Les réponses immunitaires aboutissent à la production de lymphocytes effecteurs spécifiques : plasmocytes synthétisant les Ac (réponse humorale) et lymphocytes T cytotoxiques et/ou libérant des lymphokines (réponse cellulaire). De plus, d'autres lymphocytes et d'autres cellules (macrophages, monocytes, cellules dendritiques) favorisent ou inhibent la multiplication et la différenciation de ces lymphocytes effecteurs. Enfin, le résultat final de l'intervention des effecteurs et leur localisation peut dépendre de cellules variées (plaquettes, polynucléaires, mastocytes, macrophages, cellules endothéliales et lymphoïdes) (tableau V-I). Toutes ces cellules constituent les cellules de l'immunité qui se définissent par leur morphologie, leurs fonctions, leurs produits de sécrétion et leurs marqueurs de surface.
Elles agissent les unes sur les autres ainsi que sur des cellules qui ne font pas partie des cellules de l'immunité, par l'intermédiaire de molécules sécrétées (cytokines) et de molécules de surface. De plus, les autres cellules de l'organisme peuvent également modifier le comportement des cellules de l'immunité grâce à certaines cytokines. Les principales cytokines sont :
* les interleukines 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10... (IL1, IL2, IL3, ...),
* les facteurs de croissance : granulocyte-macrophage (GM-CSF), granulocyte (G-CSF) et macrophage colony stimulating factors (M-CSF),
* les facteurs toxiques : tumor necrosis factors (TNF a et ß ),
* les facteurs inhibiteurs : transforming growth factor ( TGFß ) etc... (voir VIII.1.4.1.chapitre VI).
Ces différentes molécules sécrétées agissent à condition qu'elles rencontrent à la surface des cellules cibles les récepteurs correspondants. Lorsque la molécule se lie à son récepteur, un signal issu de ce dernier modifie l'activité de la cellule cible.
Les interactions entre les cellules de l'immunité, ainsi que les interactions entre ces dernières et les autres cellules, sont favorisées par la présence de molécules de surface : les molécules d'adhésion . En effet, les cellules ayant sur leur membrane cytoplasmiques des molécules complémentaires vont se lier ensemble et agir l'une sur l'autre avec une plus grande efficacité. Ces molécules sont les intégrines, les adressines, les molécules de domiciliation, ... . Certaines des molécules de surface et des cytokines sont des molécules costimulantes. Lorsque ces différentes molécules membranaires rencontrent leurs ligands sur une autre cellule, un signal prend naissance à partir de ces molécules de surface et de ces ligands qui entraîne des changements fonctionnels dans chacune de ces cellules.

I-ORIGINE DES CELLULES DE L'IMMUNITE

Lymphocytes, macrophages, cellules nulles, cellules dendritiques et granulocytes ainsi que plaquettes et globules rouges proviennent d'une même cellule (hematopoïetic stem cell = HSC) ou cellule souche pluripotente (CFU-S = colony forming unit souche) présente dans la moelle osseuse chez l'adulte, (dérivant elle-même d'une cellule souche totipotente), capable de s'autoreproduire et de donner ensuite les différentes lignées hématopoïétiques.
A partir des CFU-S, en présence de cytokines (les "colony stimulating factors"), les précurseurs médullaires prennent naissance : ceux des lymphocytes/NK (Common Lymphoid Precursor : CLP) , des mastocytes et les CFU-C (CFU-commited) dont les CFU-E (CFU des érythrocytes), les CFU-MEG (CFU des mégacaryocytes), les CFU-MG (CFU des macrophages-granulocytes neutrophiles), des CFU-EO (CFU des éosinophiles) et des CFU-B (CFU des basophiles) (figure V-1a). Les étapes de différenciation de ces cellules sont en rapport avec la mise en oeuvre de facteurs de transcription appropriés à chaque type cellulaire.

II-LES CELLULES

II-1. Les lymphocytes

II-1.1./ Généralités
Les lymphocytes sont répartis dans tout l'organisme, mais ils se concentrent plus particulièrement dans certains organes lymphoïdes :
* soit centraux : thymus et moelle osseuse (chez les mammifères) ou thymus et bourse de Fabricius = BF (chez les oiseaux) ;
* soit périphériques : rate, ganglions et amas lymphoïdes des muqueuses. Les lymphocytes existent également dans le sang circulant et la lymphe ainsi que disséminés dans le tissu conjonctif.
Au nombre de 2x1012, les lymphocytes représentent 1% de la masse totale de l'organisme.
Ces cellules lymphoïdes se distinguent d'après leur aspect en lymphocytes et plasmocytes, et selon leur fonction en lymphocytes T, B et NK.
II-1.1.1./ Morphologie
Leur taille (7 à 15 mm) permet de parler de lymphocytes petits (figure V-1b), moyens ou grands (figure V-1c). On y inclut les lymphoblastes (15 à 30 mm). Les petits lymphocytes surtout ont un rapport nucléocytoplasmique élevé et peu d'organites cytoplasmiques. Le noyau est dense avec un nucléole peu visible. Les grands lymphocytes sont souvent granuleux.
Les lymphoblastes ont un cytoplasme plus important que celui des lymphocytes, riche en ribosomes (ARN), donc basophile. Le noyau contient peu d'hétérochromatine mais un large nucléole y est bien visible.
Les plasmocytes (12 à 14mm) (figure V-1d) ont une forme ovoïde, avec un noyau ovale situé dans la partie étroite du cytoplasme, contenant de la chromatine en rayons de roue. Le cytoplasme est très riche en ergastoplasme (reticulum endoplasmique rugueux) et mitochondries. Les plasmocytes représentent la forme la plus différenciée des lymphocytes B pour la sécrétion d'Ig.
II-1.1.2./ Sous-populations de lymphocytes
En fait, la morphologie ne permet pas de préjuger des fonctions des lymphocytes sauf pour les plasmocytes qui sont des cellules lymphoïdes sécrètant les Ac. Pour identifier les différentes populations et sous-populations de lymphocytes, il faut faire appel à des propriétés qui leur sont propres et surtout à des marqueurs de surface particuliers.
Les lymphocytes portent, sur leur membrane cytoplasmique, soit des Ag ubiquitaires tels que les Ag majeurs d'histocompatibilité, soit des Ag de différenciation présents sur toutes ou seulement certaines cellules lymphoïdes, mais qui parfois peuvent se retrouver sur des cellules non lymphoïdes. C'est certains de ces Ag qui permettent de définir des sous populations de lymphocytes. Pour identifier ces Ag de surface, on utilise des Ac spécifiques, soit dans des tests de cytotoxicité en présence de C (tests au bleu trypan ou à l'éosine, qui colorent les cellules mortes, ou test utilisant des cellules cibles marquées au préalable avec le chrome 51), soit, surtout, dans des méthodes d'immunomarquage de membrane associées à la cytométrie en flux.
Les Ac peuvent être produits contre des alloantigènes de souris en immunisant une souche de souris ne possédant pas l'alloAg avec des cellules d'une souche porteuse de cet Ag, ou mieux en utilisant comme souche immunisée des souches congéniques.
On peut aussi obtenir des Ac contre des Ag de surface des lymphocytes, en immunisant par exemple des souris avec des lymphocytes humains, puis en absorbant les antisérums avec des cellules ne portant pas l'Ag que l'on veut détecter. Actuellement, on fait essentiellement appel aux Ac monoclonaux produits par des hybridomes. Ces Ac monoclonaux (initialement deux principales séries : série OKT (Ortho) et Leu (Becton-Dickinson), d'abord produits chez la souris puis chez d'autres espèces, ont permis de classer les Ag membranaires des cellules du sang de l'homme en "clusters" ou groupes de différenciation (CD). Les Ac de chaque groupe reconnaissent, soit un même épitope, soit des épitopes différents sur une même molécule de surface des leucocytes, des plaquettes, des GR ou même d'autres cellules.
Les lymphocytes ont d'abord été séparés en 3 grandes populations : les lymphocytes T, B, et nuls. Ces derniers correspondent aux lymphocytes K et aux cellules NK et LAK qui représentent le même type cellulaire dans des états fonctionnels particuliers. Ils sont dits nuls, car n'exprimant aucun des principaux marqueurs de surface des T ou des B. Seuls les lymphocytes T et B portent à leur surface des récepteurs pour les Ag avec lesquels ils sont appelées à réagir : TcR pour les T et BcR pour les B.
II-1.1.3/ Origine des précurseurs des lymphocytes
Les précurseurs des lymphocytes T, B et NK se trouvent dans le foie foetal (Photo) ou la moelle osseuse de l'adulte. Ces deux organes, en plus d'autres fonctions, se comportent comme des organes lymphoïdes centraux, source de précurseurs lymphocytaires mais aussi siège de différenciation des lymphocytes B.
La moelle osseuse est un organe richement vascularisé ce qui autorise la circulation des cellules. Le sang pénètre dans l'os par une artère afférente qui se divise en vaisseaux de plus en plus fins (réseau capillaire) prolongés par des sinus. Le sang quitte la moelle par des veines qui émergent de l'os. Il n'y a pas de circulation lymphatique. Un stroma conjonctif assure le microenvironnement cellulaire nécessaire à la multiplication et à la différenciation des lignées cellulaires. Ce tissu est formé de fibres conjonctives (tissu de soutien), de cellules réticulaires (synthèse des fibres de réticuline partiellement constituées par du collagène), de macrophages, d'adipocytes et de terminaisons nerveuses (voir paragraphe II-1.3.1 et figure V-5b).
Dans la moelle, les cellules souches donnent des cellules pro-B et pro-T qui se différencieront irréversiblement dans les organes lymphoïdes centraux (bourse de Fabricius ou moelle osseuse pour les B et thymus pour les T), puis colonisent ensuite les organes lymphoïdes périphériques (rate, ganglions, tissus lymphoïdes diffus). Les cellules NK se différencient en très grande majorité dans la moelle osseuse et très minoritairement (0,1%) dans le thymus.
Il est à noter qu'au début de la gestation l'organe hématopoïétique essentiel est le foie foetal. Puis l'activité hématopoïétique de celui-ci régresse tandis que celle de la moelle osseuse augmente.

II-1. 2. / Les lymphocytes T et le thymus
II-1.2.1 / Généralités
Ils sont dits T car leur lieu de différenciation majeur est le thymus. Le thymus est l'un des 2 organes lymphoïdes centraux avec la bourse de Fabricius chez les oiseaux et la moelle osseuse chez les mammifères. Il provient de l'endoderme de la 3ème et 4ème poche branchiale chez les oiseaux et de la 3ème seulement chez les mammifères. L'ectoderme des fentes branchiales correspondantes participerait pour certains auteurs à la constitution du thymus, mais cela paraît douteux puisqu'un thymus fonctionnel se développe après la seule greffe d'une 3ème poche branchiale d'un foetus de souris de 10 jours chez une souris nude nouveau né congénitalement sans thymus (figure V-2).
C'est un organe lympho-épithélial primaire ou central constitué par un réticulum de cellules épithéliales (Photo) formant un tissu spongieux dans lequel se logent des lymphocytes nommés thymocytes (figure V-3a).
On distingue trois zones dans le thymus : la zone sous-capsulaire située juste sous l'enveloppe fibreuse du thymus et le long des parois radiaires qui en partent, la corticale très riche en lymphocytes dont les cellules épithéliales ont beaucoup d'Ag d'histocompatibilité de classe II et peu d'Ag de classe I, enfin la médullaire (zone la plus profonde) très riche en cellules épithéliales ayant une forte densité en Ag d'histocompatibilité de classe I et une quantité variable d'Ag de classe II. Des macrophages sont présents surtout dans la corticale où ils sont pauvres en Ag de classe II membranaires. La médullaire et principalement la jonction cortico-médullaire contiennent des cellules dendritiques. On peut comparer la forme générale tridimensionnelle de la médullaire à un corail à branches, la corticale recouvrant l'ensemble. Le tout est enveloppé dans une capsule conjonctive de laquelle partent des cloisons séparant les branches du corail les unes des autres. Chacune des branches est constituée par la paroi conjonctive, la corticale et la médullaire et porte le nom de lobule. Les lobules communiquent entre eux par la partie la plus centrale de la médullaire. Dans la portion médullaire commune à plusieurs lobules, peut exister un agrégat de cellules épithéliales agencées comme dans un bulbe d'oignon : le corpuscule de Hassall (Photo). Le thymus contient aussi un petit nombre de cellules myoïdes et des cellules nourrices (Nurse). Ces dernières se présentent, après isolement à partir d'un thymus dissocié, comme de grosses cellules hébergeant plusieurs thymocytes dans leur cytoplasme. En fait, il pourrait s'agir de la forme prise par les cellules épithéliales de la corticale lorsqu'elles sont en suspension. Un petit nombre de lymphocytes B a pu être identifié dans le thymus normal au niveau de la zone médullaire.
Les artères pénètrent dans le thymus par les parois conjonctives et se divisent en plusieurs branches. De nombreuses artérioles et veinules sillonnent la jonction cortico-médullaire. Elles sont réunies les unes aux autres par un réseau capillaire formant des anses au niveau de la zone sous-capsulaire. Les capillaires sont entourés d'une membrane basale et d'une couche de cellules épithéliales. Le thymus ne possède pas de lymphatiques afférents mais seulement des lymphatiques efférents provenant de la médullaire (Photo).
Le système nerveux autonome est représenté au sein du parenchyme thymique par des fibres à noradrénaline, dopamine, sérotonine ou acétylcholine. Dans le cortex, ont été mises en évidence des terminaisons nerveuses produisant substance P, neurokinine A, CGRP (calcitonine gene related peptide), takikinine ou neuropeptine Y.
Le thymus involue rapidement avec l'âge (figureV-3b). Ainsi chez l'homme, le thymus croît jusqu'à l'âge de 10 ans, puis diminue sans jamais totalement disparaître. Il produit des lymphocytes T, surtout de la naissance à la puberté, mais même chez le sujet agé on trouvent hors du thymus des T qui sont de récents émigrants (T présentant des boucles d'excision produites lors des réarrangements des gènes des TcR). Chez le sujet agé une partie des T pourraient avoir une origine extrathymique notamment médullaire.
Les fonctions du thymus ont été découvertes grâce à la thymectomie néonatale appliquée chez la souris par Miller. En effet, cette intervention provoque une diminution du nombre des lymphocytes à vie longue et une disparition non seulement de l'immunité cellulaire (rejet de greffe, immunité cellulaire anti-infectieuse, réaction d'hypersensibilité cellulaire) mais encore de la prolifération des lymphocytes en présence de Con A et PHA . Par contre, la réponse humorale est moins perturbée. Elle est diminuée pour les Ag dits thymodépendants portant surtout sur la production des Ac de classe IgG, mais non modifiée ou augmentée pour les Ag dits thymoindépendants. Certaines zones des organes lymphoïdes secondaires sont dépeuplées en lymphocytes, ce sont les zones thymodépendantes (aires paracorticales des ganglions, manchon périartériolaire de la pulpe blanche de la rate). On constate souvent une hyperplasie du système réticulohistiocytaire et des plasmocytes. Enfin, fréquemment apparaissent des signes d'autoimmunisation principalement des Ac antinucléaires (AcAN). La thymectomie à l'âge de 3 jours est suivie de l'apparition d'un autre type d'auto-immunisation, dont la caractéristique est d'être spécifique d'organes (Ac antithyroïde, anti-îlots de Langerhans...).
Ces souris meurent de rabougrissement (Wasting disease) : amaigrissement, aspect bossu et hirsute, diminution de la fente palpébrale, diarrhée. Cette "Wasting disease" paraît être le résultat de phénomènes infectieux (ces souris étant très sensibles à certaines infections normalement contrôlées par l'immunité cellulaire) et auto-immuns.
Cet ensemble d'anomalies de l'immunité peut être évité, au moins temporairement ou partiellement, soit par des injections de thymocytes syngéniques, soit par la greffe d'un thymus syngénique ou de son réticulum épithélial, soit par l'implantation d'une chambre de diffusion contenant un thymus syngénique ou non, ou encore seulement la trame épithéliale du thymus, soit enfin par des injections d'extraits acellulaires de thymus. Ces expériences de thymectomie néonatale et de reconstitution de l'immunité permettent de définir une population particulière de lymphocytes à vie longue : les cellules T d'origine thymique responsables des phénomènes d'immunité cellulaire et de coopération avec les B. Les expériences de reconstitution de l'immunité cellulaire chez les souris thymectomisées à la naissance par, soit l'administration d'extraits acellulaires de thymus, soit l'implantation de chambre de diffusion contenant le réticulum épithélial ne laissant passer que des facteurs solubles, montrent que les thymocytes se différencient partiellement sous l'influence de facteurs solubles synthétisés par les cellules réticuloépithéliales, soit spécifiquement thymiques (thymopoïétines, thymuline), soit non spécifiques du thymus comme l'IL7.
Par immunomarquage on a pu montrer que les vacuoles des cellules épithéliales contenaient ces hormones thymiques. L'a1 thymosine qui avait été présentée comme une hormone thymique est en fait produite par de très nombreuses cellules. De plus, elle existe naturellement seulement sous forme d'une molécule de plus grande taille : la prothymosine a. Le contact avec les cellules épithéliales notamment avec les cellules nourrices (les lymphocytes seraient dans le cytoplasme de ces cellules) participe aussi à une maturation convenable des thymocytes. Ces cellules épithéliales produiraient aussi un facteur chimiotactique (thymotaxine de Mr = 14 kDa décrite chez le rat) pour les précurseurs des lymphocytes T.
Après irradiation létale (1000r) de la souris, le thymus est dépeuplé en thymocytes car ces cellules sont très radiosensibles, alors que les cellules réticulo-épithéliales sont radiorésistantes. Pour repeupler en thymocytes le thymus de ces animaux, il faut leur injecter par voie générale de la moelle osseuse ou du foie foetal syngénique (les cellules des ganglions ou de la rate sont inefficaces). Donc les précurseurs des cellules T se trouvent dans la moelle ou le foie foetal et les cellules épithéliales sont responsables de la multiplication et de la différenciation des précurseurs T.
Chez d'autres espèces comme le lapin, la thymectomie à la naissance n'a pas d'effet aussi net que chez la souris ; car chez cette dernière, aucun lymphocyte T n'a encore quitté le thymus à la naissance pour gagner les organes périphériques, ce qui n'est pas le cas chez le lapin où la périphérisation des T se fait au cours de la vie foetale. Donc, si on enlève le thymus du lapin à la naissance, l'animal conservera les lymphocytes T périphérisés qui ont une vie longue.
Chez la souris, la thymectomie à l'âge adulte n'entraîne de modifications modérées de l'immunité cellulaire que très tardivement après l'intervention. En effet, il faut que le pool des lymphocytes T des organes secondaires ait beaucoup diminué pour observer des anomalies, ce qui nécessite plusieurs mois, car les lymphocytes T ont une vie longue.
Le thymus de souris produit 50 x 106 thymocytes/jour mais il ne persiste que 2 x 106 lymphocytes T. Donc la majorité des thymocytes meurt.
Si les souris thymectomisées à la naissance ne meurent pas elles peuvent lentement et partiellement recontituer un pool de lymphocytes T. Ce phénomène est en rapport avec une production extrathymique des T de la muqueuse intestinale où des stuctures spécialisées nommées "cryptopatches" sont constituées de précurseurs T.
II-1.2.2./ Maturation des lymphocytes T
(voir chapitre VIII, paragraphe III-Répertoire des T)
La maturation principale des T a lieu dans le thymus à partir de précurseurs médullaires, par acquisition progressive de fontions et de marqeurs nouveaux. Les thymocytes sont les lymphocytes T du thymus. La molécule thy1, intialement identifiée et nommée chez la souris : théta, est exprimée sur les thymocytes et les T matures, mais également sur d'autres cellules notamment du cerveau et du rein. Chez l'homme (CD90) et le rat, thy1 est présent sur les thymocytes mais pas sur les T matures.
La moelle osseuse contient, chez l'adulte, les précurseurs des cellules B et T. C'est le foie qui tient ce rôle chez le foetus. Ces cellules souches sont communes à B et T. Elles donnent ensuite naissance à des pro-B et pro-T qui se différencient ensuite irréversiblement dans le sens B ou T après avoir gagné les organes lymphoïdes centraux avant de coloniser les organes lymphoïdes périphériques.
Les pro-T pénètrent dans le thymus au niveau des veines post-capillaires, sans doute captés par des récepteurs de surface (ou adressines) des cellules endothéliales et/ou attirés par des facteurs chimiotactiques d'origine thymique (thymotaxine). Dans un premier temps, la multiplication et la différenciation commencent après contact avec les cellules réticulo-épithéliales. Les cellules T les plus immatures vont proliférer. Cette prolifération est intense dans la partie externe de la corticale. Dans un second temps ou en même temps, interviennent les facteurs thymiques (thymopoïétines, thymuline et IL7...) qui vont compléter la différenciation des T dans et, peut être, hors du thymus. Lors de cette différenciation, les cellules vont acquérir ou perdre certains Ag de membrane. De plus, des fonctions variées vont apparaître progressivement. La majorité des lymphocytes corticaux, moins différenciés que les médullaires, meurent par apoptose (dégradation de l'ADN dans le noyau, conduisant à la formation d'oligonucléosomes). En quelques jours, un petit nombre de ces thymocytes corticaux peut passer dans la médullaire pour donner les thymocytes médullaires qui migreront dans le torrent circulatoire. Les thymocytes n'ont pas de récepteurs pour l'IL2, sauf une sous-population minoritaire située dans la zone sous-capsulaire du cortex (1% des thymocytes). Les lymphocytes qui émigrent hors du thymus, ne sont pas totalement matures. Leur maturation se termine à la périphérie sous l'effet des hormones thymiques circulantes et d'autres influences.
En simplifiant, on peut distinguer trois étapes de différenciation des thymocytes humains (tableau V-IIa)(voir III du Chap.VIII)
1ère étape :
Les thymocytes de la corticale qui viennent de pénétrer dans le thymus sont situés dans la zone sous-capsulaire où ils vont se diviser activement et commencer à se différencier. Ils, sont rapidement CD2 puis CD71 (ce dernier Ag n'est pas spécifique de la lignée T). Ils représentent 10% des cellules thymiques et sont dits doubles négatifs (DN), car ils n'expriment, ni le CD4, ni le CD8.
2ème étape :
Les cellules localisées dans la corticale sont CD1+CD2+CD8+CD4+ : 70% des thymocytes portent ces Ag. La majorité de ces cellules (95%) est détruite. Ces cellules sont des thymocytes doubles positifs (DP) parce que le même lymphocyte porte à la fois le CD4 et CD8. Les thymocytes DP se subdivisent en cellules sans CD3 de surface (les plus immatures et les seuls qui se divisent des DP) et avec CD3 de surface. Le nombre des DP diminue par rapport aux DN chez les sujets agés.
3ème étape :
Dans la médullaire, les cellules se séparent alors en 2 catégories, les CD2+CD5+CD3+CD4+ et les CD2+CD5+CD3+CD8+ (une très faible proportion des thymocytes est CD4-CD8-PNA-). Ce sont des thymocytes simples positifs (SP) CD4+ ou CD8+. Ces thymocytes peuvent séjourner dans la médullaire 1 semaine et plus avant d'être exportés à la périphérie. Entre la dernière division des DP CD3- et l'apparition des SP CD4+, s'écoulent en moyenne 3 jours.
Les Ag d'histocompatibilité de classe I sont plus abondants sur les thymocytes médullaires que sur les thymocytes corticaux surtout CD3-. L'hydrocortisone détruit seulement les thymocytes immatures corticaux.
L'Ac monoclonal anti-CD38 marque les thymocytes, et la maturation se termine hors du thymus avec la disparition du CD38. En fait l'Ag correspondant ne se retrouve pas que sur les cellules de la lignée T. L'immaturité partielle des thymocytes SP qui sortent du thymus, est confirmée chez le rat où ces cellules sont Thy1+CD45RC± (signes d'immaturité chez le rat) et deviennent à la périphérie Thy1-CD45RC+ avec une activité fonctionnelle plus élevée.
Le tableau V-IIb se rapporte à la différenciation des T chez la souris.
II-1.2.3./ Sous populations T
II-1.2.3.1./ Ag de différenciation
Les Ag CD2, CD3 et CD5 sont présents sur pratiquement 100% des lymphocytes T périphériques. L'Ag CD2 appartient à la superfamille des Ig. Il est fait de 2 exo-domaines analogues à ceux des Ig. A l'aide d'Ac monoclonaux, trois épitopes majeurs ont été identifiés : T111 (responsable de la formation des rosettes GR de mouton), T112 et T113 ou CD2R. En association les Ac monoclonaux anti-T112 et anti-T113 entraînent l'activation des lymphocytes T.
Les lymphocytes T, mais également les B peuvent se présenter sous 3 états fonctionnels différents : T naïfs (ils n'ont après leur production, jamais été en contact avec l'Ag), T effecteurs (ils agissent après contact avec l'Ag) et T mémoires (ils ont été, mais ils ne le sont plus avec l'Ag).
Les lymphocytes CD8+ sont principalement cytotoxiques, parfois suppresseurs, ils représentent 34% des T périphériques. Le tableau IIc indique les caractéristiques des CD8 selon leur état fonctionnel.
Quant aux lymphocytes CD4+ qui constituent 63% des T circulants, ils sont surtout coopérants, parfois inducteurs de suppression ou suppresseurs. Les lymphocytes T CD4+ de la périphérie sont CD44±CD45RA+CD45R0±CD29± LECAM1+ avant tout contact avec l'Ag qui leur correspond (T naifs). Puis, ils deviennent, de façon réversible, CD44+CD45RA±CD45R0+CD29+LECAM1± lorsqu'ils ont été une première fois activés par cet Ag (T mémoire). Ces dernières cellules peuvent exprimer ou non 2 autres marqueurs d'activation : la chaîne a du IL2R et les Ag du CMH de classe II. Les T inducteurs de suppression ont pour rôle de mettre en action les T suppresseurs. Les T coopérants sont CD4+CD31- et les inducteurs de suppression CD4+CD31+. En fait, on peut trouver parmi les lymphocytes CD4 ou CD8 tous les types fonctionnels de lymphocytes T avec plutôt des coopérants-inducteurs chez les CD4+ et plutôt des suppresseurs-cytotoxiques chez les CD8+. En réalité ce qui différencie les lymphocytes CD4 et CD8, c'est le HLA reconnu par chacun de ces types de leucocytes. En effet, les CD4 ont des récepteurs pour la partie constante des Ag de classe II et les CD8 des récepteurs pour la partie constante des Ag de classe I. L'Ag CD4 est aussi un membre de la superfamille des Ig. Il est constitué par 4 exo-domaines, dont le plus externe est, à la fois, le site récepteur pour le virus du SIDA et la structure qui se lie aux Ag du CMH de classe II. Dans l'infection par le HIV, certains TCD8+ ont un rôle très particulier : ils sont au moins en partie à l'origine des "long term progressors" qui sont des sujets contaminés qui ne développent le SIDA que très tardivement. Chez une partie de ces sujets des CD8+ produisent des facteurs qui bloquent la replication du HIV dans les CD4+ sans obligation de reconnaissance des Ag du CMH de classe I du CD4+. L'un de ces facteurs est le CAF (CD8+T-cell antiviral factor) dont la production est augmentée par l'IL2 et diminuée par l'IL4 et l'IL10. Les récepteurs des chémokines sont également apparus comme essentiels dans la résistance au SIDA. En effet, pour pénétrer dans leurs cellules cibles, le VIH doit se fixer sur un récepteur principal : le CD4 et un corécepteur : récepteur des chémokines. Pour le VIH à tropisme pour les macrophages (souches M-tropiques), le corécepteur est le CCR5 (récepteur pour MIP1a et b et RANTES), pour la souche à tropisme pour les lymphocytes (souches T-tropiques), le corécepteur est le CCR4 (fusine ou récepteur pour SDF1). Une délétion du gène de CCR5 entraîne la production d'un récepteur inactif et les sujets homozygotes pour ce gène sont pratiquement totalement résistants à l'infection par le VIH1, alors que les hétérozygotes sont partiellement résistants, développant lentement la maladie. D'autres récepteurs des chémokines peuvent peut être aussi intervenir comme corécepteurs.
Dans les conditions normales, il existe très peu (3%) de T du torrent circulatoire portant simultanément les déterminants CD4 et CD8. En revanche dans le thymus, les thymocytes sont en majorité simultanément CD4 et CD8.
Le tableau V-III indique les correspondances entre les marqueurs des lymphocytes T de l'homme et de la souris. Par commodité, quand il existe une équivalence entre un CD humain et un marqueur de lymphocytes de souris, on utilise le CD humain pour nommer le marqueur murin.

II-1.2.3.2./ Récepteurs membranaires
Ce sont des molécules flottant au sein de la membrane cytoplasmique et ayant la faculté de fixer spécifiquement des molécules particulières (ligands). On devrait réserver le nom de récepteur à la structure membranaire qui après combinaison avec le ligand, induit des modifications fonctionnelles de la cellule. Des Ac monoclonaux spécifiques de certains CD reconnaissent des récepteurs de membrane.
-a- Récepteurs de reconnaissance de l'Ag (TcR)
Ces récepteurs ne peuvent être révélés comme les récepteurs pour l'Ag des lymphocytes B par des Ac anti-Ig marqués. Cependant, rarement des Ac anti-idiotypes, spécifiques des Ac reconnaissant le même Ag que les lymphocytes T, peuvent se lier aux récepteurs de ces lymphocytes T. Ces récepteurs sont différents des Ig de surface des cellules B et représentent des structures de reconnaissance originales ayant des conformations spatiales rappelant la partie variable des Ac. Chaque cellule T porte 30.000 à 50.000 récepteurs.
Chez l'homme (figure V-4a), le site de reconnaissance ou paratope se trouve sur un hétérodimère, le TcR (T cell Receptor), soit de type aß (le plus fréquent), soit de type g d (plus rare). L'affinité des TcR pour l'Ag est très basse KD = 10-4 à 10-5, par rapport à celle des BcR et des Ig. Cette affinité est appréciée en utilisant des préparations de TcR solubles pour inhiber l'activation spécifique par l'Ag des lymphocytes T.
Les TcR aß sont faits d'une chaîne a acide et d'une chaîne ß plus basique liées l'une à l'autre par un pont S-S. Cette molécule variable selon l'Ag reconnu définit un clonotype analogue à l'idiotype des Ig. Les chaînes a et ß ont des domaines variables et constants. La partie constante des chaînes a et ß a une partie extracellulaire, une partie transmembranaire hydrophobe et une zone intracytoplasmique (côté C-terminal). Les chaînes a et ß sont glycosylées et ont des ponts S-S intrachaînes.
La molécule TcR est un hétérodimère aß lié à un complexe CD3 constant fait de 5 à 6 chaînes polypeptidiques : 2 glycosylées (d) et (g), une, peu ou pas glycosylée (e), et 2 non glycosylées (z) et (h). Dans 90% des Taß, le CD3 a pour formule g, d, e, (z-z) et dans 10% g, d, e, (z-h). La liaison entre TcR et CD3 se fait par l'intermédiaire de la chaîne ß et de la sous-unité g (figure V-4a et tableau V-IV). Les Tab expriment, soit le CD8, soit le CD4, soit très rarement ni le CD8, ni le CD4. Au cours de la différenciation des thymocytes aß, le TcR aß est précédé par l'apparition d'un préTcR constitué par une chaîne ß associée à une préchaîne a (figure V-4a). Les CD8+TcRab ont un aspect de Grands Lymphocytes Granuleux (LGL = "large granular lymphocytes"), comparable à celui des NK.
Une catégorie très particulière de lymphocytes, découverte chez la souris, puis chez l'Homme, est représentée par les NKT qui portent à la fois le marqueur NK1 et TcRab. Ces cellules DN ou CD4+ ou rarement CD8+ ont un TcR largement invariant avec chez la souris une partie variable composée par Va14 et Ja281 et chez l'homme une partie variable composée par Va24 et Ja1Q. Ces cellules sont phénotypiquement et fonctionnellement hétérogènes. Après activation par liaison des ligand avec le TcR, les NKTCD4+TcRab et NKTDNTcRab produisent très rapidement des cytokines principalement IL4 et IFNg. La différenciation de ces 2 sous-types est en grande partie thymodépendante, alors que celle d'un troisième sous-type : NKTCD8+TcRab est thymoindépendante. De plus ces cellules CD8+, beaucoup plus rares, sont soit CD8a+b+ soit CD8a+b- et n'ont pas de capacité de production rapide de cytokines. Le dévelopement et la reconnaissance par le TcR sont, pour la plupart des NKT, restrents par le CD1d. Chez la souris, la fréquence des NKT varie selon les tissus. Pour les C57Bl6 par exemple, le thymus contient moins de 1% de NKT, les ganglions moins de 1%, le sang 4%, la rate moins de 3%, le poumon 7%, la moelle osseuse 20 à 30% et le foie 30 à 50%.
Les TcR gd sont aussi des hétérodimères mais dont les chaînes homologues de aß sont gd. Il existe 3 types de TcR gd selon le sous-type g1, g2 (x 2) ou g2 (x 3) de la chaîne g. Ces sous-types diffèrent les uns des autres notamment au niveau de la partie constante extracellulaire qui fait juste suite au fragment transmembranaire. Cette zone correspond en partie pour la chaîne g1 à l'exon 2 et pour les chaînes g2 (x 2) et g2 (x 3) respectivement à une duplication ou une triplication de cet exon. Il n'y a un pont S-S interchaîne que pour les TcRg1d. Les TcR gd ont aussi leurs TcR liés au CD3, mais la majorité est CD4- CD8-. Cependant, une minorité porte le CD8 (voir Chap. VII).
Les Ag reconnus par les TcR ab sont presque tous des Ag du CMH autologue ou allogénique associés à des peptides variés. Cependant, les NKT se lient à d'autres Ag, par exemple l'a-galactosylcéramide présenté par le CD1 (Ag du CMH de classe Inon-classique). En revanche, les TcRgd sont souvent spécifiques d'Ag non liés aux Ag du CMH, par exemple la protéine du stress Hsp65 des mycobactéries.
Chez la souris, la molécule TcR est analogue à celle de l'homme (tableau V-IV).

Tableau V-IV Complexes TcR-CD3 chez l'homme et la souris

La chaîne z a un domaine extracellulaire avec seulement 9 AA (alors que les chaînes g , d et e ont un domaine extracellulaire de 79 à 140 AA) et un grand domaine cytoplasmique de 112 à 113 AA. La région cytoplasmique de la chaîne x contient 3 motifs répétitifs ITAM qui sont des sites potentiels pour être phosphorylés par les protéines tyrosines kinases. La portion cytoplasmique des chaînes g, d et e comprend 1 seul motif ITAM. C'est la phosphorylation des tyrosines de l'ITAM qui est responsable de la transduction du signal provenant du TcR. Les chaînes h et x dépendent d'un même gène mais la chaîne h provient d'un épissage différent de celui conduisant à la chaîne x. Chez l'homme et la souris, le gène de ces 2 chaînes est situé sur le chromosome 1. Chez la souris, 3 variétés différentes d'isoformes TcR ab CD3 + ont été identifiées avec soit xx, soit hh (figure V-4b).
L'avidité des récepteurs des lymphocytes T coopérants serait plus faible que celle des récepteurs des T suppresseurs. Enfin, les récepteurs pour l'Ag des T reconnaissent plutôt des épitopes séquentiels alors que ceux des B sont préférentiellement complémentaires d'épitopes conformationnels.
Les TcR ab apparaissent sur les thymocytes DP les plus matures en même temps que les différentes chaînes du CD3. Cependant, il existe un petit nombre d'une part de DN CD3- exprimant en surface une seule chaîne b et d'autre part de DN CD3+ avec des TcR bb. Ces cellules représentent sans doute une étape qui précède celle des DP ab CD3+.
-b- Récepteurs pour le Fc des Ig
Ils se détectent soit à l'aide d'Ig agrégées marquées par un fluorochrome, soit surtout par des Ac monoclonaux. Les lymphocytes T se divisent en Tg (FcgRII = CD32) ou Tµ, mais aussi T a et T e (FceRII = CD23) selon qu'ils portent des récepteurs pour les IgG, IgM, IgA ou IgE .
On a cru que les Tµ correspondaient à des T coopérants et les T g à des suppresseurs, mais ces marqueurs sont en fait instables et ne permettent pas de faire correctement la différence entre T coopérants et suppresseurs.
-c- Récepteurs pour le C
Quelques rares lymphocytes T ont des récepteurs CR1 (pour C3 b) ou CR3 (pour C3 bi).
-d- Récepteurs pour les globules rouges de mouton (GRM)
L'incubation à 4°C des lymphocytes périphériques humains avec des GRM entraîne la formation de 60 à 80% de rosettes dites E. Les cellules formant des rosettes E mouton sont les lymphocytes T matures. Les rosettes mouton ont servi à numérer et à isoler les cellules T. Les récepteurs pour les GRM correspondent au CD2. La majorité des cellules NK humaines exprime aussi l'Ag CD2.
Il n'y a pas d'équivalent des rosettes mouton chez la souris.
-e- Récepteurs pour les GR syngéniques
On peut aussi détecter chez l'homme et la souris des auto-rosettes qui correspondraient à des lymphocytes T activés et à des thymocytes.
-f- Récepteurs pour les hormones et les neuromédiateurs
Certains lymphocytes T portent des récepteurs pour l'insuline, la somatostatine, la dopamine, l'acétylcholine, la substance P, la métenképhaline, l'adrénaline, le peptide vasoactif intestinal, l'histamine, la sérotonine, les prostaglandines, les hormones thymiques...
-g- Récepteurs pour les virus
Les lymphocytes T humains ont des récepteurs pour le virus de la rougeole (CD46). L'Ag CD4 est le récepteur principal pour le HIV, responsable du SIDA.
-h- Récepteurs pour les lectines
Les lectines sont des substances le plus souvent végétales, parfois animales ayant la propriété de se lier spécifiquement à certains sucres simples de la membrane plasmique. Les lymphocytes T fixent ainsi la phytohémagglutinine (PHA) et la concanavaline A (Con A). Ces deux substances induisent, en plus, des mitoses de ces lymphocytes T.
La figure V-4c rappelle les différents Ag et récepteurs de surface des T.
II-1.2.3.3./ Synthèse de cytokines
Différents types de lymphocytes T se différencient les uns des autres par les facteurs solubles (cytokines) qu'ils peuvent synthétiser. Chez la souris, Mosman a ainsi isolé des clones de lymphocytes T CD4+ avec des capacités de production d'interleukines caractéristiques de 2 variétés typiques de CD4+. Il s'agit des TH1 qui synthétisent IL2 et interféron g (IFN g) et des TH2 qui produisent IL4, IL5, IL6 et IL10 (figure V-4d). Des résultats voisins ont été obtenus chez l'homme. De plus les TH1 exprimeraient les récepteurs des chémokines CCR5 et CXCR3 et les TH2 préférentiellement les CCR4 et CCR8. Les ligands de ces chémokines sont chimiotactiques pour les cellules portant les récepteurs correspondants. Les CCR3 seraient présents sur une sous-population minoritaire des TH2. Les TH1 ont une activité pro-inflammatoire grace à leurs cytokines et en plus peuvent provoquer l'apoptose de cellules cibles par la voie fas des cibles/fasL des lymphocytes. Quant aux TH2, ils coopèrent aves les B pour la production d'Ac.
En fait des clones CD4+ à comportement intermédiaire entre TH1 et TH2 ont aussi été isolés. Il s'agit notamment des TH0 qui peuvent pratiquement produire l'ensemble des cytokines de TH1 et TH2 (figure V-4d). Deux autres types de CD4+ ont été décrits : les TH3 sécrétant surtout du TGFß et les Tr1 produisant principalement de l'IL10. Une autre catégorie de TCD4+ a été décrite. Ces cellules situées au niveau de la couronne claire des follicules lymphoïdes sont les TfH (T follicular Helper) qui portent les récepteurs CXCR5 de la chémokine CXCL13 produite par les cellules dendritiques folliculaires. Ces lymphocytes libérent peu d'IL2 et d'IL10 et rarement d'IFNg. Cette population minoritaire des T recrutés dans les centres germinatifs des follicules lymphoïdes, est la seule population de T où existe des mutations de la partie variable de la chaîne a du TcR (pas de mutation pour les gènes de la chaîne b).
Le profil de synthèse des cytokines par les T CD8+ est indiqué sur la figure V-4d. Il existerait comme pour les T CD4+ des types TH1 et TH2. Chez la souris, les TH1 seraient CD45+++ et les TH2 CD45±.
Les TH1 interviennent principalement dans les hypersensibilités retardées et les TH2 comme cellules coopérant avec les lymphocytes B pour la synthèse des Ac.
La différenciation des TH0 vers les TH1 et TH2 dépend de la stimulation prolongée des T, et le choix (polarisation) du sous type TH1 ou TH2 est en rapport avec la présence de certaines cytokines ou facteurs hormonaux :
l'apparition des CD4+ TH1 serait favorisée par l'IL2 ;
celle des CD4+ TH2' par l'IL4, le TGFß, la PGE2 et les corticoïdes ;
celle des CD8+ TH2 par l'IL4 .
Elle dépend également de la catégorie des cellules présentant l'Ag, de la nature de l'Ag et de sa voie d'introduction (figures VI-30b, VI-30c, VI-30d et texte correspondant). Sous l'influence de l'environnement, les TH1 peuvent devenir des TH2.
Les CD8+ peuvent aussi être séparés en TC0, TC1 (IL4-, IFN g+) et TC2 (IL4+, IFN g-) (figure V-4d). IL2 et IL4 favorisent la production de TC2+ et IL4 et IL12 ont une activité opposée sur la fréquence des TC0/TC2 et sur la production d'IFN g+ par tous les clones.
Les lymphocytes T NK1+ ab (l'Ag NK1 est un marqueur de surface des cellules NK) représentent un sous population particulières de T. Les T NK1+ab, d'origine thymique ou extrathymique, ont un répertoire restreint (chez la souris : Va14Ja281/Vb8.2, Vb7, Vb2 et chez l'homme : Va24JaQ/Vb11) et nécessitent la liaison avec l'Ag du CMH de classe I like CD1. Ils produisent rapidement de l'IL4 et peuvent orienter les Tab CD4+ dans le sens TH2. Ils contrôleraient aussi l'hématopoïèse, l'auto-immunité, les phénomènes de tolérance et seraient une cellules transition entre les NK non spécifiques et les T spécifiques CD4 et CD8. Ainsi, elles interviendraient dans l'immunité antimycobactéries, antiplasmodiums, antitumorales...

II-1.3./ Les lymphocytes B, la bourse de Fabricius et la moelle osseuse
II-1.3.1./ Généralités
On les dits B, car ils se différencient et se multiplient après la naissance dans la bourse de Fabricius (BF) chez les oiseaux et la moelle osseuse (Bone-marrow) chez les mammifères. Les cellules souches des lymphocytes B se trouvent dans la moelle osseuse après la naissance ou le foie foetal. Du point de vue ontogénèse, les premières cellules portant la marque d'une cellule B sont les pro-B.
La BF (figure V-5a) est un organe lymphoépithélial central (ou primaire) des oiseaux. Son réticulum épithélial provient de l'épithélium digestif. La BF est située à la face postérieure du cloaque. La BF, d'apparition embryologique un peu plus tardive que celle du thymus, involue à partir de la 7ème ou 13ème semaine chez le poulet, au moment de la puberté. En plus des cellules lymphoïdes B et de la trame cellulaire épithéliale de la BF, Glick observe des cellules "sécrétoires" riches en granules de sécrétion avec prolongements cytoplasmiques. Des cellules analogues ayant peut-être pour origine la BF sont aussi présentes dans la rate. Ces cellules sécrétoires pourraient être à l'origine de la synthèse de facteurs de différenciation des lymphocytes B de la BF.
La boursectomie chirurgicale ou chimique (traitement par les androgènes), réalisée avant la naissance ou juste après l'éclosion diminue la réponse immune humorale, mais conserve intacte l'immunité cellulaire. Les follicules lymphoïdes des organes lymphoïdes secondaires sont peu développés et contiennent peu de plasmocytes. Lorsque la boursectomie est faite 4 jours avant la naissance, la synthèse de toutes les Ig est inhibée. Lorsqu'elle est pratiquée 2 jours avant, seule la production des IgG et IgA est absente. Enfin lorsque l'intervention est réalisée à la naissance, seules les IgA manquent.
Pour certains auteurs, on évite ce déficit si le sujet boursectomisé est, soit traité par des extraits acellulaires de BF, soit implanté avec une chambre en membrane de nitrocellulose contenant une BF. Cette chambre est imperméable aux cellules de la BF, mais laisse passer dans le torrent circulatoire de l'animal un ou des facteurs solubles synthétisés par cet organe. Donc la BF entraînerait la différenciation des cellules souches en lymphocytes B, au moins en partie, par l'intermédiaire d'un facteur humoral. Brand, Gilmour et Goldstein (1976) nomment ce facteur "la boursopoïétine".
Ce dernier auteur identifie sous le nom de bursine un tripeptide = lys-his-gly amide qui est la boursopoïétine ou l'un de ses constituants. La bursine est présente dans les cellules épithéliales. Le contact des précurseurs B avec les cellules épithéliales participe aussi au processus de différenciation des lymphocytes B. La BF est colonisée seulement pendant la période embryonnaire (7-14ème jour) par des cellules souches prébursiques. Ces précurseurs se multiplient et commencent leur différenciation dans la bourse où ils constituent les lymphocytes bursiques dont la majorité (>95%) porte des Ig de membrane. Ces cellules émigrent massivement dans les tissus périphériques à partir du 18ème jour de vie embryonnaire jusqu'à la 4ème semaine après l'éclosion. A partir de ce moment, l'involution de la BF débute. Elle est pratiquement totale à 6 mois. La BF contient 104 follicules correspondant chacun à la descendance de 2 à 7 cellules souches colonisatrices. 1 à 10% de cellules produites dans la bourse la quittent et les autres meurent. L'environnement bursal entraîne l'apparition sur ces cellules B des Ag du CMH de classe II et des Ag de différenciation BU-1.
Chez les mammifères, les lymphocytes B trouvent leur origine dans la moelle osseuse hématopoïétique. Les précurseurs des lymphocytes B et les premiers lymphocytes B qui proviennent de la différenciation de ces cellules initiales, se trouvent entre les mailles d'une trame de cellules réticulaires mésenchymateuses. Ces cellules réticulaires sont étoilées avec de longs prolongements. On trouve également des macrophages, contenant des corps tingibles correspondant à des lymphocytes mourants phagocytés. En effet, beaucoup de lymphocytes B meurent sur place par apoptose. La moelle osseuse est irriguée par des artères qui se divisent en capillaires dont une partie gagne le tissu osseux voisin. Les capillaires se jettent ensuite dans des sinus et sinusoïdes qui se terminent par des veines. Les B matures s'accumulent dans les sinusoïdes, puis sont exportés par le sinus central dans la circulation et les organes lymphoïdes secondaires (figure V-5b).
II-1.3.2./ Maturation des lymphocytes B
Dans le foie foetal, les cellules souches vont donner naissance aux cellules pré-B. Il existe 3 types de cellules pré-B selon leur état de maturation : les pro-B de grande taille sans IgM intracytoplasmique ou de surface, les pré-B de grande taille, puis les pré-B de petite taille qui sont toutes les deux dépourvues d'IgM de surface mais dont le cytoplasme contient des chaînes lourdes m. Ensuite, apparaîtront des cellules à IgM monomériques de membrane d'abord de type intermédiaire contenant des chaînes m intracytoplasmiques, puis de type B immatures sans chaîne intracytoplasmique. Ces dernières se différencient hors du foie foetal, dans la BF pour les oiseaux et la moelle osseuse pour les mammifères. Chez l'homme et la souris, les précurseurs B présents dans la moelle osseuse se différencient au contact des cellules du stroma (cellules réticulaires stromales) et sous l'effet de facteurs produits par ces cellules (IL7...). Dans la moelle, les gènes des Ig sont réarrangés, puis des chaînes m intracytoplasmiques sont synthétisées et enfin les cellules expriment des IgM de surface. A ce moment de nombreuses cellules (plus de la moitié) sont le siège d'un phénomène d'apoptose dont elles meurent. Les macrophages médullaires phagocytent et détruisent ces B non viables. L'ensemble constitue les cellules à corps tingibles. C'est dans la moelle osseuse que se constitue donc le répertoire des B avec élimination de certains clones aberrants, peut-être auto-immuns.
Les B survivants matures ayant uniquement des IgM de surface, puis des IgM associées à des IgD et des récepteurs pour le C, passent dans le torrent circulatoire et gagnent les aires thymoindépendantes des tissus lymphoïdes (dans l'ordre d'importance et de rapidité : rate, ganglions mésentériques, puis autres ganglions). A la naissance n'existent que ces cellules (figure V-6a). Contrairement à ce que l'on a longtemps cru, les pro et pré-B expriment à leur surface des récepteurs immunoglobuliniques, mais de structure différente des récepteurs pour l'Ag des B matures (BcR). Pour les pro-B et les pré-BI, il s'agit d'une molécule Vpré-B associée à une protéine de 55 ou 130 kDa ; cette dernière lièe par un pont S-S à une pseudo chaîne légère (l5 chez la souris, comportant une partie Vl5 et portion constante Cl5). Chez les pré-BII, le récepteur est un complexe constitué par une chaîne lourde avec une partie V résultant d'un réarrangement des gènes DJ, associée à la molécule Vpré-B et couplée par un pont S-S à la pseudo chaîne légère l5. Quant aux B immatures, outre la molécule Vpré-B, ils expriment la chaîne lourde avec une partie V résultant d'un réarrangement des gènes VDJ. Cette chaîne lourde est liée soit à la pseudo chaîne légère l5, soit à une chaîne légère (figure V-6b).
Chez les mammifères, prolifération et différenciation des lymphocytes pro- et pré-B dépendent de l'IL3 (cellules productrices : lymphocytes T et leucocytes divers), de l'IL4 (cellules productrices : CD4+ TH0 et TH2, mastocytes, cellules stromales de la moelle), de l'IL5 (cellules productrices : CD4+ TH0 et TH2) et de l'IL7 (cellules productrices : cellules stromales de la moelle, de la rate et du thymus).
Les cellules B exportées à partir de la moelle osseuse pourront donner des plasmocytes (Photo) synthétisant des Ig qu'ils accumulent dans leur cytoplasme, puis qu'ils excrètent. Cette différenciation terminale a pour point de départ, soit une stimulation antigénique oligoclonale, soit une activation polyclonale par des stimulants polyclonaux tels que la protéine A, le virus EB, l'extrait hydrosoluble de Nocardia Opaca. Dans le premier cas, seuls ou presque seuls les clones de cellules B reconnaissant l'Ag sont mis en activité. Dans le second, un très grand nombre de clones capables de produire des Ac de spécificités très différentes est stimulé. Lorsque les lymphocytes à IgM de surface sont activés par l'Ag, ils produisent d'abord des Ac de classe IgM, puis, au bout de quelques jours, des Ac de classe IgG, IgA ou IgE. C'est le phénomène de la commutation (switch). Tous les lymphocytes B à IgM et IgD de surface stimulés par l'Ag ne se transforment pas en plasmocytes sécrétants, mais certains deviennent, après commutation, des cellules B mémoires à IgG ou IgA ou IgE de surface. Les lymphocytes B avec IgG, IgA ou IgE de surface produisent toujours la classe d'Ac correspondant à leur Ig de surface.
Les lymphocytes B se distribuent dans 3 compartiments : les follicules des organes lymphoïdes secondaires entre lesquels ils recirculent, les cavités pleurales et péritonéales et la zone marginale (les B de cette zone ne recirculent pas) située entre la pulpe blanche et la pulpe rouge sléniques.
La figure V-7a indique les différents Ag trouvés au cours de la différenciation et de l'activation des cellules B.
II-1.3.3./ Ag de différenciation (tableau V-V)
Dans la figure V-7b sont représentés les principaux Ag exprimés à la surface des lymphocytes B humains. Certaines de ces molécules sont propres à la lignée B, d'autres sont partagées avec des lignées différentes.

Chez la souris, les lymphocytes B peuvent être séparés en deux catégories selon qu'ils portent ou non l'Ag Ly5. Chez une souche de souris mutantes (mutation xid), les CBA/N, les lymphocytes Ly5+ manquent. L'Ag Ly5 s'exprime aussi sur 90 % des cellules médullaires, les NK et des cellules myéloïdes. La plus grande partie de ces cellules B Ly5 ont en plus un Ag des lymphocytes T : le Ly1 (CD5). Les lymphocytes B CD5+ (lymphocytes B1) majoritaires à la naissance deviennent minoritaires chez l'adulte, où les lymphocytes B qui prédominent sont les CD5- (lymphocytes B2). Cependant, la plupart des B de la cavité péritonéale de l'adulte sont CD5+. Les lymphocytes B Ly5+ sont IgMs++, IgDs faible et Ly40+ (CD11b).
Les lymphocytes B naifs (ceux qui n'ont jamais rencontré l'Ag) sont HSA+ (heat stable Ag), alors que les B mémoires ne portent plus cet Ag de surface.
II-1.3.4./ Récepteurs membranaires
II-1.3.4.1./ Récepteurs de reconnaissance pour l'Ag (BcR)
Seuls les lymphocytes B ont des Ig de surface synthétisées par eux-mêmes, détectables par immunomarquage à l'aide de sérum anti-Ig. Ces Ig sont plantées dans la membrane du lymphocyte par l'extrémité C-terminale de leur fragment Fc. Chaque lymphocyte B porte environ 100 000 Ig de surface. Ces Ig sont semblables, mais non identiques à celles que sécrètera le lymphocyte B, sauf lorsque cette cellule porte des Ig de 2 isotypes différents IgM-IgD. Dans ces cas, le plasmocyte correspondant synthétisera l'une des Ig de surface en général l'IgM. Les IgM de membrane sont monomériques contrairement aux IgM sécrétées qui sont pentamériques. Comme les TcR sont associés au CD3, les IgM et IgD de membrane le sont à 2 hétérodimères Iga/Igß (voir Ig de membrane, chapitre II) (figure V-7c). L'extrémité intracytoplasmique de ces chaînes a est très voisine de celles des constituants g, d et z de CD3 et des sous-unités ß et g des FceRI. Il existe donc des homologues entre les hétérodimères liés aux IgM ou aux IgD de surface des B et certaines des sous-unités du CD3 couplé aux TcR des T.
Ces récepteurs immunoglobuliniques, sous l'influence d'Ac anti-Ig ou de certains Ag vont se redistribuer en formant des agrégats qui se regroupent au pôle cellulaire en regard de l'appareil de Golgi pour donner une calotte : "Cap". C'est le"caping".
II-1.3.4.2./ Récepteurs pour le fragment Fc des Ig
Comme pour les cellules T des récepteurs pour le Fc, des Ig peuvent être détectées sur les cellules B. Il s'agit de récepteurs pour le Fcg de type FcRII (CD32). Il existe aussi des sous-populations minoritaires avec des récepteurs pour le Fca ou le Fce (FceRII=CD23).
II-1.3.4.3./ Récepteurs pour le C
Les lymphocytes B ont des récepteurs CR1, CR2 et CR3 qui fixent respectivement C3 b, C3dg et C3 bi. Les monocytes et les polynucléaires ont aussi des récepteurs CR1 et CR3.
II-1.3.4.4./ Récepteurs pour les hématies
La majorité des lymphocytes B humains forme des rosettes avec les GR de souris. Il n'y a pas d'équivalent pour les lymphocytes B de souris.
II-1-3.4.5./ Récepteurs pour les hormones
Comme pour les lymphocytes T, les lymphocytes B peuvent avoir des récepteurs pour plusieurs hormones.
II-1-3.4.6./ Récepteurs pour les virus
Les lymphocytes B ont des récepteurs pour le virus d'Epstein-Barr. Il s'agit en fait du CR2 (CD21). Les lymphocytes B transformés par le virus EB expriment le CD4.
II-1-3.4.7./ Récepteurs pour les lectines
Les lymphocytes B prolifèrent en présence d'extrait de Nocardia, de LPS des bactéries gram(-), de tuberculoprotéine purifiée, de protéine A du staphylocoque. Le LPS est moins mitogène pour les B humains que pour les B de souris. Le PWM (PokeWeed Mitogen) est mitogène pour les B et les T. Dans ce cas, les B ne se multiplient qu'en présence de lymphocytes T, car elles doivent recevoir 2 signaux : l'un provient directement du PWM, l'autre des ligands de surface des T et/ou des cytokines produites par les T stimulés par la lectine. Les cellules qui se multiplient en présence d'une lectine, ont des récepteurs glucidiques pour celle-ci. Inversement, une lectine n'est pas obligatoirement mitogène pour les cellules qui portent les récepteurs correspondants.
La PNA (PeaNut Agglutinin) est un marqueur de surface de la sous-population des lymphocytes B présente dans les follicules lymphoïdes.

II-1.4./ Les lymphocytes nuls : cellules K, NK et LAK
II-1.4.1./ Les cellules à activité K (K pour killer = tueur)
Ce sont des cellules qui détruisent, sans intervention de la phagocytose, des cellules cibles recouvertes d'Ac de classe IgG grâce à l'ADCC (Antibody Dependent Cellular Cytotoxicity). Ces cellules appartiennent à différentes populations, mais ont toutes des récepteurs pour le Fc des IgG. Parmi ces cellules, on trouve des cellules nulles (qui n'ont ni marqueur T ni marqueur B), des cellules T, des macrophages et des polynucléaires. Le nom de cellules K s'applique plus particulièrement aux lymphocytes nuls responsables de l'ADCC. Ces cellules ont des récepteurs CR2 (pour C3dg) et C1qR. Ces cellules sont pratiquement les mêmes cellules que les NK.
II-1.4.2./ Les cellules NK (natural killer) et leurs formes activées LAK (Lymphokine activated killer)
Les cellules NK sont des cellules lymphoïdes, décrites par Rosenberg (1972), ayant la capacité de détruire in vitro sans restriction par les Ag du CMH des lignées de cellules tumorales syngéniques ou non, des cellules infectées par des virus ou même des cellules normales (précurseurs des cellules hématopoïétiques) sans qu'il ne soit intervenu aucune sensibilisation préalable par ces cibles.
Un caractère général des cibles est d'avoir les Ag du CMH de classe I faiblement ou non exprimés. Une forte densité de ces Ag protège contre l'action cytotoxique des NK (voir paragraphe IV-2 chapitre VI).
Les NK portent 2 types de récepteurs, les uns activent la cellule, donc notamment sa fonction cytotoxique, les autres l'inhibent. L'effet inhibiteur est dominant.
Les récepteurs inhibiteurs appartiennent à 2 catégories : les récepteurs de la super famille des lectines de type C Ca++ dépendants (CD94 associé à NKG2 chez l'homme et Ly49 chez la souris) et les récepteurs immunoglobuline like ou KIR (Killer Inhibitory Receptor ou Killer cell Immunoglobulin-like Receptors) et LIR (Leucocyte Immunglobulin-like Receptors) de l'homme (les gènes des KIR et LIR sont situés sur le chromosome19q13.4 dans une zone nommée LRC : Leukocyte Receptor Cluster) et leurs équivalents chez la souris comme la gp49. Certains lymphocytes T, surtout CD8+, portent ces récepteurs inhibiteurs et ont le phénotype T mémoires : chez l'homme CD45R0+CD29+CD28-CD45RA-, chez la souris CD44hLy6C+CD122+CD25-,. De plus il s'agit de T oligoclonaux ou monoclonaux.
Ces différents récepteurs inhibiteurs agissent par l'intermédiaire d'une même portion intracytoplasmique ITIM (Immunoreceptor Tyrosine-based Inhibitory Motif) qui recrute et active les tyrosine phosphatases SHP1 et/ou SHP2.
Les récepteurs de la superfamille des lectines de type C sont, chez l'homme, des hétérodimères (liaisons par ponts S-S) entre le CD94 (glycoprotéine de type II de la superfamille des lectines de type C) et une molécule glycoprotéique de type II (43kDa) de la famille NKG2 codée par les gènes NKG2A, NKG2C,..., NKG2E ou NKG2F. Seules les complexes CD94/NKG2A et B sont inhibiteurs. Le complexe CD94/NKG2C est en revanche activateur. NKG2A et B sont des isoformes issues du même gène, ils portent la séquence ITIM. Le HLA-E (HLA de classe I) serait le ligand inhibiteur de CD94/NKG2. Ces récepteurs ne reconnaîtraient pas les HLA vides, mais seulement ceux occupés par un peptide, cependant il n'y aurait pas de reconnaissance du peptide. Chez la souris, existeraient aussi un complexe CD94/NKG2, mais surtout les récepteurs de la famille Ly49 qui expriment un ITIM, comme Ly49A dont les ligands sont H2Dd et H2Dk. Des Ly49 sans ITIM peuvent avoir un effet activateur.
Les récepteurs immunoglobuline like sont les KIR qui comprennent des molécules portant 1 à 6 domaines immunoglobuliniques exprimés sous forme de monomères ou d'homodimères. Les différents KIR sont présents sur de nombreux types cellulaires, alors que les récepteurs de la superfamille des lectines de type C sont relativement spécifiques des NK. Les KIR des cellules autres que les NK inhibent l'activation de ces cellules. Ainsi, l'ILT2 (Immunoglobulin-Like Transcript) a un effet inhibiteur sur l'activation des B, T, NK, basophiles, monocytes et cellules dendritiques. Lorsqu'une cellule cible potentielle des NK, porte des Ag de classe I, ces derniers alertent les récepteurs inhibiteurs et empêchent la lyse de la cellule. Les KIR sans ITIM ont un effet activateur. La figure V-7d indique chez l'homme et la souris les récepteurs à ITIM et leurs ligands.
Les récepteurs activateurs et leurs ligands sont mal connus. Certains, au moins comme costimulateurs, sont des isoformes des récepteurs inhibiteurs dépourvus d'ITIM.
Les NK proviennent d'un précurseur commun avec la lignée T. Après libération de la moelle osseuse, la plupart des cellules NK circule dans le sang périphérique ou migre vers la rate. Peu de cellules NK sont détectables au niveau du thymus ou des ganglions périphériques. La durée de vie d'une cellule varie de quelques jours à quelques mois.
Les NK constituent 10 à 20% des grands lymphocytes granuleux (LGL = "large granular lymphocytes") du torrent circulatoire. Ces LGL sont des cellules très riches en granulations cytoplasmiques azurophiles. Les NK, comme les Tgd expriment constitutionnellement les perforines et les granzymes responsables de l'activité cytotoxique. Les caractéristiques antigéniques de surface de la majorité des cellules NK sont chez l'homme CD3-CD16+CD56+CD57+ et chez la souris L3T4-Lyt1-NK1 et 2+ 4D11+Asialo GM1+. Ces cellules n'ont pas les récepteurs pour l'Ag des cellules T. Les cellules NK ne sont pas seulement cytotoxiques, mais elles sont aussi dotées d'autres fonctions. Notamment elles se comportent comme des cellules suppressives de la réponse humorale ou cellulaire et jouent un rôle régulateur de l'hématopoïèse.

Certains lymphocytes T ont une activité NK-like. Ils sont CD3+NKH1+, ont des récepteurs pour l'Ag soit ab, soit surtout gd et pour la plupart exprime le CD56. Ils représentent moins de 5% des lymphocytes du sang.
Les LAK également décrites par Rosenberg et Grimm (1982), correspondent à des NK ou des NK-like activées principalement par l'IL2 et l'IL4, qui prolifèrent sous l'influence de ces lymphokines. L'IFNg accroît l'effet de l'IL2 et l'IL4. Elles sont cytotoxiques pour une plus grande variété de lignées de cellules néoplasiques que les NK. De plus, elles sont aussi actives sur les cellules tumorales autologues ou allogéniques fraîchement isolées.
Le tableau V-VIa résume les caractéristiques des NK et LAK et le tableau V-VIb indique les principales différences en Ag de surface des NK, T, monocytes/macrophages et polynucléaires neutrophiles

II-1.5./ Lymphocytes et organes lymphoïdes secondaires
Les lymphocytes T et B matures que nous venons d'étudier vont se localiser respectivement dans les zones thymodépendantes et thymoindépendantes des tissus lymphoïdes secondaires.
II-1.5.1./ Les ganglions lymphatiques (figure V-8) :
Ce sont des organes réniformes disposés le long des voies lymphatiques. Ils sont entourés d'une capsule conjonctive qui envoie des travées en direction du hile divisant ainsi l'organe en lobules. A la périphérie, arrivent des canaux lymphatiques afférents. Au niveau du hile, part un canal lymphatique efférent, tandis que le sang arrive par une artère et ressort par une veine.
Le tissu ganglionnaire consiste en un parenchyme et un réseau de fibres de réticuline qui servent de support à des cellules mobiles ou mobilisables : lymphocytes, plasmocytes, macrophages, cellules dendritiques. On distingue 3 zones: le cortex, le paracortex (ou cortex profond), la médulla.
-a- Circulation lymphatique
L'extrémité distale des vaisseaux lymphatiques se termine en doigts de gant, où se fait facilement le passage de cellules et de substances diverses entre les compartiments extravasculaires, le sang et la lymphe. Normalement pauvre en cellules, la composition chimique de la lymphe est voisine de celle du plasma mais plus diluée.
Les ganglions reçoivent la lymphe qui peut véhiculer l'Ag par le canal lymphatique afférent. Le trajet de celle-ci dans l'organe est le suivant Après avoir franchi la capsule, la lymphe se déverse dans les sinus périphériques ou marginal souscapsulaire qui la séparent du parenchyme. Elle traverse le parenchyme, puis gagne les sinus intermédiaires. Enfin au niveau le plus profond, elle atteint les sinus médullaires qui se collectent dans le canal lymphatique efférent.
Les sinus sont entourés de très nombreux macrophages et il s'agit de lieux d'échanges intenses et de filtres particulièrement efficaces.
-b- Circulation sanguine
L'artère pénètre dans le ganglion au niveau du hile, puis se divise en artérioles qui suivent les cloisons interlobulaires, passent de la zone médullaire à la zone corticale et se résolvent en un réseau de capillaires. Le sang repart par les veinules post-capillaires dont l'endothélium d'aspect palissadique, permet les phénomènes d'empéripolésis ou de péripolésis (passage actif de cellules grâce à des récepteurs particuliers). Ainsi y-a-t-il passage des lymphocytes du sang vers le tissu ganglionnaire.
-c- Parenchyme
* Le cortex où se situent les follicules primaires (non stimulés par l'Ag) et secondaires. Ces derniers se divisent en un centre germinatif clair et une couronne sombre riches en lymphocytes. La zone centrale claire montre peu de mitoses. Un croissant (croissant sombre fertile) de la couronne périphérique contient de très nombreuses mitoses contrairement au croissant diamétralement opposé au précédent (croissant sombre au repos, manteau ou manchon). Les centres germinatifs des follicules secondaires des tissus lymphoïdes ne contiennent pas ou peu de lymphocytes B à IgD de surface par contre au niveau de la couronne des follicules (croissant sombre fertile), les lymphocytes ont des IgM et IgD de membrane ou pas d'Ig de surface (figure V-9). Une dernière zone : la zone marginale, entoure l'ensemble, visible surtout dans le ganglion réactif, sa largeur est maximum du coté du sinus sous-capsulaire. Elle est constituée de B avec IgM de surface, sans IgD de surface ou à IgDlo. Chez l'homme les B de la zone marginale porte l'Ag marqué par l'Ac monoclonal 4D12 et ont des gènes IgV mutés. Ces B se trouvent aussi dans les plaques de Peyer, les amygdales et au niveau de la zone marginale de la rate. Il s'agirait de B mémoire et de B répondant aux Ag thymoindépendants 2 . Ils sont parfois à l'origine de lymphomes caractéristiques.
Le follicule lymphoïde est essentiellement une zone thymoindépendante riche en lymphocytes B. On y trouve quelques lymphocytes T, macrophages et cellules dendritiques folliculaires.
* Le paracortex, riche en lymphocytes T, est une zone thymodépendante où se situent les veinules post-capillaires.
* La medulla caractérisée par la présence de nombreux sinus, est une zone mixte où l'on note la présence de macrophages et de plasmocytes, mais également de lymphocytes T qui vont migrer par le canal efférent hors du ganglion.
II-1-5.2./ La rate (figures V-10a , V-10b et V-10c)
Il s'agit d'un organe hématopoïétique situé sur le trajet des vaisseaux sanguins. Ce filtre épure le sang des débris (débris cellulaires, cellules vieillies...) et des particules diverses (bactéries, micro-organismes divers...) qu'il peut véhiculer. Les Ag peuvent pénétrer dans le parenchyme splénique par l'artère centro-lobulaire.
La rate est située dans la partie gauche de l'abdomen. De forme allongée, elle est entourée d'une capsule et divisée en lobules par des travées conjonctives. L'organe est formé d'une trame réticulaire qui sert de support à différents types de cellules. On y trouve deux sortes de tissus : la pulpe rouge et la pulpe blanche qui est le tissu lymphoïde proprement dit.
-a- Pulpe blanche
L'artère splénique se divise en artères trabéculaires, puis en artères centro-lobulaires entourées de cellules lymphoïdes qui constituent la pulpe blanche. La pulpe blanche inclut à sa périphérie des follicules lymphoïdes (nodules spléniques ou corpuscules de Malpighi) primaires ou secondaires avec leur centre germinatif (Photo) où l'on trouve des cellules dendritiques folliculaires et des macrophages comme dans le ganglion.
L'artère centro-lobulaire se divise en artérioles qui irriguent la pulpe blanche (elle envoie en particulier des ramifications dans les follicules lymphoïdes) et se résolvent en un réseau périphérique de capillaires artérioveineux.
Dans la rate comme dans les autres organes lymphoïdes, on distingue des zones thymodépendantes situées le plus près de l'artériole (partie interne du manchon ou périarteriolar lymphocyte sheath = PALS qui contient des cellules dendritiques CD8a+ ou CD8a-) et une zone thymoindépendante (follicules lymphoïdes) avec de la périphérie au centre le manchon et le centre germinatif (Photo).
-b- Pulpe rouge
Riche en cellules macrophagiques, elle est constituée de cordons de tissu réticulaire ou cordons de Billroth, limités à leur périphérie par des sinus veineux. Les macrophages sont en contact étroit avec les parois des vaisseaux de telle sorte que le passage des particules à ingérer est aisé du sang aux cellules phagocytaires mononucléées.
-c- Zone marginale
Elle se situe à la frontière entre la pulpe blanche et la pulpe rouge. Elle est irriguée par des sinus marginaux (rat) exprimant des MAd-CAM1 (Mucosal Addressin Cell Addesion Molecule favorisant le recrutement des lymphocytes) et contient des cellules lymphoïdes, des macrophages et des cellules dendritiques. Les cellules dendritiques sont de type lymphoïde CD8a-CD11bhigh. Les B de cette zone sont CD21/CD35high, CD23- ou low, IgMhigh, IgD- ou low, CD1dhigh. Elle représente une zone d'échanges entre le sang et le tissu lymphoïde. La paroi des sinus marginaux assure le même rôle que la veinule post-capillaire du ganglion.
Il est à noter que la circulation lymphatique est pratiquement inexistante dans la rate.
La pulpe rouge et la zone marginale contiennent à la fois des lymphocytes T et des lymphocytes B.
II-1-5.3./ Le tissu lymphoïde non encapsulé
Il s'agit du tissu associé aux revêtements cutanéo-muqueux. Au niveau des muqueuses il est nommé "mucosa-associated lymphoide tissue" (MALT) et de la peau, "skin associated lymphoid tissue" (SALT). On le trouve au niveau du tractus respiratoire haut (anneau ou cercle de Waldeyer, amygdales palatines avec les cellules fongiformes (figure V-11)) analogues aux cellules M, du tractus gastrointestinal. Le tissu lymphoïde non encapsulé de ce tractus comprend des follicules lymphoïdes isolées et les plaques de Peyer (ces dernières présentes dans le grèle (240 PP), l'appendice, le colon, le rectum, sont associées aux cellules M (Photo) (figure V-12a)). Le tissu lymphoïde non encapsulé est aussi rencontré dans les poumons (figure V-12b) (chez l'homme, ce tissu lymphoïde est seulement représenté par des lymphocytes disséminés, sauf s'il y a infection, dans ce cas les lymphocytes s'organisent en structures ressemblant aux plaques de Peyer, il existerait des analogues des cellules M au niveau des bronches).
Le tissu lymphoïde du tube digestif porte le nom de "gut associated lymphoid tissue" (GALT), celui du poumon, de "bronchus associated lymphoid tissue" (BALT), celui de la trompe d'Eusthache, de "eusthachian tube-associated lymphoid tissue" (TALT) et celui des amygdales, de "nasal-associated lymphoid tissue" (NALT).
En dehors des plaques de Peyer, le tissu lymphoïde de l'intestin comprend des lymphocytes situées au-dessus de la lame basale de l'épithélium : les IntraEpithelial Lymphocytes : IEL (Ces lymphocytes sont au nombre d'une vingtaine pour 100 entérocytes, soit au total 4x107 chez la souris) et des lymphocytes occupant la lamina propria (Lamina Propria Lymphocytes : LPL).
Les IEL sont presque uniquement des T (CD8+ (90%), CD4+, CD45RA+ (10%), CD45RO+ mémoires (90%)) auxquels les entérocytes peuvent présenter des superAg des bactéries. Chez la souris les IEL sont pour 40% de ces cellules d'origine thymique et pour les 60% restant à différenciation intestinale (TgdCD8aa et Tab ). Beaucoup des IEL CD4+8a+b-TcRab et CD4-8a+b-TcRab ont des TcR qui reconnaissent des auto-Ag.
Les LPL sont surtout des CD4+ (CD4+/CD8+=2,1 comme dans le sang) avec le marqueurr des cellules memoires CD45RO+.Chez la souris ont été decrites en 1996, par l'équipe de H. Ishikawa, des formations nodulaires sans centre germinatif nommées ''cryptopatches" (CP) qui occupent une situation au dessous de la lame basale au niveau des cryptes. Ces CP sont présents du duodénum au colon, mais absents de la muqueuse gastrique. Les cellules mononucléées de ces structures n'ont ni Ig de membrane, ni CD3. Majoritairement elles expriment : c-kit, IL2Ra, IL7R, Thy1 et CD4 et CD8 dans des combinaisones variées. A coté de ces lymphocytes, les CP comprennent des cellules dendritiques et des macrophages situés dans la zone périphérique du nodule. Ces CP visibles à partir de 3 semaines après la naissance, persistent toute la vie de l'animal avec la même cellularité et en même nombre. Le développement des CP est indépendant de la flore intestinale et dépendante de l'IL7. Les CP existent chez les souris nude, mais sont absents chez les souris knock out pour l'IL7R. Les cellules des CP seraient les précurseurs des T à différenciation intestinale. Ces précurseurs pourraient traverser la lame basale, se différencier ou commencer à se différencier dans l'épithélium, puis repasser dans la lamina propria sous forme de T plus ou moins matures. Les Agnathes (Lamproies et Myxines) qui sont des poissons primitifs, n'ont ni thymus ni rate mais ont un GALT qui produit des lymphocytes.
Le MALT est un tissu lymphoïde diffus inductif où se fait l'activation des B par l'Ag. Ces B activés gagnent ensuite (lymphatiques effecteurs locaux, canal thoracique, sang et veinules) des sites tissulaires muqueux où sous forme de plasmocytes ils sécrètent des Ac, en général de classe IgA. Les B du NALT, du TALT et du BALT vont surtout au niveau des glandes lacrymales, nasales, salivaires, bronchiques et mammaires, de la muqueuse pharyngée, de l'oreille moyenne et du tractus urogénital. Ceux du GALT se localisent dans la muqueuse de l'intestin grèle, du gros intestin et du tractus urogénital.
Ce tissu lymphoïde diffus est important, il représente une barrière de défense efficace aux frontières de l'organisme (agressions par voie cutanée, respiratoire ou digestive). Il est le siège de la synthèse et de la sécrétion des immunoglobulines sécrétoires IgM et surtout IgA. Les Tgd et les cellules dendritiques y sont respectivement, les populations majoritaires représentant les lymphocytes T et les cellules présentatrices de l'Ag. Dans la peau, les cellules dendritiques sont les cellules de Langerhans. De plus, chez la souris mais non chez l'homme, les cellules Tgd de l'épiderme peuvent prendre une forme dendritique (figure V-12c).
II-1-5.4./ Evolution du système lymphoïde chez les vertébrés
La figure V-12d indique à quel moment de l'évolution les organes primaires et secondaires, ainsi que les centres germinatifs sont apparus chez les vertébrés.

II-2. Renouvellement, circulation et longévité des lymphocytes. Sites privilégiés

La population des lymphocytes B et T est maintenue à un niveau constant par un renouvellement plus ou moins important, résultant de la différenciation, dans les organes primaires, des précurseurs de ces cellules ou de la prolifération à la périphérie des lymphocytes matures. Chez l'adulte, plus de 60% des lymphocytes B sont à vie courte (quelques jours) et proviennent directement de la moelle osseuse (chez la souris la moelle osseuse produit environ 5x107 lymphocytes B par jour, mais tous ne sont pas exportés). Les autres lymphocytes B ont une vie longue (quelques semaines ou mois). En revanche, le pool des lymphocytes T peut être conservé sans production de T nouveaux par le thymus, car les lymphocytes T ont une durée de vie très longue (des années). Cependant, un petit nombre de T pratiquement matures sort tous les jours du thymus (chez les souris jeunes 1 à 2x106 lymphocytes T).
La durée de vie correspond au temps qui sépare la naissance de la cellule mature, soit de la mort de cette cellule, soit de sa division. En 3 jours, un peu moins de la moitié des B et T est renouvelée chez les sujets jeunes, pour les premiers surtout, par différenciation dans les organes centraux, pour les second principalement, par prolifération dans les organes secondaires.
Les lymphocytes se déplacent dans l'organisme en utilisant les vaisseaux lymphatiques et sanguins, et notamment ceux des organes lymphoïdes (figure V-13).
Le passage des précurseurs lymphocytaires de leur lieu de naissance à leur lieu de différenciation dans le thymus ou la BF est le phénomène de migration.
La circulation ou recirculation (figure V-14) des lymphocytes correspond aux périgrinations de ces cellules dans l'organisme. Les lymphocytes vont pouvoir voyager entre les différents sites où on les rencontre, en empruntant les vaisseaux sanguins et lymphatiques.
Les lymphocytes B vont de la moelle osseuse (ou de la BF) aux zones thymo-indépendantes des ganglions (cortex externe) et surtout de la rate (follicules et zone marginale de la pulpe blanche). Les B sont recirculants dans les follicules et non recirculants dans la zone marginale de la pulpe blanche, la zone interne des sinus sous-capsulaires des ganglions, les cryptes des amygdales et les plaques de Peyer. Les lymphocytes T, après avoir quitté le thymus, gagnent les zones thymodépendantes des organes lymphoïdes secondaires.
Après stimulation antigénique, les B et T peuvent quitter les ganglions par les sinus médullaires, gagnant d'autres territoires ganglionnaires en aval, puis le canal thoracique, et par voie sanguine tous les autres territoires de l'organisme. Les lymphocytes passent directement des vaisseaux sanguins dans les ganglions en traversant le cytoplasme des cellules endothéliales à disposition palissadique des veinules post-capillaires (empéripolésis) ou en passant entre ces cellules (péripolésis) grâce à des molécules de domiciliation situées à la surface des lymphocytes et à des adressines exprimées sur les cellules endothéliales des veinules post-capillaires. Un phénomène analogue intervient pour la localisation tissulaire des lymphocytes.
Un nombre important de lymphocytes T va recirculer selon le circuit suivant: thymus, sang, ganglions lymphatiques, canal thoracique, sang, ganglions etc.... La rate se trouve sur le trajet de ce circuit et les lymphocytes T peuvent entrer et sortir de cet organe par voie sanguine. Ces lymphocytes sont en très grande majorité à vie longue, ils représentent surtout des cellules mémoires et les T naïfs qui vont rester en interphase s'ils ne rencontrent pas leur Ag. Ainsi, les T transgéniques pour les TcR spécifiques de l'Ag Y des mâles, transférés à des souris nude femelles vont persister très longtemps en interphase dans un environnement sans Ag Y. Toutes les cellules mémoires T ne recirculent pas, car beaucoup sont dans les tissus. Habituellement, les T circulants ne retournent pas dans le thymus; cependant les T activés ont la faculté de repénétrer dans le thymus.
Les B recirculants sont moins nombreux que les T et ne représentent qu'en partie des cellule mémoires B. Ces dernières ont une durée de vie longue.
Les cellules B et T des muqueuses ont un circuit plus réduit allant des muqueuses aux muqueuses par ganglions mésentériques, canal thoracique et vaisseaux sanguins interposés.
Ainsi, après stimulation antigénique, les lymphocytes B des plaques de Peyer (les plus importantes structures lymphoides organisées du tube digestif) se divisent, gagnent les ganglions mésentériques, le canal thoracique, le sang puis la lamina propria de l'intestin ou la couche conjonctive du poumon, du tissu mammaire, de l'appareil génital féminin et des voies urinaires. Ces lymphocytes B sont principalement des cellules à IgA (figure V-15a).
Les lymphocytes T des plaques de Peyer activés par les Ag suivent le même trajet (figure V-15a). Mais ils se localisent à leur retour au niveau des muqueuses principalement en situation sous-épithéliale (voir paragraphe V-3.2.7./ Chap.VI) . Les lymphocytes T des ganglions périphériques ne gagnent jamais la muqueuse intestinale.
Dans la moelle osseuse, de nombreuses cellules de la lignée B meurent par apoptose et seulement une minorité de lymphocytes différenciés B gagne le torrent circulatoire. De façon encore plus nette, presque tous les thymocytes sont détruits avant de devenir des cellules T matures. A la périphérie, si les lymphocytes B rencontrent leur Ag, certains se transforment en plasmocytes après quelques mitoses. Les autres prolifèrent intensément, mais seulement un petit nombre d'entre eux devient des B mémoires à durée de vie longue. Une constatation analogue peut être faites pour les lymphocytes T. En effet, la stimulation par leur Ag induit une forte multiplication. Cependant, une faible proportion d'entre eux survit et conduit à des T mémoires. Cet énorme déchet en lymphocytes dans les organes lymphoïdes primaires et secondaires correspond à l'élimination de lymphocytes dangereux ou inadaptés. La figure V-15b indique le taux de production et la fréquence de renouvellement des lymphocytes
Le système nerveux central (SNC) contient très peu de lymphocytes, car ces derniers pénètrent difficilement dans cet organe. En effet, il existe une barrière entre le torrent circulatoire et le SNC (figure V-15c). Cette barrière est contituée par l'endothélium capillaire, les péricystes et les prolongements des astrocytes. L'ensemble se comporte comme un filtre sélectif pour des protéines, des peptides, des AA et des ions. De plus il ne laisse passer que des lymphocytes activés et surtout lorsque des cytokines induisent l'expression ou l'hyperexpression de molécules d'adhésion à la surface des cellules endothéliales. La barrière se comporte alors comme une porte d'entrée analogue aux veines postcapillaires.
La circulation liquidienne est très particulière dans le SNC. Le liquide céphalo-rachidien, produit par les plexus choroïdes (principalement par les épendymocytes qui les tapissent), part des ventricules cérébraux, gagne l'espace sous-arachnoïdien (celui-ci reçoit aussi le liquide interstitiel du tissu nerveux), et également le système lymphatique en suivant le trajet de certains nerfs (il n'existe pas de lymphatiques dans le SNC) (figure V-15c).
Dans le SNC, les macrophages sont représentés par les microcytes.
L'oeil est aussi un organe dont les rapports avec le système immunitaire sont particuliers. Il n'existe pas de lymphatiques et en plus les cellules de l'endothélium des capillaires sanguins ne laissent aucune zone de passage entre elles à cause de la présence de zonula occludens les unissant. Il en est de même pour les cellules de l'épithélium pigmenté de la rétine et de l'épithélium interne des corps ciliares (qui sécrètent l'humeur acqueuse). Une barrière s'interpose donc entre le milieu intravasculaire et l'oeil, ce qui met en partie ce dernier à l'abri du système immunitaire (isolement immunologique). Cependant la muqueuse conjonctivale est drainée par des lymphatiques qui se jettent dans les ganglions prétragiens, puis dans ceux de la chaîne cervicale.
Les cellules de l'immunité se répartissent au niveau de l'oeil comme l'indique la figure V-15d :
Cellules dendritiques : cornée (surtout à la périphérie), ce sont les seules cellules de l'immunité de la cornée et elles sont de type cellules de Langerhans; conjonctive (notamment dans l'épithélium où elles sont de type cellules de Langerhans); angle irido-cornéen (nombre faible); procés ciliaires (en position périvasculaire); choroÏde.
Macrophages/monocytes : angle irido-cornéen ; iris; procés ciliaires; choroÏde.
Polynucléaires neutrophiles : conjonctive (en surface).
Lymphocytes : conjonctive (surtout les culs de sac où il y a des formations folliculaires); angle irido-cornéen (nombre très faible).
Mastocytes : conjonctive (chorion); angle irido-cornéen (nombre très faible); iris (rares); choroÏde.
Il apparait qu'au niveau de la conjonctive existe un conjonctival associated lymphoïd tissue (CALT) du type mucosal associated lymphoïd tissue (MALT) que l'on peut assimiler à un ganglion accessoire de la partie externe de l'oeil, alors que l'uvée ne contient que cellules dendritiques, macrophages et mastocytes. Les cellules de Müller de la rétine d'origine microgliale, pourraient se comporter selon les circonstances comme des CpAg ou des suppresseurs. De nombreux tissus oculaires portent le fasL à la surface des cellules qui les contituent et forment ainsi autour de cet organe une barrière protectrice contre les lymphocytes. En effet, les lymphocytes, notamment les T, seront détruits par apoptose lorsque le fas de membrane de ces cellules rencontre leur ligand fasL.
Cerveau et oeil sont avec ovaires, testicules, cortex surrénalien, foie, matrices des poils et poche jugale du hamster, des sites immunologiquement privilégiés au niveau desquels les greffes incompatibles peuvent persister longtemps (voir au chapitre VI : déviation immune paragraphe VIII-3.2.4).

III-LES CELLULES PHAGOCYTAIRES

Ces cellules phagocytaires ont la faculté d'intégrer dans leur cytoplasme, et parfois de digérer, des particules inertes, vivantes ou mortes. Nous envisageront, en fait, non seulement les cellules spécialisées dans la phagocytose, comme les monocytes/macrophages et les polynucléaires neutrophiles, mais encore des cellules peu ou pas phagocytantes, comme les polynucléaires éosinophiles, les polynucléaires basophiles et les mastocytes qui présentent certaines analogies avec les polynucléaires neutrophiles. Les cellules dendritiques myéloïdes immatures ont comme les macrophages une fonction de phagocytose des Ag. Nous verrons ces dernières cellules avec les cellules dendritiques.

III-1. Les monocytes-macrophages (tableaux V-VII et V-VIII)

III-1.1./ Généralités
Les macrophages représentent la forme la plus mature des monocytes. Ces derniers, en passant du torrent circulatoire dans les tissus, deviennent des macrophages. La différenciation se fait selon le schéma suivant : CFU-GM (dans la moelle osseuse) - monoblastes (dans la moelle osseuse) - promonocytes (dans la moelle osseuse) - monocytes (dans la moelle osseuse et le sang) - macrophages (dans les tissus). Leur durée de vie est assez longue, 20 à 100 jours. C'est une population hétérogène sur différents points, notamment localisation et fonction. Les macrophages-monocytes ont des précurseurs médullaires et appartiennent au système réticulohistiocytaire dans lequel Aschoff incluait toutes les cellules capables de capter des colorants vitaux. Selon leur localisation, on distingue des macrophages alvéolaires, péritonéaux, péricardiques, pleuraux, des tissus lymphoïdes ainsi que des macrophages du système nerveux (cellules de la microglie), du foie (cellules de Kupffer) du rein (cellules mésangiales) et de la synoviale (synoviocytes de type A) (figure V-16a). Enfin, les macrophages peuvent être séparés en 2 grandes populations selon qu'ils portent ou ne portent pas à leur surface les Ag d'histocompatibilité de classe II. Leur identification morphologique est difficile, aussi utilise-t-on d'autres critères : ingestion de particules de latex, mise en évidence de peroxydases endogènes, adhérence au verre et au plastique.
Les monocytes-macrophages ont de nombreuses mitochondries, des lysosomes et des phagolysosomes (figures V-16b et V-16c) (Photo).

III-1.2./ Antigènes de différenciation
Des Ac polyclonaux anti-macrophages ont été obtenus. Ils détectent des Ag qui ne sont pas parfaitement spécifiques des macrophages, souvent ils se fixent aussi sur les polynucléaires. Les Ac monoclonaux anti-CD11b et c, CD12, CD13 et CD14 reconnaissent à la fois monocytes et granulocytes. Par contre les Ac monoclonaux anti-CD9, CD36, CD68 et B7 se fixent sur les monocytes/macrophages, mais non sur les granulocytes. Les macrophages et monocytes portent également le CD4 qui est un Ag des lymphocytes T coopérants. Donc, les macrophages comme les T CD4+ sont la cible de l'HIV. L'un des meilleurs marqueurs des macrophages murins est le F4/80 (7 domaines EGF extracellulaires) appartenant à la famille des récepteurs TM7 liés aux protéines G. La macrosialine est un marqueur intracellulaire pan-macrophage.

III-1.3./ Récepteurs de membrane
-a- Récepteurs pour les Ig
Les macrophages possèdent des récepteurs pour le Fc des IgG (FcgRI, II et III) et pour le Fc des IgE (FceRII).
-b- Récepteurs pour le C
Les macrophages/monocytes possèdent des récepteurs CR1 (pour C3 b), CR3 (pour iC3 b) et CR4 (pour iC3 b) correspondant respectivement à CD35, CD11b et CD11c.
-c- Récepteurs pour les lipoprotéines de faible densité (LDL)
Il en existe deux catégories. La première (CD91) fixe les LDL circulantes, permettant aux monocytes/macrophages de capturer les LDL et de les détruire. La seconde comprend 2 types I et II qui captent les LDL acétylées et les lipopolysaccharides bactériens.
-d- Récepteurs pour les molécules portant de l'acide sialique
La sialoahésine est présente sur les macrophages de la zone marginale de la rate et des sinus sous-capsulaires des ganglions.
-e- Autres récepteurs
Il existe à la surface des macrophages des récepteurs pour différentes hormones, pour certaines lymphokines (MIF, MAF) et pour des substances à activités chimiotactiques.

III-1.4./ Propriétés des macrophages
-a- Adhérence au verre et au plastique
Les macrophages s'étalent sur le support grâce à leurs voiles hyaloplasmiques alors que les lymphocytes B peuvent aussi adhérer surtout au plastique, mais sans étalement de leur cytoplasme.
-b- Phagocytose
La rencontre entre la proie et le macrophage peut être due au hasard ou résulter d'un phénomène de chimiotactisme positif. Dans ce dernier cas, la cellule doit se trouver sur une surface solide, sur laquelle elle se déplacera dans la direction de la substance à activité chimiotactique. Celle-ci agit car elle constitue un gradient de concentration : le macrophage se dirigeant des zones les moins concentrées vers la zone la plus concentrée. Lorsque les macrophages sont en suspension, il ne peut y avoir de chimiotactisme, car ces cellules ne "nagent" pas mais rampent.
La deuxième étape de la phagocytose est l'adhésion de la particule au macrophage, favorisée si cette dernière est recouverte d'Ac de classe IgG et de C (rôle des récepteurs pour les IgG et le C).
La troisième étape est l'ingestion avec formation d'une vacuole intracytoplasmique où se trouve incluse la particule.
Enfin, la quatrième étape correspond à la lyse intracellulaire de la particule. Celle-ci peut être détruite par, soit le déversement des enzymes du lysosome dans la vacuole, soit l'acidification du liquide intravacuolaire, soit l'existence de substances à activité bactéricide (H202 en présence de peroxydase et d'ions (Cl- ou I-), radical OH, oxygène dans un état excité (oxygène singulet ; H202 , OH, et oxygène excité sont produits à partir d'anions superoxydes, eux-mêmes formés à partir d'oxygène par des processus exaltés à la suite de la phagocytose). Selon l'état du macrophage et la nature de l'agent pathogène, la phagocytose peut ne pas conduire à la destruction de ce dernier qui persistera et pourra même se multiplier dans la cellule. Ainsi les leishmania résistent aux enzymes des lysosomes, les toxoplasmes et les mycobactéries empêchent la fusion entre les lysosomes et la vacuole de phagocytose.
-c- Lyse extracellulaire par cytotoxicité cellulaire dépendant des Ac
Dans le phénomène d'ADCC (antiboby- dependant cellular toxicity), les macrophages lysent sans phagocytose la cible cellulaire recouverte d'Ac.
-d- Activation des macrophages
On dit qu'il y a activation des macrophages quand plusieurs de leurs propriétés sont accrues telles : respiration, phagocytose, activités enzymatique, cytotoxique, bactéricide, etc... Cet état d'activation peut être le résultat de l'intervention de lymphokines produites par les T principalement ou de substances très variées : LPS, adjuvants divers, thioglycolate, huile minérale. Cependant, toutes ces substances ne provoquent pas le même type d'activation.
Les macrophages activés par certaines molécules deviennent également aptes à détruire par une lyse extracellulaire des cellules tumorales non liées à des Ac.
-e- Sécrétions de molécules biologiquement actives
AMP cyclique, prostaglandines, activité arginasique, C1, C3, C4, facteur B ainsi que des monokines actives sur les lymphocytes B et/ou T (IL1, IL6, IL12). Ces différentes molécules peuvent favoriser ou inhiber la réponse immune.
-f- Expression des Ag de classe II
La fréquence des macrophages Ia+ varie d'un tissu à l'autre et avec l'âge des sujets. A la naissance les macrophages Ia+ sont surtout nombreux dans le thymus et la rate alors qu'ils sont moins fréquents au niveau de la cavité péritonéale et du poumon. Les macrophages immatures classe II- sont transformés en macrophages classe II+ par l'IFNg et d'autres lymphokines comme l'IL4. L'induction des Ag de classe II est inhibée par les prostaglandines E et l'a-foetoprotéine.
-g- Présentation des Ag
Les macrophages sont les premières cellules présentant l'Ag (CpAg) identifiées. Leur rôle est de capter l'Ag, le digérer, puis exprimer certains des peptides résultant de cette digestion à leur surface, dans le contexte des Ag du CMH (préparation ou apprêtage de l'Ag), enfin présenter l'ensemble Ag/Ag du CMH aux lymphocytes T.
La figure V-17a début indique les principaux marqueurs de surface des macrophages.

III-2. Les granulocytes et les mastocytes (tableau V-VIII)

Les granulocytes proviennent de précurseurs communs avec les monocytes/ macrophages. Ces précurseurs donnent des myélocytes qui se différencient en granulocytes dont la durée de vie n'est que de quelques jours. On les nomme polynucléaires car leur noyau est polylobé. Il en existe 3 catégories selon la coloration de leurs granules cytoplasmiques : les neutrophiles (figure V-17b) (Photo), les éosinophiles (figure V-17c) (Photo) et les basophiles (figure V-17d) (Photo). Seuls les deux premiers et surtout les neutrophiles peuvent phagocyter.
Les neutrophiles ont des récepteurs membranaires pour le C3 (CR1, CR3, C3aR), le C5 (C5 aR) et le Fc des IgG de type FcgRIII et FcgRII. Les particules recouvertes par des Ac de classe IgG vont être plus activement phagocytées que les particules nues. Ces Ac sont des Ac opsonisants. Les neutrophiles jouent un rôle important dans l'immunité antimicrobienne.
Les éosinophiles ont les mêmes récepteurs pour le Fc de certaines IgG et pour le C3 que les neutrophiles et en plus, des récepteurs pour les IgE (FceRI et II) et pour les chémokines C-C. Ces derniers récepteurs sont les CKR1, 2, 3 et 4. Les CKR3 sont spécifiques des éosinophiles.
Les basophiles par contre ont des récepteurs pour les IgE de type FceRI et RII. Les basophiles vont libérer de l'histamine et d'autres médiateurs sous l'influence des complexes Ag-Ac IgE.
Dans les tissus, les cellules à granulations basophiles sont les mastocytes (Photo). Ces cellules n'appartiennent pas à la même lignée que les basophiles. De plus, l'IL3 est un facteur de croissance des basophiles, mais pas des mastocytes et inversement, le ligand du récepteur c-kit de membrane des mastocytes induit la différenciation des mastocytes mais pas des basophiles. Deux types de mastocytes ont été décrits chez le rat : les mastocytes typiques ou du tissu conjonctif et les mastocytes atypiques ou des muqueuses. Ces derniers se rencontrent entre la muscularis mucosae et l'épithélium des muqueuses. Les mastocytes des muqueuses sont plus petits, moins granuleux, contiennent un glycosaminoglycane moins sulfaté que l'histamine, moins d'histamine et pas du tout ou peu de 5-hydroxytryptamine. Chez l'homme, les équivalents de ces mastocytes sont respectivement les mastocytes T (pour tryptase) et TC (pour tryptase et chymase). Les premiers thymodépendants, surtout situés dans la muqueuse du poumon et de l'intestin grèle, ont de la tryptase comme protéases neutres et des granules avec un aspect de volutes en microscopie électronique. Pour les seconds, les caractéristiques sont les suivantes : thymoindépendance, localisation dans la sous-muqueuse du tube digestif et de la peau, protéases neutres représentées par tryptase et chymase, images en réseau des granules. Chez l'homme, les mastocytes des muqueuses se différencieraient à partir de précurseurs sous l'influence du ligand du récepteur c-kit et ceux du conjonctif sous l'effet de cytokines d'origine fibroblastique (coculture avec lignée 3T3).
Les mastocytes sécrètent les mêmes cytokines que les TH2.
Les mastocytes peuvent entrer en contact avec les extrémités non myélinisées des nerfs à substance P et à calcitonine notamment dans la lamina propria du tube digestif. Le tableau V-IX donne les constituants communs et différents des mastocytes et des basophiles de l'homme.

IV-LES CELLULES A ASPECT DENDRITIQUE DU SYSTEME IMMUNITAIRE

Ces cellules sont dites dendritiques car du point de vue morphologie, elles ont dans les tissus de fins prolongements.
On peut les diviser en 2 catégories fonctionnellement différentes.
La première comprend les cellules dendritiques proprement dites, avec comme chef de file les cellules de Langerhans de l'épiderme, dont le rôle est de capter les haptènes et les Ag surtout solubles, puis de les amener aux lymphocytes T. Chez la souris, il ne faut pas confondre les cellules de Langerhans situés dans l'épiderme, avec des cellules T de l'épiderme qui ont une forme étoilée. Chez l'homme, les dendrocytes du derme qui portent des prolongement ne sont pas des cellules dendritiques.
La seconde catégorie est représentée par les cellules dendritiques folliculaires qui fixent à leur surface (par l'intermédiaire de leurs récepteurs pour les Ig et les Ac) les Ag natifs, puis les proposent non dénaturés et de façon prolongée aux lymphocytes B. Les cellules dendritiques folliculaires sont d'origine fibroblastique portant un marqueur des fibroblastes : la propyl-4-hydroxylase qui catalyse la production de 4-hydroxyproline (figure 17a début).

IV-1. Les cellules dendritiques proprement dites

Les cellules dendritiques proprement dites sont avec les macrophages, les principales CpAg. Ce sont des cellules adhérentes au verre qui ont un précurseur médullaire commun CD34+ avec les macrophages. Les autres CpAg sont les lymphocytes B. En fait, les cellules dendritiques sont produites par différentes voies de différenciation qui conduisent à 2 variétés de cellules dendritiques dont les activités sont différentes et mêmes opposées.
Il s'agit des cellules dendritiques myéloïdes et des cellules dendritiques lymphoïdes (tableau V-Xa). Ces voies de différenciation ont été essentiellement mises en évidence in vitro et produisent des cellules immatures ou matures.
- Les cellules dendritiques myéloïdes ont des cellules souches (moelle osseuse ou sang) CD34+ qui, en présence de GM-CSF + TNFa , conduisent à des précurseurs CD1a+ ou CD14+. Les mêmes cytokines permettent aux premiers précurseurs de devenir des cellules dendritiques de Langerhans CD1a+, lagAg+, cadhérine E+ et aux seconds, des cellules dendritiques CD1a+, CD2+, CD9+, facteur XIIIa+. En revanche le GM-CSF oriente ces derniers précurseurs vers la différenciation en macrophages (le TNFa inhibe l'orientation dans le sens lignée macrophagique et fait s'exprimer les CD1a et c). Parmi les cellules du sang, ces précurseurs se trouvent dans la fraction restant après élimination des monocytes et des lymphocytes T. Les cellules dendritiques produites par cette voie sont myéloïdes.
Les monocytes peuvent aussi être à l'origine de (CD14+f, CD32+) sous l'influence du GM-CSF et de l'IL4 ou de l'IL13. Ces cellules dendritiques immatures deviennent soit des cellules dendritiques myéloïdes matures CD14-, CD32- sous l'influence du TNFa, de l'IL1, de l'IL2 ou du LPS, de l'ARN viral double brin, l'ADNCpG, soit des macrophages si intervient le M-CSF. L'injection sous cutanée de billes de plastique fluorescentes permet de montrer que les monocytes sanguins, en passant dans le derme, se transforment en macrophages qui en gagnant les ganglions satellites deviennent des cellules dendritiques. La figure V-17e1 donne un exemple de différenciation conduisant aux cellules dendritiques myéloïdes ou aux monocytes.
Les cellules dendritiques matures portent une molécule spécifique de ces cellules 33D1 chez la souris et CD83 chez l'homme.
- Les cellules dendritiques lymphoïdes ont des précurseurs CD4+f (thymocytes simples positifs immatures) dans le thymus qui sont à l'origine à la fois des T et des cellules dendritiqes de type lymphoïde thymiques (FasL+, CD8a+). In vitro, les cellules plasmocytoïdes CD4+CD3-CD11c- de l'amygdale en présence d'IL3 donnent des cellules dendritiqes de type lymphoïde.
Les tableaux V-Xa et Xb indique les caractéristiques, les fonctions et la répartition des cellules dendritiques myéloïdes et lymphoïdes. Les cellules dendritiques myéloïdes matures induisent une réponse immune, alors que les cellules dendritiques myéloïdes immatures et les cellules dendritiques lymphoïdes favorisent l'établissement d'une tolérance. Les cellules dendritiques myéloïdes immatures provoquent soit l'anergie des T si elles sont en contact avec l'IL10 , soit l'activation des T si elles sont en contact avec les cytokines inflammatoires, soit l'apparition de T suppresseurs Tr si elles ne sont en contact avec aucun des facteurs précédents (figure V-17e2 et tableau V-Xc). Les cellules dendritiques myéloïdes matures sont insensibles à l'IL10.
Les cellules dendritiques myéloïdes immatures peuvent capturer les Ag, les apprêter et les présenter aux T. Elles expriment différents récepteurs d'endocytose parmi lesquels des lectines Ca++ dépendantes. De plus les cellules dendritiques myéloïdes matures, par l'IL12 qu'elles sécrètent, contrôlent la différenciation des T dans le sens TH1 et les cellules dendritiques lymphoïdes qui produisent pas ou peu d'IL12, orientent la différenciation dans la direction TH2.
Les cellules dendritiques se retrouvent dans différents organes. Il s'agit des cellules de Langerhans (Photo) de l'épiderme et des épithéliums stratifiés des muqueuses (dont le cytoplasme contient les granules de Birbeck en forme de raquette de tennis (Photo) liés aux phénomènes d'endocytose) (figure V-17f) et du derme (les granules de Birbeck y sont souvent absents), des cellules interdigitées réticulaires de la médullaire du thymus et des cellules interdigitées du paracortex des ganglions (tableau V-Xd). L'Ac DCGM4 réconnaît la langerine (328AA, de la famille des lectines transmembranaires II, codée par un gène en 2p13) spécifique des cellules de Langerhans. Cet Ac permet de localiser les cellules de Langerhans dans les tissus. Par son domaine CRD de reconnaissance des résidus mannose, la Langerine des membranes des cellules de Langerhans, en se liant aux mannoses de la paroi des micro-organismes, entraîne la formation des granules de Birbeck. Ainsi, des granules de Birbeck se forment dans des fibroblastes transfectés avec le gène de la Langerine humaine. Les granules de Birbeck sont constitués par 2 membrane accolées, séparées par une structure striée et l'ensemble ressemble à une fermeture éclair.
Certaines cytokines sont, comme FIt3L, GM-CSF et G-CSF, de puissants facteurs de croissance des cellules dendritiques. Les cellules de Langerhans portent sur leur membrane plasmique : l'E-cadhérine et l'Ag CD1a (importants tous deux pour le repérage des cellules de Langerhans dans l'épiderme), CD1c et CD4 , des Ag des macrophages CD14 et CD33 et des récepteurs pour le Fc des IgG, pour le C3 b et le C4 b (CD35 = CR1) et pour le iC3 b (CD21 = CR2). On trouve aussi l'E-cadhérine chez les cellules épithéliales et CD1a, CD1c et CD4 sur les thymocytes. Les cellules de Langerhans ne sont pas marquées par les Ac anti-CD11b qui reconnaissent le CR3 sur les macrophages et les granulocytes. La figure V-17a début indique les principaux marqueurs de surface des cellules de Langerhans. Dans le derme, existent des cellules à aspect dendritique nommées dendrocytes de type I lorsqu'elles expriment le facteur XIIIa et de type II si elles portent l'Ag CD34. Les dendrocytes de type I ont une activité phagocytaire et sont rattachés à la lignée monocytaire. Le tableau V-XI indique les caractéristiques phénotypiques des cellules de Langerhans et des dendrocytes.
Les cellules dendritiques proprement dites peuvent circuler dans les lymphatiques sous la forme de cellules voilées. Ainsi les cellules de Langerhans captent sur leur membrane plasmique un haptène ayant pénétré au niveau de l'épiderme, puis gagnent les ganglions où elles forment dans les zones thymodépendantes les cellules réticulaires interdigitées. Ces cellules interdigitées n'ont plus le CD1a et le CD14 de surface des cellules de Langerhans.
Les cellules dendritiques, comme les T CD4+ et les macrophages, peuvent être infectées par le HIV, car elles expriment une faible quantité de CD4 et les corécepteurs du virus. Ces cellules peuvent ou non porter la chaîne a de CD8.
Les UV B inhibent les fonctions de présentation des cellules de Langerhans et le badigeonnage de la peau de souris par une solution de 7, 12-dimethylbenzenthracène dépeuple localement l'épiderme en ces cellules.
Les cellules dendritiques proprement dites capables d'induire une immunité T, peuvent être utilisées pour la vaccination en chargeant in vitro ces cellules provenant de cultures du sujet à vacciner. Cette méthode est en particulier appliquée pour la vaccination contre les cancers en faisant appel à différents protocoles : Ag isolés de tumeur, Ag universels des tumeurs comme la télomérase, hybrides cellules dendritiques/tumeur....Ensuite, les cellules sont surtout injectées en sous-cutanée, intradermique ou intralymphatique. Des précautions doivent être prises comme faire attention à ce que les cellules dendritiques employées ne soient pas inductrices de tolérance. Enfin, il existe un risque d'auto-immunisation. Les résultats positifs obtenus dans les cancers montre que cette voie doit continuée à être explorée en travaillant notamment sur le choix d'un protocole.

IV-1. Les cellules dendritiques folliculaires

Les cellules dendritiques folliculaires des follicules primaires ou secondaires, notamment des ganglions et de la rate, sont des fibroblastes spécialisés. Elles ont des récepteurs membranaires pour les IgG, les IgA, les IgM et les IgE (pas pour les IgD) et le C3 b (CR1 et CR2). Dans le centre clair du follicule les seules cellules CD21 (CR2)+ sont les cellules dendritiques folliculaires qui en plus expriment une densité beaucoup plus importante de FcgRIIb que les B. Leur membrane cytoplasmique porte également les Ag d'histocompatibilité de classe II.
Ces cellules gardent très longtemps l'Ag à leur surface, sous forme de complexes immuns qu'elles ont fixé grâce à leurs récepteurs pour le Fc des IgG de type (et sans doute des IgA ou IgM) et à leurs récepteurs pour C3 b (figure V-17a fin). Les B reconnaîtront l'Ag natif par l'intermédiaire de leurs BcR et se lieront au complexe immun par leurs CD21. Il en résulte une activation des B. Les complexes immuns ont habituellement un effet inhibiteur sur les B en ce fixant sur leurs FcgRIIb sauf si des cellules dendritiques folliculaires sont présentes. En effet, le signal positif issu des CD21 prend le pas sur le signal négatif provenant des FcgRIIb.
Les cellules dendritiques folliculaires ont en plus la faculté de libérer à partir de leurs dendrites des iccosomes ou immune complex coated bodies. Ces iccosomes sont des particules (0,25 à 0,38 mm de diamètre) ressemblant à des liposomes dont la surface comprend des FcgRIIb et des CD21 ayant capturé des complexes immuns. Les B des centres germinatifs vont, après fixation des iccosomes grâce sans doute à leurs BcR, CD21 et FcgRIIb, les endocyter, apprêter l'Ag et présenter les peptides aux lymphocytes T qui en retour coopéreront avec les B (figure V-17g).

V-LES AUTRES CELLULES

V-1. Les cellules endothéliales

Elles bordent la face interne des vaisseaux où elles constituent le tissu endothélial (Photo). D'aspect épithéloïde et reposant sur une membrane basale, on en distingue 3 catégories selon que l'endothélium qu'elles forment est une couche unicellulaire continue, fenêtrée ou discontinue.
L'endothélium est continu dans le coeur, les gros vaisseaux et la majorité des microvaisseaux. L'endothélium est fenêtré lorsqu'il laisse des discontinuités vides de 60 à 80 nm entre les cellules endothéliales. On le trouve dans de rares capillaires viscéraux. L'endothélium est discontinu lorsqu'il existe des espaces vides dans et entre les cellules endothéliales. Cet endothélium est celui de la rate et du foie. Une variété particulière de cellules endothéliales bordent les veinules post-capillaires des tissus lymphoïdes périphériques et d'autres tissus. Ces cellules sont plus hautes que larges d'où le nom de veinules à paroi endothéliale haute (VEH) donné aux vaisseaux recouverts par ces cellules.
L'aspect des cellules varie d'un endroit à l'autre mais ces cellules ont des caractéristiques en commun. Leur cytoplasme riche en vésicules, tubules et vacuoles abrite un organite cellulaire particulier en forme de batonnet fait de tubules de 15 nm d'épaisseur, le corps de Weibel-Palade qui contient le facteur de Willebrand sous une forme polymérisée et la sélectine P. Les cellules endothéliales produisent d'autres facteurs de la coagulation. En effet, l'une des fonctions de ces cellules est de contrôler la coagulation. Normalement elles inhibent la thrombine par leur héparine sulfate de membrane; mais elle peuvent être à l'origine de la coagulation, si elles sont activées par différents facteurs inflammatoires. Les filaments intermédiaires des cellules endothéliales ne sont pas constitués (comme ceux des cellules épithéliales) par des kératines, mais dans la plupart des cas par de la vimentine (parfois de la desmine).
Ces cellules synthétisent l'angiotensine et les endothélines (ET 1,2 et 3) à forte activité vasoconstrictive, mais aussi des facteurs vasodilatateurs (PG12, ATP et monoxyde d'N). Elles contrôle encore le tonus des muscles lisses en métabolisant ou en inhibant différentes molécules vaso-actives. Les cellules endothéliales jouent un rôle fondamental dans la coagulation en produisant notamment le facteur de Willebrand, mais elles interviennent également dans les phénomènes immunologiques. Ainsi, elles synthétisent l'IL1a et b, l'IL1Ra, le PAF, l'IL6, l'IL10, le TNFa, les IFNa et b, les TGFab, l'IGF1, le GM-CSF, le M-CSF, le G-CSF, le PDGF, des facteurs chimiotactiques (notamment l'IL8 et MIP2) et des prostaglandines. De plus, elles expriment après activation, à leur surface, les Ag du CMH de classe II (l'IFNg augmente la densité de ces Ag ou les fait apparaître) et l'ICAM-1 (intercellular adhesion molecule). On trouve également sur la membrane plasmique l'ICAM-2 et l'ELAM-1 (endothelial-leukocyte adhesion molecule). Ce dernier joue un rôle important dans l'adhésion des neutrophiles aux cellules endothéliales et dans l'accumulation de ces leucocytes dans les tissus inflammatoires. L'ELAM-1 fait partie des adressines responsables de la localisation tissulaire des polynucléaires. Enfin les cellules endothéliales permettent également le trafic des lymphocytes entre le torrent circulatoire et les tissus grâce à des récepteurs de surface d'une part des lymphocytes (les molécules de domiciliation ou récepteurs de localisation) et d'autre part des cellules endothéliales des VEH (les adressines).
Au niveau des ganglions, ces adressines contiennent des glucides du type mannose. Les molécules de domiciliation complémentaires de ces adressines sont situées sur les lymphocytes T. Elles sont reconnues chez la souris par l'Ac monoclonal MEL14, chez le rat par l'Ac A.11 et chez l'homme par les Ac 2E11 et 4C6.
La figure V-18 indique les principales molécules de surface de cellules endothéliales.

V-2. Les plaquettes

Dans le torrent circulatoire, les plaquettes ont une forme de lentille biconvexe de 1 µm de diamètre. Elles sont anucléées. Leur membrane plasmique, très riche en phospholipides dont le "platelet aggregating factor" (PAF) est percée de pertuis (le système canaliculaire ouvert). Le cytoplasme, riche en microtubules (en situation périphérique) et en microfilaments, contient aussi des mitochondries, un système tubulaire dense (très riche en Ca++, et riche en phospholipase A2, cyclo-oxygénase et thromboxane synthétase), des grains de glycogène et différents types de granules (figure V-19) (Photo1, Photo2):
- granules a de forme et de taille variées abritant des structures tubulaires proches de celles des grains de Weibel-Palade des cellulles endothéliales. Le facteur de Willebrand est situé dans ces tubules. On trouve également dans les granules a : la ß thromboglobuline, le facteur 4 plaquettaire (PF4), le PF4 de faible affinité, le facteur de croissance dérivant des plaquettes (PDGF), le fibrinogène, la fibronectine, la thrombospondine, l'albumine, le kininogène de haut Mr, le facteur V, le plasminogène, la glycoprotéine riche en histidine, la protéine S, l'héparinase, l'élastase, un inhibiteur de la collagénase, l'ostéonectine, le "transforming growth factor ß".
- granules denses : riches en nucléotides, Ca++, Mg++ et sérotonine,
- granules lysosomiaux : sources d'hydrolases acides
- microperoxysomes hébergeant la catalase.
Les molécules de membrane sont essentielles pour les fonctions des plaquettes (figure V-20) :
Les glycoprotéines riches en acide sialique sont responsables de la charge négative de la membrane empêchant normalement l'agrégation de ces cellules.
Les deux complexes glycoprotéiques majeurs sont le complexe Ib-IX et IIb-IIIa :
-complexe Ib (170 kDa)-IX (17kDa) : la portion intracytoplasmique est reliée au cytosquelette et la partie externe de Ib porte les récepteurs de forte et faible affinités pour la thrombine et un site de liaison avec le facteur de Willebrand. Ce dernier n'est accessible que lorsque les plaquettes sont activées par la thrombine ou par le contact avec le sous-endothélium.
-complexe IIb (140 kDa)-IIIa (105 kDa) : c'est une intégrine dont la chaîne ß est du type ß3 (voir Chapitre VI paragraphe VII-2. : adhésion des cellules immunitaires). La chaîne IIb porte des sites de liaisons avec le Ca++. Lors de l'activation plaquettaire la glycoprotéine IIIa devient capable de fixer le Ca++, la fibronectine et le fibrinogène provoquant l'agrégation des plaquettes. Le facteur de Willebrand ne se lie au complexe que si les plaquettes sont activées par l'ADP ou la thrombine.
D'autres glycoprotéines minoritaires sont présentes à la surface des plaquettes : les intégrines VLA (very late Ag) 2, 5 et 6, la gpIIIb ou IV (CD36) récepteur pour la thrombospondine et des collagènes, le FcgRII (CD32), le FceRII (CD23), la glycoprotéine V (substrat de la prothrombine), le "decay accelerating factor"(70 kDa) qui inhibe la cytolyse dépendant du Ca++, en neutralisant cet ion.
Des récepteurs variés sont exprimés sur la membrane plasmique pour C3a, C4a, C5a, ADP, adrénaline, sérotonine, angiotensine II, vasopressine, insuline, prostaglandines, interférons et PAF.
On trouve enfin les Ag des groupes sanguins ABO et ceux du CMH de classe I.

V-3. Les cellules épithéliales pièges et transporteurs d'Ag

Certaines cellules épithéliales des muqueuses se spécialisent pour capturer des Ag présents dans l'air ou l'alimentation. Il sagit des cellules fongiformes des cryptes amygdaliennes et des cellules M du colon et de l'appareil respiratoire. Ces cellules ont pour fonction de fixer à leur surface apicale les Ag micobiens ou alimentaires, de les amener à leur pôle basal sans transformation et de les transmettre à des CpAg voisines.