La structure du CMH

Durant le processus de l'immunité innée, la cellule phagocytaire va ingérer le virus et elle va présenter, par le biais du CMH, des éléments antigéniques. Elle va ainsi devenir une CPA.

Le CMH ? C'est quoi ce truc ?

Le CMH est un système de reconnaissance du soi. C'est une glycoprotéine membranaire de la famille des immunoglobulines.

Il existe deux types de CMH impliqués dans la présentation d’antigènes ; de classe 1 ou de classe 2. En réalité, il existe un troisième type dit de classe 3 mais qui ne code pas de protéines à fonction immunitaire donc nous ne l’aborderons pas.

Chez l’humain le CMH de classe 1 et de classe 2 est appelé HLA ou antigènes de leucocytes.

Quelles sont les différences entre le CMH 1 et le CMH 2?

·La structure du CMH 1 : Le CMH de classe 1 se trouve chez toutes les cellules nucléées sauf chez les cellules germinales. Il permet de sélectionner les LT CD8. Comme on peut le remarquer sur le schéma, le CMH de type 1 se compose : - d'une seule région transmembranaire et cytoplasmique - de trois domaine immunoglobuline : α1, α2 et α3 - d'une petite protéine soluble retrouvée dans le plasma et non codée par le CMH : β2m. Les domaines α1 et α2 forment une cavité où l’antigène peptidique vient se fixer. Cette cavité s’appelle la poche à peptide ou région PBR. Ce peptide associé au CMH de type 1 rentre entièrement dans la poche à peptide. Les domaines β2m et α3 vont servir de région fixatrice aux LT CD8.

·La structure du CMH 2 : Le CMH 2 se trouve sur certains leucocytes (globules blancs) comme les monocytes dans le sang ou macrophages dans les tissus mais majoritairement sur les cellules dont le rôle est de devenir une CPA. Attention, si la cellule possède le CMH de classe 2, elle possède obligatoirement le CMH de classe 1. Il permet de sélectionner les LT CD4. Comme on peut le remarquer sur le schéma, le CMH de type 2 se compose : - d'une région transmembranaire et intra-cytoplasmique composée de 2 segments - de deux chaines polypeptidiques : α et β associées de manière non covalente - ces deux chaines ont chacune 2 domaines immunoglobuline : α1/α2 et β1/β2 Les domaines α1 et β1 forment une cavité où l’antigène peptidique vient se fixer. Cette cavité s’appelle la poche à peptide. Ce peptide associé au CMH de type 2 dépasse par les deux extrémités de la cavité. Les domaines α2 et β2  vont servir de régions fixatrices aux le LT CD4.

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Le CMH est donc composé de 4 parties distinctes. Il est toujours associé à un plus ou moins court peptide résidant dans la poche à peptide.

 

Les CMH ont sensiblement tous la même structure tridimensionnelle pourtant ils sont uniques pour chaque individu. Ils sont composés d’un court domaine cytoplasmique, d’un domaine transmembranaire et d’un vaste segment extracellulaire.

image prise de Immunologie (licence et master) de Eric ESPINOSE et Pascal CHILLET édition ellipses 2010

Quelles sont les caractéristiques du peptide présenté ?

Le peptide qui se trouve dans la poche à peptide est indispensable à la stabilité du CMH.

De part leur différence structurale, la présentation de l’antigène aux lymphocytes T ne va pas se dérouler tout à fait de la même manière.

·       Présentation de l’antigène par le CMH de type 1 : L’antigène présenté est issu majoritairement de protéines cytoplasmiques majoritairement endogènes. Le peptide présenté est court (8 à 10 acides aminés). Le LT CD8 doit reconnaitre le CMH 1 avant de pouvoir identifier le peptide. Il exprime donc une molécule CD8 qui va reconnaitre les parties β2m et α3. C'est seulement après que l’antigène va être présenté. Le CMH de type 1 présente quelques particularités lorsqu’il s’agit de la présentation de l’antigène. Puisqu’ils sont présents sur de nombreuses cellules, ils vont pouvoir avertir d’une certaine manière de la présence d’un élément étranger dans le corps. En effet, si la cellule n’est pas infectée, le CMH 1 va présenter des protéines du soi et les LTc ne vont pas attaquer la cellule. Dans le cas contraire, le CMH1 va présenter des protéines virales et les LTc vont attaquer la cellule.

·       Présentation de l’antigène par le CMH de type 2 : L’antigène présenté est issu majoritairement de protéines exogènes. Le peptide présenté est long (12 à 18 acides aminés). Dans le cas du CMH de type 2 c’est la partie  β2m qui va être reconnue par les lymphocytes T CD4 pour effectuer l’identification. Le CMH de type 2 va pouvoir présenter des peptides issus de pathogènes récupéré par phagocytose.

Comment l’association CMH/ peptide se fait-elle ?
Qu'est ce qu'un résidu d'ancrage?

Les peptides sont en fait logés dans la cavité par interactions faibles (liaisons hydrogènes et liaisons ioniques). Les acides aminés qui établissent ce type de liaisons sont appelés résidus d’ancrage.

Voici un exemple de peptide présenté du virus de la grippe influenza:

Peptide représenté avec le code à une lettre des acides aminés;
 HA= Hémagglutinine; 
HLA= antigène leucocytaire humain

Tous les résidus n’interviennent pas dans l’ancrage.

Plusieurs types de peptides peuvent se loger dans la poche à condition de satisfaire les contraintes d’ancrage, on dit alors que la liaison CMH/peptide est dégénérée.

Cela augmente les chances de présenter un peptide antigénique aux lymphocytes T lors d’une infection.

Les individus ont des CMH différents car les acides aminés qui composent la poche sont différents. Tous les CMH, peu importe l’individu, ont donc une partie similaire, seule la poche à peptide est diffère.

Les CMH s’associe à des récepteurs spécifiques aux lymphocytes T. Ces récepteurs sont appelés TCR, avant de comprendre comment se déroule l’association CMH/TCR, apprenons à connaitre les TCR.