Cytotoxicit

1
Cytotoxicité à médiation cellulaire

• La lyse dune cellule cible sans lintervention
  danticorps par la libération polarisée de
  perforines et linduction de lapoptose
  (granzymes et FasLigand)
• Une machinerie utilisée par deux cellules
  cytotoxiques voisines
• Lancêtre la cellule natural killer (NK)
• Sa descendante  moderne  le lymphocyte T
  cytotoxique
• La machinerie est la même mais le trigger est
  différent
• Pour le lymphocyte T cytotoxique TCR
• Pour la NK ?

2
 licence to kill  des NK?

• La reconnaissance de PAMP sur les cellules
  infectées ou de ligands anormaux sur certaines
  cellules tumorales joue un rôle mais nest pas
  suffisant (nécessaire mais pas suffisant)
• comment reconnaître une cellule transformée ou
  infectée par un virus quand on na pas de TCR?

3
Base moléculaire de la discrimination par les
cellules NK

• comment reconnaître une cellule transformée ou
  infectée par un virus quand on na pas de TCR?
• la cellule NK perçoit labsence dune structure
  normalement présente sur la plupart des cellules
  saines de lorganisme

4
Les récepteurs inhibiteurs KIR (Killer inhibitory
receptors)
5
La perte des molécules MHC de classe I est un
moyen fréquemment utilisé par les cellules
tumorales ou par les cellules infectées par des
virus pour échapper au contrôle des lymphocytes T
cytotoxiques CD8 ...
6
cela rend les cellules en question plus sensibles
à lactivité des NK. Lévolution a conservé les
NK aux côtés des lymphocytes T cytotoxiques pour
contrecarrer les mécanismes déchappement des
virus...
7
 Cellules K  et ADCC

• ADCC antibody dependent cell-mediated
  cytotoxicity

8
(No Transcript)
9
 Cellules K  et ADCC

• ADCC antibody dependent cell-mediated
  cytotoxicity
• Les cellules K correspondent à une fonction
  particulière que peuvent exercer plusieurs types
  cellulaires (NK, macrophages, polynucléaires)
• Les cellules K ne sont pas une lignée en soi

10
Complément
11
Complément

• Jules Bordet, Paul Ehrlich
• complément à laction bactéricide des
  immunoglobulines (anticorps)
• Système complexe de plus de trente protéines
  plasmatiques et membranaires

12
Fonctions du complément
13
Les protéines du complément

• synthétisées majoritairement dans le foie
• souvent des proenzymes (ou zymogènes)
• dénomination selon lordre de découverte pas
  nécessairement selon un ordre logique
  (malheureusement)
• activation par protéolyse avec séparation dun
  fragment inhibiteur et dun fragment catalytique

14
Les protéines du complément

• Fragment inhibiteur
• le plus petit
• appelé ...a
• action à distance sur lactivation et le
  chémotactisme des phagocytes
• Fragment catalytique (sérine protéase)
• le plus gros
• appelé...b
• action enzymatique locale (à la surface de
  lagent pathogène)

(nouvelle nomenclature fragment catalytique de
C2 C2b)
15
Le facteur soluble le plus important du système
La molécule effectrice la plus importante du
système
16
C4b et C3b les systèmes dancrage
17
Voie classique intervention de la collectine C1q

• Collectines molécules ancestrales à activité
  lectine
• Interagit avec plusieurs ligands mais en
  particulier avec des ligands présents sur les
  immunoglobulines et en particulier sur les
  complexes immuns
• Activation reconnaissance dun antigène par un
  anticorps spécifique
• formation dun complexe immun
• La portion Fc dune immunoglobuline libre (sans
  antigène fixé sur le Fab) est incapable de lier
  C1q.

18
Voie classique le complexe C1

• C1 est formé de trois molécules distinctes
• C1q dépourvu dactivité enzymatique, se lie au
  domaine Fc des IgM et des IgG
• C1r sérine protéase
• C1s sérine protéase

19
Le complexe C1
20
Voie classique le complexe C1

• Le complexe C1r2C1s2 non lié à C1q est inactif
• Cest la fixation sur C1q qui révèle lactivité
  enzymatique de C1r

Non fixé sur C1q
Fixé sur C1q
21
C1 protéine avec un domaine de type collagène
et un domaine lectine C1 est une COLLECTINE.
22
Lectine

• Se dit de toute protéine ou glycoprotéine,
  dorigine animale ou végétale possédant au moins
  un domaine non catalytique de fixation réversible
  à un mono- ou à un oligosaccharide spécifique, et
  ce à lexclusion des immunoglobulines

23
Le complexe C1

• Pour que C1r2C1s2 puisse se lier à C1q, il faut
  que C1q subisse lui-même un changement de
  conformation
• La fixation de C1q, notamment sur des complexes
  immuns permet ce changement de conformation

24
Le complexe C1

• Complexes immuns à IgM
• les IgM sont des pentamères
• chaque molécule dIgM possède au moins trois
  sites de fixation au C1q
• les IgM activent très efficacement le complément

25
IgM immunoglobuline pentamérique
26
Le complexe C1

• Complexes immuns à IgM
• les IgM sont des pentamères
• chaque molécule dIgM possède trois sites de
  fixation au C1q
• les IgM activent très efficacement le complément
• Les sites de fixation au C1q ne sont exposés que
  si lIgM est liée à un antigène

27
IgM immunoglobuline pentamérique
Forme liée à un antigène révélation des sites
de fixation au C1q
28
Le complexe C1

• Complexes immuns à IgG
• les IgG sont des monomères
• chaque molécule dIgG possède un seul site de
  fixation au C1q
• La liaison de C1q à une seule IgG nest pas
  suffisante pour modifier sa conformation
• les IgG sont beaucoup moins efficaces que les IgM
  pour activer le complément

29
Le complexe C1

• La liaison de C1q à deux Ig ou plus nest
  possible que si ces dernières appartiennent à un
  même complexe immun ou si elles sont fixées sur
  une même surface

30
Liaison de C1q à des Ig
31
Un grand classique en immunologie clinique

• Le test au C1q
• destiné à mesurer la présence de complexes immuns
  dans le plasma

32
Liaison de C1q à des Ig
33
Liaison de C1q à des Ig

• Constitution de C1qr2s2

C1s est le substrat de C1r et est lui-même une
protéase
34
Constitution de la C3 convertase
C4b intervient dans lancrage à la membrane
b
C2 et C4 sont deux substrats de C1s
C2a
2b
C4b2b
35
Constitution de la C3 convertase
b
C2a
C4b intervient dans lancrage à la membrane
2b
C4b2b
36
Hydrolyse de C3 par la C3 convertase (très
efficace)
37
Hydrolyse de C3 par la C3 convertase
38
Constitution de la C5 convertase
2b
39
Génération dune grande quantité de C3b qui
couvre la surface bactérienne
Tout le C3b ne se lie pas à la membrane Une
partie diffuse et se fixe sur des complexes
immuns solubles et des microorganismes
opsonisation
40
Une molécule de C4b2b clive 1000 molécules de C3
en C3b!
41
Activation du MAC (membrane attack complex)
(C5-C9)
2b
42
Activation du MAC (membrane attack complex)
(C5-C9)
43
Activation du MAC (membrane attack complex)
(C5-C9)
44
Importance relative du MAC et de la génération de
lopsonine C3b

• Le MAC est important contre un nombre limité de
  bactéries (neisseria notamment)
• Par contre lopsonisation par C3b est cruciale
  pour un grand nombre dagents infectieux.

45
La voie classique peut parfois être activée via
C1q mais par autre chose que des complexes immuns
46
Dans certains cas C1q peut se lier directement à
certaines cellules

• Certaines bactéries (certains steptocoques)
• Cellules apoptotiques

47
Dans dautres cas, C1q est activé par une
protéine qui nest pas une immunoglobuline la
CRP
48
CRP C Reactive Protein

• Protéine de la phase aiguë de linflammation
  (acute phase protein)
• Synthétisée par le foie
• Marqueur de linflammation très couramment
  utilisé en biologie clinique

49
CRP
50
CRP

• Membre dune famille de protéines très ancienne.
• Se lie à la phosphocholine et aux résidus
  phosphocholine des polysaccharides bactériens.
• Se lie aux cellules apoptotiques
• Une fois lié à son ligand, peut activer le C1q

51
Une fonction importante de la voie classique du
complément est lélimination des cellules
apoptotiques
52
Lectines

• protéines ou glycoprotéines capable de se lier à
  certains résidus glucidiques
• origine non immunitaire
• capable comme un anticorps dagglutiner ou de
  précipiter des cellules ou des glycoconjugués
• isolées initialement chez des végétaux mais
  molécules voisines (lectin-like) présentes chez
  les bactéries et les animaux

53
Le récepteur au mannose et sa famille
Domaine de type lectine (site de la liaison au
résidus mannosyl et fucosyl)
Liaison à de nombreux microorganismes Gram-,
Gram, mycobactéries, champignons, parasites
54
Voie dactivation par la lectine liant le mannose
(MBL)

• Fait intervenir la MBP (mannose binding protein),
  une collectine de la même famille que C1q
• MBL est donc léquivalent de C1q
• Une fois liée, la MBP recrute une protéase (la
  mannose binding protein associated protease ou
  MASP) qui est léquivalent de C1s et dont les
  substrats sont C4 et C2

55
Voie de MBL
56
Voie alterne

• Non liée à la fixation dune collectine sur un
  complexe immun ou sur un pathogène donc
  indépendante de limmunité adaptative
• Considérée comme constituant de limmunité
  naturelle
• Aboutit à lactivation du MAC (formation de C5b
  sans lintervention danticorps)

57
Voie alterne
Facteur B une fois fixé sur C3b, devient le
substrat du facteur D (protéase équivalent de C1s)
Properdine augmente la ½ vie de la C3
convertase de la voie alterne (5?30 minutes)
58
Voie alterne

• Présence physiologique de petites quantités de
  C3b dans le plasma (hydrolyse spontanée à bas
  bruit de la liaison thioester instable)
• Fixation de C3b sur toutes les cellules (y
  compris les cellules de lhôte)

59
Régulation étroite de la voie alterne sur les
cellules eukaryotes
60
Régulation de la voie alterne

• CR1 et DAF empêchent linteraction C3b B et
  déplacent C3b des complexes C3bBb déjà formés
• Facteur I protéase plasmatique qui clive C3b en
  iC3b
• CR1, DAF et facteur H sont des cofacteurs du
  facteur I
• Lactivité du facteur H dépend du contenu
  cellulaire en acide sialique

61
Voie classique
Voie alterne
62
Voie classique vs. voie alterne
C4b2b
C4b2b3b
63
Voie classique vs. voie alterne
64
La voie alterne constitue une boucle
damplification de la voie classique
65
Les trois modes dinitiation de la cascade du
complément

• Classique intervention de C1q
• Via COMPLEXES IMMUNS le plus souvent
• Via CRP (polysaccharides bactériens, cellules
  apoptotiques)
• Directement (certaines bactéries, cellules
  apoptotiques)

66
Les trois modes dinitiation de la cascade du
complément

• Alterne pas dintervention de C1q
• Nombreuses bactéries, champignons, virus,
  cellules tumorales
• Mannose binding lectin
• Microorganismes qui contiennent des groupes
  mannoses terminaux

67
MAC
peut se produire à la surface dune cellule ou
sur des complexes immuns!
Lié à la membrane
68
MAC

• Attention si le MAC est activé par des
  complexes immuns libres (non cellulaires), le
  C5b67 peut aller se fixer sur des cellules
  voisines (qui nont pas dantigène à leur
  surface)
• innocent bystander lysis

69
MAC
C5b678 peut suffire à lyser une hématie mais pas
une cellule nucléée
10 Å
Lié à la membrane
70
Activation du MAC (membrane attack complex)
(C5-C9)
100 Å
71
La régulation du complément

• Une activation intempestive du complément peut
  tuer un individu ou altérer gravement ses organes
• molécules très labiles une fois activées
• nombreux systèmes de contrôle

72
Linhibiteur de C1 (inhibiteur de C1 estérase)
73
Linhibiteur de C1 (inhibiteur de C1 estérase)
Déficit génétique activation intempestive de C4
ou de C2
74
Les protéines RCA (regulator of complement
activation)

• Famille de protéines (toutes codées par le même
  chromosome) et qui régulent lactivité de la C3
  convertase
• voie classique se lient à C4b
• une protéine soluble C4BP
• deux protéines membranaires CR1 et MCP
• une protéase qui inactive C4b en C4d et C4c

75
Les protéines RCA (regulator of complement
activation)

• Famille de protéines (toutes codées par le même
  chromosome) et qui régulent lactivité de la C3
  convertase
• voie alterne se lient à C3b
• trois protéines membranaires CR1, MCP, facteur
  H
• une protéase qui inactive C3b en C3c et C3dg

76
(No Transcript)
77
Les protéines RCA (regulator of complement
activation)

• Famille de protéines (toutes codées par le même
  chromosome) et qui régulent lactivité de la C3
  convertase (voie classique ou voie alterne)
• inhibent sa formation
• favorisent sa dissociation (decay)
• C4BP, CRI, facteur H
• DAF (decay accelerating factor)

78
Inhibition du MAC

• Protéine S (vitronectine)
• protéine soluble qui lie le complexe C5b67 et
  lempêche de sinsérer dans la membrane cellulaire

79
Inhibition du MAC

• Homologous restriction factors (spécificité
  despèce se lient à C8)
• HRF
• CD59

80
Inhibition du MAC

• Homologous restriction factors (spécificité
  despèce se lient à C8)
• HRF
• CD59

Déficit dancrage GPI hémoglobinurie
paroxystique nocturne
81
(No Transcript)
82
Conséquences de lactivation du complément
83
Conséquences de lactivation du complément
bactéries Gram-
virus enveloppés herpesvirus, retrovirus,...
84
Conséquences de lactivation du complément
peu efficace contre les bactéries Gram et les
cellules nucléées (notamment tumorales)
85
Conséquences de lactivation du complément

• Neutralisation de certains virus par la fixation
  de certains composants du complément
  indépendemment de lactivation du MAC

86
Conséquences de lactivation du complément
Principale opsonine C3b
87
Conséquences de lactivation du complément
Principale opsonine C3b Récepteur CR1
88
Solubilisation des complexes immuns
Le C3b et les hématies (riches en CR1)
interviennent pour éliminer les complexes immuns
via les cellules phagocytaires de la rate et du
foie
89
Réponse inflammatoire

• C3a, C4a et C5a sont des anaphylatoxines, des
  facteurs solubles qui initient la réponse
  inflammatoire

90
Inflammation

• réaction défensive immédiate des tissus à
  linfection ou à une agression par des agents
  chimiques ou physiques. Le tissu affecté est
  caractérisé par la perception dune douleur, la
  tuméfaction, la chaleur, la rougeur et la perte
  de fonction

91
Inflammation

• ceci correspond à une vasodilatation locale, une
  extravasation de plasma dans les espaces
  intercellulaires et une accumulation de
  leucocytes dans lorgane atteint. Les systèmes
  enzymatiques du plasma jouent un rôle fondamental
  dans la génération de médiateurs de
  linflammation

92
Inflammation

• ces systèmes enzymatiques incluent le complément,
  la coagulation, la fibrinolyse et les kinines

93
Inflammation

• Rougeur et chaleur vasodilatation
• Gonflement extravasation de plasma et de
  leucocytes
• Douleur libération de médiateurs par les
  leucocytes au voisinage des terminaisons
  nerveuses

94
Réponse inflammatoire

• C3a, C4a et surtout C5a sont des anaphylatoxines,
  des facteurs solubles qui initient la réponse
  inflammatoire
• provoquent la dégranulation des basophiles et des
  mastocytes tissulaires et la libération damines
  vasoactives (en particulier dhistamine)
• vasodilatation, augmentation de la perméabilité
  vasculaire, contraction des muscles lisses
  bronchiques
• induisent ladhérence des neutrophiles et des
  monocytes au cellules endothéliales, leur
  extravasation, et leur activation sur le site
  inflammatoire

95
Réponse inflammatoire

• C3a, C4a et surtout C5a sont des anaphylatoxines,
  des facteurs solubles qui initient la réponse
  inflammatoire
• activité régulée par une protéase la
  carboxypeptidase N
• les formes des-Arg ont perdu lessentiel de leur
  activité

96
(No Transcript)
97
Quizz vrai ou faux

• Une seule molécule dIgM fixée sur une surface
  suffit à activer C1q de la voie classique

98
Quizz vrai ou faux

• C3a et C3b sont des fragments de C3

99
Quizz vrai ou faux

• Les cellules nuclées sont plus résistantes à la
  lyse induite par le complément que les hématies

100
Quizz vrai ou faux

• Les virus enveloppés ne peuvent être lysés par le
  complément parce que leur enveloppe est
  résistante à la formation de pores par le MAC

101
Quizz vrai ou faux

• Les individus déficients en C4 éliminent mal les
  complexes immuns circulants

102
Questions ouvertes

• Pourquoi une IgM sérique ne peut-elle activer la
  voie classique?

103
Questions ouvertes

• Quel déficit génétique aura selon vous le plus
  dimplications cliniques (infectieuses)
• C1
• C3

104
Questions ouvertes

• Certains microorganismes produisent des enzymes
  capables de dégrader la portion Fc des
  immunoglobulines. Quel avantage ces enzymes
  apportent-ils aux microorganismes en question?

105
Voies classique/alterne/lectine

• Quel type de stimulus pour lactivation de chaque
  voie?

106
Voies classique/alterne/lectine

• Parties communes parties différentes?

107
Voies classique/alterne/lectine

• Conséquences biologiques similaires ou
  différentes?

108
Systèmes de régulation

• Pourquoi les globules rouges sont-ils plus
  sensibles au complément que les cellules
  nucléées?
• Pourquoi les globules dun individu ne sont-ils
  normalement pas lysés par le complément (innocent
  bystander lysis)?
• Dans quelles conditions, des globules rouges
  peuvent-il détruits par le complément?

109

• a. C3b
• b. C1, C4, C2 et C3
• c. C9
• d. C3, facteur B et properdine
• e. C1q
• f. C4b2a3b
• g. C5b, C6, C7, C8 et C9
• h. C3?C3aC3b
• i. C3a, C5a, et C5bC7
• j. C3a, C4a, et C5a
• k. C4b2a
• i. C3bB ?C3bBbBa

• 1. Réaction qui produit une amplification majeure
• 2. Composants précoces v. alterne
• 3. Les composants du MAC
• 4. Responsable de lopsonisation
• 5. Composants précoces v. classique
• 6. Activité de type perforine
• 7. Se lie au Fc des anticorps
• 8. Activité chémotactique
• 9. Activité C3 convertase
• 10. Anaphylatoxines
• 11. Activité C5 convertase
• 12. Réaction catalysée par facteur D
• 13. Réaction catalysée par C1qr2s2