Cytokine: Hormones du système immunitaire, ces

Cytokine:
Hormones du système immunitaire, ces molécules polypeptidiques sont
produites en réponse à différents stimulus. Elles sont impliquées dans la
régulation des fonctions
immunitaires, mais aussi dans l'hématopoïèse, l'hémostase. Les plus
connues sont les interleukines (IL), les interférons (IFN), les facteurs
de croissance hématopoïétiques (CSF), les facteurs de nécrose des
tumeurs (TNF).
Les Interférons (IFN) :
sont des protéines (glycoprotéines de la famille des cytokines). Ils sont
naturellement produits par les cellules du système immunitaire, mais
également par d'autres types cellulaires (cellules dendritiques,
mononuclées, épithéliales, etc.) en fonction des sous types.
Chez la plupart des vertébrés, ils sont produits en réponse à la présence
d'une double hélice d'ADN étranger dans l'organisme.
Ils ont pour rôle de défendre l'organisme des agents pathogènes tels
les virus, bactéries, parasites et cellules tumorales. Ils le font en
induisant la production de protéines de la fonction immunitaire
(notamment antivirales et anti-bactériennes, ou à effet sur la réponse
immune, et à visée anti-prolifératives). Ils renforcent la réponse
immunitaire en inhibant la réplication virale dans les cellules de l'hôte,
en activant des cellules NK et les macrophages et améliorent la
résistance des cellules de l'hôte aux infections virales.
Ils sont donc un des indicateurs possibles d'une infection virale.
Ils sont utilisés dans le traitement de maladies virales (hépatites, virus
des papillomes, VIH...), éventuellement en cancérologie (un groupe
d'étude Européen et Américain de l'ostéosarcome EURAMOS fait une
étude randomisée relative aux stratégies thérapeutiques pour ce type
de sarcome).
Ils sont plus rarement utilisés en traitement préventif (IFN à forte
dose avec immunothérapie dans le cas de la rage avec morsure au
visage.)

Les interleukines(iL) :
sont un groupe de cytokines, ainsi nommées car les premières
observations semblaient montrer qu'elles étaient exprimées par les
globules blancs (leucocytes, d'où -leukin) en guise de moyen de
communication (d'où inter-).
Le terme a été créé en 1979, une époque où il n'existait de connues que
deux interleukines (IL-1 et IL-2):
L'interleukine-1 est sécrétée par les macrophages pour stimuler la
prolifération puis la différentiation des lymphocytes T4 spécifiques à
un antigène présenté sur les membranes des macrophages, et ayant
préalablement été phagocytés par ces derniers.
Elle fut identifiée en 1972 par Gery et Waksman, qui décrivaient pour la
première fois la présence d'un facteur capable de potentialiser la
réponse des lymphocytes T8.
Les gènes de l'interleukine-1 α et β se trouvent sur le bras long du
chromosome 2 constitués de 7 exons dont un non-codant.
L'IL-1 peut être sécrétée par de nombreuses cellules comme les
macrophages, les lymphocytes B et T, les cellules dendritiques, les
plaquettes, etc. Elle est présente dans les fluides biologiques (plasma,
liquide amniotique…)
Ses actions sont variées et redondantes avec celles du TNF :
augmentation de la température corporelle (fièvre), dérèglement du
sommeil, rejet de greffe, prolifération de fibroblastes…
L'interleukine-2 est sécrétée par les lymphocytes T sécréteurs,
résultants de la différention des LT4, donnant « l'autorisation » aux
autres lymphocytes ayant reconnu le même antigène que lui de se diviser
et de proliférer. Parmi les autres lymphocytes, les lymphocytes B se
différencieront en plasmocytes et en lymphocytes B mémoire), ce qui
déclenche la réponse immunitaire spécifique.
Il a été découvert par la suite que les interleukines étaient produites
par une large variété de tissus et cellules, et que, bien que regroupées
sous cette terminologie par commodité, elles ne présentent aucune

parenté biochimique ni de fonction entre elles. Elles ont été classées
par nombre au gré des découvertes. Au début 2006, 31 cytokines sont
connues et dénommées sous l'intitulé IL-.
La fonction du système immunitaire dépend en grande partie des
interleukines et de rares déficiences de certaines d'entre elles ont été
décrites, conduisant à des maladies auto-immunes ou des
immunodéficiences.
Les facteurs de croissance:
Ils ont été initialement identifiés, au début des années 70, comme des
facteurs nécessaires au développement des cultures de cellules
hématopoïétiques. Actuellement, au moins 30 facteurs ont été
identifiés, leur composition biochimique analysée, leur gène cloné.
Ce sont des glycoprotéines, actifs à de très faibles concentrations de
l'ordre de la nM ou de la pM. Ils peuvent tous, à quelques exceptions
près (érythropoïétine), être produits par différents types cellulaires.
Ils peuvent être divisés en 2 grands groupes principaux :
- les facteurs de régulation positive.
- les facteurs de régulation négative.
Les facteurs de régulation positive:
Ils sont eux-mêmes de 2 grands types :
- les CSF (Colony Stimulating Factors) capables de donner des colonies
de cellules hématopoïétiques. Certaines de ces molécules agissent sur
des progéniteurs précoces et ne sont pas spécifiques d'une lignée
donnée (GM-CSF, IL3). D'autres ont une action restreinte à une lignée
donnée et sont nécessaires à l'acquisition des caractères de
différenciation spécifiques des cellules matures (érythropoïétine, IL5)
- Les facteurs synergiques qui ne sont pas des CSF pour les précurseurs
hématopoïétiques mais seraient indispensables pour mettre en cycle les
cellules hématopoïétiques primitives.
- Les CSF:
-L'IL3 (Interleukine 3) : elle agit sur les temps précoces de presque
toutes les lignées hématopoïétiques à l'exception peut-être de la lignée

B. Elle est capable d'entraîner la formation de colonies de neutrophiles,
de monocytes/macrophages, de mégacaryocytes. Mais il faut lui
associer de l'érythropoïétine pour obtenir une stimulation maximale de
la formation de colonies érythroïdes.
-Le GM-CSF (Granulocyte Macrophage-Colony Stimulating Factor). Son
action est très proche de celle de l'IL3 avec une activité sur la plupart
des progéniteurs et sur les cellules matures des lignées
granulomonocytaires et éosinophiles. Non seulement il active la
multiplication cellulaire, mais encore il favorise l'acquisition des
fonctions de ces cellules (phagocytose, adhésion...)
-Le G-CSF (Granulocyte Colony Stimulating Factor). C'est un facteur
essentiellement actif sur la lignée granuleuse, y compris sur les cellules
les plus matures.
-Le M-CSF (Macrophage Colony Stimulating Factor) seul n'a
pratiquement aucune activité CSF. Il semble avoir besoin de GM-CSF à
très faible concentration pour être stimulant. Il semble constituer le
facteur de régulation de tout le système des phagocytes mononucléés
(facteur de survie et d'activation des monocytes et des macrophages)
- L'EPO (Erythropoïétine), contrairement aux autres facteurs de
croissance, est synthétisée par des cellules très spécialisées au niveau
du rein et du foie. Elle constitue le facteur spécifique de la lignée
érythroïde, agissant tardivement au cours de la différenciation
érythroïde.
-La TPO (Thrombopoïétine) possède les propriétés d'un facteur de
croissance stimulant les progéniteurs mégacaryocytaires et agissant sur
la maturation de ces cellules en faisant produire des plaquettes.
- L'IL5 (Interleukine 5) entraîne spécifiquement la différenciation des
éosinophiles et agit sur les polynucléaires éosinophiles matures dont il
augmente la survie et les fonctions.
-les fcteurs synergiques:
-L'IL1 (Interleukine 1) semble agir à un temps plus précoce que l'IL3
mais de manière très brève, son action devant être relayée par d'autres
facteurs (M-CSF, IL3, GM-CSF...)
-L'IL6 (Interleukine 6) a une action sur les temps précoces de
l'hématopoïèse, en synergie avec l'IL3 et le GM-CSF, sur la plupart des

progéniteurs hématopoïétiques. Son action paraît cependant plus longue,
dépassant même le système hématopoïétique et immunitaire.
- LIF (Leukemia Inhibitory Factor) a une action très proche de l'IL6,
aussi bien sur l'hématopoïèse qu'en dehors du système hématopoïétique.
-Le SCF (Stem Cell Factor) est capable d'une action synergique avec
tous les facteurs de croissance hématopoïétiques mais pas avec le M-
CSF. Il a une action très nette sur les temps précoces de
l'hématopoïèse, en synergie avec l'IL3.
-De nombreuses autres interleukines, enfin (IL4, IL7, IL11, IL12...) ont
été décrites et dont le rôle, comme celui des précédentes, est encore
largement en cours d'exploration.
-lesfacteurs de régulation négative:
La régulation négative de l'hématopoïèse reste mal connue. Les
résultats issus des expériences in vitro doivent être interprétés avec
une grande prudence, des actions très différentes pouvant en effet
apparaître en fonction du système de culture utilisé.
Plusieurs facteurs ayant une fonction de régulation négative ont
cependant été caractérisés. Parmi ceux-ci :
-Le TGF b (Transforming Growth Factor b ) est un inhibiteur de
l'entrée en cycle cellulaire des progéniteurs primitifs et un inhibiteur
puissant de la mégacaryopoïèse. Néanmoins, son action est variable en
fonction de l'état de différenciation des cellules et de l'interaction
avec d'autres cytokines.
-Le TNF a (Tumour Necrosis Factor a ) agit en fait de manière
différente (action inhibitrice ou stimulante) suivant les facteurs de
croissance utilisés en culture pour stimuler leur prolifération.
- leAcSDKP (Séraspénide) a un effet inhibiteur sur la mise en cycle des
cellules hématopoïétiques au stade de progéniteurs et à un stade
différenciation plus tardive. Cet effet paraît direct, dose-dépendant et
réversible.
-Le MIP 1a (Macrophage-Inflammatory Protein 1a ) ne limite pas son
action au tissu hématopoïétique et se trouve impliqué dans de nombreux
processus inflammatoires. Il a des effets complexes, inhibant les
progéniteurs les plus immatures stimulés par plusieurs cytokines et
stimulant les progéniteurs les plus matures ne répondant qu'à une