Isotypic distribution of antibodies produced during viral infections in the mouse

L’analyse des anticorps produits chez la souris dans le décours d’une infection virale a révélé une large prédominance de la sous-classe IgG2a. Cette particularité de la distribution isotypique s’observe après infection par des virus de type très différent, et aussi bien pour les anticorps antiviraux que pour les immunoglobulines totales sécrétées lors d’une activation polyclonale des lymphocytes B ou pour les anticorps produits en réponse à l’immunisation par u antigène non viral, simultanée à l’infection.
Il est possible de mettre en évidence le rôle des lymphocytes T auxiliaires dans la genèse de cette production d’IgG2a, à la fois par un traitement in vivo avec un anticorps supprimant cette population cellulaire et par l’analyse de différentes réponses dépendant ou non de la présence de lymphocytes T auxiliaires fonctionnels. De plus, la sécrétion d’interféron-gamma, une lymphokine induisant la production d’IgG2a par des lymphocytes B activés, peut être observée dans le décours de l’infection. Ces observations permettent d’avancer l’hypothèse que les virus induisent l’activation préférentielle de lymphocytes T auxiliaire de la sous-population Th1, qui sécrètent de l’interféron-gamma et par conséquent stimulent la production d’IgG2a. Cette hypothèse est également supportée par l’observation d’une sécrétion d’interleukine-12 par les cellules spléniques de souris infectées, cette molécules étant connue pour favoriser le développement des cellules Th1.
Si la production d’IgG2a dépend de la présence de lymphocytes T auxiliaires, il n’en va pas de même pour l’activation des lymphocytes B qui est observée après infection par certains virus. Différents mécanismes peuvent être mis en cause à ce niveau, comme la sécrétion d’interleukine-6, une cytokine qui augmente l’activation des lymphocytes B ou la présence à la surface de ces cellules d’un récepteur pour un virus comme le virus de l’hépatite de la souris. Dans ce cas, l’activation des lymphocytes B résulterait de l’interaction directe de la particule virale avec sont récepteur exprimé sur la cellule

The possibility for higher organisms to survive viral infections depends on the ability of their immune system to eliminate the infectious agent. Thus, numerous mechanisms have been elaborated involving different types of immune cells such as cytolytic lymphocytes, t helper and B lymphocytes and macrophages, the molecules that allow these cells to communicate, namely the lymphokines, and the products of those interactions, including antibodies. During the past few years, major efforts have allowed us to gain substantial increase of our understanding of these mechanisms. However, much of the work performed has been devoted to experimental models especially in vitro, that do not necessarily reflect exactly the way that the immune system operates when confronted to a real in vivo challenge, such as a viral aggression.
On the other side, viruses have developed strategies to escape the immune system of their hosts, such as a high rate of mutations, or latency. They can also impair the immune system and lead to diseases such as autoimmunuty or immunodeficiencies? The final outcome of a viral infection will therefore depend on the balance between the defense mechanisms developed by the host and the ability of the virus to escape and even deregulate these protective systems.
The progress that has been achieved in the analysis of the immune response in the course of viral infections has been limited largely because animal and human viruses are distributed over at least 20 very different families. Although some general rules may apply to the immune response elicited by these infectious agents, many differences characterize the particular relationship that has been established between each individual viral strain and its host. Therefore, every viral model must be analysed separately and general conclusions can only be drawn with care.
My analysis of the relations between some viruses and the mouse immune system was triggered by the chance observation that the isotypic distribution of antibodies produced in the course of an infection was restricted to the IgG2a subclass. Most of my work was subsequently, and still is, devoted to the analysis of the mechanisms that lead to such a bias in immunoglobulin production and to the possible consequences of this phenomenon for virally induced pathogenicity and prevention of infection. This analysis of antibody secretion involved three different types or responses, namely antiviral antibodies and specific antibodies elicited in response to immunization with a protein or carbohydrate antigen concomitant with a viral infection.
Therefore this presentation will be divided in three parts corresponding to these different responses. In a fourth part the possible mechanisms that could be responsible for such a selective production of a particular isotype, and their potential consequences in pathogenesis, will be discussed