PB : Comment sont éliminées les cellules reconnues comme ... - SVT

PB : Comment sont éliminées les cellules reconnues comme étrangères. (infectées, cancéreuses,
greffées.)
L'organisme dispose d'autres moyens de défense que les anticorps pour se débarasser d'un
intrus.
Outre les LB et les macrophages l’organisme possède des lymphocytes T ou LT. On distingue
2 classes de LT suivant leurs marqueurs membranaires, les LT8 possèdent des marqueurs CD8 et les
LT4 des marqueurs CD4 présents sur la membrane cellulaire.(doc 1 page 398)
Les LT8 ou LT pré-cytotoxiques peuvent donner naissance par différentiation à des LT
cytotoxiques ou LTc. Les LTc sont des cellules capables de détruire les cellules infectées par des Ag.
II. Les lymphocytes T cytotoxiques (T8) : agents du maintien de l'intégrité des populations
cellulaires
Doc 1 page 396. exercice 3 page 407.
Pb : comment les LT8 reconnaissent-ils les cellules infectées ?
1. Les récepteurs T spécifiques des LT cytotoxiques (⇐LT8) reconnaissent les antigènes
présentés par les cellules infectées.
doc2 page 396 : Expérience de Zinkernagel:
Il opère sur des souris appartenant toutes à une même souche A. Chez une souris de cette
souche A, il introduit le virus LCM, pathogène, qui infecte les cellules nerveuses en déterminant une
maladie: la chorioméningite, mais sans provoquer la mort de l'animal.
Sept jours plus tard, il teste les lymphocytes T (LT) prélevés dans la rate de cette souris
immunisée en les transférant dans 4 milieux de culture différents.
Les résultats sont fournis ci-dessous:
Milieu 1
Culture de cellules nerveuses de souris de souche
A, infectées par le virus LCM
Milieu 2
Culture de cellules nerveuses de souris de souche
A, non infectées
Milieu 3
Culture de cellules nerveuses de souris de souche
A, infectées par un virus voisin de LCM,
attaquant les mêmes cellules-cibles
Milieu 4
Culture de cellules nerveuses de souris de souche
B, infectées par LCM.
90% des cellules sont lysées
Aucune cellule lysée
Aucune cellule lysée
Aucune cellule lysée
Les cellules ne sont lysées (détruites) que lorsque qu’il s’agit d’une cellule de même souche (même
marqueur d’identié cellulaire (CMH)) et le même virus.
Les LT reconnaissent les marqueurs des cellules modifiées par des Ag viraux.
Les cellules infectées expriment à leur surface des fragments peptidiques (déterminants Ag)issus des
protéines de l’Ag, que n'expriment pas les cellules saines.
Récepteur T
Marqueur d’identité cellulaire
modifié par un déterminant Ag
Cellule
infectée

Les LT8 (⇒LTc) possèdent :
- Des récepteurs CD8 (marqueur de différenciation : T8 / T4)
- Des récepteurs T spécifiques, composés d’une partie constante
fixées dans la membrane des lymphocytes T8 et des parties
variables qui déterminent un site de reconnaissance et de fixation
d’un antigène porté par une cellule infectée.
(http://www.inrp.fr/Acces/biotic/immuno/html/demtcr.htm)
NB : En réalité les récepteurs T reconnaissent l’association récepteurs et
protéines virales que porte la cellule infectée.
Doc.2 page 396/2 page 398.
2. Les lymphocytes T cytotoxiques éliminent les cellules infectées.
Exercice Bac, docs. 2 et 3
Doc 3 page 397.
Reconnaissance Elimination
NB : Dans le cas du SIDA, la destruction des lymphocytes T4 par les lymphocytes T cytotoxiques limite la
progression de l'infection virale, mais l'incorporation du génome viral dans les cellules infectées maintient la
contamination. C’est la phase asymptomatique.
3. La production de lymphocytes T cytotoxiques spécifiques
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 lymphocytes B sécréteurs.

Sélection : les LT sont sélectionnés par
reconnaissance du récepteur T d’un clone de LT
d’un marqueur d’identité cellulaire modifié par
un Ag (cellule infectée, macrophage ayant
phagocyté un Ag),ou marqueur≠ (cellule
étrangère, cellules cancéreuses) = CPA (cellule
présentatrice d’Ag)
Prolifération : Les LT sélectionnés se X par
mitoses
Différenciation : Ils se différencient en LTct
(cytotoxiques = aptes à détruire les cellules
reconnues grâce à la synthèse de protéines =
perforines)
Phase effectrice : Action des LTct qui
reconnaissent les cellules et entraînent leur
destruction par choc osmotique (pénétration
d’eau par des pores membranaires formés grâce
aux perforines) (ou déclenchement d’un « suicide
cellulaire = apoptose)
Ainsi les lymphocytes T (8 et 4) sont aptes à reconnaître un déterminant antigénique présenté par
une cellule (cellule infectée ou macrophage), si les LT8 sélectionnés se différencient alors en LTc,
qu’en est-il des LT4 ? Quel est leur rôle ? (doc 4 page 399)
Exercice Bac, doc1.
PB : comment les LT4 coordonnent-ils ces réactions ?
III. Les lymphocytes T4 : pivots des réactions immunitaires spécifiques.
(LT4 différenciés = LT auxiliaires = LT helpers (cellules cibles du VIH) = T4 synthétisant des
interleukines)
Expériences 1 et 2 page 400.
Des pneumocoques (bactéries attaquant
les poumons)tués (PnT) non-pathogènes
(ne provoquant pas la maladie) sont
injectés à une souris.
Cinq jours après on prélève les
leucocytes (globules blancs) de la souris,
qui sont répartis, comme l'indique le
schéma, dans trois milieux de culture.
On ajoute des pneumocoques
pathogènes (Pn) (qui déclenchent la
maladie) dans les trois milieux, puis huit
jours après on prélève le surnageant
(phase liquide) des trois milieux que l'on
place dans les récipients 1,2 et 3. On y
ajoute des pneumocoques pathogènes.
Dans les récipients 2 et 3 les
pneumocoques ne sont pas agglutinés
et donc gardent leur pouvoir pathogène;
dans le récipient 1 ils sont agglutinés et
perdent leur pouvoir pathogène.
L’agglutination est due à la formation d’un complexe immun, donc les conditions de
formation du complexe immun sont réunies dans le milieu 1 =Macrophage + Lymphocytes + Ag
mise en place de la RI avec sélection des LB spécifiques de l’Ag différenciation des LB en
plasmocytes production d’Ac spécifiques Complexe immun avec les Ag présents (Pn).

Si il manque des macrophages (CPA) ou des Lymphocytes, on ne note aucune production
d’Ac spécifique.
Donc les cellules de l’immunité COOPERENT pour mettre en place une réponse efficace.
1. La fonction des LT4 :
Le document ci-dessous représente la chambre de culture de Marbrook, dispositif qui a permis
d'obtenir les résultats consignés dans le tableau.
On extrait des cellules de la rate (concentration de cellules immunitaires) d'un animal
préalablement mis en contact avec un antigène A soluble (donc il y eut réaction immunitaire et production
de cellules sécifiques) et on isole les lymphocytes B et T. Ces lymphocytes sont placés dans la chambre
de Marbrook selon 3 protocoles :
Nature des lymphocytes
préalablement activés
par l'antigène A placés
dans les chambres de
l'appareil
Chambre
supérieure
Chambre
inférieure
Nombre de
plasmocytes
sécréteurs
d'anticorps
anti-A par
million de
cellules
présentes
dans la
chambre
inférieure
Protocole
1
0 B 72
Protocole
2 0 T + B 960
Protocole
3
T B 1011
La membrane laissera passer les molécules mais pas
les cellules.
- Protocole 1 : Les LB, en présence de l’Ag, produisent des Ac spécifiques.
- Protocole 2 : En présence des LT, les LB produisent plus d’Ac.
Ces expériences confirment l’indispensable coopération cellulaire entre LB et LT pour une
réponse efficace.
- Protocole 3 : La communication entre LT et LB se fait par l’intermédiaire de molécules,
produites par les LT (qui peuvent diffuser à travers la membrane de la chambre supérieure à
inférieure).
Les LT4 sont capables de
reconnaître des antigènes de la même
manière que les LT8. Ils possèdent des
récepteurs T membranaires avec un seul
site de reconnaissance. Ces récepteurs
sont capables de reconnaître des
déterminants antigéniques présents sur
la membrane cellulaire des cellules
infectées.
A la suite de l'entrée d'un
antigène dans l'organisme, des
lymphocytes T4 spécifiques de cet
antigène se différencient en lymphocytes
T4 sécréteurs de messagers chimiques,
appelés interleukines.
Les interleukines libérées par les LT
sécréteurs vont stimuler, les clones de LB
et LT8 préalablement sélectionnés et
activés par la fixation (acquisition de
récepteurs aux interleukines). Chacun de
ces clones va pouvoir sous l’effet des
interleukines subir la phase de
prolifération et différentiation clonale en
plasmocytes ou LTc.
Cette stimulation est indispensable. Les LT4 sont donc les pivots de la réaction immunitaire.

2. Conséquences de l'infection par le VIH des LT4.
Doc 4 page 401
Le Sida illustre bien ce rôle essentiel. En s’attaquant aux LT4 le VIH provoque un effondrement du
système immunitaire. La disparition des LT4 empêche la production de AC et LTc contre les
différents Ag potentiels. Ceci provoque l’apparition des maladies opportunistes c'est-à-dire le SIDA.
http://www.inrp.fr/Acces/biotic/immuno/html/destvih.htm
IV : La mise en place de la réponse immunitaire necessite une coopération entre toutes les cellules
immunitaire.
1. Des expériences historique démonter cette indispensable coopération :
Trois souris (2, 3 et 4) sont
thymectomisées (ablation du thymus) puis
irradiées (destruction du SI). On réalise
ensuite une greffe de moelle osseuse (
production de lymphocytes) (souris 2), de
thymus (LT)(souris 3) ou des deux
(souris 4) et on leur injecte des
pneumocoques tués (PnT) (Ag non
pathogène).
La souris 1 permet de réaliser une
expérience témoin.
Cinq jours après, le sérum(plasma +
protéines)
- De la souris 2 permet une très légère
agglutination (complexe immun) des
Pneumocoques Pn.
- Celui de la souris 3 ne permet aucune
agglutination,
- Celui de la souris 4 une agglutination
nette.
- On observe une agglutination nette chez la souris 4 : il y a production d’Ac spécifiques anti-
PnT dans le sérum de la souris. Elle dispose de tous les types de lymphocytes : moelle LB,
thymus LT.
- Chez la souris 2, il n’y a que des LB (greffe de moelle et pas de thymus pas de LT) légère
agglutination : les LB sélectionnés produisent des Ac spécifiques mais en bien moindre
quantité que chez la souris 4
- Chez la souris 3, il n’y a pas de Lymphocytes (pas de moelle osseuse). La greffe de thymus ne
« sert à rien » puisque les L sont produits dans la moelle et les LT ne font qu’achever leur
maturation dans le thymus).
Une réponse efficace des LB nécessite la présence des LT
On prépare cinq milieux de cultures à partir de
cellules appartenant à une même souris (même
marqueurs cellulaires) qui a subi quelques jours
auparavant une injection de PnT (contact avec un
Ag non pathogène)
Les cinq milieux de culture contiennent, au
départ, des macrophages (phagocytose de l’Ag et
présentation). Les lymphocytes B et T sont
ajoutés ou non selon la culture. Toutes les
cellules reçoivent des Pneumocoques vivants
(Pn) (Même Ag mais apte à infectéer les cellules).

La culture 5 subit une opération particulière: après une heure environ, pendant laquelle
macrophages et pneumocoques ont été réunis, le surnageant est vidé, le récipient est lavé (les
macrophages restent adhérents à la paroi du récipient), un nouveau milieu nutritif est installé auquel
on ajoute des lymphocytes B et T.
Quelques jours après on dose les Ac dans le surnageant des 5 milieux. Dans le document un
diagramme regroupe les résultats de ces dosages.
La mise en contact de l’Ag (= Pn) avec les macrophages phagocytose et présentation des
déterminants Ag.
- Dans le milieu 1, sans Lymphocytes B, pas d’Ac (taux = 0)
- Dans le milieu 2 , les LB spécifiques reconnaissent les Ag présents (Pn) s’y fixent, se X, se
différencient et produisent des Ac (taux faible)
- Dans le milieu 3, pas de LB, pas d’Ac (taux = 0)
- Dans le milieu 4, Les LT et les LB coopèrent et cela induit une production efficace d’Ac (taux
fort)
- Dans le milieu 5, même en absence d’Ag (Pn) , il y a une production d’Ac
Il existe donc une coopération complexe entre les macrophages : présentation de l’Ag, qui induit la
sélection des LT, T8 et T4. Les LT4 vont sécréter des interleukines qui stimulent la prolifération
des clones de LT8 et LB sélectionés et activés (présence de récepteurs aux interleukines)
Animation : http://pedagogie.ac-amiens.fr/svt/info/logiciels/animimmuno/index.htm
Des supports à télécharger : http://pagesperso-orange.fr/jourdan.eric/log/immuno.htm