Les cytokines

Définition Les cytokines sont des molécules qui permettent la communication entre les cellules du système immunitaire. Ce sont généralement des molécules solubles, mais certaines existent également sous forme membranaire. Ce sont des protéines ou des glycoprotéines relativement petites (PM<30KDa).

Cytokines Effets autocrines Paracrines Endocrines ex: IL-2

Les cytokines régulent l’activation, la prolifération et la différenciation des cellules cibles

Propriétés générales des cytokines Les cytokines se lient à des récepteurs spécifiques sur la membrane de leur cellules cibles. Elles déclenchent des voies de transduction qui modifient l’activité enzymatique et l’expression des gènes dans ces cellules. Elles régulent la réponse immunitaire: en stimulant ou en inhibant la prolifération et/ou la différenciation des cellules. en régulant la sécrétion des Ac ou d’autres cytokines. en induisant la mort programmée de la cellule cible dans certains cas.

Modèle général de transduction du signal activé par les récepteurs de cytokines.

Modes d’action des cytokines

Modes d’action des cytokines Une cytokine ayant différents effets biologiques en fonction de la cellule cible a une action pléïotropique. Les cytokines qui induisent des fonctions semblables sont dites redondantes. Quand l’effet combiné de deux cytokines est plus grand que celui des effets de chaque cytokine pris séparément: synergie. Quand les effets d’une cytokine inhibe ceux d’une autre cytokine: antagonisme. Lorsque l’action d’une cytokine sur une cellule cible conduit cette dernière à produire d’autres cytokines: induction en cascades.

Les cytokines ont de nombreuses fonctions biologiques

La réponse inflammatoire

L’inflammation Signe: douleur, rougeur, chaleur au site d’infection: augmentation du diamètre vasculaire (vasodilatation), donc augmentation du volume sanguin, ce qui chauffe le tissu et le fait rougir. La perméabilité vasculaire augmente provoquant une fuite de fluide (contenant les leucocytes) qui s’accumule dans le tissu infecté et donne un oedème. L’activation des macrophages, cellules dendritique et mastocytes par les PAMP conduisent à la libération de cytokines pro-inflammatoires (TNF-a, IL-1 et IL-6). Les leucocytes recrutés vont amplifier la réponse en secrétant de nouveaux médiateurs. La réponse inflammatoire se conclue par l’élimination du pathogène et l’initiation de la réparation des lésions et l’induction d’une réponse adaptative.

Six familles de cytokines

Les cytokines de la Famille des IL-1 Sont secrétés très tôt au cours de la réponse immunitaire par les cellules dendritiques, monocytes ou macrophage. Leur secretion est stimulée par la reconnaissance d’Ag viraux, parasitaires ou bactériens par les récepteurs de l’immunité innée. Sont généralement pro-inflammatoires: augmentent la perméabilité des capillaires et amplifient la migration des leucocytes vers les tissus infectés. Activation des LB et des LT lors de la réponse adaptative.

Les hématopoïétines Les membres de cette famille présentent des simillarités structurales mais induisent différentes fonctions: -IL-2 déclenche la prolifération des LB et LT. -IL-6 induit la différenciation des LB en plasmocytes. -IL-4 et IL-12 induisent la différenciation des LTH en différentes sous-populations. Ils ne sont pas tous impliqués dans des fonctions hématopoïétiques (contrôle de la différenciation des cellules sanguines dans la MO).

Famille des interférons Interférons de type I (INFa et INFb) empêchent la réplication des cellules infectées par les virus. L’interféron de type II (INFg): oriente l’aide par les LT vers le type TH1, induit l’activation des macrophages et la différenciation des LTc. Tous les interférons agmentent l’expression des molécules du CMH à la surface des cellules, ce qui accroit leur capacité de présentation de l’Ag.

Les interférons induisent un état antiviral par la synthèse de protéines antivirales qui bloquent la traduction des ARN messagers viraux en protéines virales

Famille des nécroses de tumeurs Le TNFa (Tumor necrosis factor) est une cytokine pro-inflammatoire. Il a une action anti-tumorale, anti-parasitaire et anti-virale. Les autres membres de cette famille jouent un rôle dans la différenciation et l’homéostasie des LB. CD40L est une cytokine exprimée à la surface des LT nécessaire à la signalisation de la différenciation des LB. FasL induit l’apoptose en se fixant sur récepteur spécifique Fas.

L'apoptose induite par les "récepteurs de mort", TNFR1 et FAS

La familles de l’IL-17 Les IL-17 (17A,17B,17C,17D et 17F) sont pro-inflammatoires. L’IL-17E favorise la différenciation des TH2 anti-inflammatoire et réprime la réponse TH17: rétroaction négative.

Les chimiokines Contrôlent la migration des cellules immunitaires vers les organes lymphoïdes ou vers le site d’inflammation. Parmi elles on compte IL-8 qui recrute les polynucléaires neutrophiles.

Les chimiokines

Les cellules du système immunitaire sont controlées par un réseau de cytokines

Balance Th1/Th2

Balance Th1/Th2 Les cellules Th1 dirigent l’immunité cellulaire qui permet d’éliminer les pathogènes intracellulaire, les cellules cancéreuses et de prévenir les réactions d’hypersensibilité de la peau. Les cellules Th2 dirigent l’immunité humorale permettant la destruction des organismes extracellulaires grâce aux anticorps sécrétés. L’équilibre entre les deux sous populations de lymphocytes T permet de maintenir une homéostasie fonctionnelle générant une réponse immunitaire appropriée . Le paradigme Th1/Th2 est considéré comme déterminant dans l'immunopathologie des maladies allergiques.