Introduction
Le système immunitaire est capable d’identifier et de tolérer les cellules, les molécules de son propre organisme (qualifiées de « soi ») et de déclencher une réponse immunitaire vis-à-vis des cellules, des molécules étrangères à l’organisme (qualifiées de « non-soi »).
- Comment le système immunitaire différencie-t-il entre le soi et le non-soi ?
I – Mise en évidence du soi et du non-soi
1 – Expériences de greffe
Une expérience de greffe consiste à prélever un organe, un tissu ou des cellules (le greffon) sur un organisme donneur puis à l’implanter dans un organisme receveur. La figure et le tableau suivant présentent quelques types de greffe et leurs résultats.
Types de greffe | Autogreffe | Isogreffe | Allogreffe | Xénogreffe |
Exemples | – 1 sur la figure – même personne | – 2 sur la figure – greffe entre de vrais jumeaux | – 3 sur la figure – deux personnes différentes | – 4 sur la figure |
Devenir de la greffe | Succès | Rejet = destruction des cellules du greffon par le système immunitaire |
Q – Analysez les données du tableau, que peut-on déduire ?
R – On observe que :
- Le greffon est accepté dans le cas de l’autogreffe et l’isogreffe (donneur et récepteur identiques génétiquement), donc il existe une histocompatibilité entre les cellules du greffon et les cellules du récepteur.
- Le greffon est rejeté dans le cas de l’allogreffe et la xénogreffe (donneur et récepteur différents génétiquement).
Conclusion : les tissus cellulaires étrangers sont acceptés comme appartenant au soi s’ils sont histocompatibles avec les cellules du corps, cette histocompatibilité est déterminée par des facteurs génétiques.
2 – Mise en évidence des marqueurs de soi
Pour connaître les marqueurs du soi on propose les données présentées par le tableau suivant.
Expérience | Résultats |
1 – Lymphocytes d’un rat récepteur (AA) avec les cellules dermiques d’un donneur (AA). | Pas de lyse des cellules dermiques |
2 – Lymphocytes d’un rat récepteur (AA) avec les cellules dermiques d’un donneur (BB). | Lyse des cellules dermiques |
3 – Lymphocytes d’un rat récepteur (AA) avec les cellules dermiques d’un donneur (BB) dépourvues des protéines membranaires. | Pas de lyse des cellules dermiques |
Q – Que peut-on déduire de ces résultats ?
R – Les cellules immunitaires différencient les cellules du soi par la présence de molécules particulières appelées marqueurs du soi. Ces marqueurs du soi sont des glycoprotéines présentes à la surface de toutes les cellules de l’organisme et constituent les marqueurs majeurs du soi.
Notions générales du soi et du non-soi :
- Le soi : l’ensemble des organes, tissus, cellules et molécules issus de l’expression de son génome et qui sont incapables d’induire une réaction immunitaire.
- Le non soi : est tout ce qui est reconnu comme ne faisant pas partie du corps par le système immunitaire (molécules, particules, cellules étrangères, ou encore cellules cancéreuses ou mutées = odifié). Ce qui est non soi doit être détruit ou éliminé.
II – Les marqueurs du soi
1 – Les marqueurs majeurs du soi
a – Définition et structure du CMH
Ce sont des glycoprotéines qui diffèrent d’une personne à une autre. Ces molécules sont appelées Complexe Majeur d’Histocompatibilité (CMH) ou molécules HLA (Human Leucocyt Antigen) chez l’espèce humaine.
Les molécules de CMH sont les principaux déterminants de la prise ou du rejet de greffons tissulaires entre des individus. En d’autres termes, des individus dont les CMH sont identiques (vrais jumeaux) accepteront des greffes, tandis que des individus présentant des CMH différents rejetteront ces greffons.
On distingue deux types de CMH :
- CMH I : constitué essentiellement d’une seule chaîne peptidique transmembranaire, il est retrouvé sur la membrane de toutes les cellules nucléées.
- CMH II : formé de 2 chaînes transmembranaires, on le trouve uniquement à la surface de certaines cellules immunitaires.
b – Origine génétique de la diversité des molécules de CMH
Chez l’Homme, les gènes codants pour les molécules de CMH, sont regroupés sur le chromosome n° 6 en 6 gènes principaux (A, C, B, DR, DQ et DP). Chaque gène se trouve sous plusieurs formes, des allèles codominants. Pour chacun des 6 gènes, chaque individu hérite deux allèles, l’un de son père et de sa mère ; il possède ainsi sur sa paire de chromosomes 6 une combinaison quasiment unique des allèles codants pour ses molécules de CMH.
La figure suivante montre les gènes codants pour CMH I et CMH II.
c – Rôles des molécules de CMH
En plus de leur rôle dans le rejet de greffe, les molécules de CMH présentent en permanence des fragments de protéines synthétisées au niveau de la cellule, ce qui permet aux cellules immunitaires de contrôler le fonctionnement cellulaire.
La figure suivante montre comment les molécules de CMH présentent les déterminants antigéniques cellulaires.
Q – montrez comment le CMH participe à la surveillance immunitaire.
R – La cellule assure ainsi une « exposition » permanente de son contenu peptidique (déterminants antigéniques) par le CMH, ce qui permet une véritable « surveillance immunitaire ». Deux cas peuvent se poser :
- Si les peptides exposés proviennent de protéines normales de la cellule, les complexes peptide – CMH ne déclenchent aucune réponse immunitaire.
- Si les peptides exposés proviennent soit de protéines étrangères (Protéines codées par un génome viral, molécules étrangères introduites dans la cellule par phagocytose), soit de protéines anormales du soi ou du soi modifié (codés par des gènes mutés dans une cellule cancéreuse par exemple) ; dans ces cas, les complexes peptide – CMH déclenchent une réponse immunitaire.
2 – Les marqueurs mineurs du soi : le système ABO des groupes sanguins
Chez l’Homme, on retrouve 4 groupes sanguins majeurs : A, B, AB et O. La transfusion sanguine entre les individus doit respecter la compatibilité qui existe entre les différents groupes.
L’existence de ces groupes est due à la présence de glycoprotéines membranaires à la surface des globules rouges. On parle d’Agglutinogènes, dont la structure diffère selon le groupe.
L’incompatibilité remarquée entre certains groupes s’explique par la présence de molécules dans le plasma, Agglutinines (anticorps). Le tableau suivant montre les caractéristiques des groupes sanguins.