Asie, 2016, voie S
La varicelle, une maladie virale
Pauline, fillette de 5 ans, découvre sur sa peau de nombreuses vésicules, remplies de liquide, qui provoquent d'intenses démangeaisons. Le médecin diagnostique une varicelle, maladie extrêmement contagieuse due à un virus, qui oblige la fillette à rester chez elle.
Des camarades de classe de Pauline sont également atteints de la varicelle. Seule Lili, vaccinée contre la varicelle, peut lui rendre visite sans crainte.
Expliquer comment les cellules de la réaction immunitaire adaptative reconnaissent puis éliminent une cellule infectée par le virus de la varicelle chez Pauline. Décrire ensuite comment la vaccination garantit l'immunité de Lili contre ce virus.
La réaction immunitaire innée n'est pas attendue.
Votre exposé comprendra une introduction, un développement structuré et une conclusion. Il sera accompagné d'un schéma illustrant une étape de la réaction immunitaire adaptative dans le cas du virus de la varicelle.
Qu'est-ce que présentent les CPA à la surface de la membrane plasmique ?
Quelle est la caractéristique des lymphocytes T CD8 ?
Quelles sont les différentes étapes de l'activation des lymphocytes T CD8 ?
Quelle est l'affirmation exacte concernant l'activation de la réponse immunitaire adaptative ?
Comment peut-on définir le principe de la vaccination ?
Comment peut-on caractériser une réponse immunitaire chez un individu vacciné ?
Quelles sont les cellules impliquées dans la mémoire immunitaire ?
La varicelle est une maladie infantile virale extrêmement contagieuse. Elle est responsable d'une éruption de vésicules sur la peau et d'intenses démangeaisons. Sa guérison survient en une dizaine de jours. Elle est due au virus varicelle-zona. Sa transmission se fait très facilement par voie respiratoire, par inhalation de gouttelettes de salive émises par une personne malade ou par contact direct avec les lésions cutanées. Cette maladie revient tous les ans de façon épidémique ce qui explique que de nombreux enfants d'une même classe aient la maladie en même temps comme ceux de la classe de Pauline. Il existe un vaccin contre cette maladie qui permet aux personnes vaccinées d'être immunisées contre la varicelle comme Lili. Les virus sont des parasites intracellulaires obligatoires ce qui veut dire qu'ils ne peuvent pas se reproduire en dehors d'une cellule-hôte. Ainsi les défenses de l'organisme contre une infection virale s'organisent vers les cellules infectées.
Comment le système immunitaire reconnaît-il ces cellules parasitées et comment les élimine-t-il ? Comment la vaccination permet-elle à Lili de pouvoir rendre visite à Pauline sans être atteinte à son tour par la maladie ?
Dans un premier temps, nous expliquerons comment le système immunitaire et plus particulièrement les lymphocytes reconnaissent les cellules infectées ; puis, dans un second temps, nous nous attarderons sur le principe de la vaccination qui permet à Lili d'être protégée.
La reconnaissance et la destruction par le système immunitaire des cellules infectées
Le virus de la varicelle comme tous les virus doit pénétrer dans une cellule pour se reproduire. Son génome intègre le génome de la cellule. Celle-ci peut alors produire des protéines virales dont des portions sont exprimées sur sa membrane associées aux molécules du CMH. La cellule devient ainsi une CPA : cellule présentatrice de l'antigène.
Les lymphocytes TCD8 sont sélectionnés par les CPA. Un seul clone parmi des millions est capable de se lier à l'antigène "varicelle" présenté : Il va reconnaître l'antigène grâce à son récepteur T spécifique à la varicelle, il va être activé et entrer en division : c'est la sélection clonale.
Les lymphocytes T CD 8 sélectionnés sont activés et se multiplient alors par mitose : on obtient des clones lymphocytaires qui reconnaissent un déterminant antigénique unique. C'est l'amplification clonale.
Ainsi clonés, les lymphocytes T CD8 spécifiques de la varicelle se différencient en LT cytotoxiques, lymphocytes capables de reconnaître un antigène à la surface d'une cellule anormale comme ici, les cellules infectées par le virus de la varicelle. Ils entraînent la mort de ces cellules par cytolyse ou apoptose.
Plus précisément, une fois différenciés, les LTc vont agir en détectant grâce à leur récepteur T l'antigène "varicelle" à la surface des cellules infectées. Une fois cet antigène détecté, la destruction de la cellule est mise en œuvre. Un simple contact suffit entre le LTc et la cellule-hôte, des protéines, les perforines, produites par le LTc sont libérées et vont perforer la membrane de la cellule en provoquant son éclatement.
Le virus de la varicelle est ainsi détruit en une dizaine de jours si la personne n'est pas vaccinée.
Une partie des lymphocytes T CD8 avec une durée de vie plus longue gardera la capacité de se multiplier lors d'une autre attaque du virus : ce sont les lymphocytes T CD8 mémoire qui auront une action primordiale dans les mécanismes du vaccin.
Pour se multiplier et se différencier, les lymphocytes T CD8 ont besoin des lymphocytes T CD4. En effet, le clone T CD4 spécifique de l'antigène "varicelle", après avoir été sélectionné, se multiplie. Après cette phase d'amplification clonale, Les lymphocytes se différencient en LT auxiliaires (LTa) sécréteurs d'interleukine 2 (IL-2). L'interleukine 2 amplifie la multiplication des T CD4 mais aussi celle des TCD8. L'interleukine 2 stimule surtout la différenciation des lymphocytes T CD8 spécifique à la varicelle.
En l'absence de celle-ci, les réactions immunitaires sont très faibles voire nulles.
La vaccination contre la varicelle : une protection contre la maladie
La vaccination consiste à protéger un individu contre une maladie en stimulant son système immunitaire. Elle s'appuie sur la mémoire immunitaire : on injecte un produit immunogène non pathogène. L'immunité permet la formation des CPA. Les CPA déclenchent l'immunité adaptative. Des pools de lymphocytes sont mis en mémoire. L'organisme, grâce à l'adjuvant et au produit immunogène, réagit comme s'il était en contact avec un agent pathogène vivant et actif.
Dans notre cas, au contact de l'antigène "varicelle", les lymphocytes T CD8 sélectionnés se multiplient et se différencient en lymphocytes T cytotoxiques. Comme décrit ci-dessus, une partie de ces lymphocytes T CD8, avec une durée de vie plus longue garde la capacité de se multiplier lors d'une autre attaque du virus : ce sont les lymphocytes T CD8 mémoires.
La vaccination utilise ces lymphocytes mémoires : en effet, le vaccin contre la varicelle consiste à inoculer à un individu le virus vivant mais atténué de la varicelle. On parle d'agent immunogène, c'est-à-dire qu'il déclenche une réaction immunitaire adaptative non virulente sans provoquer la maladie.
Ce premier contact avec l'antigène produit des lymphocytes B, T CD8 et TCD4 comme expliqué ci-dessus. Cela permet donc de produire des lymphocytes mémoires.
Ainsi, lors d'un contact avec le virus de la varicelle actif et virulent, ce sont les lymphocytes mémoires qui rentrent en jeu. La réponse immunitaire adaptative sera donc plus rapide et plus efficace comme on peut le voir sur le schéma avec l'évolution de la quantité d'anticorps par les lymphocytes B mémoires lors du deuxième contact.
Le virus sera détruit avant que la maladie ne se développe. La vaccination protège ainsi la personne contre la maladie.
Le principe de la vaccination
L'organisme possède un système immunitaire capable de réagir et de détruire les virus. Cette réaction est spécifique au virus considéré (ici, la varicelle) et permet la mise en œuvre de lymphocytes T cytotoxiques capables de tuer uniquement les cellules parasitées par ce virus.
Cette réponse immunitaire adaptative permet aussi la mise en mémoire des lymphocytes T CD8 dont la différenciation et l'action seront plus rapides et plus efficaces lors d'un deuxième contact par ce même virus et permettra à la personne de ne pas développer la maladie. C'est pour cela que lorsqu'une personne a déjà développé la maladie lors d'un premier contact avec le virus, elle est immunisée et ne la redéveloppe pas une nouvelle fois lorsqu'elle se retrouve de nouveau en contact avec l'agent infectieux.
C'est aussi ce principe qui est utilisé par la vaccination : des lymphocytes mémoires sont produits par un premier contact avec l'agent infectieux atténué et rendu non virulent mais immunogène c'est-à-dire capable de déclencher une réaction immunitaire adaptative.
Celle-ci produira des lymphocytes mémoires alors efficaces lors du second contact avec l'agent infectieux actif et virulent : la personne vaccinée ne développera pas la maladie.