cours du 22-01

Master d’immunologie / 22Janvier 2008
17h – 19h
Ronéotypeuses : CHAMPEL Marie
MAZERAND Sandie
LES CELLULES NATURAL KILLERS
Nous tenons à vous dire avant de commencer, que cette ronéo a été réalisée sans diaporama
(tjs pas dispo sur le site de la l’université Paris V, grrr) donc à partir de nos notes, du
dictaphone et de nos connaissances. Le prof s’est énormément répété pendant ces deux heures
de cours et nous avons essayé de ne pas en faire autant… Bonne lecture !! Et n’hésitez pas à
rajouter des éléments que nous aurions oubliés. Les parties I et II sont celles sur lesquelles
nous sommes plus susceptibles d’être interrogés, la troisième étant plus pour nous motiver à
faire de la recherche… (Ou pas).
Plan, à titre indicatif :
Introduction
I – Les deux types d’immunité
1°) Immunité innée
2°) Immunité adaptative
3°) Différences et similitudes
II – La cellule NK
1°) Description
a.
b.
c.
d.
e.
Mode d’action
Rôles et déficit
Récepteurs
Régulation
Autres types de récepteurs
2°) Activation et maturation des cellules NK
III – Applications et projets thérapeutiques
Introduction
Le concept des cellules NK nécessite la mise en place et la compréhension d’une
balance entre la défense du soi (ou attaque) d’une part et la tolérance (ou auto-immunité) du
non soi d’autre part.
Dans les mécanismes d’attaque et de défense, on a affaire à des systèmes complexes
qui partent d’une Immunité, appelée « Immunité naturelle », qui au cours de l’évolution des
espèces, s’est développé en ce qu’on appelle l’ « Immunité adaptative ».
En effet, en partant du règne des plantes, à celui des animaux puis à celui de l’Homme,
la nature a progressivement répondu différemment face à une infection. Le premier moyen
d’ailleurs de lutte contre une agression infectieuse est la mort. Si l’on prend le règne des
plantes, le moyen dont elles vont disposer pour se défendre en réponse à une infection est le
mécanisme d’apoptose.
C’est en se suicidant que les cellules infectées vont limiter la dispersion de l’épidémie.
Puis après, avec l’Immunité naturelle, les cellules vont mettre en place la défense, et enfin,
avec l’Immunité adaptative, elles vont pouvoir organiser l’attaque.
I- Les deux types d’immunité
Avant tout, qu’est-ce que l’immunité ? C’est la capacité de l'organisme à se défendre
contre une agression infectieuse ou une maladie donnée. Autrement dit, il y’a là la notion
d’Antigène (Ag), de non soi. Le concept que nous devons avoir de l’Ag est très important
cette année. La répartition de l’Ag se fait à travers deux concepts :
.
.les Ag du non soi, ce qui est étranger à notre organisme.
D’une part les Ag du soi, ceux qui sont présents sur et dans les cellules de notre corps ;
Et d’autre part, l’univers dans lequel nous vivons, se décompose avec deux séries de signaux :
. Les signaux de danger ou de stress, par exemple les modifications climatiques ;
. L’infection.
Si on prend ces quatre concepts, on aboutit à une série d’Ag :
- les Ag du soi inoffensifs
- les Ag du soi dangereux
- les Ag du non soi qui sont dangereux
- les Ag du non soi qui sont infectés…
Ainsi on aboutit à toutes les catégories prédictives donnant la manière dont un Ag
peut à la fois réagir soit au niveau du soi, soit au niveau du non soi en fonction des signaux de
danger ou des signaux d’infection.
1°) Immunité Innée
C’est une immunité observée du point de vue de l’évolution.
La première question qui s’est posée a été de savoir si on pouvait reconnaître
l’étranger avant de se reconnaître soi-même. Autrement dit : l’étranger a-t-il été reconnu
plus que le soi ?
En effet, notre organisme est capable de reconnaître l’étranger sans pour autant avoir
besoin de se reconnaître soi même. Puis, petit à petit, l’évolution a fait en sorte qu’à travers la
présentation des peptides par le Complexe Majeur d’Histocompatibilité (CMH), un deuxième
concept : la reconnaissance du soi s’est développé.
Cette immunité innée est née d’un concept pour réagir contre l’étranger. Elle est, dans
le règne évolutif, la deuxième à s’être mis en place( la première étant celle concernant
l’apoptose ou « suicide cellulaire »). Elle est apparue il y a environs 600 millions d’années,
avec toute une série de facteurs sériques, le complément… qui ont eu des actions diverses sur
la réaction contre les microbes, la coagulation.
Entre 600 et 450 millions d’années, on a remarqué que la défense contre l’agression
infectieuse chez les espèces de cette période se faisait essentiellement à travers l’immunité
naturelle. Et ce n’est qu’il y a 450 millions d’années, que l’on voit apparaître avec le règne du
requin, une immunité adaptative (cf. I-2°)).
En résumé, l’immunité naturelle a dominé l’évolution des espèces pendant ces 150
millions d’années et est restée présente jusqu’à il y a 450 millions d’années.
2°) Immunité adaptative
C’est une immunité observée du côté des mammifères.
Elle a été découverte en 1960 à partir du concept de la théorie clonale. En fait, les
cellules se mettent à proliférer et à se développer avec des réarrangements « que vous
connaissez »…mouais. Et elles se développent en réaction avec l’étranger.
La question qui s’est alors posée a été : pourquoi un clone, comment s’est-il
développé et comment s’effectue la coopération cellulaire avec les macrophages, les cellules
T, les cellules B…
3°) Différences et similitudes
Le premier élément à noter est que les deux immunités se différencient par un certain
nombre de facteurs, résumé dans ce tableau récapitulatif :
Immunité Innée
Immunité Adaptative
Effecteurs
Cellules NK,
Cellules dendritiques,
Complément (sérique)
Cellules B et T
Cellules dendritiques
Reconnaissance
Par polymorphisme des
récepteurs.
Par réarrangement génique,
mutation, association
combinatoire.
Variabilité
Variabilité génétique
Variabilité génétique
Récepteurs
Polymorphisme dans le génome
fixé
Réarrangements
Distribution des
Récepteurs
Non clonale
Clonale
Eléments de
reconnaissance
Niveaux moléculaires conservés
(LPS, radicaux…)
détails de la structure moléculaire (peptides,protéines)
Discrimination
Soi/ non soi
Immédiate
Temps de latence
Temps d’action et
de l’effet
Immédiat
Non immédiat
Réponse
Via chimiokines et
cytokines.
Mécanismes d’attaque
Commentaire du tableau :
Les deux systèmes sont avant tout complémentaires : l’un va agir de façon
immédiate, dès la pénétration de l’élément étranger, tandis que l’autre se met en place avec du
retard.
Ainsi l’immunité innée est développée en permanence contrairement à l’immunité
adaptative. La première est plus efficace pour éliminer une quantité de cellules infectées ou
tumorales et la deuxième prend le relais lorsque l’immunité innée est dépassée.
Reprenons les différents critères de différenciation :
La reconnaissance est la manière dont les effecteurs sont capables de déceler des Ag.
La différence de reconnaissance associée à la variabilité des récepteurs fait qu’on a affaire à
un mécanisme complexe qui a permis l’adaptation et donc des réponses plus spécifiques et
moins faciles (immunité adaptative) par rapport à un système de réponse de défense plus
larges (immunité innée).
Concernant les récepteurs, dans l’adaptatif : leurs réarrangements ont lieu car il existe
des séries de gènes mis « bout à bout », à la chaîne… et dans l’immunité naturelle : il n’est
pas nécessaire de réarranger pour avoir des récepteurs à la surface des cellules Natural Killers
(cellules NK), ils sont « fixés » dans le génome.
La distribution permet de dire que tous les récepteurs de l’immunité innée, quand ils
s’expriment sont identiques ; tandis que tous les récepteurs de l’immunité adaptative sont
régis selon une loi de distribution clonale : impliquant développement, puis prolifération, puis
différenciation à partir d’une cellule contenant un réarrangement particulier ; tous les
récepteurs sont différents.
Enfin, la discrimination est immédiate pour l’innée et exige un temps de latence afin
d’activer les effecteurs pour l’adaptative impliquant : activation/prolifération/migration.
La réponse quand à elle se fait pour l’immunité naturelle
véhiculées par :
via des informations
- les chimiokines : attirent les molécules sur le lieu d’impact étranger, de stress ou
anormal
- les cytokines : induisent la prolifération des cellules.
Rmq : L’immunité innée est peu utilisée en thérapeutique. Etant donné le principe du vaccin,
on va s’appuyer sur l’immunité adaptative qui repose sur le développement de la
mémoire. C’est parce qu’on est capable de développer une mémoire immunitaire, que
le vaccin va être efficace.
II- Les cellules Natural Killers (Cellules NK)
Dans cette notion d’immunité naturelle de reconnaissance ou de discrimination,
comment peut-on à la fois se défendre contre un agresseur et ne pas détruire les cellules de soi
même ?
C’est le « phénomène du Yin et du Yang »( !! Délire du prof).
C'est-à-dire qu’à tout moment, les cellules reçoivent deux séries d’informations : des infos
positives qui leur indiquent de tuer et des infos négatives qui leur disent de ne pas le faire.
La résultante de l’ensemble correspond à des milliards de cellules de ce type qui sont
en train de « patrouiller » , en train de toucher les cellules et qui reçoivent au même moment
une double info.
Il existe deux moyens pour qu’une cellule devienne la cible d’une cellule NK : avec un
signal positif plus fort, ou avec une diminution du signal négatif.
Cela amène une question fondamentale : quels sont les récepteurs qui reçoivent les
signaux positifs ou au contraire qui reçoivent les signaux négatifs ?
Reconnaître le soi du non soi est probablement l’une des questions les plus
intéressantes (si tu le dis !) et des plus compliquées, avec des difficultés de manipulation pour
trouver les mécanismes capables de les stimuler à travers de tels signaux.
1°) Description
a. Mode d’action
Ce sont de grands lymphocytes granuleux définis par leur phénotype CD3- ; CD16+
et CD56+. Elles représentent 12% en moyenne des cellules mononuclées du sang
périphérique, retrouvés dans les tissus périphériques tels que : le foie, la cavité péritonéale et
l’utérus (rôle favorable dans la nidation de l’oeuf).
Les cellules NK sont les cellules effectrices de l’immunité innée : défense contre les
pathogènes, selon trois modes d’action :
-
Une cytotoxicité mobilisable sans immunisation préalable :
.
Une cytotoxicité naturelle (la cellule n’a pas besoin de signaux, elle est
immédiatement disponible avec un relarguage d’enzymes).
[Mécanisme direct]
. Une cytotoxicité dépendante des anticorps (Ac) (Mécanisme ADCC) via les
récepteurs Fc des Immunoglobulines (Ig). [Mécanisme indirect]
-
Une production de cytokines et de Chémiokines (= chimiokines, le prof a utilisé les
deux noms)
-
Une interaction avec les cellules dendritiques et avec les cellules endothéliales
(migrations particulières permises par ce contact)
b. Rôles et conséquences d’un déficit
Les cellules NK sont la lutte contre le soi modifié, essentiellement tumoral ou infecté.
Indépendamment de ces fonctions, il y a un lien entre les deux types d’immunités vues
plus haut.
L’immunité naturelle à travers les cytokines qui sont sécrétées va permettre de mettre
en place la réponse adaptative et d’initier les réponses Ag spécifiques.
Il y a donc une coopération via les cytokines des deux systèmes cellulaires.
Les cellules NK ont ainsi plusieurs rôles dans l’immunité innée :
- défense contre les pathogènes (viraux et bactériens)
- surveillance anti-tumorale
- Gestation (tolérance foeto-maternelle)
- Utilisation de l’effet allogènique en transplantation.
Il peut y avoir des défauts quantitatifs de cellules NK, entraînant :
- une immunodéficience NK, aboutissant à des infections virales récidivantes non
contrôlées (de type herpès virus)
- un déficit NK (< 3%) et survenue du cancer familial chez l’Homme.
Les défauts qualitatifs concernent les récepteurs des cellules NK.
c. Récepteurs
Les récepteurs jouent un rôle capital : ils sont capables d’activer ou de diminuer
l’activité des cellules NK. Il en existe un certain nombre qui sont sensibles aux signaux
donnés d’une part par les cytokines et d’autre part, par les chimiokines.
Réciproquement, les cellules NK elles-mêmes envoient des signaux aux cellules sous
formes à nouveau de cytokines ou de chimiokines.
On observe ainsi que ces cellules sont soumises d’une part à des informations communiquées
par le réseau chimio-cytokines et d’autre part aux signaux positifs amplifiés ( par des ligands)
et par diminution des signaux négatifs ( par défaut ou diminution d’expression du CMH).
Cet ensemble permet à la cellule de fonctionner, d’avoir à la fois une activité de
surveillance mais aussi de se déplacer et notamment de migrer à travers la barrière
endothéliale, sortir du circuit sanguin et de se retrouver dans un certain nombre de tissus.
En résumé, l’engagement de récepteurs exprimés à la surface des cellules NK contrôle
leur fonction et leur interaction avec les cellules dendritiques et l’endothélium.
d. Régulation des cellules NK
Les cellules NK sont régulées par les cytokines
cytokines.
et produisent elles-mêmes des
Elles sont en effet sensibles à des cytokines sécrétées par les macrophages lorsque
ceux-ci sont infectés ou en contact avec des particules étrangères. Les cytokines les plus
connues, les plus importantes qui sont capables de stimuler les cellules NK sont : IL12,
IL15, IL18, TNFα et TNFβ. Ces dernières font ainsi le pont entre la cellule NK et le
macrophage : premier lien physique.
D’un autre côté, les cellules NK sont capables de sécréter des cytokines, telles que :
les interférons (IFN) et notamment l’IFNγ qui inhibe les macrophages, MIP1α, MIP1β et le
GM CSF. A noter que l’IFNγ est capable de stimuler les CD4 et notamment la réponse TH1.
La régulation plus fine des cellules NK fait appel également à un phénomène : le
déplacement des cellules.
Qu’est ce qui va permettre d’activer le déplacement des cellules sur le lieu d’impact de la
particule, du corps étranger ?
En réalité, ce qui sert de « boussole » à la cellule NK, est un ensemble de radicaux
cystéine déclinés sous quatre formes possibles ( appartenant à la famille des Chémiokines) :
on a ainsi : C, CC, CXC et CXXXC ( avec X : un acide aminé et C : une cystéine).
Les récepteurs de ces radicaux (appartenant aux chimiokines) ne sont pas les mêmes
selon la cellule cible concernée : certains interressent plus les lymphocytes par exemple. On
va ainsi retrouver : CCR4, CCR7 ou encore CXCR4. Certains types de récepteurs sont
spécifiques à un type de cellule, d’autres sont partagés par plusieurs types cellulaires et
d’autres qui n’ont encore été attribués à un type de cellule précis…
On est ainsi amené à penser que la manière dont la cellule se déplace est à la fois
soumis à un gradient de récepteurs et à la fois à un polymorphisme lié à l’expression de tel ou
tel type de récepteur.
Les chimiokines sont des molécules d’expression restreinte ; ce sont des protéines
transmembranaires, ne contenant qu’une seule sous unité, qui agissent comme des protéines
G. Chacune d’entre elles est capable d’être stimulée par plusieurs ligands. Elles ont d’ailleurs
un fonction qui n’est pas seulement d’attirer, de faire migrer, mais elles aident également à
l’adhésion et peuvent avoir pour effet sur les cellules des proliférations.
Comprenons bien que le rôle biologique des cytokines, (aussi bien celles sécrétées par
les cellules NK que celle sécrétées par les macrophages), ne se limite pas à la migration des
cellules Natural Killers.
e. Autres types de récepteurs
A côté de ces récepteurs de chimiokines, existent deux autres séries de récepteurs que
sont :
Les récepteurs des cytokines IL12, IL21, IL2, IL15 et IL18 (récepteurs à la fois de
cytokines et de chimiokines avec CCR4, CCR7 et CXCR4),
Et les molécules d’adhésion
Une cellule NK est donc une cellule qui possède à la fois de récepteurs aux
chimiokines, aux cytokines et des molécules d’adhésion.
Rmq : Ces cellule possèdent également le récepteur pour les Ig : CD16 qui permet la
fonction d’ADCC (vu en première partie). On rappelle qu’elles sont aussi capables de
cytotoxicité.
Il existe en plus un ensemble de récepteurs dits « naturels » ( NKG2D, NKP30…) qui
voient directement les ligands sur la cellule étrangère. (Cette partie est étudiée dans le
II-b.)
Ici il s’agit de récepteurs permettant l’activation, la sensibilisation. Cela nécessite un
certain nombre de molécules d’activation (CD2, CD40L..).
Face à cette capacité de stimulation, il existe des récepteurs dits « négatifs » qui
possède à la fois une fonction de reconnaissance qui se traduit par un signal de stimulation
négative : ainsi, les cellules NK en rencontrant de tels ligands ne tuent pas les cellules cibles.
2°) Activation et différenciation des cellules NK
Les cellules NK sont donc :
- Des cellules tueuses directement et indirectement
- Des cellules qui sécrètent les cytokines et les chimiokines
- Des cellules qui ont des signaux pour l’adhésion
- Des cellules qui reçoivent tantôt des signaux positifs et tantôt des signaux négatifs
liants
Mais comment tout cela s’active ?
a. Différenciation
Les cellules NK proviennent de la moëlle osseuse où elles dérivent d’un progéniteur
hématopoïétique possédant le marqueur CD34.
Un certains nombres de ligands permettent le développement de ces cellules comme
par exemple IL-15, cKit Ligand (KL) ainsi que flt-3 Ligand (FL).
Les différents stades successifs sont :
NK progéniteur
Précurseur de cellule NK immature
Cellule NK mature
Les signaux permettant le passage entre ces différents stades ne sont pas les mêmes :
- KL et FL sont des signaux de départ
- IL-15, IL-21 et IL-12 sont des signaux de fin
Au cours de cette différenciation apparaissent et disparaissent un certain nombre de
molécules. Pour les mettre en évidence, on pratique une « cytométrie de flux » :
le CD56 qui apparaît au cours des évolutions est la première cellule apparue et visible au test.


Il existe différentes sous populations de NK CD3 - CD56T :
10% des NK sont des CD56 bright :
- Faible potentiel cytotoxique
- Forte production de cytokines (INF-γ)
- Pouvoir prolifératif important en réponse à IL-2
90% des NK sont des CD56 dure :
- Fort potentiel cytotoxique (10 fois plus de perforine)
- Faible production de cytokines
- Faible pouvoir prolifératif
- Grande capacité à se lier à la cible
b. Activation
Une autre molécule importante, NKp44 :
Plusieurs récepteurs activateurs dénommés NCR pour Natural Cytotoxicity Receptors,
dont les ligands ne sont pas des produits du CMH de classe I, ont été décrits : NKp46,
NKp44, NKp30.
Ils appartiennent à la super famille des Ig, très spécifiques des lymphocytes NK, dont
les ligands sont mal connus (hémaglutinine des ortho et paramyxovirus pour NKp46 et
NKp44). Mais ceux ci se situent sur des cellules devant être contrôlées, soit parce qu'elles
prolifèrent, soit parce qu'elles sont potentiellement dangereuses (activées par des cytokines ou
diversement stressées).
 L’activité des cellules NK est donc contrôlée par l’engagement de récepteurs NK
activateurs et/ou inhibiteurs.
Cellule Cible
1
2
3
4
Cellule NK
Active
Inhibe
1.
2.
3.
4.
Structure Primaire de reconnaissance
Molécule Co-stimulatrice
Molécule d’Adhésion
Récepteur Inhibiteur
Contrôle de la résistance à la lyse par NK
L’activation des NK dépend du bilan des intéractions Ligand – Récepteur NK
permettant au signal d’être transmis à la cellule NK.
Il existe d’autres voies lytiques impliquant les cellules NK (autres que le relarguage des
granules cytotoxiques) :
1. Apoptose des cellules tumorales par deux mécanismes :
 Fas-L exprimé à la surface de la cellule NK est capable de reconnaître un
récepteur pour Fas à la surface des cellules tumorales.
 Trail exprimé à la surface de la cellule NK est capable de reconnaître un
récepteur pour Trail à la surface des cellules tumorales.
2. ADCC :
 CD16 exprimé à la surface de NK est capable de reconnaître un motif Fc de
l’Ac à la surface des cellules tumorales.
Il est à noter que les récepteurs inhibiteurs reconnaissent les molécules de Classe I.
Le système adaptif présente normalement via le CMH l’Ag mais pour les cellules NK,
il leur envoit un signal négatif à travers des récepteurs particuliers : les KIR ("Killer
Inhibitory Receptor").
La lyse NK est une balance entre activation et inhibition.
Selon les récepteurs immunitaires (appartenant soit, à la superfamille des Ig, soit à la
superfamille des Lectines de type C) qui s’expriment, il y’a des reconnaissances différentes
des molécules d’histocompatibilité.
Cela développe ainsi, une sorte de polymorphisme considérable puisque tous ses
récepteurs immunitaires particuliers correspondent à des molécules HLA différentes.
Les KIR situés sur les cellules NK ont leur gène situé au niveau du chromosome
19q13.4. (= LCR, Leukocyte Receptor Cluster) et agissent donc avec des molécules
HLA.Selon le HLA des individus, on est soit fortement immuable ou faiblement immuable.
On peut ainsi faire corrélations entre les KIR et l’apparition de certaines maladies, ce qui
confère aux KIR un certain polymorphisme. Les KIR forment une famille multigénique.
(Phrase sans grand intérêt…)
Les récepteurs agissent par transduction via des molécules agencées :
Les récepteurs activateurs possèdent en intra-cytoplasmique des motifs : les ITAM
et les récepteurs inhibiteurs possèdent en intra-cytoplasmique les motifs : ITIM.
Les ITIM et ITAM sont des molécules capables de réagir avec le système HLA
Rmq : Tous les signaux négatifs passent par les KIR (cependant les KIR peuvent donner des
signaux positifs).
En situation de greffe, les cellules NK qui ne reconnaissent pas le HLA du receveur,
n’enverront pas de signal négatif et par conséquent entraîneront un phénomène de cytotoxicité
et de lyse du receveur.
Si les cellules NK reconnaissent au contraire, les cellules HLA du donneur, il n’y aura
pas de cytotoxicité, ni de lyse.
Le fait de laisser se développer des cellules NK avec des récepteurs capables de
reconnaître ou non les cellules du donneur fait que les cellules NK deviennent tolérantes ou
non, alliant un certain nombre de fonction dont la protection.
Ce phénomène est important, dans la mesure où la tolérance foeto maternelle est le
reflet du non –rejet de l’embryon par la mère, et ce, dans une fenêtre de temps très précise.
La molécule HLA - G est une molécule HLA non classique utile à la tolérance foetomaternelle. Elle est en effet capable de moduler l’activité des cellules NK. Elle est
principalement exprimée dans des conditions non pathologiques sur le cytotrophoblaste et
le thymus. Elle est capable d'inhiber la lyse des cellules Natural Killer (NK) infiltrant la
decidua utérine maternelle, évitant ainsi le rejet des cellules fœtales par les cellules immunes
maternelles.
NB : Cette molécule agit à travers l'inhibition de la réponse allogénique. Elle est capable d'inhiber la réponse
cytotoxique des cellules NK et des cellules T ainsi que la réponse proliférative allogénique primaire, et cela à
travers des récepteurs spécifiques : ILT2, ILT4, KIR2DL4. La protéine soluble inhibe aussi la réponse
proliférative et lymphocytaire T au cours de la réaction allogénique primaire. Par ailleurs, c'est au cours de
cette réponse que les cellules T Helper (CD4) peuvent secréter cette molécule et ainsi autoréguler l'intensité de
cette prolifération. C'est à travers ce mécanisme que l'embryon se protège de la réaction de rejet et que les
cellules fœtales peuvent s'introduire dans le réseau sanguin maternel et infiltrer ses tissus, particulièrement
cutanés.
 Le polymorphisme des systèmes HLA et l’expression de molécules qui ne
s’expriment que dans certains tissus fait que les cellules NK peuvent avoir ou non
une fonction de tolérance.
Il existe un certain nombre d’autres récepteurs : récepteurs NK activateurs NCR et
NKG2D : impliqués dans la lyse de cellules tumorales et dans les intéractions avec les
cellules dendritiques.
Le récepteur NKG2D est un homodimère de type lectine like, associé à la molécule
adaptatrice DAP10 qui active la voie PI3-kinase. Ce complexe est exprimé non seulement sur
les cellules NK, mais également sur les lymphocytes Tγδ, les macrophages et les lymphocytes
TCD8αβ.
Les ligands de NKG2D appartiennent à la famille des glycoprotéines de type MIC
(CMHI chain related de types A et B). L‘expression de MIC à la surface des cellules est
inductible par les stress cellulaires et régulée par des promoteurs du système heat shock,
répondant
à
hsp70.
Les cellules NK sont capables de lyser des cellules tumorales exprimant des protéines
de la famille MIC, en dépit de la présence des molécules du CMH de classe I classique. Cette
activation est capable de surmonter le signal d‘inhibition dû à l‘engagement des récepteurs
inhibiteurs KIR par les molécules du CMHI classique.
Donc, NKG2D permet l’augmentation de la prolifération, la cytotoxicité, et la
production de cytokines. Le ligand NKG2D est spécifiquement exprimé sur les tissus et les
tumeurs.
Il faut retenir que :
Les molécules qui servent de cible, qui activent ou inhibent les cellules NK sont :
 Tantôt des cellules appartenant au système HLA, celles qui permettent la régulation
dépendent de leur polymorphisme et de certaines conditions (expressions ou non de
signaux).
 Tantôt des ligands ayant une identité particulière
 La grande particularité de ces récepteurs cellulaires est que certains qu’on pensait
spécifique des cellules NK se retrouvent aussi exprimés sur d’autres cellules (γδ, αβ).
L’expression de certains HLA dans certains tissus conditionne le fait que les tissus ont
une intéraction particulière avec les cellules NK. De plus, les récepteurs NKG2D sont
partagés d’une part à l’ensemble des cellules NK et d’autre part à des sous poupulation de
cellules B créant des signaux partagés.
III- Applications et projets thérapeutiques
Comment pouvons-nous utiliser les cellules NK ?
Avoir une infection ne signifie pas avoir une maladie, c’est une condition
nécessaire mais non suffisante !
Parmis les infections, on trouve le HIV (virus du Sida). Malgré la présence de cellules
NK, le virus continue de se propager, pourquoi ?
On s’aperçoit que les cellules NK n’arrivent pas à tuer le HIV, et que la maladie
s’accompagne d’un déficit immunitaire. Les cellules qui meurent ne sont donc pas les cellules
infectées.
Hypothèse : Les cellules non infectées seraient celles qui sont tuées ?
Pour que cette hypothèse soit vraie, il faudrait qu’il y’ait :
- Soit une diminution de l’Ag d’histocompatibilité (ce n’est pas le cas),
- Soit une augmentation de l’expression des ligands (aaah!!!).
Curieusement, on observe que les cellules CD4 non infectées par le HIV des patients
expriment des molécules d’histo-compatibilité, un marqueur, un ligand pour les cellules NK
comme si elles étaient des cellules tumorales.
Les CD4 non infectées des patients vont d’autant plus exprimer le marqueur NKp44L
que le taux de CD4 chute ( du fait de l’infection) et que l’infection HIV est importante.
Il existe ainsi une corrélation entre l’expression moléculaire et le taux de CD4.
Donc les cellules normales (non infectées) expriment un ligand des cellules NK, se
comportant ainsi comme des cellules tumorales.
Le prof. a ensuite décris toute une suite d’expériences : (tjs pas de diaporama…)
Expérience n°1: On sépare les cellules qui n’ont pas de ligands de celles qui en ont, et on
ajoute des cellules NK du patient.
Observation : Par raport au témoin quasiment normal où il n’y a pas de cytotoxicité, il existe
une différence entre les cellules qui possèdent le ligands et celles qui ne l’on
pas. Les cellules possédant le ligand sont tuées par les cellules NK du même
patient !
Expérience n°2 : On inactive le virus en le tuant et on l’intube avec des cellules normales.
Observation : Rien que le contact des CD4 avec le virus entraine l’apparition du ligand.
Expérience n°3 : On prend toutes les protéines du virus.
Observation : Une des protéines d’enveloppe (sur les 2 protéines), la GP31 est capable de
reproduire à elle toute seule ce phénomène d’apparition de ligand.
Expérience n°4 : On coupe la protéine d’enveloppe afin de trouver qu’elle est la partie qui
induit cette apparition de ligand.
Observation : Il existe un petit peptide de 6 a.a.appelé 3S, qui apparaît en surface et qui est
capable de tuer les CD4.
Question : Existe-t-il des Ac dirigés contre ce peptide 3S ?
La réponse est oui, les Ac Anti-3S. Ils sont destinés à inhiber la cytotoxicité des
cellules NK.
Conclusion:
Anti 3S
3S
LCD4
Ligand
Cellule NK
3S
LCD4
Ligand
Cellule NK
Anti 3S
Preuves par modèle :
On infecte un singe par les protéines du VIH. On observe que les CD4 diminuent, puis
augmentent puis rediminuent progressivement. De plus on odserve en miroir l’augmentation
du ligand chez le singe.
Vaccination :
On réfléchis alors à la possibilité d’un vaccin dont le but sera de protéger
l’individu de la maladie et non de l’infection.
On injecte le peptide dans les singes, ce qui augmente le taux d’Ac.
Si on incube ce sérum avec les cellules du singe, on n’observe pas la présence de
ligands. On a donc rien fait sur l’infection, cependant on a empêché l’expression du ligand
pendant 6 mois.
L’expression des récepteurs peut être sensible à la mémoire et donc indirectement à la
mémoire des cellules NK.
Donc, les animaux vaccinés sont en effet protégés de la diminution des CD4 et donc
de la cytotoxicité !
Les animaux non vaccinés n’ont pas de cytotoxicité NK dépendante.
Comment agi donc réellement ce virus ? On voit bien ici qu’il va détruire le CD4 car
c’est lui le véritable organe de commande clef de l’immunologie. Il va ainsi tuer les cellules
cibles et détruire petit à petit le système immunitaire et lui-même se protèger.