Ontogénie des LB C`est le développement des lymphocytes B. Elle a

Ontogénie des LB
C'est le développement des lymphocytes B.
Elle a lieu dans la moelle osseuse. Chez le fœtus, elle a lieu dans le foie. Elle a lieu continuellement,
tout au long de la vie.
Elle a pour but de produire des lymphocytes B qui ont un répertoire très divers grâce à la
recombinaison VDJ. Cette ontogénie a la particularité de générer que des lymphocytes B
reconnaissant des antigènes étrangers. Si les lymphocytes B reconnaissent des antigènes du Soi,
c'est une source de maladies auto-immunes. Le système immunitaire va essayer de sélectionner au
mieux les lymphocytes B reconnaissants les antigènes étrangers.
I) Ontogénie B
A) Principes généraux
• Les lymphocytes B se développent à partir de la cellule souche hématopoïétique qui va générer un
progéniteur lymphocytaire commun (CLP): peut générer des lymphocytes B, T ou des cellules NK.
• L'ontogénie va se dérouler par interaction des lymphocytes en développement avec les cellules
stromales de la moelle (cellules spécialisées qui donnent des signaux aux lymphocytes B pour se
développer).
• L'ontogénie va impliquer le réarrangement de la chaîne lourde du BCR, puis de la chaîne légère,
par recombinaison VDJ.
Tous les réarrangements produits par la recombinaison VDJ ne sont pas productifs. Certains de ces
réarrangements ne sont pas capables de conduire à l'expression d'une chaîne lourde ou d'une chaîne
légère. Si ces réarrangements ne sont pas productifs, la cellule peut tenter un autre réarrangement,
jusqu'à ce qu'il soit productif.
B) Les différents stades
Dans la moelle osseuse, une cellule souche (CLP) va se développer sous l'influence de certains
signaux, en lymphocyte B.
• Le premier stade est le stade pro-B précoce. A ce stade, le réarrangement de la chaîne lourde du
BCR se produit (réarrangement D et J qui se produit sur les 2 chromosomes).
• Lorsque ce réarrangement est réalisé, la cellule passe au stade suivant qui est le stade pro-B
tardif. Le réarrangement de la chaîne lourde continue (réarrangement V avec DJ). A ce stade, le
réarrangement de la chaîne lourde est fini. La cellule exécute ce réarrangement sur un des 2
chromosomes et s'il est productif (peut conduire à l'expression d'une protéine normale), elle arrête
son réarrangement et elle ne le fait pas sur le deuxième chromosome. S'il n'est pas productif, elle
réalise un deuxième réarrangement V avec DJ sur le 2ème chromosome. Si le réarrangement est
productif, la cellule passe au stade suivant alors que s'il n'est pas productif, la cellule meurt.
• Si la cellule pro-B tardive a réussi son réarrangement, elle passe au stade suivant qui est la grande
cellule pré-B. Elle va exprimer la chaîne lourde qui a été précédemment réarrangée. Une partie va
rester à l'intérieur de la cellule et l'autre partie va migrer en surface et s'associe à une pseudo-chaîne
légère pour former le pré-BCR. La pseudo-chaîne légère est composé de 2 molécules (λ5 et VpréB).
Le pré-BCR contient 2 chaînes lourdes. Il est associé à un dimère Igα Igβ. Il faut que ce dimère soit
exprimé pour que le pré-BCR soit exprimé (si ce n'est pas le cas, la cellule meurt et l'individu a un
déficit immunitaire). Le pré-BCR permet à la grande cellule pré-B de donner un signal de survie: il
transmet, dans la cellule, des signaux d'activation qui conduisent la cellule à survivre.
• Si elle reçoit un signal de survie, elle passe au stade suivant qui est la petite cellule pré-B. Elle va
effectuer le réarrangement de chaîne légère (réarrangement V-J de chaîne légère). Elle commence
par un réarrangement de chaîne κ toujours. Elle pourra essayer de le faire sur les 2 chromosomes. Si
ces réarrangements ne sont pas productifs, elle réalisera un réarrangement de chaîne λ.
• Si elle a réussit un des réarrangements, elle passe au stade suivant qui est la cellule B immature.
Elle se caractérise par le fait qu'elle exprime un BCR complet, avec 2 chaînes lourdes et 2 chaînes
légères, sous forme IgM uniquement. Elle exprime en surface ce BCR et reçoit un signal de survie
qui lui permet de passer au stade suivant.
• Cellule B transitionnelle: elle fait la transition entre la moelle et la périphérie. Elle exprime
toujours le BCR sous forme d'IgM.
• En périphérie, elle va devenir une cellule B mature naïve, qui diffère des cellules précédentes car
elle exprime le BCR sous forme d'IgM et IgD, qui reconnaissent le même antigène (même régions
variables mais la région constante varie) → épissage alternatif de la région constante.
La cellule B mature naïve migre en périphérie, dans les organes lymphoïdes secondaires (ex: rate et
ganglions), jusqu'à rencontrer son antigène.
Ces réarrangements au cours du développement vont se produire sur 1 seul ou les 2 chromosomes.
Lorsqu'un réarrangement est productif, il va se produire une exclusion allélique (les autres
réarrangements de la même chaîne sont bloqués). C'est un blocage de la recombinaison VDJ, qui se
produit car dans la cellule il y aura une dégradation des enzymes RAG.
Certaines molécules comme CD43 ont des fonctions mal connues mais servent comme marqueur de
développement. On pourra utiliser la cytométrie de flux afin de déterminer le stade.
CD19 sert à transmettre des signaux, ce qui permet de délivrer le signal de survie.
D'autres protéines sont nécessaires au contact avec les cellules stromales, comme le récepteur de
l'IL-7.
Les protéines RAG sont exprimés à chaque fois qu'il y a un réarrangement.
Des facteurs de transcription sont nécessaires à l'expression de certains gènes et vont donc réguler
l'expression d'autres protéines (ex: Ikaros).
C) Facteurs indispensables à la maturation dans la moelle osseuse
Ce développement n'est possible que s'il y a un contact étroit entre les cellules B en développement
et les cellules stromales:
- soit le contact est par expression de molécules de surface
- soit il dépend de facteurs solubles synthétisés par la cellule stromale, qui se fixe sur un
récepteur de la cellule B
Au début, il y a interaction du CLP par VLA-4 avec VCAM-1 de la cellule stromale, ce qui permet
l'expression en surface des 2 cellules d'un autre couple de protéines: Kit sur la cellule pro-B et SCF
(facteur de cellule stromale) sur la cellule stromale. Si cette interaction se produit, la cellule
stromale va sécréter de l'IL-7 qui se fixe sur le récepteur de l'IL-7 porté par la cellule pro-B. Quand
cette interaction se produit, la cellule continue son développement vers le stade de cellule immature.
II) La sélection des LB au cours de l'ontogénie
Il existe également des processus de sélection négatif et positif.
Une cellule B qui a généré un BCR à sa surface peut reconnaître n'importe quel antigène car la
recombinaison a lieu au hasard. L'antigène reconnu est soit un antigène étranger (antigène du non
soi), soit un antigène de l'organisme (antigène du soi).
Si elle reconnaît un antigène du soi, la cellule B va être appelée cellule B auto-réactive. Cette
cellule est dangereuse pour l'individu car elle pourra générer une maladie auto-immune (maladie
dans laquelle une réponse immunitaire contre le soi s'est développée). Au cours du développement,
elle va réaliser une sélection négative qui va normalement éliminer les cellules B auto-réactives.
A l'inverse, il existe une sélection positive qui est très mal connue. Elle permet de sélectionner les
cellules B qui reconnaissent un antigène étranger. Ce n'est pas un processus passif (ce qui n'est pas
sélectionné négativement n'est pas sélectionné positivement).
La tolérance des lymphocytes B se produit dans la moelle au niveau immature. Quand elle exprime
un BCR, la cellule B va subir ou non la sélection négative. Elle va pouvoir se fixer aux antigènes
qui se trouvent dans la moelle (antigènes du soi = auto-antigène). Si elle fixe un auto-antigène dans
la moelle, elle est auto-réactive et il peut se produire différents scénarios suivant l'affinité de la
liaison:
- affinité très forte: la cellule meurt tout de suite (apoptose = délétion clonale).
- affinité un peu moins forte: la cellule peut recommencer une recombinaison VDJ et va
tenter de produire un autre BCR qui ne soit plus auto-réactif. On parle de l'édition de
récepteur. Elle recommence le processus: soit elle est toujours auto-réactive, soit elle ne l'est
plus.
- affinité un peu moins forte: la cellule devient une cellule allergique: elle ne pourra plus
répondre à l'antigène car l'expression de son BCR en surface diminue (elle internalise une
partie des BCR, ce qui fait qu'elle pourra moins répondre à l'antigène). Comme elle ne
pourra plus répondre à son antigène, elle finira par mourir car elle ne recevra plus de signaux
de survie (→ délétion clonale au bout de quelques jours).
- très faible affinité: la cellule est dite ignorante (elle ignore son antigène). Elle est autorisée
à devenir cellule mature. Si l'antigène se fixe à son BCR, il y aura une très faible activation,
mais elle peut s'activer par toutes les autres voies de signalisation que le BCR.
Si on enlève toutes les cellules auto-réactives, on aura un gros gâchis au niveau de la moelle.
Ces cellules ont un rôle physiologique mais présentent un risque potentiel.
- affinité normale: si elle reconnaît un antigène du non soi, elle pourra passer au stade
mature sans problème.
III) Le développement des LB en périphérie
Il existe 2 stades de cellules transitionnelles:
- stade T1
- stade T2
La cellule T2 a 2 possibilités de développement:
- soit devenir une cellule B de la zone marginale (zone particulière de la rate): ces cellules
reconnaissent 1 type d'antigène particulier (antigènes thymo-indépendants de type II) et
constitue une première ligne de défense contre ces antigènes.
Remarque: un antigène thymo-dépendant nécessite l'aide des lymphocytes T pour générer une
réponse immunitaire.
- soit devenir une cellule folliculaire (= cellules matures en périphérie). Elles circulent dans
les organes lymphoïdes secondaires à la recherche de leur antigène. Ce sont ces cellules qui
vont devenir des lymphocytes B mémoires ou des plasmocytes, quand elles auront rencontré
leur antigène. On les appelle aussi les cellules B2.
On les oppose par rapport aux cellules B1 qui sont dans le péritoine et dans les cavités pleurales.
Ces cellules reconnaissent un type d'antigène (antigène thymo-indépendants de type II) et
constituent une première ligne de défense face à des antigènes bactériens, notamment.
IV) Structure de membrane des LB
• BCR sous forme IgM et IgD, et ses molécules associées (dimère Igα et Igβ, par exemple).
• Récepteurs de cytokines.
• Récepteurs du complément (CR1 = CD35 et CR2 = 21).
• Molécules de classe I et II du CMH: le LB est capable de présenter des antigènes aux LT.
• Récepteurs Fc des immunoglobulines: ce sont des récepteurs qui fixent la partie constante des Ig.
• Molécules de signalisation impliquées dans l'activation de la cellule.
• Molécules d'adhésion (CAM), qui lui permettent de migrer de la moelle vers la périphérie, puis
dans les organes lymphoïdes secondaires.
• Molécules de contact avec le lymphocyte T, dont B7 et le CD40.
V) Conclusion
Si elle rencontre son antigène, elle est capable de devenir:
- un plasmocyte qui a pour fonction de sécréter des anticorps.
- une cellule B mémoire qui répondra plus vite à l'antigène en cas de 2ème rencontre.
Les anticorps sécrétés par le plasmocyte ont un certain nombre de fonctions effectrices (ils
permettent, entre autre d'éliminer l'agent infectieux).