Le Lymphocyte T ILLUSTRATIONS 2ème Année de Pharmacie

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1 Le Lymphocyte T ILLUSTRATIONS 2ème Année de Pharmacie
FCB Le Lymphocyte T ILLUSTRATIONS N. ROGER - Labo Immunologie - Fac . Pharmacie LILLE

2 Le Lymphocyte T Caractéristiques
Caractéristiques membranaires : les principaux marqueurs T Le lymphocyte T tient son nom du site de maturation : le thymus Cette cellule lymphoïde se caractérise par des récepteurs membranaires TCR : Fonction : reconnaissance du peptide antigénique = épitope linéaire associé à une molécule du CMH du soi. Cet Ag sera présenté par une CPAg ou par des cellules infectées par un virus/bactérie, des cellules cancéreuses ou des greffons Présente un court segment cytoplasmique Ne transmet pas les signaux intracellulaires Associé au CD3 CD3 : 4 chaînes - constitué - d ’un homodimère zz (zeta, zeta) associé à des hétérodimères ge(gamma, epsilon)et de (delta,epsilon) - Les différents composants du CD3 possèdent un important domaine cytoplasmique dont la fonction est de transmettre un signal d ’activation intracellulaire lorsque le TCR est engagé dans une interaction avec l ’Ag - Possède des sites ITAM (Immunostimulatory Tyrosine-based Activation Motifs) au niveau des segments intracellulaires ce qui permet l ’interaction avec des protéines kinases --> transduction du signal Le CD3 assure la transduction des signaux provoqués par l ’interaction du TCR avec l ’Ag Chaque Lc Tab n ’exprime sur sa membrane qu ’une seule espèce moléculaire de chaine b et une (parfois2) chaines a. Complexe TCR / CD3 « T Cell Receptor » TCR ab 90% gd 10% KUBY, Immunologie, DUNOD, 2001) Ed CD3 4 chaînes associées en dimères ITAM = Immunostimulatory Tyrosine-based Activation Motifs »

3 LcT helper  CD4 CPAg CD4 - une seule chaîne contenant 4 domaines
- se lie à la région non polymorphique des molécules du CMH de cl II CPAg

4 CPAg LcT CD8  CD8

5  Marqueurs pan T CD2 - CD5 - CD7 - CD3 et mol. d ’adhésion) CD28
 Molécules co-activatrices et mol. d ’adhésion) CD28 CTLA-4 CD40L Intégrine, sélectine

6 LYMPHOPOIESE T Cellule souche  Lymphocyte T mature naïf
Coupe de thymus Localisation : Thymus Thymus : Organe central de différenciation des LcT à partir de précurseurs = prothymocytes dérivés de cellules souches lymphoïdes de la MO Elles sont dites alors doublement négatives (DN) car elles n ’expriment aucun des récepteurs CD4 ni CD8 La différenciation intrathymique comprend: - le réarrangement des segments génétiques codant les chaînes des récepteurs T - l ’expression de ces récepteurs associés à la molécule CD - la multiplication des thymocytes - la sélection des thymocytes par les molécules du CMH et les peptides qui leur sont sont associés Rappel : structure du thymus - 2 lobes entourés d ’une fine capsule de tissu conjonctif, chaque lobe est divisé en lobules par des cloisons conjonctives - zone superficielle = cortex = zone corticale riche en thymocytes divisée en - cortex superficiel = contient des grandes cellulesT blastiques en division , exprimant CD1 et CD2 , en contact avec des cellules épithéliales nourricières (CMH cl I et clII) cortex profond = contient des LcT immatures plus petites exprimant le TCR, et CD2, CD3, CD4, CD5, CD8, CD10 et CD71. Ces thymocytes sont au contact de cellules épithéliales organisées en reseau (cellules réticulaires), de cellules dendritiques et de macrophages. L ’immense majorité des thymocytes meurent par apoptose et sont phagocytés par les macrophages à la jonction corticomédullaire Thymus d ’un NNé (Bresse, Morphologie et physiologie, ed Larousse,1968) Médulla Cortex Corpuscule de Hassall Enveloppe conjonctive Structure d ’un lobule thymique Trame conjonctive

7 Différenciation intrathymique
Histologie Différenciation intrathymique Les évènements cellulaires Maturation et sélection des LcT : - Point de départ : Les cellules progénitrices formées lors de l’hématopoièse dans la MO ou le foie fœtal, pénètrent dans le cortex superficiel du thymus. Au contact de cellules épithéliales nourricières, elles se multiplient très rapidement dans le cortex.Ces cellules sont alors qualifiées de cellules proT CD44+ CD25+. Cette prolifération est induite par des cytokines. - Dans le cortex moyen, les thymocytes de taille plus petite entrent en contact avec les cellules épithéliales réticulaires . Ce contact représente une 1ere épreuve de sélection (sélection positive). Si le thymocyte surmonte cette épreuve --> vie Si échec --> mort par apoptose Dans la zone corticomédullaire, 2eme interaction cellulaire cette fois entre les thymocytes survivants et des DC. (2ème épreuve = sélection négative) S i épreuve surmontée : survie du thymocytes Si échec : mort Les thymocytes ayant surmonté ces épreuves de sélection ont acquis le répertoire des LcT et sont aptes à reconnaître les exoAg présentés par le CMH du Soi : ce sont des LcT maturee naïfs Ils sortent du thymus par voie veineuse ou par voie lymphatique pour rejoindre la circulation générale (Revillard, Immunologie, 4e ed De Boeck Universite, 2001)

8 Les évènements membranaires
DN Lorsqu’elles parviennent au thymus, les cellules souches hématopoiétiques n ’expriment pas les molécules de surface caractéristiques des cellules T comme le TCR, le CD3 , le CD4 ou le CD8. Ils sont alors qualifiés de double négatifs DN (par rapport à ces marqueurs). Mais ils portent d ’autres marqueurs notamment le CD44 (molécule d ’adhésion) et le CD25 (qui est la chaîne a du récepteur de Il2) qui marquent la progression dans le développement de la lignée T. Puis les cellules réduisent l ’expression du CD44 et commencent à réarranger les gènes du TCR (intervention des gènes RAG& et RAG2 = gène activant la recombinaison --> enzyme) Apparaît aussi le CD3. Les thymocytes qui effectuent des réarrangements productifs des gènes des chaînes g et d se développent en cellules T gd CD3+ double négatives (par rapport au CD4 et au CD8). Cette population ne représente qu ’un faible pourcentage des Thymocytes (5%) La plupart des thymocytes double négatifs progressent dans une voie différente: ils cessent de proliférer et commencent à réarranger les gènes de la chaîne b du TCR et expriment le CD3. Cette chaîne b se combine à une glycoprotéine membranaire appelée pré Ta, le tout s ’associe au CD3 pour former le pré TCR. Ce pré TCR permet l ’expression du CD4 et du CD8 Puis un réarrangement de gène permet la production de la chaîne a On aboutit donc à la formation de cellule T avec un TCR ab et les marqueurs CD4 et CD8 = double positives DN La poursuite du développement des thymocytes est subordonnée aux interactions du TCR avec des complexes peptides-molécules du CMH qui sont exprimés à la surface des cellules épithéliales thymiques. : les épreuves de sélection DP DP SP SP (GENETET, Immunologie, EM inter ed.,3e ed.,1997)

9 Les évènements génétiques : Synthèse des chaînes du récepteur T
Organisation des gènes semblable à celle des gènes des Ig Exemple : TCR ab Les gènes qui codent pour les chaînes ab et gd ne sont exprimés que dans les cellules de la lignée T. Ils constituent 4 familles de gènes , chacune codant pour une chaîne L ’organisation des gènes est comparable à celle des Ig avec : Localisation chromosomique a ( Va - Ca) chr 14 b (Vb - Cb) chr 7 g (Vg - Cg) chr 7 d (Vd - Cd) chr 14 Va Vb Va Va Vb Ca Cb Gènes codant pour les domaines variables V Ca DUNOD, 2001) V (famille des gènes V) Va - Vb D (gènes de diversité) Vb - Vd J (gènes de jonction entre les domaines V et C Ed Domaine trans membranaire KUBY, Immunologie, Gènes codant pour les domaines constants C Ca - Cb /Cg -Cd Domaine intracellulaire

10  Diversité combinatoire et jonctionnelle
Réarrangement et expression des gènes a et b du TCR JANEWAY, TRAVERS De Boeck Université Immunobiologie 2e ed., 1997)

11 Mécanismes généraux d ’activation des LcT
Un petit nombre de Lc poursuit sa différenciation et acquiert le phénotype de Lc matures CD4+ CD8- ou CD4- CD8+ - une zone medullaire pauvre en thymocytes Ces cellules se trouvent au sein de la médullaire au contact de macrophages, de DC et de cellules épithéliales. Ces cellules épithéliales de la médullaire se regroupent en corpuscules de HASSAL = agrégats concentriques Les thymocytes pénètrent dans la circulation sanguine à travers les parois des veinules postcapillaires à la jonction de la corticomédullaire 1) Conjonction de 2 signaux 1er signal : Ag /CMH et le TCR

12 (BARAS, LICHTMAN, Cellular and Molecular Immunology, Saunders ed., 5e ed., 2003)

13 2) Formation de la synapse immunologique
Synapse immunologique ou radeau Tous les récepteurs et leurs ligands contribuent à la formation de la synapse ou radeau. Les TCR se lient à la structure antigénique CMH peptide et les complexes se déplacent pour se regrouper . Les autres couples ligands sont refoulés à la périphérie du radeau De Boeck ed., 3 ed,2002) ROITT,Immunologie,

14 Formation de la synapse immunologique
Avant la reconnaissance de l ’Ag , les différents récepteurs du LcT et les molécules ligands des CPAg se trouvent dispersés dans la membrane des cellules. Quand un LcT reconnaît le peptide Ag prészenté par une CPAg, , les récepteurs T et leurs ligands respectifs présents sur la CPAg subissent une redistribution au sein de la membrane plasmique formant ainsi une synapse avec : - au centre un complexe central d ’activation supramoléculaire ( cSMAC) - en périphérie: le complexepériphérique d ’activation supramoléculaire (pSMAC) Saunders ed., 5e ed., 2003) (BARAS, LICHTMAN, Cellular and Molecular Immunology,

15 3) Transmission du signal de l ’ext. vers le noyau via le cytosol
CPAg LcT L ’induction de signaux intracellulaire au cours de l ’activation des LcT La reconnaissance de l ’Ag présenté en association au CMH à la surface d ’une CPAg par le TCR d ’un LcT induit des signaux : - en premier lieu : phosphorylation de la chaîne zéta du CD3 - activation de la ZAP 70 - phosphorylation et activation d ’enzymes - ces enzymes activent des facteurs de transcription qui iront se fixer sur des gènes promoteurs impliqués dans la réponse T ( par ex : production de cytokines Saunders ed., 5e ed., 2003) (BARAS, LICHTMAN, Cellular and Molecular Immunology,

16 Organes lymphoïdes secondaires Tissus périphériques
Reconnaissance de l ’Ag Activation Expansion clonale Différenciation Fonctions effectrices Activation des macrophages, cellules B .. Activité cytotoxique sur les cellules cibles Organes lymphoïdes secondaires Tissus périphériques Les étapes de la réponse T La reconnaissance de l ’Ag par les cellules T induit - la production de cytokines comme par ex l ’IL-2 - l ’expansion clonale qui est sous la dépendance de l ’action autocrine de l ’IL2 - la différenciation des cellules T en cellules effectrices ou en cellules mémoire. Dans la phase effectrice de la réponse T: - les LcT CD4 en reconnaissant l ’Ag vont produire des cytokines qui pourront agir sur les LcB ou sur les macrophages par exemple - les LcT CD8 cytotoxiquesq auront une activité cytotoxique sur les cellules présentant l ’Ag Saunders ed., 5e ed., 2003) (BARAS, LICHTMAN, Cellular and Molecular Immunology,

17 Dualité LcT CD4+ h1 = Th1 LcT CD4+ h2 = Th2
Différenciation des LcT CD4+ IL12, IFNg et le TGFb favorise la différenciation en cellules Th1 IL4 favorise la différenciation en LTh2 Les cytokines produites respectivement par les Th1 ou TH2 influent sur les fonctions effectrices de ces cellules De Boeck ed., 3 ed,2002) ROITT,Immunologie,