Coopération cellulaire et réponses effectrices Laurence Guglielmi laurence.guglielmi@univ-montp1.frli l i@ i 1
Activation des lymphocytes T
DC immature capture de l Ag dans les tissus cellule T activée Chimiokines CCL19/21 CCR7 Migration Mgraton Organe lymphoïde secondaire DC mature présentation de l antigène cellule T naïve activation des lymphocytes T
Tissus lymphoïdes secondaires ciés aux muqueu uses (MA ALT) Tissus lymphoïd des asso sphère ORL (NALT) bronches/poumon (BALT) tubes digestifs (GALT) appareil uro-génital Ganglions lymphatiques Ag provenant des tissus Rate Ag présents dans le sang
Présentation de l antigène aux lymphocytes T Lymphatique afférent Lymphatique efférent Cortex superficiel = zone B Cortex profond = zone T LT, LB, CD, M Activation T (+ début activation B)
Exploration de la surface des DC par les LT : "butinage" Contact stable activation LT DC LT Contacts transitoires De faible affinité i Peu ou pas d activation LT DC Fréquence d un LT naïf pour un Ag donné # 1 pour 100 000
Synapse immunologique Cellule dendritique CD54 (ICAM-1) CD80/86 CD40 HLA classe II CD80/86 CD11a/CD18 (LFA-1) CD28 CD40L CD4 TCR CTLA-4 LymphocyteT-CD4
Synapse immunologique Notion de microclusters SMAC=Supramolecular Activation Cluster TCR CD3 Molécules de costimulation Activ vation Molécules d adhésion dadhésion Structure fluctuante, dynamique, multifocale, bi-directionnelle
Signal N 1 : liaison HLA-peptide / TCR-CD3 HLA - peptide CD4 TCR CD3 CD28 LCK/ /Fyn PLC Ca intracellulaire ZAP-70 PKC NFAT NF B Fos/jun NF-AT AP1 OCT IL-2
Signal N 2 : molécule de costimulation CD28 amplification du signal CD4 HLA - peptide TCR CD3 CD80/86 (B7) CD28 IL-2 IL-2-R LCK/ /Fyn PI-3K Bcl-XL CD25 (chaîne de l IL-2-R) ZAP-70 Survie de la cellule NFAT NF B AP1 OCT gène il-2 PROLIFERATION
Signal N 2 : molécule de costimulation CTLA-4 rétro-control négatif CD4 HLA - peptide TCR CD3 CD80/86 (B7) CD28 CD80/86 (B7) CTLA-4 LCK/ /Fyn PI-3K PTP-1D ZAP-70 déphosphorylation h NFAT NF B AP1 OCT gène il-2
Signal N 3 : cytokines Stimule la prolifération des LT activés IL-2 IL-12 TH1 IL-4 TH2 Oriente leur différenciation IL-6 TH17 TGF IL-10 Treg
tée à l agress sion POLARISATION Th1, Th2, Th17, Treg Autres cellules: NKT, PNB, cell épith... TH2 cytokines GATA3 DC LT naïf indifférencié TH1 T-bet IL-4 INF e adap TH17 ROR- t IL-17 Si ignaux de dan nger Répon nse eff fectric cytokines Treg Foxp3 TGF IL-10
Th2 IL-4 IL-5 IL-13 Réponse humorale LB, PNEo, PNB, masto Germes extracellulaires Helminthes (Allergies) Th1 IL-2 IFN TNF Réponse cellulaire macrophages CD8 cytotoxiques Germes intracellulaires (Mal auto-immunes) Th17 IL-17A IL-17F IL-21 IL-22 Réponse cellulaire PNN bactéries extracellulaires Champignons (Mal auto-immunes) Treg TGFb IL-10 Immunorégulation TH1-TH2-TH17
Régulation de l homéostasie T Toutes les cellules activées sont programmées pour mourir par apoptose survie Bim = pro-apoptotique Bcl-xL= anti-apoptotique Apoptose Bcl-xL Bim PD1 = programmed death 1 LT CD28 TCR CD28 PD1 CD Réponse effectrice Fin de réponse PDL-1 - signal de mort induit par le TCR (Bim) - inhibé par des signaux de survie (Bcl-xL) induits par cytokines et co-stimulation - persistance du signal de mort - signaux de survie Activation Induced Cell Death (AICD) Seul 10% du clone amplifié survit Contraction clonale Mémoire T
T mémoire Naïf mémoire centrale mémoire effectrice T T T CD45RA+ CCR7+ CD45RA- CD45RO+ CCR7+ CD45RA- CD45RO+ CCR7- ganglions lymphatiques peau muqueuses u L-selectine CCR7 CLA intégrine i 4 14 1 CCR4 intégrine 4 7 CCR5
Activation des lymphocytes B
Lymphatique afférent Lymphatique efférent Cortex superficiel =zoneb Cortex profond = zone T LT, LB, CD, M Activation T (+ début activation B)
Stimulation par le BCR antigène Ig Ig CMH classe II Noyau
Coopération cellulaire T-B 2 nd SIGNAL Coopération du LB avec un LT CD4 + spécifique du même Ag 1 er SIGNAL Reconnaissance spécifique de l'ag par l'ig membranaire antigène TCR CMH classe II T4 B CD4 CD40L CD40 Cytokines 3 ème SIGNAL
Expansion clonale Clone de lymphocytes anti-x Antigène étranger X X 10 000 Lymphocyte y anti-x Une partie des cellules se différencie rapidement en plasmocytes sécréteurs d IgM de faible affinité. La majorité de ces cellules B activées initie la formation d'un centre germinatif.
Centre Germinatif AID Plasmocytes Hypermutation somatique Prolifération clonale Sélection Commutation de classe cellule B activée DCF centrocytes T Affinité Affinité Différenciation centroblastes apoptose Manteau Lymphocyte B mémoire AID = Activation-Induced cytidine Deaminase
centroblaste IgM B -prolifération rapide - hypermutation somatique faible affinité Sélection forte affinité DCF B centrocytes B DCF B T Apoptose Différenciationi cellules B mémoires / plasmocytes
Commutation isotypique : influence des cytokines IL-10 IL-21 IgG1 IgG3 B TGF- IgA B IL-2 IL-4 IL-5 B IL-4 IgE IgG4 IL-2 IL-4 IL-5 IgM prolifération différenciation
Ecotaxie des plasmocytes expression de Récepteurs de Domiciliation migration des cellules vers les sites appropriés MALT Tissus conjonctifs sous-épithéliaux des muqueuses Ganglions lymphatiques Rate Moelle osseuse Anticorps muqueux Anticorps sériques
Cinétique de la réponse humorale Taux d anticorps 100 10 1 prolifération clonale IgG IgA contraction ti clonale latence IgM 10 20 30 40 Temps (jours) Stimulation antigénique
Cellules B mémoires Plasmocytes CD19- CD20- CD27++ CD38+++ CD138+ Ig- Ag cellule B naïve CD19+ CD20+ CD27- CD38- IgM+ IgD+ CD19+ CD20+ CD27+ CD38- IgM/IgG/IgA/IgE Lymphocyte B mémoire durée de vie courte affinité des Ig : +/- durée de vie longue affinité des Ig : +++
Cellules B mémoire Ag x Réponse primaire (sélection clonale) Réponse secondaire (mémoire) Ac Ac Ac Ag x Ac Ac Ac Ac Ac Ac Ac Ac
Réponse humorale primaire et secondaire Taux d anticorps 10 4 10 3 Réponse Primaire Réponse Secondaire 10 2 IgG IgA 10 prolifération clonale contraction clonale l 1 latence IgM IgG IgA IgM 10 20 30 40 50 60 70 Stimulation antigénique (1 er contact) Stimulation antigénique (2 ème contact) Temps (jours)
La mémoire immunologique 2 propriétés : mémoire centrale : capacité à produire des Ac plus rapidement et pour une dose d Ag plus faible que lors d une réponse 1 aire. cellules B mémoire (commutation isotypique + maturation d affinité) circulant dans le sang et la lymphe. mémoire effectrice : permet l exclusion immédiate ou la destruction du pathogène lors d une nouvelle exposition plasmocytes à vie longue résidant dans la moelle osseuse ou dans les muqueuses
Antigènes thymo-indépendant (TI) Substances polymériques -Sucres (ex : LPS) - Protéines multivalentes (ex : flagelline) n induisent pas de maturation d affinité, ni de cellules mémoires