b. Mécanisme suppresseur par sécrétion cytokinique

De nombreuses études ont montré l’implication des cytokines dans la suppression.

Contrairement aux données expérimentales, indiquant la nécessité d’un contact cellulaire

pour que les Treg puissent mettre en place leur activité régulatrice, de nombreux travaux

mettent en avant le rôle crucial de la sécrétion des cytokines par les Treg : et notamment

l’IL-10 et le TGF-β (Figure 10). Ces cytokines aux propriétés immunosuppressives et

anti-inflammatoires connues vont directement ou indirectement contribuer à la régulation,

par la mise en place d’un environnement dit tolérogène.

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Figure 10 : Mécanismes de suppression cytokines dépendant. Les

cytokines immunosuppressives : IL-10 et TGF-β sont sécrétées et

permettent ainsi l’inhibition des T effecteurs et des CPA (Miyara and

Sakaguchi 2007)

Plusieurs modèles expérimentaux in vivo supportent le rôle de l’IL-10, surtout des

modèles de pathologies ayant une composante inflammatoire importante. Par exemple,

le contrôle du développement de la colite par les Treg CD4+CD25+CD45Rblow requiert

l’IL-10. En effet, des Treg isolés à partir de souris IL10-/- ne peuvent pas prévenir cette

pathologie (Annacker et al. 2001). Kingsley et al. ont montré que l’IL-10 était impliquée

dans l’inhibition par les Treg du rejet de greffes de peau, et que l’administration

d’anticorps anti-IL-10 bloquants accélèrait le rejet (Kingsley et al. 2002). Il a également été

montré que les Treg infiltrant la lamina propria intestinale ou le système nerveux central

peuvent respectivement inhiber le développement de la colite et de l’EAE (Experimental

Autoimmune Encephalomyelitis) par une sécrétion locale d’IL-10 ou de TGF-β (Lavasani et

al. 2010; Ogino et al. 2010). Plus récemment, l’inhibition par siRNA, de la production d’IL-10

empêche les Treg d’exercer leur activité suppressive sur les cellules T naïves

xénogéniques mais pas allogéniques (Sun et al. 2010*). De plus, après analyse des

différents pools de Treg, il apparaît que les Treg infiltrant l’intestin produisent de l’IL-10

contrairement aux Treg spléniques. Ces données suggérent que l’environnement peut

influencer le profil de sécrétion des Treg et les fonctions suppressives mises en place

(McGeachy et al. 2005; Uhlig et al. 2006). Un autre argument en faveur de cette théorie

est que l’addition d’anticorps bloquants anti-IL-10 et/ou anti-TGF-β n’inhibe pas l’activité

suppressive des Treg sur la prolifération de T effecteurs, lors de tests classiques de

suppression in vitro (Piccirillo et al. 2002; Sakaguchi 2004; von Boehmer 2005*). De même,

dans un modèle murin d’hyper-réactivité aérienne (AHR, Airway HyperReactivity), seule

l’inhibition de l’IL-10, et pas celle du TGF-β, inhibe l’effet protecteur des Treg sur l’AHR

(Presser et al. 2008).

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La cytokine tenant un rôle majeur dans la biologie des Treg est le TGF-β. Cette

molécule intervient à la fois dans l’homéostasie de ces cellules ainsi que dans la régulation

de nombreuses fonctions effectrices et ce pour différents types cellulaires. Le TGF-β

pourrait être non seulement produit par les Treg (présence intra-cellulaire d’importante

quantité d’ARNm (Acide RiboNucléique) du TGF-β et détection de la sécrétion de cette

cytokine en ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay)) ; ou les Treg, eux mêmes

pourraient également induire la production de TGF-β par les CPA afin d’établir un

micro-environnement suppressif (von Boehmer 2005*) (revue). Des données du groupe de

Powrie montrent que l’injection de Treg isolés de souris TGF-β1-/- inhibe le

développement de la colite et que l’ajout d’anticorps bloquants anti-TGF-β ne prévient

plus le développement de la pathologie. Ceci suggère que, dans ce modèle de colite, les

Treg induisent la production de TGF-β via d’autres cellules. Au cours de ce même travail,

ils ont constaté que des cellules T CD4+CD45RBhigh effectrices exprimant un dnTGF-βRII

échappent au contrôle des Treg in vivo dans la prévention de la colite, démontrant ainsi

que les cellules T CD4+CD45RBhigh effectrices sont la cible directe du TGF-β (Fahlen et al.

2005). Soutenant ces travaux, Mempel et al. ont montré en 2006, par des approches

morphologiques, en utilisant des CTL exprimant un dnTGF-βRII, que les Treg pouvaient

réguler la fonction cytotoxique des CTL via un mécanisme TGF-β dépendant, en inhibant

de manière réversible l’exocytose des granules lytiques. Les CTL non régulés tuent en

moyenne 6,6 fois plus vite leurs cibles que les CTL régulés. Ils ont également constaté, en

mesurant le niveau des ARNm, que les productions d’IFN-γ, de granzymes A et B, de

perforine et de FasL par les CTL dnTGF-βRII n’étaient pas altérées en présence de Treg. Ce

travail a permis d’attribuer un rôle précis au TGF-β dans la régulation des CTL (Mempel, et

al. 2006). Auparavant, une autre équipe avait explicité la capacité des Treg à inhiber de

manière TGF-β dépendante les fonctions effectrices des CTL sur la lyse de cellules

tumorales in vivo. Cette inhibition in vivo de la fonction lytique n’affectait ni la

prolifération ni la production d’IFN-γ par les CTL (Chen et al. 2005). Il a également été

montré que la production de TGF-β par les Treg inhibait la cytotoxicité des cellules NK et

diminuait le niveau d’expression du récepteur activateur NKG2D à leur surface

(Ghiringhelli, et al. 2005). Des Treg TGF-β-/- sont toutefois capables d’inhiber la

prolifération de cellules T CD4+ conventionnelles lors de tests classiques de suppression

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l’administration d’un peptide synthétique inhibiteur du TGF-β1 et TGF-β2 abroge l’activité

régulatrice des Treg murins et humains in vitro. De même, in vivo, ce peptide inhibe

l’activité des Treg murins, favorisant ainsi les réponses anti-tumorales et infectieuses

(Gil-Guerrero et al. 2008). Par ailleurs, il a été montré, dans un modèle de colite expérimentale,

que les Treg sont capables d’inhiber les réponses inflammatoires Th1 et Th17 via le TGF-β.

L’injection d’anticorps anti-TGF-β permet, en effet, de restaurer la sécrétion cytokinique

des cellules effectrices, et en particulier la sécrétion de cytokines Th17 (Ogino, et al. 2010).

L’importance du TGF-β dans la régulation médiée par les Treg a également été rapportée

dans un modèle d’hépatite fulminante, où l’injection d’un anticorps bloquant anti-TGF-β

inhibe l’activité des Treg et où les cellules T exprimant un dominant négatif du TGF-βRII

sont incapables d’être régulées par ces Treg, ce qui aggrave la destruction du foie (Wei et

al. 2008).