Le centre germinatif

Dans les organes lymphoïdes secondaires, l'immunisation avec l'Ag qui se produit suite au contact avec les cellules T provoque la prolifération des cellules B, induisant ainsi la formation de structures particulières appelées centres germinatifs.

Au départ, les cellules B IgM+ IgD+ sont disséminées au sein d'un réseau de CFD, c'est ce qu'on appelle le follicule primaire. S'en suit une prolifération rapide des cellules B, qui provoque leur délocalisation vers le côté du follicule, créant une zone entourant les CG appelée la zone du manteau : c'est ainsi que le follicule secondaire est créé. Après ces quelques jours d'intense prolifération, nécessaires pour que les CG se forment suite au contact avec l'Ag, la durée de vie de ces CG est de quelques semaines, leur taille maximale étant

atteinte au bout de 2 semaines. Les CG sont caractérisés par la présence de deux zones principales, dites zone sombre et zone claire. La zone sombre porte ce nom en raison de la forte densité cellulaire qui y est observée. Des cellules proliférantes appelées centroblastes y sont localisées. Dans la zone claire, ce sont des cellules de plus petite taille qui sont présentes ; elles sont appelées centrocytes, ne prolifèrent pas, et sont entourées d'autres cellules que sont les macrophages, les CFD et les cellules T. Outre des capacités de prolifération importantes, les cellules du CG sont extrêmement sensibles aux signaux apoptotiques qui les stimulent. En effet, dans le CG, aucune cellule n'exprime la protéine anti-apoptotique Bcl-2, alors que des protéines aux fonctions pro-apoptotiques sont, elles, fortement exprimées (Fas, p53, Bax) (15). Ceci est en quelque sorte un mécanisme de sélection, puisque cette sensibilité accrue des cellules à l'apoptose permet d'éliminer toutes les cellules B qui expriment un BCR non fonctionnel (16).

Les deux types cellulaires retrouvés dans le CG y subissent d'autres modifications qui permettent d'assurer la maturation des cellules B : les centroblastes sont soumis aux hypermutations somatiques, et les centrocytes à la commutation de classe.

- Dans la zone sombre, suite à la stimulation antigénique, les centroblastes subissent des modifications appelées les mutations somatiques, celles-ci ciblant essentiellement la région variable des gènes d'Ig (IgV) des cellules B activées,. Ces modifications génétiques permettent de moduler, et donc dans certains cas, d'augmenter, l'affinité du BCR pour l'antigène, et ce tout en entretenant la diversité du répertoire des anticorps. L'enzyme qui initie le processus de mutation somatique est AID (Activation Induced cytidine Deaminase). Elle agit, une fois activée, en générant des cassures double brin après avoir effectué la déamination de résidus déoxycytidine de l’ADN (17). Ces défauts doivent alors être réparés, et deux issues sont envisageables : soit la mutation est ignorée, et il y a transition C vers T après la réplication ; soit la mutation est éliminée, ce qui crée un site dépourvu de base, qui sera comblé par les polymérases translésionnelles après clivage de l'ADN par une endonucléase. La cytosine initiale pourra alors être soit substituée par une autre paire de base (transition ou transversion), soit conservée (18).

Ces mutations somatiques ont surtout lieu dans la zone sombre du CG où les centroblastes expriment AID. Elles peuvent également se produire dans d'autres gènes que ceux codant pour la chaîne légère des Ig, comme c-myc, ou Bcl-6 (19, 20).

- La maturation des cellules B se poursuit dans la zone claire, où un processus accru de sélection va toucher toutes les cellules qui ont un BCR qui a été nouvellement muté, afin d'en évaluer l'affinité pour l'Ag. Les cellules dont le BCR ne reconnaît pas l'Ag sont éliminées par apoptose. Au contraire, les cellules présentant un BCR d'affinité correcte seront sélectionnées par les CFD, puis présenteront l'Ag aux cellules T follicular helper (TFH), qui leur enverront

alors des signaux de survie et de différenciation. Les cellules B, appelées centrocytes à ce stade de la différenciation, sont alors prêtes à subir un second phénomène appelé la commutation de classe. Il s'agit d'un processus de recombinaison somatique lors duquel le segment réarrangé VDJ se rapproche d'un nouveau segment constant, codant pour les domaines constants d'une autre classe d'Ig. Elle se produit au niveau de régions appelées Switch, ou S, qui se trouvent à proximité des segments constants des chaînes lourdes. Ce mécanisme est irréversible, et hautement régulé, notamment par l'activité de l'enzyme AID (21), ou encore par la signalisation spécifique du CD40/CD40L, entre autres. Cette commutation de classe peut conduire à des modifications des fonctions effectrices des Ig, puisque celles-ci dépendent des régions constantes des chaînes lourdes, qui sont impactées par le phénomène. Plus concrètement, les centrocytes peuvent, grâce à ce phénomène, échanger leurs Ig de classe IgM et IgD par une IgG, une IgA ou une IgE. Ceci est primordial pour assurer la diversité fonctionnelle des anticorps.

La structure du CG, ainsi que les interactions cellulaires et les phénomènes de recombinaison qui s'y produisent sont récapitulées dans la figure 4. Les évènements qui ont lieu dans le CG précèdent l'étape de différenciation terminale des cellules B, celle-ci pouvant donner lieu à deux types cellulaires différents, auxquels nous allons à présent nous intéresser.

Figure 4: Organisation d'un centre germinatif. Le centre germinatif comporte une zone sombre, riche en centroblastes, où ont lieu les hypermutations somatiques. Les cellules migrent depuis cette région du CG vers la zone claire, où elles subissent une sélection, selon l'affinité de leur BCR pour l'Ag. Si les cellules sont sélectionnées, elles reçoivent des signaux de survie et de différenciation par leurs coopérateurs cellulaires (FDC pour follicular dendritic cells et T cell pour cellule T, potentiellement T follicular helper ici) ; les centrocytes subissent ensuite la commutation de classe, avant d'achever leur différenciation en plasmocytes ou cellules B mémoires, hors du CG. D'après (22).