2-L'immunité adaptative

Dossier 1 - Les anticorps et les tests de détection

Le dépistage d'une infection par un virus peut se faire, soit en détectant directement le virus (son acide nucléique, ARN ou ADN, ou ses protéines), soit en détectant des molécules du système immunitaire produites contre le virus : les anticorps.

Ceci pose deux questions :

  1. Que sont les anticorps et comment sont-ils produits ?
  2. Comment fonctionnent les tests détectant les anticorps ?

Source : https://www.ambient-it.net/faq-coronavirus-covid19-les-choses-a-savoir/

Notions évoquées dans ce dossier
  • un anticorps (Ac), une immunoglobuline (Ig), un antigène (Ag)
  • structure d'un anticorps
  • diversité des anticorps
  • méthode d'immunodiffusion sur gel (test d'Ouchterlony)
  • séropositivité

Document 1 - Structure des anticorps

Structure tridimensionnelle

  1. Aller sur le logiciel de modélisation moléculaire en ligne Libmol.org.
  2. Taper "anticorps" dans la banque de molécules et sélectionner "modèle théorique d'un anticorps complet".
  3. Coup de pouce
    1. Dans l'onglet "Commandes", cacher le glucide en cliquant sur l'icone en forme d'œil.
    2. Dans l'onglet "Commandes", sélectionner "Tout / Rubans / Chaînes" (ceci met chaque chaîne polypeptidique d'une couleur différente).
    3. Dans les paramètres (icone en haut à droite), cocher la case "Afficher les ponts disulfures".
    Utiliser les fonctionnalités du logiciel pour mettre en évidence les quatre chaînes reliées entre-elles constituant la molécule d'anticorps.
Document de secours

La molécule d'anticorps est associée à un glucide qu'on a masqué pour simplifier.

  1. Visualiser d'autres molécules d'anticorps associées à un antigène (lysozyme, prion, protéine 24 du HIV, virus de la grippe…).

Attention : dans ces modèles, les anticorps ne sont pas représentés en entier.

  1. Coup de pouce
    1. Dans l'onglet "Séquence", cliquer sur "Aucun" puis sélectionner tous les acides aminés de la séquence Y (c'est celle du lysozyme).
    2. Sélectionner "Sphères" puis choisir une couleur dans la palette.
    Utiliser les fonctionnalités du logiciel pour obtenir une modélisation semblable à celle présentée ici (avec un autre exemple).

Séquences polypeptidiques

  1. Aller sur le logiciel de traitement de séquences en ligne Anagène (identifiants : 1S-gen / mendel).
  2. Taper "anticorps" dans l'onglet "Mots clés" et sélectionner les séquences débutant par "Ig".
  1. Utiliser les fonctionnalités du logiciel pour étudier les séquences des différentes chaînes polypeptidiques.

Document 2 - Spécificité d'un anticorps pour un antigène

La fixation d'un antigène sur un anticorps n'est possible que si la zone de fixation sur l'anticorps a une forme complémentaire de l'antigène, et donc que l'anticorps est spécifique de l'antigène.

Il devrait donc exister autant d'anticorps différents que d'antigènes différents…

On distingue ainsi deux régions de l'anticorps :

Pistes d'exploitation

  1. Montrer qu'une molécule d'anticorps est constituée de 4 chaînes polypeptidiques, 2 chaînes "légères" (L) et 2 chaînes "lourdes" (H).
  2. Localiser la région de l'anticorps sur laquelle se fixe l'antigène ("site de fixation").

La région située à l'opposé de la molécule d'anticorps est son site de fixation sur les récepteurs des cellules immunitaires (comme les lymphocytes B).

  1. Identifier les régions des chaînes L et H constituant le fragment variable et le fragment constant de l'anticorps.
  2. Aide pour le schéma

    Structures à représenter (et légender) :

    • 2 chaînes lourdes, en distinguant les parties constantes des parties variables
    • 2 chaînes légères, en distinguant les parties constantes des parties variables
    • fragment constant de l'anticorps (Fc)
    • fragment variable de l'anticorps (Fab)
    • sites de fixation sur l’antigène
    • site de fixation sur les récepteurs des CPA (cellules présentatrices d’antigènes)
    • ponts disulfures
    Faire le schéma légendé d'un anticorps qui résume ces informations.

Document 3 - Les tests de détection d'anticorps

Principe des tests

Ces tests d'identification des anticorps (ou des antigènes) sont basés sur la fixation d'un antigène sur un anticorps spécifique.

Ils permettent notamment de savoir si un individu est séropositif pour un agent infectieux donné, c'est-à-dire si ses lymphocytes B ont produit des anticorps spécifiques contre les antigènes de cet agent infectieux.

Le test ELISA sera étudié dans l'activité A3.

Exemple d'application : Test d'Ouchterlony

Normalement, cette activité fait l'objet d'une manipulation.

M. X est fièvreux, fatigué, ses ganglions sont gonflés et il souffre de douleurs articulaires… il présente les caractéristiques d'un "syndrôme grippal".

La grippe est une maladie due au virus Haemophilus influenzae. Ce virus est porteur d’antigènes à sa surface : H (Hémagglutinine) et N (Neuraminidase).

On dispose d'une solution d’antigènes du virus de la grippe (qu'on notera A) et du sérum de trois individus : 

  1. le sérum d’un patient séropositif pour le virus de la grippe
  2. le sérum de M. X
  3. le sérum d’un patient séropositif pour un autre virus

Pistes d'exploitation

  1. Dans quels puits doit-on déposer la solution d'antigènes du virus et les trois sérums ? Représenter schématiquement la boîte de Pétri avec les puits légendés.

On notera A la solution d'antigènes viraux, B le sérum d’un patient séropositif pour le virus de la grippe, C le sérum de M. X et D le sérum d’un patient séropositif pour un autre virus.

  1. Cherche-t-on à détecter des anticorps ou des antigènes ?
  2. Quel est le "témoin négatif" ? Le "témoin positif" ?
  3. Représenter le résultat au cas où M. X est infecté par H. influenzae.