UE : Immunopathologie et immunointervention – Physiologie

UE : Immunopathologie et immunointervention – Physiologie
Date : 18/10/11
Promo : PCEM2
Plage horaire : 18h - 20h
Enseignant : Pr JF Moreau
Ronéistes :
Moreau Charlotte [email protected]
Basset Guillaume [email protected]
Lymphocytes T et TCR
I. Introduction
II. Le récepteur T pour l'Ag ou TCR (T cell receptor)
1.
2.
3.
Variabilité du TCR
Structure du TCR
Diversité du TCR et reconnaissance
a. Diversité combinatoire
b. Diversité jonctionnelle
III. L'activation et la transduction du LT
IV. La reconnaissance
1.
2.
Co récepteur CD4
Co récepteur CD8
V. Signal et molécule de Co-stimulation
1.
2.
3.
4.
Importance signal 2 et sa subtilité
Molécule de co-stimulation
Origine et régulation du signal 2, lien entre immunité acquise et innée
La synapse immunologique
VI. Conséquence de la stimulation
1.
2.
3.
expression molécule d'activation
fonction cytotoxique
circulation et adressage des lymphocytes T
ð
Rappel du site de l’assim (enseignants d’immunologie) : http://www.assim.refer.org/raisil/raisil/L02.html
ð
L’immunologie ne s’apprend pas mais se comprend.
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I- Introduction
Le LT est le cœur du système immunitaire, c’est le cerveau liquide de toute l’entreprise.
L’immunité est le garant de la vie à la surface de la planète. Toutes les espèces qui vivent à la surface de la
planète le font grâce à leur système immunitaire. Il y a un gène sur cinq (20% du génome) qui participe à
l’immunité : c’est considérable. L’immunité est le grand marionnettiste : on ne le voit pas mais c’est lui qui
fait se mouvoir la marionnette toute entière donc qui dirige la vie.
Le LT est une cellule qui exprime à sa surface un récepteur pour l’Ag que l’on appelle le TCR. C’est le TCR qui
est important ! Le lymphocyte n’est que la manifestation physique de ce TCR moléculaire. La variabilité des
TCR (800 millions par individus) constitue son répertoire : c’est ça qui lui permet de regarder tout
l’ensemble des Ag sous forme de peptides qui sont présentés, qui sont enchâssés dans les molécules HLA
de présentation (ce ne sont pas les seules mais les plus importantes).
Que reconnait le TCR ?
On voit ci-contre le LT avec sa paroi, son TCR qui
interagit à la fois avec le peptide antigénique et
la molécule HLA (molécule de présentation).
Notion fondamentale : il est toujours très
pénible de voir que des gens ne savent toujours
pas que ce LT est totalement incapable de
reconnaitre les Ag de façon native.
Il circule dans le sang (2% des cellules de l’immunité). Dans le sang, il ne se passe rien du tout car il y a 1000
fois plus de GR que de GB et il y a 1000 fois moins de cellules présentatrices d’Ag (CPA) que de lymphocytes
donc il y a 1 million de fois moins de CPA que de cellules circulantes dans le sang en temps normal donc la
chance qu’a un lymphocyte d’aller reconnaître un Ag parce qu’il est présenté à la surface d’une CPA est
virtuellement nulle : c’est le rôle d’organes lymphoïdes particuliers (organes lymphoïdes secondaires) dans
lesquels circulent des LT constamment, là, il y a des CPA qui une fois qu’elles se sont trouvés un Ag dans les
tissus, vont se mobiliser et vont rejoindre ces aires secondaires : c’est là qu’il y aura présentation. Dans le
sang il ne se passe rien !!
II- Le récepteur T pour l’Ag ou TCR (T cell receptor)
Comment le LT reconnait-il l’Ag ?
On voit ci-contre une molécule de classe I avec la β2microglobuline, la membrane de la CPA et le TCR.
Le TCR est formé de 2 protéines : chaine α et chaine β. Il
existe 2 types de TCR : α β et γ Δ (on ne parlera que du
TCR α β qui est présent à la surface de la majorité des
LT).
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Ce TCR a pour vocation à s’accoupler avec la molécule de présentation. Il a une dualité fonctionnelle car il
doit reconnaitre du soi (CMH I ou II) et ce qu’il y a dedans qui n’est pas forcément du soi.
Ici, on voit les molécules HLA, le peptide logé à l’intérieur, la β2-microglobuline. Il s’agit d’un HLA de classe I,
vous voyez ici le domaine α3, les 2 domaines α1 et α2. La chaine α est en violet, la chaine β est en vert qui
vont contacter sous forme de 3 boucles d’acides aminés à la fois les HLA et le peptide.
1- Variabilité du TCR
Cette molécule il y en a toute une variété différente dans un organisme : c’est ce que l’on appelle le
répertoire. Il y en a environ 800 millions différentes à l’intérieur d’un même individu. C’est une situation
très particulière en immunologie qu’un individu puisse héberger 800 millions de versions différentes d’une
même molécule. C’est propre aux récepteurs BCR et TCR : seuls dans l’organisme ces 2 types de molécules
ont une variabilité de cet enjeu-là.
Tout l’enjeu maintenant, c’est qu’il va devoir falloir expliquer comment avec un génome assez restreint à
générer cette variabilité, qui est nécessaire à la survie des espèces (la variabilité du répertoire doit être la
plus vaste possible).
Si vous avez des restes d’analyse combinatoire, on a dit que dans les classes I il y a 9 acides aminés : 9
acides aminés avec 20 acides aminés par position, l’analyse combinatoire montre que ça fait une centaine
de milliards de peptides différents et qui peuvent se loger. Dans la mesure où on a 800 millions de TCR, il y
a des trous. Le plus important c’est qu’apparemment, un individu avec son répertoire ne peut pas tout
reconnaitre. Pour spécifique qu’il soit, le TCR n’est pas si spécifique que ça puisqu’un TCR donné peut
reconnaitre environ 500 000 peptides différents.
Si on compare 500 000 peptides aux 100 milliards, il y a bien une spécificité, mais elle n’est pas absolue. Et
c’est très bien ainsi !! Sauf pour les greffés de la moelle, les atteints du VIH ont souvent payé de leur vie le
fait d’avoir des trous dans leur répertoire.
Mais le fait que le TCR n’est pas très spécifique n’est pas un problème : on peut imaginer qu’à un TCR
correspond un peptide, on aurait alors une spécificité absolue mais alors à ce moment-là, les bêtes dont
sont issues les peptides n’auraient qu’à muter leurs peptides pour tromper les TCR. C’est là la force du
système : un TCR reconnait 500 000 peptides mais un peptide est reconnu par une foule de TCR différents
donc il y a une solidité extrême de ce système qui fait qu’il est complètement indéboulonnable (il a environ
500 millions d’années).
2- Structure du TCR
Le TCR au niveau protéique est une molécule
qui a :
-
Une portion intra cellulaire
Une portion transmembranaire d’acides
aminés (une quarantaine environ) hydrophobes
Une portion extra cellulaire dans laquelle nous distinguons 2 domaines
o Un segment constant commun à tout un tas de TCR différents
o Un segment variable qui porte la variabilité des TCR entre eux
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Interaction TCR-αβ : HLA + peptide
Vous reconnaissez ici la molécule HLA, un
peptide issu d’une protéine virale, on voit
aussi une tyrosine avec son noyau
aromatique qui pointe vers l’extérieur ainsi
que le TCR.
Vous voyez qu’il y a 3 boucles essentielles
qui vont participer à ce bazar-là : 3 boucles
d’acides aminés dans la chaine αet 3
boucles d’acides aminés dans la chaine β.
Ces
boucles
sont
rigoureusement
symétriques par rapport à un axe qui
traverse le sillon du HLA.
Le TCR se positionne sur le HLA avec un
angle de 30° par rapport à l’axe du sillon et
il va ainsi scanner le sillon. Ces boucles sont
les complementary determining region ou
CDR : il y a 3 CDR α et 3 CDR β.
Il y a un CDR1, un CDR2 et un CDR3. Les 2 CDR1 sont externes, les 2 CDR2 sont au milieu et les 2 CDR3 sont
au contact du sillon alors que les CDR1 et CDR2 sont au contact des bords du sillon donc des hélices alpha
des HLA.
La dualité fonctionnelle de cette molécule est partagée entre 2 types de domaine :
-
Les domaines CDR3 qui sont responsables de regarder et de contacter le peptide qui est à l’intérieur
-
Les domaines CDR1 et CDR2 qui regardent et contactent les bords du sillon
3- Diversité du TCR et reconnaissance
La portion constante ne participe pas à la reconnaissance du
HLA : cela est dévolu à la portion variable.
La portion variable est codée en CDR1, 2 et 3. Cette portion
variable est le fruit de l’union de 2 gènes : un gène V (variable)
et un gène J (jonction) : c’est ça qui va donner la variabilité de
cette jonction.
a. Diversité combinatoire :
code pour la CDR1 et la CDR2
Il existe chez l’homme un certain nombre de gènes V (cinquantaine pour la chaine β) et un certain nombre
de gènes J (environ 25).
Quand on fabrique des LT dans le thymus (seul organe qui fabrique les LT), on va fabriquer des TCR dans les
cellules qui vont devenir des LT. Ça se résume à choisir un gène V parmi la cinquantaine qui existe, le mettre
à côté d’un gène J parmi les 25 qui existent et ainsi créer une région variable qui peut être traduite en ARN.
Ce processus est appelé recombinaison ou réarrangement de ce gène est un processus très particulier
puisqu’il se passe au niveau de l’ADN. C’est très important.
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Quand on fabrique un LT, il va tripatouiller dans son ADN.
/!\
Il n’y a que 2 cellules dans l’organisme qui tripatouillent dans leur ADN : les LB et les LT.
En effet pour mettre à coté ces 2 gènes il faut enlever tout ce qui entre les 2 : c’est une délétion du
génome ! C’est une situation tout à fait exceptionnelle spécifique des LT ou des LB puisque les mécanismes
de réarrangement qui utilisent les enzymes RAG1 et RAG2 sont toujours les mêmes que ce soit pour les LT
ou les LB (NB : si déficit en RAG1 et RAG2 pas de recombinaison possible donc déficit immunitaire).
Il y a donc choix d’un gène V, choix d’un gène J et de cette loterie de choix provient cette diversité
combinatoire (assez limitée, de l’ordre de 1 million de molécules différentes).
Il existe une seconde diversité, la diversité jonctionnelle qui résulte d’un mécanisme très particulier.
b. Diversité jonctionnelle : code pour la CDR3
Elle n’intéresse que la jonction entre le réarrangement VJ. Au moment où la rail1 et la rail2 vont unir le bon
V et le bon J et vont couper dans l’ADN la boucle oméga qui s’est formée (cercle d’excision), il y a un
moment où le génome est coupé entre les gènes V et J.
A ce moment-là, il y a des nucléotidases qui vont bouffer les extrémités de cet ADN. Dans ce pougnac
protéique, il y a une transférase qui va rajouter au hasard des nucléotides, de façon totalement aléatoire.
Il y a donc une jonction qui sera le fruit d’une activité enzymatique aveugle. La traduction des protéines
s’opère par codons (3 nucléotides). Ce jeu du hasard est ici particulièrement délétère car 2 fois sur 3 vous
aller initier un décalage du cadre de lecture et le plus probable c’est qu’il n’y aura pas de protéine. C’est
exactement ce qui se passe. Le LT est une cellule très difficile à fabriquer (1 mois de fabrication) et 90% des
essais de fabrication sont voués à l’échec. Le résultat d’un LT est le fruit du succès de tous ces mécanismeslà.
Lorsqu’un réarrangement n’a pas été fructueux, on n’arrive pas à fabriquer de protéines. A ce moment-là, le
LT a le choix de prendre un nouveau gène J et un nouveau gène V et à recommencer jusqu’à ce qu’il y
arrive. Il peut même aller sur d’autres chromosomes (puisqu’ils vont par paires) pour trouver le bon
réarrangement. On va d’abord essayer sur le chromosome 7 et le chromosome 14.
On va donc créer une jonction qui est très très variable : cette jonction variable scanne les peptides. Il faut
donc bien comprendre les 2 types de diversité car dans la fonction de la molécule ce n’est pas du tout la
même chose. Ça ne sert à rien de faire des CDR3 qui reconnaissant les peptides si avec les CDR1 et CDR2 on
n’est pas capables de se positionner sur nos HLA. C’est tout le rôle de l’éducation du LT.
On conserve parmi tous les LT qu’on a fabriqués que ceux qui sont capables de s’associer à nos HLA (codées
sur le chromosome 6) et que les LT qui ne sont pas capables de s’activer par rapport aux peptides qui sont
dans les poches HLA : c’est ce qu’on appelle la sélection positive qui ne garde que les TCR qui peuvent se
fixer sur les HLA. Parmi ce premier tri dans les TCR qu’on a fabriqué, on élimine ceux qui ont des capacités
d’auto-réaction : c’est la sélection négative.
NB : Les HLA, il n’en existe pas de vides à la surface des cellules : il y a toujours un peptide dedans (peptide du soi).
Il faut bien savoir que cela a pris 30 ans d’immunologie pour découvrir ça (prix Nobel en 1980 pour Jean
Dausset) : le dogme c’était que les cellules somatiques comme les LT et LB ne tripatouillaient pas dans leur
ADN, il a donc fallu beaucoup de temps pour que son idée soit acceptée. Le LT est donc un joyau de
l’évolution.
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III- L’activation et la transduction du LT
Le poids évolutif a été tellement important pour la reconnaissance que c’était trop compliqué d’associer le
système de transduction du signal et donc de l’activation du LT. Du coup le grand monsieur en haut a décidé
de de simplifier de créer un TCR d’un côté et autre chose de l’autre côté pour la transduction du signal.
-> C’est ce que l’on appelle le CD3.
Les CD c’est les cluster de différenciation ou classe de différenciation. Grâce aux techniques d’Ac
monoclonaux on a pu identifier des molécules qui étaient à la surface des cellules, notamment les LT.
Maintenant, des CD, on en a environ 300 différents.
Les gens leur donnaient les noms qu’ils voulaient. Au bout d’un moment ça a été le bordel parce qu’il y avait
des choses identiques qui portaient des noms différents. En 1980, des français ont dit qu’ils allaient
organiser une conférence internationale afin de rassembler tous les Ac qui reconnaissent la même cible :
chaque groupe est appelé une classe de différenciation. On leur a mis un numéro, de 1 à plus de 300. 80%
de l’immunologie qu’on essaie de vous enseigner ça résulte du développement d’après 1980.
On voit sur le schéma les ponts di sulfures, le
TCR qui apparait. A côté on voit 6 molécules
qui accompagnent le TCR, et c’est ça qu’on
appelle le CD3. Elles sont regroupées en
dimères : un hétérodimère γ ε, un
hétérodimère Δ ε, un homodimère ζ ζ.
La nomenclature est universelle, on nomme les
chaines en fonction de leur découverte : la 1ère
chaine est α, la 2ème chaine est β, la 3ème
chaine est γ, la 4ème chaine est ζ.
Ici on a tout le début de l’alphabet grec pour
identifier le CD3.
Le TCR est incapable de signaler dans la cellule
parce que le bout qui dépasse de l’autre coté est
tout petit, alors que celui qui pendouille de
l’autre coté est beaucoup plus grand : il est
responsable de la transduction du signal alors
que le petit bout est responsable de la
reconnaissance.
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Quelques particularités au passage :
-
Quoi que et bien que nous soyons à l’intérieur de la bi couche lipidique (donc du gras), on a des acides
aminés chargés ce qui est exceptionnel. Ce n’est pas un hasard : ici, comme par hasard, on a des acides
aminés chargés positivement et ici des acides aminés qui sont chargés négativement. Le moins et le plus
s’attirent donc ici tout est fait pour que ces 8 molécules soient les unes à côté des autres et pas à 20 km les
unes des autres (sinon ça ne marcherait pas).
-
La nature dans sa grande sagesse ne fait porter la régulation que sur la chaine importante, la chaine ζ.
Les autres chaines ne portent pas la régulation mais tout cela est lié en bloc à la membrane. Il y a des
mécanismes qui font que quand ce n’est pas complet, ça ne marche pas. Ne peut s’exporter à la membrane
que le pougnac entier et complet ; la cellule ne vérifie que la quantité de ζ.
En clinique, on identifie un LT par sa molécule constante (pas sa molécule variable sinon c’est trop le
bordel) : le CD3 qui est invariable d’un individu à un autre. Les seules cellules dans l’organisme qui
expriment le CD3 sont les LT : donc toutes les cellules qui expriment le CD3 ont aussi des TCR (donc il n’y a
pas de cellules CD3+ et TCR-).
Ce qui pose un problème c’est que pour faire la cytométrie en flux, on utilise des Ac monoclonaux qui se
caractérisent par un seul épitope de reconnu : il reconnait la chaine ε. Il y a donc un piège: en immunologie,
il n’y a pas de LT qui sont CD3+ et TCR- mais à partir du moment où il y a des cellules leucémiques, il peut se
produire que seule la chaine ε soit exprimée à la surface du LT: ce serait donc des faux LT qui seraient CD3+.
C’est néanmoins très rare.
-
Le CD3 et les chaines qui le composent comportent dans leurs portions intra cytoplasmiques des petits
manchons bleus. Il y en a un pour la chaine ε, un pour la chaine γ et la chaine ζ est si importante qu’elle en
a 3 : il n’y a pas de hasard car ce sont de petites séquences d’acides aminés centrés sur une tyrosine et qui
comportent une leucine. Ce sont ces tyrosines-là qui seront phosphorylés lors de la reconnaissance. La base
moléculaire d’activation du LT c’est la phosphorylation de ces tyrosines. Une fois que ces tyrosines sont
phosphorylées, la structure va pouvoir accueillir d’autres enzymes et ça fait une sorte de cascade
enzymatique que l’on appelle l’activation du lymphocyte. Ces séquences-là sont les séquences ITAM
(immuno-receptor tyrosin activation motif). Il existe aussi des séquences ITIM (immuno-receptor inhibition
motif) qui déphosphorylent.
→ De la balance entre phosphorylation et déphosphorylation va naitre une manipulation très sensuelle
(ouuuuh) mais pas sans suite de ces molécules-là, et donc de l’activation du lymphocyte.
● Interaction TCR/HLA + peptide
Vue par-dessus. Ici on voit l’empreinte des
différents CDR sur le HLA. Un TCR reconnait
environ 500000 peptides différents, mais pas
avec la même affinité. On trouve ici des
explications multiples à cette variabilité.
Pourquoi ? Parce qu’on imagine très bien un
CDR3 contacter un peptide d’une certaine
façon et un autre d’une autre façon.
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Mais ce qu’on a vu par cristallographie c’est des TCR qui n’utilisent qu’un CDR3, l’autre étant replié : les
boucles CDR3 β et α sont très longues et sont donc flexibles : c’est ça qui donne la flexibilité intellectuelle
et théorique de la reconnaissance.
● Comparaison entre les TCR et les Ig :
Les Ac (donc le BCR) reconnaissent
l’Ag natif alors que le TCR en est
incapable. Quand on regarde la
longueur des boucles (CDR1, CDR2,
CDR3) de la chaine légère et de la
chaine lourde de l’Ac, ces longueurs
sont très très différentes: c’est le
témoin que le BCR reconnait l’Ag de
façon native, non préparée.
La longueur des boucles chez le TCR
est très homogène, donc la surface
virtuelle du TCR est plane (il
reconnait le complexe HLA + peptide
qui est plat) alors que chez le BCR
pas du tout (il reconnait tout et
n’importe quoi de façon native) car il
y a besoin de congruence entre l’Ag
et l’Ac.
Ces contraintes conformationnelles de reconnaissance font que les enzymes (RAG1 et RAG2) fabriquent
n’importe quoi mais qu’après il y a sélection des LT pour avoir ce mécanisme-là : on ne relargue pas
n’importe quel LT hors du thymus, ce sont uniquement ceux qui peuvent scanner le sillon plat (système hot
dog avec le pain et la saucisse).
«Y en a une qui veut pas de la saucisse ici !?! »
La sélection positive et la sélection négative dans le thymus vont faire mourir tous ceux qui sont incapables
de reconnaitre le complexe HLA + peptide.
IV- Reconnaissance
A la surface du LT, il n’y a pas que le TCR et le CD3. Il y a notamment les molécules CD4 et les molécules
CD8. Il existe 1/3 des LT qui expriment à leur surface le CD8 (n’expriment pas le CD4) et 2/3 des LT qui
expriment à leur surface le CD4 (et pas le CD8). L’expression du CD4 ou du CD8 est exclusive!! (à quelques
rares exceptions près)
1- Co récepteur CD4
Le CD4 est une molécule monomérique. CD4 et CD8 sont des co-récepteurs: ces molécules CD4 et CD8 sont
associées géographiquement avec le CDR3 et le TCR.
Le CD4 est une molécule invariante (non polymorphe) chez les individus, comme le CD3 et est capable de
contacter la portion assez conservée de la chaine β des CMH II et que donc le CD4 est un co-récepteur car il
reconnait le CMH comme le TCR.
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Au lieu de parler d’affinité du TCR vis-à-vis du CMH et du CD4 vis-à-vis du CMH, on parle plus simplement
de l’avidité du LT, l’avidité étant définie comme la somation des différentes affinités qui composent cette
interaction très complexe entre la CPA et le LT.
Le CD4 est une seule molécule avec 4 domaines qui contacte la portion invariante des CMH II.
Dans la portion intra cytoplasmique du CD4 il y a des enzymes qui sont associées. Les enzymes qui
phosphorylent les ITAM sont associées au CD4. En fait le CD4 est là pour contacter ça et ça aide à la
fermeture éclair entre l’APC et le LT mais ce n’est pas que ça : comme il est associé à cette tyrosine kinase,
la quantité de CD4 présente au moment de la reconnaissance régule indirectement mais très finement
l’activation du LT. Grâce à la quantité de la tyrosine-kinase (associée au CD4) que l’on met à cet endroit-là
de la membrane, on va phosphoryler plus ou moins fort les ITAM. Le rôle du CD4 est donc de réguler dans
la synapse l’activation du LT.
Le CD4 est le récepteur pour le
virus du SIDA ou VIH. Le VIH vient
reconnaitre ça sur le LT et peut
ainsi pénétrer dans la cellule
exprimant le CD4. Attention, le
CD4 n’est pas exprimé que par
les lymphocytes !! Il est aussi
exprimé à la surface des cellules
dendritiques, des monocytes et
des macrophages.
On reconnait sur le schéma le
CD3, le TCR et la CPA avec le
MHC.
2- Co-récepteur CD8
Il correspond à 2 chaines protéiques : α
et β. Il peut exister sous forme
d’homodimère αα ou d’hétérodimère αβ
(homodimère ββ n’existe pas).
L’essentiel des LT (99,9%) expriment le
CD8 αβ. Le CD8 αα est exprimé par des
cellules qui ne sont pas des LT comme
par exemple les NK (natural killer) ou les
thymocytes (lymphocyte en devenir) qui
expriment l’homodimère αα avant
d’exprimer l’hétérodimère αβ.
Le CD8 contacte le MHC de classe I par
sa portion constante.
La fonction du CD4 et du CD8 n’est pas la même : CD4 fabrique des cytokines, rameute tout le monde et
fout le bordel. Il coordonne la réponse immunitaire grâce aux cytokines (par ex IL-1 qui est synthétisée lors
de la fièvre et qui a un effet sur la vigilance dans le cerveau).
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Les CD4 reconnaissent des protéines de l’extérieur de la cellule grâce au CMH II plutôt grâce au mécanisme
de l’avidité tandis que les CD8 vont reconnaître des molécules du CMH I (protéines de l’intérieur).
Il n’y a que le système immunitaire qui voit ce qui se passe et il le dit aux autres systèmes par le biais des
cytokines et donc du LT.
V- Signal et molécule de Co-stimulation
1) Importance du signal 2 et sa subtilité
Le contact du TCR avec le HLA va engendrer un signal : le signal 1. Le signal 1 n'est pas suffisant pour
enclencher à lui seul l’activation du LT, il existe d’autres signaux → le signal 2 ou de Co stimulation.
(Il ne faut pas mélanger les corécepteur et Co stimulation → rien à voir, les molécules de Co stimulation
ne sont pas CD4 et CD8)
2) Molécule de Co stimulation
Pour que le lymphocyte T s’active il faut en
plus qu’il engage d’autres paires de molécules
présentes à la membrane du lymphocyte T et
de l’APC → les molécules de Co stimulation.
Les plus importantes sont les CD28 : il s'agit
d'un dimère à la surface du LT qui peut
reconnaitre plusieurs molécules comme le
CD80 et le CD86 (molécule de costimulation)
cette interaction va faire passer un signal
nécessaire à l'activation du lymphocyte T. Sans
ce signal le lymphocyte T meurt ou est
incapable d'agir → anergie.
Les lymphocytes T sont en majorité naïfs or toutes les cellules exprime des HLA donc les LT ne doivent pas
réagir au HLA du soi sinon MAI, pour que l'activation est lieu il faut aussi engager les molécules de Co
stimulation qui sont présente sur les APC ! le LT naïf ne s’activera qu’au contact des APC → la cellule
dendritique étant l’APC professionnelle.
(rappel : APC = CPA = cellule présentatrice de l’antigène)
Il n’y a pas d’activation du lymphocyte T naïf sans signal de costimulation !!
→ Si on inhibe ou active ces voie de Co stimulation on peut soigner les cancers et maladies auto-immunes :
notion fondamentale pour expliquer des thérapeutiques encore utilisées de nos jours.
Une fois le lymphocyte T engagé par son CD28 grâce au CD80 et CD86, il s’active mais il y a une autre
molécule qui apparaît : Le CTLA 4 ou CD152 qui a des propriétés de reconnaissance du CD80 10x supérieur
qui va réguler négativement le lymphocyte T. La régulation négative du système immunitaire est vitale.
NB : Ce qui rend les gens malades ce sont les réactions immunitaire (choc, etc) et non pas les éléments
pathogènes en eux même !
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→ Donc une fois que le lymphocyte T a été activé il sera très vite mis au repos par ce système « CTLA4 »
Lors de l'infection ces lymphocytes vont proliférer «comme des malades», on active 100 TCR sur les 500
millions existant. A chaque réponse immunitaire on utilise quelque milliers de lymphocytes (plusieurs
lymphocyte pour un même TCR) ce qui est très insuffisant pour engendrer une réponse. Il vont devoir se
multiplier ce qui qui va être enclenché par le signal 3 → signal de prolifération, produit par l'interleukine 2
produit par le LT lui-même.
Quand on active des lymphocytes il vont mourir une fois que l'antigène disparaît.
Quand on nait on a 2000 lymphocyte par microlitre et quand on meurt on a toujours 2000 lymphocyte par
microlitre, quand vous activez un lymphocyte T, ils vont entrer dans une mort programmé et ne survivront
pas après l’infection. Les seuls qui survivent sont les Lymphocyte T mémoire
Il y a un anticorps monoclonal qui peut empêcher l’interaction entre le CTLA4 et CD80 ce qui va empêcher
l’inactivation du lymphocyte T et le rendre « très méchant »
Cet anticorps est utilisé dans le traitement des
tumeurs comme le mélanome métastatique de stade
4 qui donne une espérance de vie de 5 mois,
l’inactivation du lymphocyte T va empêcher la
tumeur d’établir une tolérance avec le système
immunitaire
Il existe aussi des molécules qui ont une affinité pour
CD80 et empêcher l’interaction avec CD28 ce qui va
bloquer les voir de Co stimulation de la cellule
dendritique : c’est le cas du Bélatacept™ que l’on
donne aux personnes transplantés pour éviter le
rejet.
3) Origine et régulation du signal 2, lien entre immunité acquise et innée
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La cellule dendritique appartient à l'immunité inné, qui va intégrer plusieurs type de signaux de
l'environnement qu'elle est capable de percevoir, et module la quantité de molécules de Co stimulation à sa
surface. Les signaux de danger vont pouvoir agir sur elle grâce au CLR,NLR et TLR (toll like receptor)on ne
parlera que des TLR.
Mr Hoffman a eu le prix Nobel la semaine dernière, en travaillant sur les drosophiles, il a découvert que les
molécules Toll sont importante pour l'immunité inné, et elle existe chez l'homme .
Il y a 10 TLR qui reconnaissent des motifs moléculaires non présents chez l’individu :
- TLR9 : ADN bactérien
- TLR7 : ARN viraux
- TLR 4 : LPS bactérien
- TL5 : flagelline (protéine qui constituent les flagelles des bactéries)
A chaque stress cellulaire (coup de soleil, irradiation, inflammation,…) la cellule dendritique et capable de
le savoir et va interpréter ces signaux de danger et va activer les lymphocytes T.
L’adjuvant (sel d’albumine) va faire mourir les cellules au point d'injection et va activer les cellules
dendritique qui va exprimer des tonnes de molécules de Co stimulation qui vont à leur tour activer le
lymphocyte T.
Sans signaux de danger on ne peut pas vacciner le patient→ rôle prédominant des signaux de Co
stimulation signal 2 dans la réponse immunitaire.
4) La synapse immunologique
Le LT est très mobile et va rencontrer la cellule
dendritique qui va exprimer un peptide que le
TCR va reconnaître ce qui va entrainer des
phénomènes a la surface des deux cellules et créé
une synapse immunologique, phénomène qui
prend environ 30 min.
Lors des signaux de danger, la cellule dendritique
arrête de phagocyter et se mobilise vers les
ganglions et exprime des molécules de Co
stimulation, elle est prête pour activer le
lymphocyte T.
La synapse est composé des deux membranes cellulaire or la membrane est composé de nombreuse
protéines de taille très variable il y en a des grande et des petite or le TCR et HLA sont très petite.
A la surface du lymphocyte T naïf il n’y a aucune raison pour que le TCR interagisse avec HLA car il y a de
très grande protéines (CD45 et CD43 sur le schéma) qui sont fortement glycosylées avec les acides salique
qui les chargent négativement, elles ont tendance à ce repousser ce qui empêchent le système de se mettre
en place.
→ Les cellules chargées négativement se repoussent
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Il existe à la surface du lymphocyte T des intégrines capable de s'auto reconnaitre de façon non spécifique,
le LT dans le ganglion va coller aux APC grâce au TCR, et les intégrines peuvent interagir. Le LT va faire
exprimer d'autre molécules d'adhésion et il va se faire une synapse entre les deux cellules, ce qui va être
optimum a la reconnaissance du TCR et du CMH
Toute la membrane va se réorganiser pour que a l’intérieur de la synapse on observe une ségrégation des
grosses protéines vers l’extérieur et les TCR vont se concentré au centre ce qui va fortement augmenter
leur concentration et donc favorisé la liaison entre TCR et CMH malgré leur faible affinité (grâce a la célèbre
loi d’action de masse).
Le CD28 va organiser
la synapse.
VII.
Conséquence de la stimulation
1. Expression molécule d'activation
Il y a apparition de molécule a la surface du LT (molécules d'activation) non présentes à l’état de repos :
–
HLA de classe 2 : le LT au
repos n'exprime pas de
HLA
de
classe
2,
notamment les HLA DR,
DP ou DQ. Pour trouver les
lymphocytes T activés il
suffit de trouver les
protéines HLA II.
–
CD25 : c’est une des
chaines du récepteur à
l’interleukine II qui est le
récepteur qui permet la
prolifération du LT.
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2. Fonction cytotoxique
- le CD40L ou CD154 régit la
commutation
isotopique
du
lymphocyte B, si déficit de CD40L en
lymphocyte T alors cela entraine un
déficit en anticorps car pas de signal
au lymphocyte B.
- le FAS L ou CD95 induit la mort des
LT au bout de 4 à 5 jours d'activation.
Si on tue les cellules infecté cela
freine la prolifération du virus ensuite
les anticorps empêcheront au virus de
pénétrer les cellules
3. Circulation et adressage des lymphocytes T
L'homme n'est pas un sac avec un
système immunitaire dedans, les
chimiokines
permettent
la
circulation des cellules du système
immunitaire
dans
l'organisme,
chaque tissu exprime une carte
d'identité avec ces molécules, les
cellules qui circule possède des
récepteurs a certaine de ces
molécules et elles iront exactement
là où elles doivent aller
Les récepteur CCR5, CCR4 sont des
récepteur très important pour la
reconnaissance des chimiokines.
Certaines tumeurs produisent du NO
qui va réagir avec ces récepteur et
les détruisent et empêchent le
système immunitaire de la voir.
Les métastases vont migrer car elles possèdent des récepteur aux chimiokines pour les chimiokines de
certain tissu comme le foie, les os etc..
les cellule souche de la moelle osseuse possède des récepteur aux chimiokines qui reconnaissent les
chimiokines produite dans la moelle cela permet de faire migrer ses cellules souches dans la moelle
osseuse c’est «muy importante»
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RETENEZ QUE:
- Le lymphocyte T est une cellule qui a TCR et qui est CD3+
- Il y en a des CD4+ et des CD8+, les CD4 reconnaissent les HLA II et les CD8 les HLA I
- HLA II pour protéine de l’extérieur et HLA 1 pour protéine de l’1térieur (petit moyen mnémotechnique)
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