« Unité des fondements de la médecine »

1. « Unité des fondements de la médecine » Comment Tuer Une Cible Dr John Basso Dept. de Biologie Université d’Ottawa Bioscience 102 Tel.:562-5800 poste 6358 Courriel: jbasso@science.uottawa.ca

2. Objectifs • Décrire le traitement et la présentation de l’antigène par l’entremise du CMH de classe I et de classe II. • Discuter du rôle du nœud lymphatique dans la réponse immunitaire. • Décrire de quelle façon les lymphocytes T-CD8 reconnaissent et tuent leurs cibles. • Décrire la voie du complément et son rôle dans la destruction de cibles. • Décrire les différents rôles spécialisés des anticorps (opsonisation, neutralisation, etc.). 2

3. Traitement et Présentation d’Ag • Qu’est-ce que le récepteur (Ig) des cellules B reconnait? • Protéines • Déterminants conformationels • Déterminants dénaturés ou protéolysés • Acide nucléiques • Polysaccharides • Quelques lipides • De petites molécules (haptènes) 3 [Unit name – Lecture title – Prof name]

4. Traitement et Présentation d’Ag (Suite) • Qu’est-ce que le récepteur (RCT) des cellules T reconnait? • Seulement que des fragments de protéines (peptides) associés avec des molcules du CMH à la surface des cellules • Les cellules T auxilliares reconnaissent des peptides associés au CMH II • Les cellules T cytotoxiques reconnaissent des peptides associés au CMH I 4 [Unit name – Lecture title – Prof name]

5. Traitement et Présentation d’Ag (Suite) • Fragmentation des proteins en peptides • Association des peptide avec les molécules du CMH • Transport à la surface de la cellule pour la présentation • Differentssentierscellulaires pour l’association des peptides avec des molécules du CMH de classe I et de classe II 5

6. Présentation par le CMH de Classe I Peptide estprésenté par le CMH I aux cellules T cytotoxiques CD8 Protéineviraleestsynthétisée par les ribosomes Membrane plasmique Protéineviraleintacte Peptide associé au CMH va du Golgi à la surface Protéasome degrade la protéine en peptides Peptide s’associe au complex CMH I Transporteur de peptides ammène le peptide au RE RE Protéines du CMH I sontsynthétiséessur RE Peptide avec CMH va au Golgi Golgi 6 [Unit name – Lecture title – Prof name]

7. Présentation par le CMH de Classe II Peptide estprésenté par le CMH II aux cellules T auxiliaires CD4 Protéines Fusion avec membrane Endosome Endocytose Fusion causantrelâchement de Ii du dimèrαβ Fusion au lysosome Liaison de peptides au CMH II Dégradation en peptides Synthèse du CMH I 3 chaînes: α, β et Ii RE Golgi Ii α β 7

8. Comparaison du CMHI et CMHII • CMHI • Distribution • Majorité des cellules nucléés • Fonction • Présentation d’Ag aux Tc • Résultat • Mort de la cellule • CMHII • Distribution • Lymphocytes B et macrophages • Fonction • Présentation d’Ag aux Ta • Résultat • Activation et aide 8

9. Types de Réponses Immunes Antigènesextracellulaires Ex. Bactéries Bactériesmortes Virus Toxines AntigènesIntracellulaires Ex. Bactéries Virus Aprêtésentantqu’Agendogène Aprêtésentantqu’Agexogène RéponseTH1 RéponseTH2 Réponse à médiationcellulaire RéponseHumorale Cellules Tcactivées Anticorps 9

10. Les Nœuds Lymphatiques • Petites structures ovoïde retrouvées le long des vaisseaux lymphatiques • Retrouvés à proximité des jonctions principales des canaux lymphatiques qui joignent le canal thoracique • La canal thoracique transporte la lymphe et les lymphocytes à la veine cave qui se déverse à la droite du cœur Amygdales et Adénoïdes Noeuds lymph. Vaisseaux lymph. Noeuds lymph. Rate Plaques de Peyer Appendice Noeuds lymph. Moelle osseuse Vaisseaux lymph. 10

11. Anatomie des Nœuds Lymphatiques Vaisseau lymphatique afférent Paracortex Cellules T et macrophages Centre germinatif B activées Cortex Cellule B non-activées Follicule Région médullaire Cellules B plasmatiques Vaisseau Lymphatique efférent Veine Artère [Unit name – Lecture title – Prof name]

12. Fonctions des Nœuds Lymphatiques • La lymphe des vaisseaux afférents se déverse dans le cortex riche en cellules B (Follicules) • Les follicules sont à proximité du paracortex riche en cellule T qui ont été activées par des macrophages dans le cortex • Activation des lymphocytes B génère les centres germinatifs • Lymphocytes B se divisent activement • Lymphocytes B qui sécrètent des Ac (cellules plasmatiques) migrent à la région médullaire • Les Ac et les lymphocytes activés quittent les nœuds par les vaisseaux efférents 12

13. Réponse Immune Cellulaire • Tc qui quittent le thymus sont des cellules pre-Tc, c.a.d. qui possède RCT capable de reconnaître un antigène, mais sont immature - ne peuvent pas tuer jusqu’à ce qu’elles soient armées • Pour être armée deux signaux sont requis: • Reconnaissance par un RCT d’un antigène spécifique associé au CMHI • Exposition à des cytokines activatrices • IL-2 et IFN-γ 13

14. CMHI CMHI 1. Cellule qui exprime le CMHI présente l’antigène ( )à une cellule pre-Tc Cellule Pre-Tc Cellule TH1 Cellule Pre-Tc IFN IL-2 4. Cellule pre-Tc est armée 6. Cellule cible est tuée Mécanisme d’Armement des Tc 2. Cellule présentatrice professionnelle présente l’antigène associé au CMHII aux cellules TA • Cellule TA produit des • cytokines CMHII CPA 5. Tc reconnaît l’antigène présenté sur le CMHI de la cellule cible [Unit name – Lecture title – Prof name]

15. Destruction par Tc • Spécifique à l’antigène • Requière un contact de cellule à cellule • Chaque Tc peut tuer plusieurs cellules cibles 15

16. Les Cascades du Complément • Fonctions: • Opsonisation • Lyse des pathogènes • Induction de la réponse inflammatoire • Composantes: • Protéines du Complément • C1(qrs) C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 et C9 • Protéines accessoires • B et P • Lectine qui lie le mannose • MBL • Protéase à sérine associée à MBL • MASP-1 et MASP-2 16

17. Dépendent d’anticorps Réponse acquise Indépendant d’anticorps Réponse Innée Activation de C3 et Génération de C5 convertase Activation de C5 Sentier d’attaque lytique Voies d’Activation du Complément Voie Classique Voie de la Lectine Voie Alterne 17

18. Voie Alterne du Complément • Initiation: • Hydrolyse spontanée de C3 par l’eau • Génère C3b (forme active) • Liaison de C3b à composantes structurales • Lipide A, acide techoïque, etc. 18

19. Voie Alterne du Complément (Suite) • Formation de C3 convertase: • Liaison du facteur B à C3b • Activation du facteur BBb (forme active) • C3bBb • Liaison du facteur P (stabilisateur) • C3bBbP (C3 convertase) • Catalyse l’activation de C3  C3b 19

20. Voie Alterne du Complément (Suite) • Formation de C5 convertase: • C3 convertase active C3 C3b • Liaison d’une deuxième molécule de C3b • C3bBbPC3b (C5 Convertase) • Catalyse l’activation de C5  C5b • Initie l’assemblage du complexe d’attaque membranaire (CAM) 20

21. Voie Alterne du Complément (Suite) • Formation du Complexe d’Attaque Membranaire (CAM): • C5b généré par C5 convertase • C5b se lie à la à la membrane de la cible • C6-C9 se lie à C5b séquentiellement • Génère complexe d’attaque membranaire (CAM) • Formation de pore • Perte de soluté • Entrée d’eau • Lyse cellulaire 21

22. + C5a + C5b C5b C5 Bb Complexe CAM Ba C3 C3 C3b C3b C3b C3b C9 C9 C9 C9 C8 C9 C9 C9 C9 C9 Voie Alterne du Complément (Sommaire) + H2O C3a C3a C3 Convertase C5 Convertase B P C6 C7 Bactérie Gram Négative 22 [Unit name – Lecture title – Prof name] 22

23. Conséquences de la Voie Alterne • Opsonisation • C3b et C5b • Bactéries, Virus et parasites • Analphylatoxines • C3a et C5a • Activent macrophages • Relâchement des médiateurs préformés • Dégranulation - Déversement du contenu des lysosomes • CAM • Lyse osmotique • Bactéries Gram négatives – Permet lysozyme d’atteindre la paroi • Parasites – Perte de solutés 23

24. Voie de la MB-Lectine • Initiation: • Liaison d’une glycoprotéine (la lectine) qui lie le mannose • MBL • Liaison et activation de 2 protéases – MASP-1 et MASP-2 • Formation de C3 convertase: • Conversion de C4 à C4a et C4b • Liaison de C4b • Conversion de C2 à C2a et C2b • Création de C3 convertase – C4b2a 24

25. Voie de la MB-Lectine (suite) • Formation de C5 convertase: • C3 convertase active C3 C3b • Liaison d’une molécule de C3b • C4b2a3b (C5 Convertase) • Catalyse l’activation de C5  C5b • Initie l’assemblage du complexe d’attaque membranaire (CAM) 25

26. C5a C2 C2b C4 + C5b C5b MBL C5 C3b C3 C9 MASP2 C9 C9 C9 C8 C9 C9 C9 C9 C9 Voie de la MB-Lectine (Sommaire) C4a C2a MASP2 MASP1 C4b C3a C4b C6 C7 C2a Capsule Bactérienne 26 26 26 [Unit name – Lecture title – Prof name]

27. Voie Classique du Complément • Généralités: • Initiée par la liaison d’IgG ou IgM • Activation : Liaison d’un antigène par un anticorps spécifique • Formation d’un complexe immun • Composantes: Protéines sériques • C1-C9 27

28. C4 → C4a et C4b • C2 →C2a et C2b Voie Classique du Complément (Suite) • Initiation et Activation: • Liaison d’IgG ou IgM • Liaison séquentielle de C1q, r et s • Complexe C1 • Complexe C1 possède une activité enzymatique 28

29. Enzyme qui clive C3→ C3a et C3b Voie Classique du Complément (Suite) • Formation de C3 Convertase (C4b2b): • C4b généré par le clivage de C4 par C1 • C4b se lie à la membrane de la cible • C2a généré par le clivage de C2 par C1 • C2a ce lie à C4b • Génère C3 convertase (C4b2a) 29

30. Enzyme qui clive C5→ C5a et C5b Voie Classique du Complément (Suite) • Formation de C5 Convertase (C4b2a3b): • C3b généré par C3 convertase • C3b se lie à la C3 convertase • Génère C5 convertase (C4b2a3b) 30

31. Voie Classique du Complément (Suite) • Formation du Complexe d’Attaque Membranaire (CAM): • C5b généré par C5 convertase • C5b se lie à la à la membrane de la cible • C6-C9 se lie à C5b séquentiellement • Génère complexe d’attaque membranaire (CAM) 31

32. C5a C3b + + Complexe C1 C2a C2b + C 4a C 4b C5b C3a C5b + C3 Convertase C5 Convertase C9 C9 C9 C9 C8 C9 C9 C9 C9 C9 Voie Classique du Complément (Sommaire) C2 C4 C5 C3 C1q C1r C1s Y C 4b C3b C2a C6 C7 Bactérie, Parasite, virus ou autre cellule [Unit name – Lecture title – Prof name] 32

33. Conséquences de la Voie Classique • Opsonisation • C3b, C4b et C5b • Bactéries, virus et parasites • Analphylatoxines • C3a C4a et C5a • Activent macrophages • Relâchement des médiateurs préformés • Dégranulation - Déversement du contenu des lysosomes • CAM • Lyse osmotique • Bactéries Gram négatives – Permet lysozyme d’atteindre la paroi • Parasites – perte de solutés 33

34. Modes d’Actions des Anticorps • Agglutination • Neutralisation • Opsonisation • ADCC • Dégranulation des macrophages • IgM et IgA • IgM, IgA et IgG • IgG et IgM • IgG et IgM • IgE 34

35. Immunité Humorale - Antitoxique • Neutralisation • Principalement IgG (IgA possible) • L’anticorps ne peu pas déplacer une toxine lié! • L’administration doit être faite très tôt • Ex. • Tétanos (Clostridium tétani) • Botulisme (Clostridium botulinum) • Anti-venin 35

36. Immunité Humorale - Antivirale • Considérations: • Route d’entrée • Site d’attachement • Pathogenèse • Stades intra et extracellulaire • Caractéristiques désirées: • Présence d’Ac neutralisants au site d’entré • Ex. IgA associés aux muqueuses pour l’influenza • Anticorps Intra et extravasculaire • Ex. IgG dans le cas de la poliomyélite (infection systémique) • Immunité cellulaire - destruction de cellules infectées • ADCC 36

37. IgG Entant qu’Anti-Viraux • Neutralisation • Ex. Prévenir l’attachement • Inhibition d’enzymes virales • Lyse des cellules infectées • Cascade du complément suite à la liaison d’Ac à des épitopes viraux à la surface des cellules • Opsonisation • Étiquetage de cellules infectées ou du virus pour la phagocytose 37

38. Immunité Humorale - Antibactérienne • Modes d’actions principaux: • Opsonisation • Bactéries Gram négative et positives • Lyse par le complément • Bactéries Gram négatives • Immunité cellulaire • Nécessaire pour certaines bactéries • Ex. Mycobactérium et Mycoplasmes 38