cours cytotoxicité 15 11 11

publicité
Les effecteurs cytotoxiques
• Syndrome de Di George (Absence de
thymus) pas de cellules T
Réponse aux infections provoquées par les
bactéries extracellulaires mais pas
d’élimination des pathogènes
intracellulaires
Infections répétées par virus, bactéries
intracellulaires et champignons
Les effecteurs cytotoxiques
• Immunité à médiation cellulaire et humorale
jouent des rôles différents dans la protection de
l’hôte
• Immunité humorale = Anticorps sécrétés se lient
aux antigènes de la surface cellulaire ou
extracellulaire
• Existence de pathogènes intracellulaires =
nécessité de détecter et de détruire les cellules
hébergeant des pathogènes intracellulaires =
immunité cellulaire
Les effecteurs cytotoxiques
• Cellules spécifiques d’un antigène et
cellules non spécifiques contribuent à la
réponse immunitaire
• Spécifiques T CD4 TH1 ou TH2, CD8
• Non spécifiques NK, macrophages , P
neutro et éosino
Les effecteurs cytotoxiques
• 2 types de cellules effectrices cytotoxiques:
T CD8 : spécifiques d’un antigène =
élimination des cellules étrangères et
cellules au soi altéré (cellules infectées et
tumorales)
NK Natural Killer, macrophages : non
spécifiques de l’antigène
The control of
intracellular proteins
by MHC Cl I molecules
Cytoplasmic
Foreign protein
killing
CTL deleted
The control of
Or
intracellular proteins tolerized
No killing
by MHC Cl I molecules
Self - protein
T naïves et mémoires
Propriétés
T naïves
T effectrices
Signal de
costimulation
CD45
Requis pour
activation
CD45RA
Non requis pour
activation
CD45RO
Molécules
Faible
adhérence (CD2,
LFA-1)
Elevé
CD45
• Molécule de la surface cellulaire présentant
une activité phosphatasique permettant la
déphosphorylation d’un résidu tyrosine de
Lck et fyn
• CD45 RO exprimé sur les T effectrices
affinité plus grande pour complexe TCR =
plus grande sensibilité à activation par
complexe peptide-CMH
Les molécules effectrices
Type cellulaire
Effecteurs
solubles
Effecteurs
membranaires
T cytotoxiques
Perforine et
granzyme IFNg,
TNF b
IL2, IL3, TNF b,
IFNg, GM-CSF
Ligand de Fas
TH1
TH2
TNFb
IL3, IL4, IL5, IL6, Ligand de CD40
IL10, IL13,
GMCSF
Les tétramères = reconnaître les CTL
Molécule HLA
de classe I
biotine
Streptavidine
Tétramère
TCR
T lymphocyte
Two types of memory T cells
Blood to lymph nodes
CD62L +++
CCR7 +
CD2945RA-O+
CD62L +++
Stay in LN
Goes to
Inflammatory area
CCR7+
CD29+++
45RA+,ROCD62L CCR7CCR5, 4, 2 et
3 high
CD29+++
45RA+,RO-
virgin
Ag stimulation
Central
memory
Ag stimulation
Effector
memory
R
e
Reinvigorating
Exhausted T Cells
i
Freeman GJ JEM, sept 06
n
v
i
Resolved
g
Infection
o
r
a
t
i
n
g
Chronic Infection
Mediators of NK cells functional effects
Tumor
or virus infected
cells
Direct lysis
perforine
Cytokine secretions : INFg +++++
TNFa+++
GMCSF+++
Chimiokines : CCL4, 5 & 22
La cytolyse
• Cytotoxicité cellulaire directe :
La libération de molécules cytolytiques.
Elle provoque la nécrose de la cellule cible.
• Dans les secondes qui suivent l’adhésion du CTL à la cellule cible, on aura une
brutale augmentation du taux de calcium dans le CTL qui est responsable
d’une relocalisation des structures golgiennes et des granules
cytoplasmiques. Ces granules vont migrer et s’accumuler au pôle qui est au
contact de la cellule cible.
• Cette relocalisation du golgi et des granules intervient dans la préservation
des cellules environnantes.
• Les granules vont libérer des molécules cytolytiques dont la perforine qui
présente de fortes homologies structurales avec le C9 du complément. Au
contact de la cellule cible, ces molécules s’insèrent dans la bicouche lipidique
et se polymérisent grâce au calcium. On obtient des trous homologues au
polyC9. Il y a alors nécrose de la cellule.
Apoptose
• Interaction de molécules membranaires :
Fas/Fas-Ligand. Fas est un récepteur de la cellule
cible, apparenté au récepteur du TNF qui interagit
avec une molécule membranaire du CTL : le Fasligand. Cette molécule de 30KDa est proche du
TNF.
• Granzyme /Perforine : granzyme pénètre dans la
cellule par le spores créés par la perforine,
relargué dans le cytoplasme et clive la caspase 8
et active ainsi une cascade de caspases entrainant
la mort par apoptose
Génération de CTL in vivo
H-2b normale
Lymphocytes
H-2k normale
Lymphocytes
Non proliférant
CTL H-2b normaux anti H-2k
H-2b KO perforine
Lymphocytes
H-2k normale
Lymphocytes
Non proliférant
CTL H-2b KO perforine
Interaction CTL cellule cible
CTL
Cellules cibles
H-2k normale
H-2b normaux
tuées
H-2b KO
tuées
perforine anti H2k
H-2k mutante lpr (Fas neg)
tuées
survivantes
Cellules NK
T
Lyse de cellules tumorales
Réponse anti tumorale
non spécifique par
des « grands lymphocytes
granuleux »
5 à 10% des lymphocytes
circulants
NK
• Les cellules NK (naturelles-tueuses) sont des lymphocytes de
grande taille et possédant de nombreuses granules. Elle
proviennent de la moelle osseuse et font partie du système
immunitaire inné
• Les cellules NK n’expriment pas le récepteur des lymphocytes
T ni d’anticorps de surface comme les lymphocytes B
• Les cellules NK expriment les marqueurs cellulaires (cartes
d’identités) CD16 et CD56 chez les humains et NK1.1 chez
certaines souris consanguines
Rôle des cellules NK
• Ces cellules reconnaissent et tuent des
cellules anormales (infectées par des
virus, malades ou cancéreuses)
• Les cellules NK sont prêtes à protéger le
corps avec une réponse immunitaire
rapide en attendant la développement de
la réponse immunitaire acquise
Récepteurs activateurs et inhibiteurs
• Les cellules NK expriment des récepteurs
reconnaissant des ligands exprimés sur des cellules
cibles (ces récepteurs sont invariables, au contraire
de ceux exprimés par les lymphocytes T).
• Les cellules expriment des récepteurs activateurs et
inhibiteurs
• Lorsque les récepteurs activateurs ou inhibiteurs
reconnaissent leur ligand, des signaux seront délivrés
qui vont influencer les fonctions des cellules NK (tuer
ou ne pas tuer)
Cibles moléculaires des cellules
NK
• Molécules du complexe majeur d’histocompatibilité
(CMH) de classe I qui présentent les peptides du soi
ou d’origine étrangère aux lymphocytes T
• Toutes les cellules nucléées expriment le CMH de
classe I.
CMH I + peptide de soi= cellule saine
CMH I + peptide d’origine virale= cellule infectée par un
virus
imitations virales de CMH= cellule infectée par un virus
Killing cancer or viral infected cells
with
the missing self
NK cells express three types of receptors:
activating, inhibitory and co-stimulatory
receptors.
Target cell
NK cell
NK cell activities : a delicate balance
Interacting cell
Bacterial or viral product
MHC molecules
Activating receptors
Inhibitory receptors
Inhibitory module
= ITIM :
…..YxxLx…..Yxxl…
Activator module
= ITAM :
…..ILVxxYLV…..
Syk kinases
Immunoreceptor Tyrosine Activating Motif
NK cell
SHP & SHIP Pases
Immunoreceptor Tyrosine Inhibiting Motif
Intracellular modules of immunological
receptors
Activator = ITAM : …..ILVxxYLV…..
(ex : CD3 chains, syk kinases
NK activs.)
Inhibitor = ITIM
: …..YxxLx…..Yxxl…
(ex : SHP & SHIP, NK inhibs.)
Genomic structure of lectin-like
receptors encoded in the natural killer
gene complex.
Famille des KIRs (Killer Ig like Receptors)
: Exprimés chez les primates ; gènes regroupés sur le chromosome 19
(= leucocyte receptor complex, 150 Kb)
Monomères, homo et hétérodimers (14 molécules connues chez l’homme)
Ligands : molécules HLA de classe I : contact sur les hélices alpha des
poches à peptide, sur quelques résidus seulement
=> spécificité pour un
sous type de HLA I (Exemple de spécificité : KIR2DL2 peut se lier à HLA-Cw1,
w3, w7 et w8.KIR3DL1 à bw4 )
KIRs inhibiteurs (long tailed)
KIR activateurs (short tailed)
Molécule DAP 12
KIR2DL
KIR3DL
Domaine ITIM
KIR2DS
domaine ITAM
Famille des lectines de type II, (Ly49) :
exprimée chez les rongeurs
Ligands : résidus sucrés des molécules HLA de classe I
Inhibiteurs
ITIM
Activateurs
Se lie probablement à une
Molécule de type Dap 12
Homodimers ; genes located on mouse chr. 6
=> NKC gene complex
Famille des lectines de type C
: exprimée chez les rongeurs et les primates
Inhibiteurs
activateurs
Heterodimers (2° chaine = CD94)
CD94
ITIM
ITAM
Gènes sur le complexe NKC (chr. 6 souris; 12 primates)
Lient HLA classiques
Inhibitory NK receptors for MHC
Activators : The NKp family
• 3 Ig superfamily members distincts from KIRS
• Specific for NK cells
• Charged residues in TM segment => module association
Receptor
NKp30
NKp46
NKp44
adaptor
FCeRIg or CD3z
FCeRIg or CD3z
Dap 12
ligand
?
influenza HA,…
influenza HA,…
Central role in Nk cell mediated killing of cancer cells
NKc mediated killing of viral cells blocked by anti - HA
Activating NK cell receptors and their ligands
Activating receptors and their
intracellular modules
The C-lectin like NKG2D
Homodimer ?
Dap10
Ly49h : an activation receptor which
reinforce (?) anti-CMV defenses
m157
NKG2D and viral infections :
Thwarting viruses
NK cells D cells cross-talk in tissues
NATURAL KILLER CELLS AND DENDRITIC CELLS:
RENDEZVOUS IN ABUSED TISSUES
Priming NK
Cells
NK cells differentiation I
NK Cell
differentiaton 2
NK cells
in vitro
KIR
HLA-class I specificity
KIR2DL1
Group 2 HLA-C alleles expressing Lys80 (such as, HLA-Cw2, -Cw4, -Cw5, Cw6)
HLA-class I allele specificity of the main inhibitory KIR.
KIR2DL2/3
Group 1 HLA-C alleles expressing Asn80 (such as HLA-Cw1, -Cw3, -Cw7, Cw8)
KIR3DL1
HLA-Bw4 alleles (e.g. HLA-B27)
Mismatch KIR lors d’une greffe
hématopoïétique haplo-identique
Farag et al, Blood 2002
Kaplan-Meier estimates of the probability
of leukaemia relapse of 40 high-risk AML recipients
Kaplan-Meier estimates of the probability
of survival of 40 high-risk AML recipients
Dendritic cells are equipped to ingest
living, apoptotic and necrotic cells
Immune complexes
Toll R
FcR
Osponized
live or dead
cells
CR3/4
PSR
CD36
CD91 aVb5
Apoptotic cells
Necrotic
cells
Téléchargement