Les vaccins et la mémoire immunitaire

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Les deux tiers de l'humanité sont exposés en permanence à des maladies infectieuses causées par différents virus et micro-organismes (bactéries, parasites animaux et végétaux). En ne comptabilisant que les maladies infectieuses les plus répandues, chaque année, dans les pays en développement, 3 millions d'enfants meurent de la tuberculose, 3,5 millions d'infections intestinales, 3 millions d'infections respiratoires, 1,5 millions de la rougeole et 1 million du paludisme. Par ailleurs, sur les 16 000 nouvelles personnes infectées chaque jour par le VIH dans le monde, 90 % vivent en Afrique sub-saharienne.
Pourtant, certaine de ces maladies peuvent être combattues efficacement. Dans les pays où les vaccinations sont pratiquées systématiquement, la variole a pu ainsi être éradiquée et les maladies correspondantes (diphtérie, coqueluche, rougeole, poliomyélite, etc.) n'affectent qu'un très petit nombre de personnes. Par ailleurs, des traitements antirétroviraux permettent de lutter efficacement contre l'infection par le VIH.
C'est notamment la connaissance des mécanismes immunitaires qui permet d'améliorer l'efficacité des vaccins et des traitements et qui conditionnera la mise au point éventuelle d'un vaccin contre le VIH.
1. Comment les principes de la vaccination ont-ils été découverts ?
• À la fin du xviiie siècle, le médecin anglais Edward Jenner montra, sans pouvoir l'expliquer, qu'il était possible de fournir à un individu une protection préventive contre la variole – maladie épidémique souvent mortelle –, en lui inoculant du pus prélevé sur une vache atteinte de la vaccine, une maladie bovine bénigne chez l'homme. Les travaux de Pasteur montrèrent plus tard que la virulence des microbes pouvait être atténuée et que leur inoculation à des animaux empêchait le développement de la maladie en cas de contamination par le microbe virulent.
• L'application de ces principes à l'homme a permis de prouver l'efficacité de la vaccination contre de nombreuses maladies, y compris contre des maladies d'origine inconnue comme la rage, dont on ne pouvait à l'époque identifier le virus au microscope optique en raison de sa taille (125 nm).
2. Qu'est-ce que la réponse primaire ?
• Lors du premier contact avec un agent infectieux, l'immunité innée, non spécifique d'un antigène donné, est mobilisée en premier lieu. Son efficacité se renforce ensuite avec l'activation de l'immunité acquise ,qui stimule la phagocytose et facilite ainsi la destruction des complexes immuns formés par la réaction antigène-anticorps.
• Lors de ce premier contact, seuls les lymphocytes munis de récepteurs spécifiques à l'antigène en question sont stimulés et conduisent à la production d'anticorps capables de le neutraliser. Les lymphocytes capables de reconnaître un antigène déterminé sont très peu nombreux et la production d'anticorps – de faible intensité et de durée limitée – n'est détectable qu'après une période de latence de plusieurs jours. C'est ce que l'on appelle la réponse primaire. La spécificité de la séropositivité qui en résulte permet cependant de détecter une contamination (séroconversion).
• Au cours de la réponse primaire, deux types d'anticorps différents sont produits successivement : des IgM, molécules formées de cinq unités anticorps, sécrétées par des lymphocytes B activés, et des IgG, molécules formées d'une seule unité anticorps, sécrétées par les plasmocytes issus des lymphocytes B activés.
Test n°1Test n°2Test n°3Test n°4Test n°5
3. Qu'est-ce que la réponse secondaire ?
• Lors d'un nouveau contact avec un antigène ayant déjà déclenché une réponse primaire, on constate que la production d'anticorps spécifiques augmente rapidement, après une courte période de latence. La sécrétion d'IgG atteint alors des niveaux bien supérieurs à ceux observés au cours de la réponse primaire, tandis que celle d'IgM est du même ordre. Cette réponse précoce et intense, appelée réponse secondaire, aboutit le plus souvent à la destruction des agents infectieux avant tout signe clinique.
• On avait d'ailleurs remarqué, bien des siècles avant la découverte des microbes, que les personnes ayant développé une maladie contagieuse sans en mourir étaient ensuite immunisées spécifiquement contre cette maladie, sans être protégées contre les autres.
• La capacité de réagir de façon adaptée à un stimulus déjà reçu suppose l'existence d'une mémoire. La mémoire immunitaire repose sur l'existence des lymphocytes B et T mémoire, issus de l'expansion clonale due au premier contact avec l'antigène. Leur durée de vie est nettement supérieure à celle des autres lymphocytes et leur haute réactivité donne son caractère rapide et intense à la réponse secondaire.
Test n°6
4. Comment les vaccins sont-ils réalisés ?
• L'immunité acquise, qui confère une protection à long terme contre une maladie infectieuse, suppose que l'on ait été en contact avec l'agent responsable. Ainsi, au cours des épidémies historiques, les survivants d'une épidémie précédente se trouvaient protégés. Pasteur a mis au point empiriquement des méthodes pour atténuer la virulence des agents infectieux qu'il a ensuite utilisés pour déclencher une réponse immunitaire sans pour autant provoquer de maladie.
• Aujourd'hui, on prépare de même une forme inoffensive de l'agent infectieux tout en s'efforçant de conserver son pouvoir immunogène. On utilise des micro-organismes tués ou bien vivants mais atténués, des substances microbiennes purifiées, voire des molécules produites par génie génétique. Il existe ainsi des vaccins contre les principaux agents infectieux.
• Dans le cas du VIH, l'incapacité du système immunitaire à contrôler le virus à long terme et les mutations incessantes du virus, qui conduisent à des modifications de ses propriétés antigéniques, rendent difficile la mise au point d'un vaccin.
Test n°7Test n°8
5. Qu'appelle-t-on phénotype immunitaire ?
• Le phénotype immunitaire d'un individu correspond à son répertoire immunitaire, c'est-à-dire aux différents clones de cellules immunocompétentes présents à un instant donné, qui diffèrent par la partie variable de leurs récepteurs immunitaires. La sélection d'un clone déterminé dépend des antigènes présents à un instant donné. Après disparition de l'antigène, seuls les lymphocytes mémoire persistent. Ainsi, le phénotype immunitaire évolue en fonction de l'environnement antigénique.
• Lors d'une vaccination, le système immunitaire se prépare à une éventuelle contamination ultérieure en modifiant son répertoire par sélection des clones appropriés. Le phénotype immunitaire évolue ainsi tout au long de la vie. La figure ci-dessous récapitule les principaux processus immunitaires examinés dans les trois chapitres d'immunologie.
À retenir
Chaque année, dans les pays en développement, 3 millions d'enfants meurent de la tuberculose, 3,5 millions d'infections intestinales, 3 millions d'infections respiratoires, 1,5 millions de la rougeole et 1 million du paludisme. Sur les 16 000 nouvelles personnes infectées chaque jour par le VIH dans le monde, 90 % vivent en Afrique sub-saharienne.
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