corps devient rĂ©fractaire Ă  l’agent envahisseur ; on dit qu'il s’immunise[1].

Les antigÚnes, en tant que marqueurs d'agents étrangers à l'organisme, sont à la base de la réaction immunitaire adaptative. C'est la reconnaissance de l'antigÚne par les cellules immunocompétentes, directement ou via les cellules présentatrices d'antigÚne (CPA), qui active l'immunité spécifique.

Dans le cas d'antigĂšnes protĂ©iques, on nomme « Ă©pitope » ou « dĂ©terminant antigĂ©nique » la partie de l'antigĂšne reconnue par un anticorps ou un rĂ©cepteur lymphocytaire. Un mĂȘme antigĂšne peut comporter plusieurs Ă©pitopes (identiques ou diffĂ©rents) et ainsi provoquer une rĂ©action immunitaire variĂ©e. Il existe des Ă©pitopes sĂ©quentiels, correspondant Ă  une sĂ©quence d'acides aminĂ©s, et des Ă©pitopes conformationnels, liĂ©s Ă  la structure de la protĂ©ine et donc sensibles Ă  la dĂ©naturation. La reconnaissance de l'antigĂšne par les lymphocytes dĂ©pend de la nature de l'Ă©pitope. Les lymphocytes B se lient directement aux Ă©pitopes conformationnels grĂące aux immunoglobulines de leur membrane. Les lymphocytes T reconnaissent les Ă©pitopes sĂ©quentiels prĂ©sentĂ©s par les cellules prĂ©sentatrices d'antigĂšnes.

Propriétés

Immunogénicité

C’est le potentiel d’un antigĂšne Ă  provoquer une rĂ©action immunitaire. Elle dĂ©pend :

  • de l’espĂšce animale (gĂ©nome, Ă©tat physiologique, passĂ© immunologique) ;
  • du degrĂ© de similitude structurale entre l’antigĂšne et les molĂ©cules de l’hĂŽte ;
  • des caractĂ©ristiques physico-chimiques de l’antigĂšne :
    • taille : au moins 799,45 nm en moyenne,
    • forme : particuliĂšre ou non,
    • rigiditĂ© (pourcentage de complĂ©mentaritĂ© au paratope de l’anticorps) ;
  • de la dose d’antigĂšne injectĂ©e.

Antigénicité

C’est la capacitĂ© de l’antigĂšne Ă  ĂȘtre reconnu par le systĂšme immunitaire. Une substance peut ĂȘtre antigĂ©nique mais pas immunogĂšne.

DiffĂ©rents types d’antigĂšnes

AntigĂšnes exogĂšnes

Ils sont Ă©trangers Ă  l’individu et peuvent ĂȘtre :

  • allogĂ©niques : issus de la mĂȘme espĂšce
  • xĂ©nogĂ©niques : issus d’autres espĂšces

AntigĂšnes endogĂšnes

Ce sont des antigĂšnes propres Ă  l’hĂŽte (auto-antigĂšnes) et pouvant ĂȘtre considĂ©rĂ©s comme Ă©trangers (dans le cadre de maladies auto-immunes notamment ; ces antigĂšnes sont dits cryptiques, c'est-Ă -dire qu'ils ne sont pas reconnus par le systĂšme immunitaire en situation normale. Du grec ancien ÎșρυπτÎčÎșός, kriptikĂłs : "cachĂ©"). Ils sont prĂ©sentĂ©s par les molĂ©cules HLA de classe 1 aux CD8.

Protéines

Les antigĂšnes de type protĂ©ique sont trĂšs immunogĂšnes et souvent utilisĂ©s pour fabriquer des vaccins (pour cela, il faut un PM minimum de 1 500 Da).

Polyosides

Ce sont des polymĂšres Ă  structure ordonnĂ©e constituĂ©s d’épitopes identiques se rĂ©pĂ©tant.

Deux types :

  • homopolyosides : ose unique rĂ©pĂ©tĂ©
  • hĂ©tĂ©ropolyosides : motifs rĂ©pĂ©tĂ©s formĂ©s de 2 Ă  6 oses.

Les polyosides sont des constituants ubiquitaires Ă  la surface cellulaire, ils sont Ă©galement trĂšs immunogĂšnes.

Lipides

Ils sont gĂ©nĂ©ralement trĂšs peu immunogĂšnes sauf s’ils sont associĂ©s Ă  des protĂ©ines.

Acides nucléiques

Leur immunogĂ©nicitĂ© est trĂšs faible mĂȘme s’il existe des anticorps anti-ADN. De la mĂȘme maniĂšre que pour les lipides, on peut augmenter leur pouvoir immunogĂšne en les associant Ă  des protĂ©ines.

AntigĂšnes artificiels

Quand une molĂ©cule fait moins de 1 500 Da, elle ne prĂ©sente qu’un seul dĂ©terminant antigĂ©nique, on l’appelle alors : haptĂšne.

Un haptĂšne est non immunogĂšne. En l’associant Ă  une protĂ©ine porteuse (carrier) qui apporte au moins un dĂ©terminant supplĂ©mentaire, le complexe devient immunogĂšne.

AntigÚnes synthétiques

Il s’agit de macromolĂ©cules de synthĂšse obtenues par polymĂ©risation d’acides aminĂ©s.

Valence antigénique

C’est le nombre d’anticorps capables de se lier simultanĂ©ment sur une molĂ©cule. La valence est donc proportionnelle Ă  la surface de la molĂ©cule mais ne reflĂšte pas le nombre d'Ă©pitopes Ă  cause de l’encombrement stĂ©rique que peuvent occasionner les anticorps.

AntigÚnes thymo-dépendants et thymo-indépendants

Il existe aussi des réponses immunitaires dites indépendantes de l'interaction avec des lymphocytes T auxiliaires. On en distingue deux types. Ces réponses sont trÚs faibles voire absentes chez le nourrisson avant 2 ans. Toutefois la plupart des antigÚnes sont thymo-dépendants[2].

AntigÚnes thymo-dépendants

Ils sont impliquĂ©s dans une coopĂ©ration avec les lymphocytes T. La CPA doit dĂ©grader l’antigĂšne (structure complexe, ex : protĂ©ine) et le prĂ©senter Ă  sa surface par les molĂ©cules CMH de classe II. Les antigĂšnes thymo-dĂ©pendants impliquent toutes les Immunoglobulines. Le lymphocyte B peut en effet commencer sa maturation aprĂšs le contact avec le lymphocyte T auxiliaire, il rejoint un centre germinatif dans l'organe lymphoĂŻde secondaire oĂč il se trouve et entame son processus de maturation : hypermutations somatiques, commutation isotypique, maturation d'affinitĂ©. Ainsi une telle rĂ©ponse immunitaire est de plus grande qualitĂ©, mais plus longue Ă  mettre en place par le corps (temps de latence).

AntigÚnes thymo-indépendants (TI)

L’agrĂ©gation de l’antigĂšne Ă  motifs rĂ©pĂ©tĂ©s (par exemple des antigĂšnes exogĂšnes de nature polyosidiques) Ă  la surface des lymphocytes B suffit Ă  activer ces LB. Ce type d’antigĂšne n’implique que les Immunoglobulines M puisqu'il n'y a pas maturation de ces lymphocytes B et donc pas de commutation isotypique, qui normalement a lieu pendant la maturation des lymphocytes B aprĂšs un contact entre le lymphocyte B et le lymphocyte T auxiliaire et la migration des lymphocytes B dans un centre germinatif de l'organe lymphoĂŻde secondaire en question, oĂč il mature. Ces antigĂšnes induisent donc une rĂ©ponse immunitaire plus rapide, mais de moins grande qualitĂ©.

Il faut noter que la rĂ©ponse thymo-indĂ©pendante est de deux types : un type I et un type II, selon le mode d'activation des lymphocytes B impliquĂ©s (et donc selon la nature de l'antigĂšne TI). La rĂ©ponse TI-1 implique une voie commune d'activation parmi plusieurs lymphocytes B diffĂ©rents, la rĂ©ponse n'est donc pas spĂ©cifique et l'activation est polyclonale (ce qui est diffĂ©rent de la notion d'anticorps polyclonaux). Une rĂ©action analogue, mais toutefois non comparable, se produit lors de la rĂ©ponse immunitaire avec un superantigĂšne. Une telle rĂ©ponse immunitaire s'explique parce que ces antigĂšnes peuvent ĂȘtre reconnus par des rĂ©cepteurs communs Ă  plusieurs lymphocytes B, et donc plusieurs types de lymphocytes B diffĂ©rents rĂ©agissent. La rĂ©ponse immunitaire est rĂ©gulĂ©e par le phĂ©nomĂšne de tolĂ©rance pĂ©riphĂ©rique, mĂ©diĂ© principalement par les lymphocytes T rĂ©gulateurs et B rĂ©gulateurs (dĂ©couverts rĂ©cemment).

La rĂ©ponse TI-2, quant Ă  elle, provoque une stimulation monoclonale (ce qui est diffĂ©rent de la notion d'anticorps monoclonaux) des lymphocytes B. Comme dans une rĂ©ponse immunitaire classique seuls les lymphocytes B capables de reconnaĂźtre l'antigĂšne dont ils sont spĂ©cifiques vont ĂȘtre activĂ©s et rĂ©agir. Cette fois-ci la reconnaissance de l'antigĂšne passe par le rĂ©cepteur des cellules B (BCR), qui est spĂ©cifique d'un seul type de lymphocyte B, ce qui explique pourquoi la rĂ©ponse est cette fois-ci spĂ©cifique et donc monoclonale.

AntigÚnes thymo-dépendants, thymo-indépendants et immunodépression

Un état immunodépressif caractérise un organisme dont le fonctionnement du systÚme immunitaire est altéré de façon négative, la personne immunodépressive voit ses défenses immunitaires affaiblies. Plusieurs causes sont possibles : des médicaments immunosuppresseurs (dans ce cas l'immunodépression est réversible), des infections par certains virus (comme le VIH-1), un état de fatigue transitoire, la malnutrition ou encore la présence de maladies qui ne concernent pas obligatoirement directement le systÚme immunitaire, mais qui jouent un rÎle dans son affaiblissement (soit directement soit par les traitements médicamenteux lourds).

Pour une personne immunodĂ©primĂ©e au niveau de la lignĂ©e des lymphocytes T (T CD4+ par exemple) les antigĂšnes thymo-dĂ©pendants peuvent ĂȘtre un facteur de risques, celui-ci Ă©voluant selon le niveau de gravitĂ© de cette immunodĂ©pression. Ces antigĂšnes nĂ©cessitant une coopĂ©ration des lymphocytes B avec les lymphocytes T auxiliaires, si ces derniers ne sont pas en nombre suffisant le corps peut avoir du mal Ă  se dĂ©fendre, voire en ĂȘtre incapable et ĂȘtre agressĂ© par des maladies opportunistes causant la mort (par exemple dans le cas de la phase SIDA de l'infection par le VIH-1 oĂč la lignĂ©e CD4+ est gravement touchĂ©e). Une personne immunodĂ©primĂ©e au niveau de cette lignĂ©e peut tout de mĂȘme rĂ©agir de façon convenable aux antigĂšnes TI. Cependant rares sont les antigĂšnes induisant une rĂ©ponse de type TI. De plus cela ne change rien Ă  la gravitĂ© d'un Ă©tat immunodĂ©pressif prononcĂ©, puisque c'est le corps lui-mĂȘme qui dĂ©veloppe des affections, soit parce qu'il ne maintient plus son intĂ©gritĂ© (il ne supprime plus les cellules anormales, ce qui dĂ©bouche sur des cancers), soit parce qu'il est beaucoup plus fragile Ă  des agents pathogĂšnes externes (virus, bactĂ©ries
).

Dans le cas d'une immunodépression touchant la lignée humorale, les conséquences sont tout aussi graves mais l'immunité à médiation cellulaire reste active. Dans le cas de personnes immunodéprimées il convient donc de rechercher la cause de cette immunodépression et la lignée touchée, pour adapter les traitements et les vaccinations, qui sont différentes des personnes en bonne santé

Notes et références

  1. Martine Allain-Regnault, « La dĂ©fense tous azimuts de l’organisme, deux hypothĂšses sur l’origine des anticorps », Le Monde,‎ , p. 12 (lire en ligne)
  2. INPES (Vaccination : antigÚnes thymo-indépendants et thymo-dépendants).

Voir aussi

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