4 - LES ANTIGENES (Ag)

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4 - LES ANTIGENES(Ag)
4-1- Définitions 4-2- Conditions de
limmunogénicité 4-3- La spécificité antigénique
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4-1- Définitions

• 4-1-1- Antigènes
• 4-1-2- Immunogénicité
• 4-1-3- Antigénicité
• 4-1-4- Déterminants antigéniques ou épitopes
• 4-1-5- Haptènes
• 4-1-6- Les différentes catégories dantigènes

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4-1-1- Antigènes

• Ag Toute substance capable dentraîner une
  réaction immunitaire spécifiques
• -Origine de lAg peut être endogène ou exogène.
  
• -Nature de lAg naturelle ou synthétique
• Les antigènes complets présentent
• 2 propriétés fonctionnelles essentielles
•          

-limmunogénicité
-la réactivité antigénique (antigénicité)
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4-1-2- Immunogénicité

• limmunogénicité ou pouvoir dinduction de la
  réponse immunitaire spécifique par un antigène
  donné

capacité dun Ag donné à stimuler la
prolifération de LT et LB spécifiques
immunocompétents et à induire la formation dAc
spécifiques
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Cellules B antigène
cellules B effectrice cellules B mémoire
Cellules T antigène
cellules T effectrice cellules T mémoire
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4-1-3- Antigénicité

• la réactivité antigénique (antigénicité)
• ou capacité de réagir avec les produits de
• la réponse immunitaire

• capacité de réagir avec les lymphocytes
  spécifiques activés et les anticorps libérés en
  réponse à un antigène donné

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(No Transcript)
8
(No Transcript)
9
(No Transcript)
10
CONSTAT

• une substance immunogène est forcément
  antigénique

Linverse est til vrai ?
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4-1-4- Déterminants antigéniques (DA) ou épitopes

• La capacité de reconnaissance et de liaison
  spécifique avec lanticorps réside
• dans une partie limitée de lantigène, connue
  sous le nom de DA ou épitope
•  
•  

Lépitope ou DA est la plus petite unité
structurale reconnue par lAc.
Comme chaque antigène possède x DA, il peut
mobiliser plusieurs lymphocytes spécifiques et
stimuler la production dune grande variété dAc
// sérotypage dune Salmonelle
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La valence dun Ag correspond au nombre de DA
accessibles aux Ac
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Seules quelques parties de lAg sont antigéniques
et ces régions de lantigène possèdent une
structure tridimensionnelle complémentaire du
site de liaison de lanticorps
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4-1-5- Haptènes

• Doc 4. Haptènes expérience

Substance chimique de faible poids moléculaire
possédant une réactivité antigénique mais
dépourvue de pouvoir immunogène.
HAPTENE seul

ANTIGENIQUE, NON IMMUNOGENE
- Reconnaissance par le S.I. POSITIVE
- Induction production dAc NEGATIVE
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HAPTENE COUPLE A UNE MOLECULE PORTEUSE
Couplage à des molécules porteuses de taille
importante   Protéines carrier (porteuses),
Particule de latex

ANTIGENIQUE, IMMUNOGENE
- Reconnaissance par le S.I. POSITIVE
- Induction production dAc POSITIVE

• Remarque  les haptènes sont des DA isolés, on
  parle également dAg incomplets ou partiels

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DOC 4. EXPERIENCE MISE EN EVIDENCE DES
CARACTERISTIQUES DES HAPTENES
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2
3
4
                     
 
 
 
 
Protéine porteuse
haptènes

bactérie
bactérie
haptènes
Ac
Absence Ac
Complexe Ag-Ac
Ac
Ag-Ac
 
 
 
 

Immunogénicité
Immunogénicité
Immunogénicité
Immunogénicité

-
-


antigénicité
antigénicité
antigénicité
antigénicité

?
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4-1-6- Les différentes catégories dantigènes
Les auto-antigènes, présents chez lindividu
lui-même.
Ex  cellules cancéreuses , maladie auto-immune
Les allo-antigènes, caractérisent des groupes
dindividus au sein dune même espèce.
Ex  HLA, système ABO

• Les xéno-antigènes, hétéroantigènes ou antigènes
  ubiquitaires portés par les individus dune
  espèce différente.

Ex  antigène de Forssman ( sur les globules
rouges de cheval, mouton)
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Les différentes catégories dantigènes (doc 5)
19
Figure 7. Topographie des antigènes de groupes
sanguins sur la membrane érythrocytaire
20
Le système A, B, O Selon que les gènes A et B
sont présents, les sucres qui leur correspondent
viennent s'ajouter au "socle de base" représenté
par la substance H.
21
Anticorps naturels du système ABO en fonction du
groupe
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Règles de compatibilité dans le système ABO en
transfusion de globules rouges. Les sujets O
sont dénommés donneurs universels et les sujets
AB receveurs universels. Le plus logique est une
transfusion iso-groupe (O donne à O, A donne à A
etc). Cependant, les groupes B et AB sont rares,
et il se peut que l'on n'ait pas assez d'unités
iso-groupe pour transfuser de tels malades. C'est
par exemple dans cette situation que l'on utilise
le schéma de la figure suivante.
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4-2- les conditions dimmunogénicité

• 4-2-1- Caractères étrangers à lorganisme des Ag
• 4-2-2- Les caractéristiques moléculaires 
  taille,
• rigidité, complexité
• 4-2-3- Nature chimique des antigènes
• 4-2-4- Conditions dadministrations
• 4-2-5- Conditionnement de lantigène

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4-2-1- Caractères étrangers à lorganisme des Ag

• En règle générale, un organisme ninduit pas de
• réponse immunitaire contre ses propres
  constituants.  

lanimal est capable de reconnaître le  soi  du
 non soi  donc de distinguer une substance
immunogène de ses propres constituants
antigéniques.
il y a tolérance vis à vis des antigènes du soi 
sauf en cas de maladie auto-immune
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4-2-2- Les caractéristiques moléculaires 
- dune protéine immunogène ?10 kDa - dun
polysaccharide immunogène beaucoup plus élevé que
10 KDa
Poids moléculaire

• Une certaine flexibilité de la structure
• tridimensionnelle est nécessaire pour assurer
• une bonne complémentarité Ac-Ag.

Flexibilité
Complexité chimique
Plus lantigène est chimiquement complexe, plus
le nombre de DA différents est important
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pour être immunogène
PM minimum de 30 à 40 kDa
polymère synthétique dacide glutamique et lysine

PM minimum à 10 à 20 kDa
tyrosine
PM minimum à 4 kDa

phénylalanine
composition
Poids moléculaire
le niveau dorganisation
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4-2-3- Nature chimique des antigènes
Une variété quasi infinie de molécules étrangères
peuvent jouer le rôle dantigènes complets
-les lipides et acides nucléiques sont peu ou pas
immunogènes,
-les polyosides sont modérément immunogènes seuls
ceux de fort poids moléculaire sont immunogènes.
-Les protéines sont les plus immunogènes,
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4-2-4- Conditions dadministrations
? voie orale (digestive) peu utilisée ? voies
parentérales (non digestives) - intraveineuse
moins immunogène - intramusculaire, sous-cutanée
et intradermique sont les plus utilisées et les
plus immunogènes
Voies dintroduction 
Limmunogénicité dune substance sexprime
uniquement si la dose injectée est adéquate.
Dose 
Une dose trop faible ou trop élevée induit un
état de tolérance vis à vis de lantigène.
Lorsquun tel état à été induit, une immunisation
ultérieure avec une dose normalement immunogène
nest plus efficace.
29
(No Transcript)
30
Adjuvant

• lintensité de la RI peut être augmentée lorsque
• certaines substances appelées adjuvants sont
  injectées
• en même temps que lantigène.

Substance qui permet daugmenter la réponse
immunitaire en provoquant un retard dans
lélimination de lantigène dans lorganisme en
retenant lantigène au niveau de lorganisme
Exemples dadjuvants  sels minéraux insolubles,
huiles minérales, extraits microbiens, LPS
31
                                                
                                                  
                     
L'adjuvant complet de Freund n'est utilisé qu'en
expérimentation animale. Il est composé d'un
mélange d'huiles minérales et d'un broyat de
bacilles tuberculeux tués. On émulsionne
l'antigène dans l'adjuvant.
32
Vaccins le rôle clé des adjuvants Dans un
vaccin, il y a une fraction antigénique, qui
entraîne de la part de lorganisme une réaction
immunitaire ciblée contre lantigène. Cependant,
cette réaction est souvent insuffisante pour
assurer une protection efficace. A la fraction
antigénique est  rajouté un adjuvant qui vise à
potentialiser la réaction. Le choix de ladjuvant
est donc primordial (alun, adjuvant incomplet de
Freund) . Lintérêt pour les adjuvants vaccinaux
va en augmentant, car la majorité des nouvelles
unités vaccinales aujourdhui utilisées
induisent, certes, une réaction immunitaire, mais
celle-ci est insuffisante en pratique pour
protéger le sujet vacciné. Les adjuvants modernes
peuvent être administrés par différentes voies
orale, transcutanée, intranasale...Chaque
adjuvant présente un mécanisme daction complexe
souvent lié à plusieurs facteurs mal compris dans
les travaux en laboratoire. Cette complexité et
ce caractère multifactoriel expliquent que chaque
couple vaccin-adjuvant est unique.
33
d'après Janeway et al., Immunobiology, 1999
34
4-2-5- Conditionnement de lantigène
La présentation de lantigène par certaines
cellules présentatrices de lantigène est
nécessaire à linduction de la réponse
immunitaire.
Or pour présenter cet antigène aux lymphocytes,
il faut quun DA de ce dernier se fixe à la
surface de la CPA

• Il faut donc protéger sur lantigène la partie
  chimique qui peut se lier à la surface du
  phagocyte

35
d'après Janeway et al., Immunobiology, 1999
36
4-3- La spécificité antigénique

• 4-3-1- Définition
• 4-3-2- Réactions croisées

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4-3-1- Définition

• Un anticorps ou un lymphocyte reconnaît une
  structure particulière (un épitope) à lexclusion
  de toute autre.

Ces épitopes correspondent à des régions dites
exposées de lantigène
La spécificité antigénique désigne la propriété
dun antigène donné de réagir avec un anticorps
donné.
Doc 7. La spécificité antigénique
38
Doc 7. La spécificité antigénique
 
  Antigène
  Antigène
A
Anticorps
C
Anticorps
                 
B
D
Anticorps
Anticorps
Réaction Ag-Ac possible
Pas de réaction Ag-Ac possible
Spécificité antigénique La réaction Ag-Ac
nécessite une complémentarité entre les sites
réactionnels de lantigène et ceux de lanticorps
39
(No Transcript)
40

• Les épitopes des antigènes peptidiques sont
  reconnus directement par les anticorps.
• Leur reconnaissance dépend
• de leur accessibilité dans l'espace le site
  peut être inaccessible par
• enfouissement dans une macromolécule -
  repliement de la molécule - glycosylation
• de la nature des épitopes
• - séquence d'acides aminés linéaires -
  rapprochement spatial d'acides aminés (sites
  conformationnels) .

41
4-3-2- Réactions croisées

• On parle de réaction croisée lorsquun anticorps
  est capable de se combiner avec un antigène autre
  que celui qui a stimulé sa production
• Cette réaction est due au fait que les deux
  antigènes ont un ou plusieurs épitopes (DA) en
  communs

Doc 7. La spécificité antigénique
42
Doc 7. La spécificité antigénique
A
43
JOYEUX NOËL ET BONNE ANNEE 2004
44
ANTIGENES
Substance qui, introduite dans un organisme,
provoque la formation d'un anticorps spécifique
susceptible de la neutraliser. Quel type
dimmunité est mise en jeu ? Un antigène peut
provenir de sources très diverses bactéries,
virus, cellules étrangères, substances toxiques.
Quelles origines peut avoir un Ag ? Alex et lolo
substance reconnue par lorganisme comme
appartenant au non-soi biologique. Pourquoi
parle ton de non soi biologique? Signification ?
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• Un antigène peut être défini comme une substance
  capable de susciter une réaction immunitaire
  spécifique de nature humorale ou cellulaire.
• Un antigène peut aussi être défini comme une
  substance reconnue par le système immunitaire.
• Cette deuxième définition a le mérite de centrer
  le problème sur le système immunitaire dun
  individu, car une substance peut être antigénique
  pour un individu et ne pas lêtre pour un autre 
  cest le cas des allergènes.
• Marie et roxanne

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IMMUNOGENICITE
substance capable de provoquer une réaction
immunitaire. Le plus souvent c'est un antigène.
Alex et lolo
capacité dune molécule à induire une réponse
immunitaire Karen et nadia
toute substance capable de susciter une réaction
immunitaire spécifique.Jessica et ma / ludo et
geoffrey
antigène de grande taille, provoquant une réponse
immunitaire de lorganisme
Particularités ! signification ?
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ANTIGENICITE / SPECIFICITE ANTIGENIQUE
capacité dun épitope à se lier au paratope de
lanticorps ou au récepteur des LB/LT. Karen et
nadia à quoi correspondent paratope
récepteurs LB/LT ?
propriétés que possède lantigène à réagir avec
un anticorps ou un récepteur spécifique dun
lymphocyte Interaction Antigène-Anticorps
effectuée sur une partie limitée de lantigène
(DA). Karen et nadia suite
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DETERMINANTS ANTIGENEQUES (DA) ou EPITOPES
L'épitope est une région de l'antigène reconnue
par des récepteurs membranaires des lymphocytes
le BCR des lymphocytes B ou le TCR des
lymphocytes T. Adeline et stéphanie seulement ?
Synonyme de site antigènique.Fraction de la
molécule d'un antigène qui a la propriété de se
combiner avec l'anticorps spécifique
correspondant ou avec les lymphocytes
correspondant. Alex et lolo
Cest une région limitée de lantigène capable de
se fixer soit au site de lanticorps (paratope),
soit aux récepteurs lymphocytaires. Karen et
nadia
structure moléculaire de l'antigène reconnue par
les anticorps. Les plus petits épitopes comptent
3 acides aminés. Un même épitope peut se
retrouver dans différents antigènes un antigène
porte souvent plusieurs épitopes différents.
49
HAPTENES
molécules de faible masse moléculaire, nétant
pas des constituants naturels de lorganisme
Nadia de karen
antigène de petite taille, incapable de provoquer
seul une réponse immunitaire de lorganisme. Les
haptènes ne sont pas des immunogènes car même
s'ils sont reconnus, ils n'engendrent pas de
réponse immunitaire sauf s'ils sont associés à
des molécules "porteuses". Donc - tous les
immunogènes sont des antigènes - tous les
haptènes sont des antigènes - les haptènes ne
sont pas immunogènes.
MOLECULES PORTEUSES
molécule de nature protéique, immunogène, sur
laquelle lhaptène est fixé
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LES DIFFERENTES CATEGORIES DANTIGENES
Allo-antigène antigène rencontré chez certains
individus d'une même espèce. Ex Les antigènes A,
B, O et la molécule HLA. Alex et lolo
Auto-antigène molécules potentiellement
antigéniques propre à chaque individus et
normalement tolérées mais qui peuvent induire,
dans certaines circonstances, chez l'individu qui
en est porteur, une réponse immunitaire
accompagnée ou non de manifestations
pathologiques.
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Adjuvant Substance qui amplifie la réponse
immunitaire, quand elle est administrée en même
temps et au même point qu'un antigène. Comment se
fait lamplification ? Suite
52
Vaccins le rôle clé des adjuvants Dans un
vaccin, il y a une fraction antigénique, qui
entraîne de la part de lorganisme une réaction
immunitaire ciblée contre lantigène. Cependant,
cette réaction est souvent insuffisante pour
assurer une protection. A la fraction antigénique
est  rajouté un adjuvant qui vise à potentialiser
la réaction. Le choix de ladjuvant est donc
primordial. Lintérêt pour les adjuvants
vaccinaux va en augmentant, car la majorité des
nouvelles unités vaccinales aujourdhui utilisées
induisent, certes, une réaction immunitaire, mais
celle-ci est insuffisante en pratique pour
protéger le sujet vacciné. Les adjuvants modernes
peuvent être administrés par différentes voies
orale, transcutanée, intranasale...Chaque
adjuvant présente, en fait, un mécasnime daction
complexe, souvent lié à plusieurs facteurs mal
compris dans les travaux en laboratoire. Cette
complexité et ce caractère multifactoriel
explique que chaque couple vaccin-adjuvant est
unique.Le choix dun adjuvant implique des
essais cliniques souvent coûteux. A lheure où
les études se multiplient, il semble important de
pouvoir réaliser des essais comparant une même
fraction vaccinale avec différents adjuvants,
selon un protocole commun à toutes les études.
Cette démarche permettrait sans doute daccélérer
la mise au point de nouveaux vaccins, efficaces
et bien tolérés. plusieurs facteurs mal compris
dans les travaux en laboratoire. Cette complexité
et ce caractère multifactoriel explique que
chaque couple vaccin-adjuvant est unique.Le
choix dun adjuvant implique des essais cliniques
souvent coûteux. A lheure où les études se
multiplient, il semble important de pouvoir
réaliser des essais comparant une même fraction
vaccinale avec différents adjuvants, selon un
protocole commun à toutes les études. Cette
démarche permettrait sans doute daccélérer la
mise au point de nouveaux vaccins, efficaces et
bien tolérés.
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Facteurs dImmunogénicité
Limmunogénicité dépend des caractéristiques de
lantigène 1- Origine étrangère de la molécule
Auto antigène  antigène reconnu par SI
dorigine Tolérogène  antigène non reconnu
Hétérophile  présent chez plusieurs individus
de plusieurs espèces ubiquitère 2- Taille de
la molécule 100 000 Da pour être immunogène, les
haptènes sont non immunogènes du fait de leur
taille 3- Nature chimique et complexité de la
molécule Protéines  Polysaccharides 
Lipides et oses  - Plus la molécule est
complexe, plus elle est immunogène
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Facteurs liés à la préparation de lantigène
Voie dadministration .Voie parentérale
-Sous-cutanée, intra-péritonale, intramusculaire
gt ganglions lymphatiques. (immunogène )
-Intraveineuse à rate (très irriguée) .Voie
orale (digestive) .Deux zones de tolérance 
basse dose liée aux LT et à forte dose par les LB
Rôle des adjuvants - Substance qui permet
daugmenter la réponse immunitaire en provoquant
un retard dans lélimination de lantigène
dans lorganisme en retenant lantigène au niveau
de lorganisme - Exemples  sels minéraux
insolubles, huiles minérales, extraits
microbiens, LPS