Exercice — Immunité de l'organisme (4 points), dans l'esprit des sessions de contrôle 2021 et 2024 et des sessions principales 2023 et 2026
Première partie — II. Immunité de l'organisme (4 points)
La réponse immunitaire spécifique débute par la reconnaissance de l'antigène : certaines cellules le reconnaissent sous sa forme native, d'autres seulement lorsqu'il leur est présenté. Le document 1 représente trois interactions observées chez une souris quelques jours après une infection par un virus ; les éléments 1 à 3 sont à identifier.
Le document 2 illustre, en trois moments successifs chacun, deux phases effectrices de la même réponse : en 2a, une cellule C₁ agit sur une cellule infectée ; en 2b, des molécules M₂ agissent sur des virus libres, puis une cellule C₂ intervient.
1. Identifiez, en justifiant votre réponse, les cellules a, b, c, d et e, puis nommez les éléments 1, 2 et 3.
2. Expliquez le mécanisme de reconnaissance de l'antigène viral par chacune des cellules b, c et d.
3. Il existe un autre mode de communication entre les cellules a et c, puis entre les cellules c et d. Précisez-le.
4. Nommez la cellule C₁ et les molécules M₁ et M₂, puis décrivez les étapes de la phase effectrice illustrée par chacun des documents 2a et 2b.
5. Réalisez un schéma légendé de la molécule M₂.
Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche
Barème indicatif (non officiel) : 1) 1 pt ; 2) 1 pt ; 3) 0,5 pt ; 4) 1 pt ; 5) 0,5 pt.
1. Idée : chaque cellule se reconnaît à ce qu'elle porte ou contient — récepteurs en Y qui fixent le virus entier, récepteur T face à une molécule HLA, virus dans une vacuole de phagocytose, virus dans le cytoplasme.
| Cellule | Identification | Justification (document 1) |
|---|---|---|
| a | macrophage (cellule présentatrice de l’antigène) | contour irrégulier, virus dans une vacuole de phagocytose ; présente un peptide viral sur une molécule HLA II |
| b | lymphocyte B | immunoglobulines membranaires en Y qui fixent directement le virus |
| c | lymphocyte T4 | récepteur T face au peptide présenté par une molécule HLA II |
| d | lymphocyte T8 | récepteur T face au peptide présenté par une molécule HLA I |
| e | cellule infectée par le virus | virus dans son cytoplasme ; présente un peptide viral sur une molécule HLA I |
Éléments : 1 : immunoglobuline membranaire (récepteur B) ; 2 : récepteur T (TCR) ; 3 : peptide viral, fragment de l'antigène logé dans la molécule HLA II.
2. Idée : un LB voit l'antigène entier ; un LT ne voit qu'un peptide, et seulement porté par une molécule HLA du soi.
- b (LB) : reconnaissance directe — le site de fixation de ses immunoglobulines membranaires est complémentaire d'un déterminant antigénique du virus natif, qu'il fixe sans présentation préalable.
- c (LT4) : double reconnaissance — son récepteur T reconnaît à la fois le peptide viral et la molécule HLA II du macrophage qui le présente, contact stabilisé par le marqueur CD4 ; il ne reconnaît ni le virus libre ni un peptide porté par les molécules HLA d'un autre individu.
- d (LT8) : double reconnaissance — son récepteur T reconnaît le peptide viral associé à une molécule HLA I, ici à la surface de la cellule infectée e, qui expose des fragments du virus qu'elle fabrique ; le marqueur CD8 stabilise le contact.
3. C'est la communication à distance, par des messagers chimiques, les interleukines : le macrophage a sécrète l'interleukine 1, qui active le LT4 c ayant reconnu le peptide ; le LT4 activé sécrète l'interleukine 2, qui se fixe sur les récepteurs à l'IL2 des LT8 sélectionnés comme d (ainsi que des LT4 eux-mêmes et des LB) et déclenche leur multiplication puis leur différenciation, en LTc pour les LT8.
4. Idée : décrire vue par vue, de t1 à t3, en nommant ce qui agit à chaque étape. C₁ : lymphocyte T cytotoxique (LTc), issu d'un LT8, reconnaissable à ses granules ; M₁ : perforines ; M₂ : anticorps antiviraux ; C₂ : macrophage.
- 2a, t1 : le récepteur T du LTc reconnaît le peptide viral associé au HLA I de la cellule infectée (double reconnaissance) : contact étroit entre les deux cellules.
- 2a, t2 : le LTc libère par exocytose le contenu de ses granules ; les perforines (M₁) se polymérisent, en présence de Ca²⁺, dans la membrane de la cible et y forment des pores par lesquels l'eau et les ions entrent.
- 2a, t3 : la cellule infectée gonfle et éclate (cytolyse) ; le LTc, détaché et intact, peut attaquer une autre cellule.
- 2b, t1 : des anticorps circulants spécifiques (M₂) rencontrent des virus libres.
- 2b, t2 : chaque anticorps fixe, par ses deux sites, les déterminants antigéniques de deux virus : il se forme un réseau de complexes immuns ; les virus ainsi neutralisés ne peuvent plus pénétrer dans les cellules.
- 2b, t3 : le macrophage fixe les complexes immuns par la partie constante des anticorps sur ses récepteurs membranaires, les phagocyte et les digère : l'antigène est éliminé.
5.
L'anticorps (immunoglobuline) est formé de quatre chaînes polypeptidiques : deux chaînes lourdes identiques et deux chaînes légères identiques, reliées par des ponts disulfure en forme de Y. L'extrémité des deux bras (parties variables des chaînes lourdes et légères) porte deux sites de fixation identiques, complémentaires d'un déterminant antigénique, d'où la spécificité ; la partie constante se fixe sur les récepteurs des macrophages.