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24.3: Réponses immunitaires humorales
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Humoral Immune Responses
 
TRANSCRIPTION

24.3: Humoral Immune Responses

24.3: Réponses immunitaires humorales

Overview

The humoral immune response, also known as the antibody-mediated immune response, targets pathogens circulating in “humors,” or extracellular fluids, such as blood and lymph. Antibodies target invading pathogens for destruction via multiple defense mechanisms, including neutralization, opsonization, and activation of the complement system. Patients that are impaired in the production of antibodies suffer from severe and frequent infections by common pathogens and unusual pathogens.

B Cells Are Produced by the Bone Marrow and Circulate through Body Fluids

B lymphocytes, also called B cells, detect pathogens in the blood or lymph system. Although B cells originate in the bone marrow, their name is derived from a specialized organ in birds in which B cells were first discovered, the bursa of Fabricius. After release from the bone marrow, B cells mature in secondary lymphoid tissues, such as the spleen, lymph nodes, tonsils and mucosa-associated lymphoid tissue throughout the body.

B Cells Differentiate into Antibody Releasing Plasma Cells and Memory B Cells

B cells bind to specific parts of a pathogen, called antigens, via their B cell receptors. In addition to antigen binding, B cells require a second signal for activation. This signal can be provided by helper T cells or, in some cases, by the antigen itself. When both stimuli are present, B cells form germinal centers, where they proliferate into plasma cells and memory B cells. All cells that are derived from a common ancestral B cell (monoclonal) respond to the same antigen. Each plasma cell secretes genetically identical antibodies that circulate in the bloodstream. Memory B cells produce antibodies that are bound to the cell’s surface and are highly specific against the antigen that initially led to the production of the memory B cell. Memory B cells are long-lived and enable the organism to react much faster and stronger upon secondary exposure to the same pathogen.

Antibodies Kill Pathogens in Diverse Ways

Antibodies bind to antigens that they encounter in body fluids. The resulting antibody-antigen complex activates three major defense mechanisms: neutralization, opsonization and the complement system.

Neutralization: Antibodies “neutralize” a pathogen by interfering with its ability to infect host cells. For example, when an antibody binds to the surface of a virus, it may impair the ability of the virus to attach to or gain entry into target cells, effectively inhibiting the infection.

Opsonization: Antibodies function as opsonins, which “tag” pathogens for destruction. Specifically, the formation of the antigen-antibody complex attracts and stimulates phagocytic cells that engulf and destroy the pathogen.

Complement: Antibodies can activate the complement system, which plays a role in both innate and adaptive immunity. The complement system is a sequential cascade of more than 30 proteins. With the help of antibodies, these proteins opsonize pathogens for destruction by macrophages and neutrophils, induce an inflammatory response with the recruitment of additional immune cells, and promote lysis (destruction) of the pathogen.

Disruption of the Humoral Immune System Is Life-Threatening

Humans suffering from humoral immune system disorders are often identified early in life, when the number of antibodies that the infant received from its mother (i.e., passive immunity) decreases. Given the complexity of the humoral immune system, the causes for its malfunction are manifold. However, nearly 80% of patients with a primary immunodeficiency disease involve an antibody disorder. For example, hypogammaglobulinemia is the deficiency, or low number, of all classes of antibodies. Patients have more frequent ear, sinus, and pulmonary infections and suffer from gastrointestinal problems, such as diarrhea, malabsorption, and symptoms of irritable bowel syndrome. In general, the frequency and severity of patient infections increase with age. Infections by unusual pathogens tend to be severe, and infections by common pathogens are often both serious and recurrent.

Aperçu

La réponse immunitaire humoristique, également connue sous le nom de réponse immunitaire à médiation d’anticorps, cible les agents pathogènes circulant dans les « humeurs », ou les fluides extracellulaires, tels que le sang et la lymphe. Les anticorps ciblent les pathogènes envahissants pour la destruction par l’intermédiaire de multiples mécanismes de défense, y compris la neutralisation, l’opsonisation et l’activation du système de complément. Les patients qui sont altérés dans la production d’anticorps souffrent d’infections graves et fréquentes par des agents pathogènes communs et des agents pathogènes inhabituels.

Les cellules B sont produites par la moelle osseuse et circulent à travers les fluides corporels

Les lymphocytes B, également appelés cellules B, détectent des agents pathogènes dans le sang ou le système lymphatique. Bien que les cellules B proviennent de la moelle osseuse, leur nom est dérivé d’un organe spécialisé chez les oiseaux dans lequel les cellules B ont été découvertes pour la première fois, la bourse de Fabricius. Après la libération de la moelle osseuse, les cellules B mûrissent dans les tissus lymphoïdes secondaires, tels que la rate, les ganglions lymphatiques, les amygdales et les tissus lymphoïdes associés à la muqueuse dans tout le corps.

Les cellules B se différencient en cellules plasmatiques et cellules mémoire B qui libèrent des anticorps

Les cellules B se lient à des parties spécifiques d’un agent pathogène, appelé antigènes, via leurs récepteurs de cellules B. En plus de la liaison antigène, les cellules B nécessitent un deuxième signal pour l’activation. Ce signal peut être fourni par des cellules T aidantes ou, dans certains cas, par l’antigène lui-même. Lorsque les deux stimuli sont présents, les cellules B forment des centres germinaux, où elles prolifèrent dans les cellules plasmatiques et les cellules mémoire B. Toutes les cellules dérivées d’une cellule B ancestrale commune (monoclonale) répondent au même antigène. Chaque cellule plasmatique sécrète des anticorps génétiquement identiques qui circulent dans la circulation sanguine. Les cellules mémoire B produisent des anticorps qui sont liés à la surface de la cellule et sont très spécifiques contre l’antigène qui a d’abord conduit à la production de la cellule B de mémoire. Les cellules mémoire B sont de longue durée et permettent à l’organisme de réagir beaucoup plus rapidement et plus fort lors de l’exposition secondaire au même agent pathogène.

Les anticorps tuent les agents pathogènes de diverses façons

Les anticorps se lient aux antigènes qu’ils rencontrent dans les fluides corporels. Le complexe anticorps-antigène qui en résulte active trois mécanismes de défense majeurs : la neutralisation, l’opsonisation et le système de complément.

Neutralisation : Les anticorps « neutralisent » un agent pathogène en interférant avec sa capacité d’infecter les cellules hôtes. Par exemple, lorsqu’un anticorps se lie à la surface d’un virus, il peut nuire à la capacité du virus de s’attacher ou d’entrer dans les cellules cibles, ce qui inhibe efficacement l’infection.

Opsonisation : Les anticorps fonctionnent comme opsonins, qui « tag » pathogènes pour la destruction. Plus précisément, la formation du complexe antigène-anticorps attire et stimule les cellules phagocytiques qui engloutissent et détruisent l’agent pathogène.

Complément: Les anticorps peuvent activer le système de complément, qui joue un rôle à la fois dans l’immunité innée et adaptative. Le système de complément est une cascade séquentielle de plus de 30 protéines. À l’aide d’anticorps, ces protéines opsonize pathogènes pour la destruction par les macrophages et les neutrophiles, induire une réponse inflammatoire avec le recrutement de cellules immunitaires supplémentaires, et de promouvoir la lyse (destruction) de l’agent pathogène.

La perturbation du système immunitaire humoristique met la vie en danger

Les humains souffrant de troubles du système immunitaire humoristiques sont souvent identifiés tôt dans la vie, lorsque le nombre d’anticorps que le nourrisson a reçu de sa mère (c.-à-d. l’immunité passive) diminue. Compte tenu de la complexité du système immunitaire humoristique, les causes de son dysfonctionnement sont multiples. Cependant, près de 80% des patients présentant une maladie d’immunodéficience primaire impliquent un désordre d’anticorps. Par exemple, l’hypogammaglobulinémie est la carence, ou le faible nombre, de toutes les classes d’anticorps. Les patients ont des infections plus fréquentes de l’oreille, des sinus et des pulmonaires et souffrent de problèmes gastro-intestinaux, tels que la diarrhée, la malabsorption et les symptômes du syndrome du côlon irritable. En général, la fréquence et la gravité des infections des patients augmentent avec l’âge. Les infections par des agents pathogènes inhabituels ont tendance à être graves, et les infections par des agents pathogènes communs sont souvent graves et récurrentes.


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