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Biologie · Terminale SE Prépare le BAC

Leçon 48 sur 49

Les aides à la réponse immunitaire (vaccins, sérums, greffes)

Je sais expliquer comment la vaccination et la sérothérapie aident le système immunitaire, les comparer, et expliquer pourquoi une greffe peut être rejetée et comment on limite ce rejet.

  • 1 h 15
  • 5 exercices corrigés
  • 1 schéma
  • QCM de 5 questions

À la fin de la leçon, tu sauras :

  • Expliquer le principe de la vaccination par la mémoire immunitaire et citer les types de vaccins
  • Expliquer le principe de la sérothérapie et la comparer à la vaccination
  • Classer les greffes et expliquer le mécanisme du rejet
  • Expliquer les moyens de prévenir le rejet (compatibilité HLA, immunosuppresseurs) et les règles de la transfusion sanguine

Avant de commencer : Les réponses immunitaires et leurs mécanismes (CMH, anticorps, lymphocytes T cytotoxiques, réponses primaire et secondaire).

1Je découvre

Au poste de santé de Koundara, c'est jour de vaccination. Des mères attendent avec leurs bébés : certains reçoivent le vaccin contre la tuberculose, d'autres des gouttes contre la poliomyélite. L'agent de santé rappelle à chaque mère la date du prochain rendez-vous.

Pendant ce temps, un cultivateur arrive, mordu à la jambe par un serpent. L'infirmier ne lui fait pas un vaccin : il lui injecte d'urgence un sérum antivenimeux. Plus tard dans la journée, Mariama, élève de Terminale SE, entend à la radio qu'un malade a reçu un rein de son frère, et qu'il devra prendre des médicaments toute sa vie pour que le rein ne soit pas « rejeté ».

Elle se demande : pourquoi un vaccin pour les bébés, mais un sérum pour le cultivateur ? Et pourquoi le corps rejette-t-il un organe qui pourrait lui sauver la vie ?

Comment peut-on aider le système immunitaire à protéger l'organisme, et pourquoi faut-il au contraire le freiner lors d'une greffe ?

2Je comprends

1. La vaccination : une immunité active et préventive

Un peu d'histoire. En 1796, le médecin anglais Edward Jenner constate que les fermières qui ont attrapé la vaccine (une maladie bénigne des vaches) ne contractent pas la variole. Il inocule la vaccine à un enfant, qui résiste ensuite à la variole : c'est la première vaccination (le mot vient de « vaccine »). En 1885, Louis Pasteur réussit la vaccination contre la rage chez un enfant mordu par un chien enragé. Grâce à la vaccination, la variole a été déclarée éradiquée dans le monde en 1980.

Définition. La vaccination consiste à introduire dans l'organisme un antigène rendu inoffensif (le vaccin), qui conserve son pouvoir antigénique (il déclenche une réponse immunitaire) mais a perdu son pouvoir pathogène (il ne rend pas malade).

Principe. Le vaccin provoque une réponse primaire sans maladie : l'organisme produit des anticorps et des lymphocytes T effecteurs, mais surtout des lymphocytes mémoire. Lors d'un contact ultérieur avec le vrai microbe, la réponse secondaire, rapide et intense, l'élimine avant l'apparition de la maladie.

Les rappels (nouvelles injections) déclenchent chaque fois une réponse secondaire qui augmente le nombre de cellules mémoire et prolonge la protection.

Les types de vaccins.

Type de vaccinNatureExemples
Microbe vivant atténuémicrobe vivant affaibli, qui ne peut plus causer la maladieBCG (tuberculose), rougeole, fièvre jaune, polio oral
Microbe inactivé (tué)microbe tué par la chaleur ou un produit chimiquepolio injectable, rage
Anatoxinetoxine rendue inoffensive (chaleur + formol)tétanos, diphtérie
Sous-unitéfragment purifié du microbe (protéine, polysaccharide)hépatite B, méningite, coqueluche acellulaire

Caractéristiques de la vaccination : c'est une immunité active (l'organisme fabrique lui-même ses défenses), spécifique, préventive, qui s'installe lentement (quelques semaines) mais qui est durable (des mois à des années, voire toute la vie).

La vaccination, affaire de toute la communauté. Quand une grande partie de la population est vaccinée, le microbe circule difficilement, ce qui protège aussi ceux qui ne peuvent pas être vaccinés (nouveau-nés, malades). En Guinée, le Programme élargi de vaccination (PEV) vaccine gratuitement les enfants contre plusieurs maladies graves (tuberculose, poliomyélite, rougeole, fièvre jaune, diphtérie, tétanos, coqueluche…), selon un calendrier précis inscrit sur le carnet de santé. L'épidémie de maladie à virus Ebola a aussi montré l'importance de la recherche vaccinale : un essai de vaccin contre Ebola a été mené en Guinée en 2015.

2. La sérothérapie : une immunité passive et curative

Un peu d'histoire. En 1890, Emil von Behring et Shibasaburo Kitasato montrent que le sérum d'un animal immunisé contre la toxine du tétanos ou de la diphtérie protège un autre animal.

Définition. La sérothérapie consiste à injecter à un malade un sérum contenant des anticorps spécifiques déjà fabriqués par un autre organisme (souvent un cheval immunisé, ou un être humain). Les anticorps neutralisent immédiatement l'antigène (toxine, venin, virus).

Exemples : sérum antitétanique après une blessure souillée chez une personne non vaccinée, sérum antivenimeux après une morsure de serpent, anticorps contre la rage injectés autour d'une morsure grave (associés au vaccin).

Caractéristiques : c'est une immunité passive (l'organisme reçoit des anticorps tout faits), spécifique, curative (on l'utilise en urgence), immédiate mais de courte durée (quelques semaines) : les anticorps injectés sont peu à peu dégradés et aucune cellule mémoire n'est formée. De plus, un sérum d'origine animale est lui-même étranger : il peut provoquer des réactions (allergie), surtout lors d'une deuxième injection.

Vaccination
  • On injecte un antigène inoffensif
  • Immunité active
  • Préventive
  • Délai de quelques semaines
  • Protection durable (cellules mémoire)
Sérothérapie
  • On injecte des anticorps tout faits
  • Immunité passive
  • Curative (urgence)
  • Action immédiate
  • Protection brève (quelques semaines)
Comparaison de la vaccination et de la sérothérapie.

Exemple

Ousmane, jamais vacciné contre le tétanos, se blesse profondément avec un outil rouillé dans son champ. Que faut-il faire, et pourquoi faire à la fois un sérum et un vaccin ?

Étape 1 - Urgence : le bacille du tétanos produit une toxine qui agit en quelques jours ; un vaccin mettrait plusieurs semaines à protéger. On injecte donc le sérum antitétanique : ses anticorps neutralisent immédiatement la toxine.

Étape 2 - Avenir : le sérum ne protège que quelques semaines et ne crée pas de mémoire. On commence donc en même temps la vaccination par l'anatoxine tétanique, à un autre endroit du corps.

Conclusion : sérum (protection immédiate) + vaccin (protection durable) ; c'est la sérovaccination.

Autre immunité passive naturelle : les anticorps de la mère qui traversent le placenta, puis ceux du colostrum et du lait, protègent le nouveau-né pendant ses premiers mois.

3. Les greffes

Une greffe consiste à transplanter un tissu ou un organe (peau, rein, cornée, moelle osseuse, cœur, foie) d'un donneur à un receveur.

Type de greffeDonneurRésultat
Autogreffele receveur lui-même (peau de la cuisse sur une brûlure)acceptée
Isogreffeun vrai jumeau (même génome)acceptée
Allogreffeun autre individu de la même espècerejetée sans précaution
Xénogreffeun individu d'une autre espècerejetée rapidement

Le mécanisme du rejet. Les cellules du greffon portent des molécules du CMH (HLA) différentes de celles du receveur : le système immunitaire les reconnaît comme non-soi. Le rejet est surtout une réponse à médiation cellulaire : les LT4 du receveur sont activés et sécrètent des interleukines ; les LT8 se différencient en lymphocytes T cytotoxiques, qui détruisent les cellules du greffon. Des anticorps peuvent aussi participer.

On peut le démontrer chez la souris : une greffe de peau entre deux souris de lignées différentes est rejetée en une dizaine de jours ; une deuxième greffe du même donneur est rejetée beaucoup plus vite (mémoire immunitaire) ; une souris privée de thymus (donc de LT) ne rejette pas la greffe.

Prévenir le rejet.

  1. Choisir un donneur le plus compatible possible : on compare les groupes HLA du donneur et du receveur (typage HLA). Les frères et sœurs ont plus de chances d'être compatibles, car ils ont les mêmes parents.
  2. Donner au receveur des médicaments immunosuppresseurs, qui freinent l'activation des lymphocytes T. Ils doivent souvent être pris toute la vie. Leur inconvénient : le receveur devient plus sensible aux infections et à certains cancers.

La cornée fait exception : elle n'a pas de vaisseaux sanguins, les lymphocytes y accèdent mal et la greffe est souvent acceptée sans traitement lourd.

4. La transfusion sanguine : une greffe de tissu liquide

La transfusion est la forme de greffe la plus courante. Les globules rouges portent des antigènes (A, B) et le plasma contient des anticorps naturels (anti-A, anti-B) dirigés contre les antigènes absents.

GroupeAntigènes sur les globules rougesAnticorps dans le plasma
AAanti-B
BBanti-A
ABA et Baucun
Oaucunanti-A et anti-B

Règle : on ne doit jamais apporter des globules rouges portant un antigène contre lequel le receveur possède des anticorps ; sinon, les anticorps provoquent l'agglutination et la destruction des globules transfusés (accident grave). Le groupe O est dit « donneur universel » pour les globules rouges, le groupe AB « receveur universel ». En pratique, on transfuse de préférence dans le même groupe ABO et le même rhésus, après un contrôle au lit du malade.

Méthode

Pour vérifier si une transfusion de globules rouges est possible :

  1. J'écris les antigènes portés par les globules rouges du donneur.
  2. J'écris les anticorps présents dans le plasma du receveur.
  3. Si un anticorps du receveur correspond à un antigène du donneur (anti-A face à A, anti-B face à B), la transfusion est impossible : agglutination.
  4. Sinon, elle est possible ; je vérifie aussi la compatibilité rhésus.

Exemple

Un receveur du groupe A peut-il recevoir des globules rouges d'un donneur du groupe B ? d'un donneur du groupe O ?

Donneur B : ses globules rouges portent l'antigène B ; le plasma du receveur A contient des anti-B → agglutination : transfusion impossible.

Donneur O : ses globules rouges ne portent ni A ni B ; les anti-B du receveur ne trouvent aucune cible → transfusion possible.

3Je retiens

Je retiens

Vaccination : antigène inoffensif (atténué, inactivé, anatoxine, sous-unité) → réponse primaire + cellules mémoire ; immunité active, préventive, lente à s'installer, durable ; rappels.

Sérothérapie : injection d'anticorps tout faits ; immunité passive, curative, immédiate, brève, sans mémoire.

Sérovaccination : sérum (protection immédiate) + vaccin (protection durable).

Greffes : autogreffe et isogreffe acceptées ; allogreffe et xénogreffe rejetées (CMH/HLA différent).

Rejet : surtout médiation cellulaire (LT4 → LT cytotoxiques) ; prévention : compatibilité HLA et immunosuppresseurs.

Transfusion : jamais d'antigène du donneur face à l'anticorps correspondant du receveur ; O donneur universel, AB receveur universel (globules rouges).

4Erreurs fréquentes

  • Dire que le vaccin contient des anticorps : il contient un antigène ; ce sont les sérums qui contiennent des anticorps.
  • Utiliser un vaccin pour soigner une maladie déjà déclarée : sa protection est trop lente ; en urgence, on utilise un sérum.
  • Croire qu'un sérum protège longtemps : ses anticorps disparaissent en quelques semaines et il ne crée pas de mémoire.
  • Dire que le rejet de greffe est dû aux groupes sanguins : il est dû surtout aux différences de molécules HLA (CMH).

5Je m’exerce

1Exercice 1

(Questions de cours)

a) Définis : vaccin, sérum, anatoxine, allogreffe, immunosuppresseur.

b) Cite deux différences entre immunité active et immunité passive.

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a) Vaccin : préparation contenant un antigène rendu inoffensif, qui garde son pouvoir antigénique. Sérum : partie liquide du sang ; en thérapeutique, sérum contenant des anticorps spécifiques. Anatoxine : toxine rendue inoffensive, utilisée comme vaccin. Allogreffe : greffe entre deux individus différents de la même espèce. Immunosuppresseur : médicament qui freine les réponses immunitaires, utilisé pour éviter le rejet d'une greffe.

b) L'immunité active est produite par l'organisme lui-même (il fabrique ses anticorps et ses cellules mémoire) et elle est durable ; l'immunité passive est apportée par des anticorps venant d'un autre organisme, elle est immédiate mais brève et sans mémoire.

2Exercice 2

Pour chaque situation, dis s'il faut un vaccin ou un sérum, et justifie : a) protéger un nouveau-né contre la rougeole ; b) soigner une personne mordue par un serpent ; c) protéger une femme enceinte et son futur bébé contre le tétanos ; d) une blessure souillée chez une personne jamais vaccinée contre le tétanos.

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a) Vaccin : il s'agit de prévention durable.

b) Sérum antivenimeux : il faut neutraliser le venin immédiatement.

c) Vaccin (anatoxine tétanique) : la mère fabrique des anticorps durables, dont certains traversent le placenta et protègent le nouveau-né.

d) Sérum antitétanique (protection immédiate) et vaccin en même temps (protection durable) : sérovaccination.

3Exercice 3

Un receveur du groupe B a besoin de globules rouges. Parmi les donneurs A, B, AB et O, lesquels conviennent ? Justifie pour chacun.

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Le receveur B possède des anticorps anti-A.

  • Donneur A : globules porteurs de A → agglutination par les anti-A : impossible.
  • Donneur B : globules porteurs de B, pas d'anti-B chez le receveur : possible.
  • Donneur AB : globules porteurs de A → impossible.
  • Donneur O : aucun antigène A ni B : possible.

Conviennent : B et O.

4Exercice 4

On réalise chez des souris les greffes de peau suivantes : 1) souris X sur elle-même ; 2) entre deux souris de la même lignée pure ; 3) d'une souris de lignée L1 sur une souris de lignée L2 ; 4) une deuxième greffe L1 sur la même souris L2, un mois après la première.

a) Prévois le résultat de chaque greffe.

b) Explique le résultat de la greffe 4.

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a) 1) Acceptée (autogreffe). 2) Acceptée (même lignée pure, même CMH : équivalent d'une isogreffe). 3) Rejetée en une dizaine de jours (CMH différent). 4) Rejetée plus rapidement.

b) La première greffe L1 a provoqué une réponse primaire contre le CMH de L1 et laissé des lymphocytes T mémoire spécifiques. Lors de la deuxième greffe, la réponse secondaire est plus rapide et plus intense : le rejet est accéléré.

5Exercice 5

(Type BAC) On mesure le taux d'anticorps antitétaniques (valeurs relatives) chez deux personnes.

  • Personne P : reçoit un sérum antitétanique au jour 0.
  • Personne V : reçoit une première dose de vaccin (anatoxine) au jour 0, puis un rappel au jour 60.
Jour052040606580
Personne P5040153000
Personne V00128480150

a) Compare l'évolution des anticorps chez P et chez V entre J0 et J60.

b) Explique pourquoi les anticorps de P diminuent sans jamais remonter.

c) Calcule le rapport entre le maximum atteint chez V après le rappel et le maximum atteint après la première dose. Explique.

d) Laquelle des deux méthodes choisir pour protéger durablement une population ? Justifie.

Voir le corrigéCacher le corrigé

a) Chez P, les anticorps sont présents dès J0 (50) puis diminuent jusqu'à disparaître vers J60. Chez V, il n'y en a pas pendant les premiers jours ; ils apparaissent vers J20 (12) puis diminuent lentement (4 à J60).

b) Chez P, les anticorps ont été injectés tout faits (sérothérapie) ; ils sont progressivement dégradés. L'organisme n'a pas fabriqué de lymphocytes mémoire : rien ne relance la production.

c) Maximum après la première dose : 12 ; après le rappel : 150. Rapport : 150 ÷ 12 = 12,5. La première dose a produit des lymphocytes B mémoire ; le rappel déclenche une réponse secondaire beaucoup plus rapide et plus intense.

d) La vaccination : elle crée une mémoire immunitaire et une protection durable, renforcée par les rappels, alors que la sérothérapie ne protège que quelques semaines.

Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.

6Je vérifie

Choisis une réponse pour chaque question : la correction s’affiche aussitôt.

1Un vaccin contient :
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Réponse A : un antigène rendu inoffensif. Le vaccin apporte l'antigène ; c'est l'organisme vacciné qui fabrique anticorps et cellules mémoire.

2Quelle est la principale caractéristique de la sérothérapie ?
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Réponse B : elle agit immédiatement. Les anticorps injectés neutralisent tout de suite l'antigène, mais disparaissent en quelques semaines.

3Le rejet d'une allogreffe est surtout dû :
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Réponse B : aux lymphocytes T cytotoxiques qui reconnaissent un CMH étranger. Les molécules HLA du greffon sont reconnues comme non-soi et les LT cytotoxiques détruisent ses cellules.

4Un receveur du groupe O peut recevoir des globules rouges du groupe :
Voir la réponse

Réponse C : O. Il possède des anti-A et des anti-B ; seuls des globules sans antigène A ni B lui conviennent.

5Pourquoi un greffé prend-il des immunosuppresseurs ?
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Réponse B : pour freiner la réponse immunitaire contre le greffon. Ces médicaments limitent l'activation des lymphocytes T et empêchent le rejet, mais augmentent le risque d'infection.

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