08/10/2015 HERMET Laure L2 CR : Juliette Phélip TSSIBS

TSSIBS – Différenciation et fonctions immunitaires des cellules myéloïdes
08/10/2015
HERMET Laure L2
CR : Juliette Phélip
TSSIBS
Pierre BONGRAND
12 pages
Différenciation et fonctions immunitaires des cellules myéloïdes
Pour approfondir ses connaissance :
–Traité d'immunobiologie de Janeway
–Bach & Chatenoud
L'examen se constitue de 20 QCM
[email protected]
Introduction
Les cellules myéloïdes sont très importantes pour le système immunitaire
Le système immunitaire joue un rôle important dans la plupart des pathologies :
–les infections : si un enfant naît avec une infection il risque de mourir dans les heures qui suivent.
L'homme est un milieu de culture pour les agents infectieux notamment les bactéries.
CR : il n'existe qu'un seul moyen d'éradiquer les infections : la vaccination (ex : la variole). Sans
système immunitaire les antibiotiques ne sont pas vraiment efficaces.
–la maladie cardiovasculaire : le système immunitaire joue un rôle important.
exemple : l'athérosclérose est une maladie inflammatoire (interaction avec les vaisseaux, la réaction
inflammatoire va entraîner des altérations), les déchet sur les parois des vaisseaux attirent les cellules de
l'immunité qui doivent les éliminer, seulement ce travail peut être mal fait.
–les allergies : C'est un excès d'activité du système immunitaire, on assiste à une augmentation de
l'incidence allergique (30%), elles sont très liées à l'environnement (exemple de la réunification de
l'Allemagne : des procédés sont devenues communs entre les deux Allemagnes et on a vu apparaître une
augmentation des allergies des deux côtés).
–les maladies auto-immunes : quand le système immunitaire attaque les cellules de l'organisme.
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Plan
Introduction
A. Définition, description et cinétique
I. Définition et caractérisation
II. Distribution tissulaire et maturation
III. Activation des phagocytes mononucléés
B. Les fonctions des cellules myéloïdes
I. Migration (interaction avec l'endothélium, chimiotactisme)
II. Phagocytose
III. Présentation de l'antigène
IV. Libération de facteurs biologiquement actifs
V. Cytotoxicité
VI. Phagocytes mononucléés et athérosclérose
VII. Fonction ostéoclastique

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ex : le diabète insulinodépendant, le système immunitaire détruit le pancréas et donc l'insuline
la thyroïdite
–les transplantations : thérapeutique efficace et est essentielle, problème de compatibilité.
–les biomatériaux : lentille cornéenne, cathéter, prothèses dentaires, prothèses articulaires (2 accidents à
éviter : infection ou inflammation stérile qui provoque une ostéolyse autour de la prothèse par exemple).
–les cancers : un des rôles du système immunitaire serait de détruire les cellules tumorales, elles peuvent
être considérées comme des cellules étrangères. Il existe beaucoup de pistes de thérapie anti-cancereuse.
Dans tous les domaines de la pathologie, il y a une nécessité de comprendre le système immunitaire.
Le système immunitaire repose sur deux grands mécanismes :
–l'immunité innée : codée génétiquement et indépendante de l'histoire des individus. Elle est mise en
place surtout dans les premiers jours, pour laisser le temps à l'immunité adaptative de se mettre en jeu.
–l'immunité adaptative ou spécifique : apparue plus tard dans l'évolution, elle est acquise à la suite d'un
épisode de la vie d'un individu (infection, vaccin) et pourra de manière sélective détruite les agents
infectieux sans causer trop de dommages alentours.
Les cellules myéloïdes sont impliquées dans les deux mécanismes.
A. Définition, description et cinétique
I. Généralité - Histoire
Historiquement le système réticulo-endothéliale a été identifié par Ashoff à partir d'une expérience. On
injectait à des animaux du carbone colloïdales (encre de chine), et on s’apercevait qu'il était stocké par
différentes cellules de l'organisme. Mais ce système regroupe des cellules avec des fonctions et origines
différentes.
Donc dans les années 70 on a défini le système des phagocytes mononucléés et parmi les cellules phagocytaires
dites professionnelles il y a d'une part les polynucléaires et les mononucléés.
Trois populations à distinguer :
–les polynucléaires (granulocytes) : aspect morphologique = noyau multinucléé, on les appelle
granulocytes car ils ont des granulations particulières. Ils ont une fonction essentielle qui est la
phagocytose : élimination des agents infectieux. Les granulocytes ont une durée de vie courte et on les
retrouve dans le sang.
–les phagocytes mononuclées : population de cellule phagocytaire avec un noyau différent des
granulocytes, ces cellules ont beaucoup de fonctions et vivent plus longtemps. Elles doivent être
activées pour phagocyter.
–les cellules dendritiques : de découverte plus récente elles sont largement associées aux phagocytes
mononucléés.
Leur fonction essentielle est la stimulation de l'immunité adaptative.
Parmi les cellules dendritiques, toutes ne sont pas qualifiés de cellules myeloïdes.
Comment définir/reconnaître une population cellulaire ?
On peut prendre des cellules et les colorer afin de les observer par la suite
Morphologie : examen morphologique à la base de la définition.
La plus simple, c'est la technique de base en hématologie.
Cytochimie : définir les cellules par une population d'enzymes en mettant en évidence des groupes de protéines
ou des enzymes particulières dans les différents types cellulaires.
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Elle est surtout utilisé par les immunologistes, plus précis mais plus difficile à mettre en évidence.
Exemple : phagocytose → cellules phagocytaires, adhésion, présentation. Les cellules se remplissent de micro-
sphères de latex, observables au microscope.
Marqueur antigénique : On définit les cellules par les antigènes de membrane, technique d'identification des
marqueurs immunologiques reconnus par des Anticorps avec cytométrie de flux. On peut ainsi définir la
population par un ensemble de marqueurs.
Procédé permettant de produire de grande quantité d'anticorps monoclonaux. On a définit des classes de
différenciation (CD) d'anticorps reconnaissant les mêmes cellules, on
parle de rationalisation de la nomenclature
Technique également utilisé par les immunologistes.
Le transcriptome : définir les cellules par l'ensemble de leurs gènes. On
met en évidence l'activation de tous les gènes, moyen d'étudier la
population cellulaire. Actuellement c'est un stade où la biologie a trop de
données et ne sait pas quoi en faire.
La cytométrie de flux : c'est un outil important accessible en routine que l'on utilise en laboratoire
Principe : Cela permet d'analyser les cellules une par une
On prend les cellules, on les marque ensuite par fluorescence (on les couple par génie génétique avec des GFP
par exemple) et en les éclairant, elles vont restituer la lumière.
On fait passer les cellules dans un gel liquide, on crée un écoulement liquide de très faible dimension, les
cellules passent une par une au travers du faisceau du laser (qui permet de fournir une lumière bien dirigée et
une longueur d'onde bien définie).
Une partie de la lumière va être diffuser par la cellule et donc changer de direction (diffusion à petit angle ou à
grand angle). Si on a plusieurs anticorps, il y aura plusieurs couleurs.
On mesure la diffusion de la lumière (détournement de la lumière) : une partie va être transformée en une
lumière de longueur d'onde différente (fluorescence) grâce à cela on peut étudier des molécules seules.
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On a des filtres réfléchissant certaines couleurs
Classiquement le principe de base c'est une fois que les cellules sont passées on les marque avec des anticorps
fluorescents et chaque fois qu'une cellule passe on regarde la diffusion de la lumière qui permet de différencier
des cellules. Plus la cellule est grosse plus elle diffuse, et quand une cellule contient beaucoup de granules elle
diffuse plus car il y a beaucoup de changement d'indice de réfraction, donc on mesure les petits angles de
réfraction pour la taille et les grands angles pour les granulations .
La diffusion de la lumière aux petits angles donne essentiellement la taille de la cellule. La diffusion de grands
angles représente la granularité. Rien qu'avec ces deux paramètres, on peut identifier nos trois populations de
cellules.
Les marqueurs sont appelés des CD :
–CD14 : relativement spécifique des phagocytes, intervient dans la reconnaissance innée des
lipopolysaccharides (LPS), reconnait des bactéries.
–CD16 – 32 – 64 : récepteur des immunoglobulines, sert à faciliter la phagocytose.
–CD11/CD18 : intégrines, molécules inconstantes, hétérodymères : deux chaînes α et β
L'analyse en composant principaux (PCA): procédé abstrait permettant de traiter des données
multidimensionnelles
Une cellule est un point dans un espace à plusieurs dimensions. Pour traiter ses données, on a l'analyse en
composants principaux, on va essayer de définir des combinaisons de paramètres qui sont très informatives.
En prenant 2 composants principaux (un composant est une combinaison de paramètres), on va pouvoir
déterminer les différentes populations des cellules qui se sont bien différenciées. Cette analyse est permise
grâce aux cytomètres de flux mais le problème est de comprendre ce que l'on fait, souvent les calculs reposent
sur des hypothèses arbitraires.
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II. Distribution tissulaire et maturation
Une fois que l'on a définit une population de cellules et que l'on sait la reconnaître, on va essayer de la suivre.
➢Les granulocytes sont des effecteurs à vie courte, essentiellement dans le sang donc vivent quelques
jours et disparaissent, en cas d'infection ils peuvent passer dans les tissus.
➢Les phagocytes mononucléés : naissent dans la moelle osseuse, ils sont sous forme de monocytes dans
le sang puis passent dans les tissus où ils vont se différencier en fonction de l'environnement, avec des
caractéristiques différentes, et peuvent y vivre plusieurs mois.
- cellule Kupffer dans le foie
- hischiocytes dans le tissu conjonctif
- ostéoclastes dans le tissu osseux
- macrophages dans la cavité pleurale, péritonéal et péricardique
- microglies dans le tissu nerveux
➢Les cellules dendritiques périphériques sont très phagocytaires et immatures (ex des cellules de
Langerhans), elles se mettent en mouvement après ingestion de l'agent puis se différencient, deviennent
moins phagocytaires, plus mobile et vont rencontrer les lymphocytes dans les ganglions => c'est le cycle
dendritique
→ immunité adaptative
Régulation de ce cycle avec des facteurs de croissances tel que :
- MCSF (favorise la formation de colonies de cellules monocytaires),
- GCSF (stimule la formation de colonies de granulocytes),
- GMCSF (permet la synthèse de colonies mixtes) , MultiCSF appelé aussi interleukine3 IL3 (suivant
les personnes qui les ont étudiés les molécules ont pu avoir des noms différents, car fonctions multiples)
Certaines cellules de moelle osseuse sont capables, en présence de facteurs CSF, de donner des colonies de
cellules en culture.
III. Activation des Phagocytes mononucléés
Ce sont des cellules de grande plasticité (difficile a étudier) car elles peuvent passer d'un état à un autre, on
parlera d'état d'activation.
Un macrophage résident, pas très actif, est au repos dans les tissus. A la suite d'une activation ou irritation, on
a des macrophages induits mais ils n'ont pas toutes les capacités de digestion utiles que l'on peut attendre.
Exemple : maladie de la tuberculose. Les macrophages sont capables de digérer les micro bactéries
Un agent infectieux peut résister à la phagocytose ou alors il va rentrer dans les cellules grâce aux cellules
phagocytaires (macrophage qui est un hôte de choix car il vit longtemps et sait faire la phagocytose). Ce qui fait
que l'on guérit ou pas c'est si le macrophage arrive à digérer et détruire ces bactéries.
CR : Un agent infectieux qui envahit un organisme a 2 stratégies possibles :
–survivre à l’extérieur des cellules, il résiste à la phagocytose
–rentrer dans un phagocyte et s'arranger pour ne pas être digéré (Il lui faudrait alors choisir un
macrophage qui va vivre longtemps, et qui a une phagocytose efficace. Au contraire choisir un
granulocyte ne serait pas la bonne solution puisque qu'il ne vit que quelques jours.)
Un macrophage complètement activé est capable de totalement détruire les agents infectieux.
La digestion dépend de l'activation du macrophage qui est donc essentielle.
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