Immunité adaptative : les cellules dendritiques et l'amplification clonale

Le thème général d'étude de notre équipe de recherche à l'Institut Cochin concerne les modes de fonctionnement de cette immunitéimmunité adaptative. Nous nous intéressons plus particulièrement aux premières étapes qui permettent à un LT dit naïf, c'est-à-dire n'ayant encore jamais rencontré l'antigèneantigène, de basculer de l'état de repos dans lequel il se trouve avant cette confrontation, vers un état dit activé, première étape de la réponse immunitaire adaptative.

Mais évoquons d'abord deux notions essentielles sur la reconnaissance des LT qui conditionnent le sens donné à ces travaux.

- La première notion est que le peptide antigénique n'est pas reconnu seul, mais en association avec les molécules du complexe majeur d'histocompatibilitécomplexe majeur d'histocompatibilité à la surface des cellules dendritiques (DC), cellules phagocytaires spécialisées du système immunitairesystème immunitaire déjà évoquées plus haut. Prenons le cas « simple »d'une infection bactérienne cutanée ; les DC résidant à cet endroit vont phagocyter la bactériebactérie, puis utiliser une machinerie sophistiquée pour en digérer les constituants protéiques et les « apprêter » en association avec les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) avant de les exprimer à leur surface. Une coopération doit donc s'établir entre la DC, qui présente l'antigène, et le LT qui le reconnaîtra, pour que la réponse TT puisse avoir lieu.

- Figure : 2

Légende : Les cellules dendritiques (DC) sont des cellules de l'immunité innée dont le rôle est essentiel pour le déclenchement de la réponse immune adaptative. Ces cellules sont très abondantes en périphérie des tissus (peau, poumonpoumon, intestin, etc.) où elles exercent un rôle de veille. En l'absence d'agression, les DC sont dans un état dit immature, état dans lequel leur activité phagocytaire est très élevée. En cas d'agression, elles pourront phagocyter le pathogènepathogène et aussi être activées grâce à la panoplie de récepteurs de l'immunité innée qu'elles possèdent. Ceci va entraîner leur maturation qui s'accompagne d'une baisse importante de leur activité de phagocytosephagocytose, d'une augmentation de leur capacité migratoire vers le système lymphatiquesystème lymphatique et les organes lymphoïdeslymphoïdes et d'une augmentation de l'expression de différentes molécules de surface, en particulier des molécules du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH). Ces dernières, associés aux peptidespeptides antigéniques provenant de la digestiondigestion des pathogènes, seront alors reconnues par le  récepteur T (TCR) des lymphocyteslymphocytes T (LT) dans les ganglions lymphatiquesganglions lymphatiques.

Il faut noter ici que les DC expriment de nombreux récepteurs de l'immunité innée, comme les TLRs, dont l'activation par les composants bactériens augmente considérablement d'une part leur capacité à présenter l'antigène aux LT et d'autre part leur mobilité (voir la figure 2 et sa légende). Nous comprendrons plus loin pourquoi ce dernier aspect est essentiel. Soulignons simplement ici que les deux types d'immunité sont donc étroitement interconnectés ; on évoque souvent le caractère « instructif » de l'immunité innée pour l'immunité adaptative.

- La seconde notion est au moins aussi fondamentale. Elle stipule qu'un LT ne peut en principe reconnaître qu'un seul peptide antigénique (on parle de cloneclone T pour faire référence à cette sélectivité). Notons ici que ceci n'est pas tout à fait vrai dans l'absolu car il existe ce que l'on appelle une dégénérescence de cette reconnaissance qui fait qu'un LT peut s'adapter à des antigènes légèrement différents. Quoiqu'il en soit, le prix à payer pour avoir des LT couvrant cet éventail gigantesque de spécificité différente dont nous parlions plus haut, correspondant en théorie à toutes les situations d'agressions possibles, est que nous n'avons qu'un nombre infime de LT d'une spécificité donnée identique (entre 1 sur 1 million et 1 sur 10 millions !). Si la situation en restait là, pour un pathogène donné, le combat serait par trop inégal entre ces quelques LT spécifiques et l'assaillant. Pour palier ce problème, un seul remède : l'amplification clonale qui peut augmenter transitoirement cette proportion à 1 sur 1000. Comme son nom l'indique, celle-ci va amplifier par d'intenses multiplications cellulaires, le ou les clones T naïfs les mieux adaptés pour donner une armée de LT effecteurs qui vont combattre le pathogène et de LT mémoires qui garderont « le souvenir de ce combat » afin de répondre plus vite en cas de nouvelle agression du même pathogène.