Changement de classe d’isotype
Les anticorps peuvent se présenter sous différentes variétés, appelées isotypes ou classes. Chez les mammifères placentaires, il existe cinq isotypes d’anticorps : IgA, IgD, IgE, IgG et IgM. Ils sont chacun nommés avec un préfixe « Ig » qui signifie immunoglobuline (autre nom de l’anticorps) et diffèrent par leurs propriétés biologiques, leurs emplacements fonctionnels et leur capacité à traiter différents antigènes.
L’isotype d’anticorps d’une cellule B change au cours du développement et de l’activation cellulaire. Les cellules B immatures, qui n’ont jamais été exposées à un antigène, sont appelées cellules B naïves et expriment uniquement l’isotype IgM sous une forme liée à la surface cellulaire. Les cellules B commencent à exprimer à la fois l’IgM et l’IgD lorsqu’elles atteignent la maturité ; la co-expression de ces deux isotypes d’immunoglobulines rend la cellule B « mature » et prête à répondre à un antigène. L’activation du lymphocyte B suit l’engagement de la molécule d’anticorps liée à la cellule avec un antigène, ce qui entraîne la division et la différenciation de la cellule en une cellule productrice d’anticorps, appelée plasmocyte. Sous cette forme activée, le lymphocyte B commence à produire des anticorps sous une forme sécrétée plutôt que sous une forme liée à la membrane. Si ces cellules B activées rencontrent des molécules de signalisation spécifiques via leurs récepteurs CD40 et cytokines (tous deux modulés par les cellules T helper), elles subissent un changement de classe d’anticorps pour produire des anticorps IgG, IgA ou IgE (à partir d’IgM ou IgD) qui ont des rôles définis dans le système immunitaire.
La commutation de classe des immunoglobulines (ou commutation isotypique, ou commutation isotypique, ou recombinaison de commutation de classe (CSR)) est un mécanisme biologique qui modifie la production d’anticorps par une cellule B d’une classe à une autre ; par exemple, d’un isotype appelé IgM à un isotype appelé IgG. Au cours de ce processus, la partie de la région constante de la chaîne lourde de l’anticorps est modifiée, mais la région variable de la chaîne lourde reste la même (les termes « constant » et « variable » font référence aux changements ou à l’absence de changements entre les anticorps qui ciblent différents épitopes). Comme la région variable ne change pas, le changement de classe n’affecte pas la spécificité de l’antigène. Au contraire, l’anticorps conserve son affinité pour les mêmes antigènes, mais peut interagir avec des molécules effectrices différentes. Cela permet à différentes cellules filles issues de la même cellule B activée de produire des anticorps de différents isotypes ou sous-types (par exemple IgG1, IgG2, etc.).
Le changement de classe se produit par un mécanisme appelé liaison par recombinaison de changement de classe (CSR). La recombinaison du commutateur de classe est un mécanisme biologique qui permet à la classe d’anticorps produite par une cellule B activée de changer au cours d’un processus connu sous le nom de changement d’isotype ou de classe. Au cours de la CSR, des parties du locus de la chaîne lourde des anticorps sont supprimées du chromosome et les segments de gènes entourant la partie supprimée sont réunis pour conserver un gène d’anticorps fonctionnel qui produit un anticorps d’un isotype différent. Des cassures double brin sont générées dans l’ADN au niveau de motifs nucléotidiques conservés, appelés régions de commutation (S), qui se trouvent en amont des segments de gènes qui codent pour les régions constantes des chaînes lourdes d’anticorps ; ces cassures sont adjacentes à tous les gènes de région constante de chaîne lourde, à l’exception de la chaîne δ. L’ADN est entaillé et cassé au niveau de deux régions S sélectionnées par l’activité d’une série d’enzymes, dont l’Activation-Induced (Cytidine) Deaminase (AID), l’uracile ADN glycosylase et les endonucléases apyrimidiques/apuriniques (AP). L’ADN intermédiaire entre les régions S est ensuite supprimé du chromosome, éliminant les exons indésirables de la région constante de la chaîne lourde μ ou δ et permettant la substitution d’un segment de gène de la région constante γ, α ou ε. Les extrémités libres de l’ADN sont réunies par un processus appelé jonction des extrémités non homologues (NHEJ) pour relier l’exon du domaine variable à l’exon du domaine constant de la chaîne lourde de l’anticorps situé en aval. En l’absence de jonction des extrémités non homologues, les extrémités libres de l’ADN peuvent être réunies par une voie alternative qui privilégie les jonctions microhomologiques. A l’exception des gènes μ et δ, une seule classe d’anticorps est exprimée par une cellule B à un moment donné.
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