Interactions entre le LT CD4 + naïf et la DC dans la zone T

par la suite me concentrer sur les LT CD4+. Nous allons aborder les étapes successives de la mise en place de cette réponse depuis la rencontre d’un LT CD4+ naïf avec une DC jusqu’à la réaction du CG. 1.2. Interactions entre le LT CD4+ naïf et la DC dans la zone T Dans la zone T des OLII, les LT CD4+ naïfs vont rencontrer pour la première fois l’Ag présenté par les DC. Cette interaction permettra au LT CD4⁺ activé de se différencier en un LT auxiliaire ou « helper » (LTh) avec un phénotype et des fonctions particulières. Dans cette partie, je vais d’abord décrire les signaux impliqués dans l’interaction LT/DC. J’aborderai ensuite les différentes populations de LTh qui se différencient au contact de la DC. Pour finir, je détaillerai le processus de différenciation des LT CD4+ en Tfh. 1.2.1. Les signaux nécessaires à l’activation d’un LT

Trois signaux sont indispensables à l’activation et la différenciation d’un LT lors de son interaction avec une DC : La reconnaissance de l’Ag, la co-stimulation et les cytokines (Fig.9 (1)).

§ La reconnaissance de l’Ag : le TCR du LT CD4⁺ reconnaît l’Ag sous forme de peptides

présentés sur les molécules du CMH-II. La DC capture l’Ag, le dégrade en peptides et les charge sur les molécules du CMH-II. Le complexe CMH-IIpeptide est ensuite exprimé à la surface de la cellule. Ces différentes étapes conditionnent la quantité de peptides présentés à la surface de la DC. La densité des complexes CMH-IIpeptide peut influencer l’intensité de l’interaction avec le LT et diriger sa différenciation (Fazilleau et al., 2009; Panhuys, 2016).

§ La co-stimulation : Les DC expriment à leur surface les molécules CD80 et CD86

interagissant avec la molécule CD28 exprimée à la surface des LT. L’engagement de CD28 entraîne l’expression du facteur anti-apoptotique Bcl-xL dans les LT et permet leur survie

(Boise et al., 1995). Les LT expriment d’autres molécules telles que ICOS, OX40, CD40L, CD27 et CD157 (4-1BB). Les ligands de ces molécules sont exprimés par les DC et leur engagement est nécessaire à la différenciation complète des LT. La seule reconnaissance de l’Ag par le TCR, en l’absence de ces signaux de co-stimulation, interrompt l’activation du LT et entraîne sa tolérance vis à vis de l’Ag (Schwartz, 2003). § Les cytokines sont des molécules impliquées dans la transmission des signaux entre les cellules du système immunitaire. Il peut s’agir d’interleukines (IL), d’interférons (IF), de facteurs nécrosant les tumeurs (TNF), de facteurs de croissance transformant (TGF) ou de facteurs stimulants les colonies (CSF). Elles sont notamment sécrétées par les DC et permettent d’orienter la différenciation des LT CD4⁺ vers les différentes sous-populations de LTh. Je détaillerai dans le paragraphe suivant la diversité de ces cytokines et leur implication dans la différenciation des sous-types de LTh.

En conclusion, l’engagement du TCR permet l’activation du LT, la co-stimulation assure sa survie et les cytokines sont impliquées dans sa différenciation et sa polarisation.

1.2.2. Diversité des LTh

Pendant longtemps, la réponse T CD4 auxiliaire a été définie de façon restrictive. Il était considéré qu’un LT CD4⁺ naïf se différenciait soit en LTh1 soit en LTh2 suite à son interaction avec une DC. Les LTh1 pouvant soutenir la réponse cytotoxique et les LTh2 la réponse humorale (Mosmann and Coffman, 1989). Aujourd’hui, nous avons une vision plus complète de la diversité des LTh. On distingue des LTh effecteurs et des LTh régulateurs. Les LTh effecteurs regroupent les Th17 (Korn, 2009), les Th9 (Veldhoen et al., 2008), les Th22 (Eyerich et al., 2009) et les Tfh (Schaerli et al., 2000) en plus des Th1 et des Th2. les LTh régulateurs comprennent les Treg naturels (nTreg) (Ng et al., 2001), les Treg induits (iTreg) (Baecher-Allan, 2001) et les Tfh régulateurs (Tfr) (Linterman et al., 2011).

La différenciation d’un LT CD4+ vers les différents sous types de LTh effecteurs est conditionnée par un environnement cytokinique propre à chaque filiation. De plus, chaque

LTh est associé à l’expression d’un facteur de transcription « signature » qui dirige leur engagement dans cette voie de différenciation (Fig.7).

Un LT CD4+ naïf peut acquérir des fonctions régulatrices en se différenciant en iTreg. Par contre, les nTreg sont initiés dès le développement des LT CD4+ dans le thymus. L’interaction entre un nTreg naïf et une DC dans les OLII, permet de « spécialiser » le nTreg. Ainsi, un nTreg recevant les signaux impliqués dans la différenciation en Tfh, peut se différencier en Tfr spécialisé dans la régulation du CG.

Figure 7 : Différenciation d’un LT CD4⁺ naïf en LTh. Selon l’environnement cytokinique imposé par la DC, le LT CD4⁺ se différencie en un LTh particulier. Chaque LTh est associé à l’expression d’un facteur de transcription « signature ». Les nTreg ne sont pas représentés dans cette figure car ils sont initiés dès leur développement dans le thymus. 1.2.3. Engagement de la différenciation d’un LT CD4⁺ naïf en Tfh La différenciation en Tfh est complexe et multifactorielle. L’interaction avec la DC n’est que la première étape permettant au LT CD4⁺ de devenir un pré-Tfh.

L’engagement, par la DC, de la molécule ICOS à la surface du LT CD4+ est requis pour l’orienter vers une différenciation en Tfh. L’absence d’expression d’ICOS bloque la

différenciation des LT CD4+ en Tfh et se traduit par l’absence de ces cellules chez la souris (Choi et al., 2011).

La sécrétion d’IL-6 et d’IL-21 par les DC favorise la différenciation en Tfh en engageant respectivement les voies STAT1 et STAT3 (Choi et al., 2013; Nurieva et al., 2008; Vogelzang et al., 2008). Au contraire, l’IL-2 limite cette orientation via STAT5 (Ballesteros-tato et al., 2012; Johnston et al., 2012).

Peu d’éléments sont connus concernant le sous-type de DC capable d’induire la différenciation en Tfh. Il y a probablement plusieurs voies possibles impliquant des sous-type de DC différents selon les conditions (Ballesteros-Tato and Randall, 2014). Une étude récente démontre, par exemple, que l’engagement de la molécule DC-SIGN par des motifs fucosés permet à la DC d’orienter la différenciation d’un LT CD4⁺ en Tfh (Gringhuis et al., 2014). Cette différenciation est dépendante de l’IL-27 produite par les DC.

Précocement au cours de l’initiation de la différenciation en Tfh, le répresseur transcriptionnel Bcl-6 est exprimé (Baumjohann et al., 2011). L’expression de Bcl-6 est nécessaire et suffisante à la différenciation des Tfh. Au contraire, Blimp1 inhibe cette différenciation (Johnston et al., 2009). Une régulation fine de l’expression des facteurs de transcription impliqués dans l’orientation vers les différentes populations de LTh est indispensable. Les microARN (miARN) miR-17~92 répriment l’expression des facteurs de transcription guidant la différenciation en Th17 et Th22 de façon à favoriser l’orientation en Tfh. Des souris déficientes pour miR-17~92 produisent des Tfh hybrides, c’est à dire exprimant certains gènes associés aux Tfh en plus de gènes associés aux Th17 et aux Th22 (Baumjohann et al., 2013a). Bcl-6 et Blimp1 sont les facteurs de transcription les plus référencés dans la littérature pour leur rôle respectif dans l’initiation et la répression de la différenciation d’un LT CD4⁺ en Tfh. Cependant, de nombreux autres facteurs de transcription sont impliqués (Liu et al., 2013; Stauss et al., 2016; Vinuesa et al., 2016). La figure 8 résume la régulation transcriptionnelle initiée dans un LT CD4+ lors de sa différenciation en Tfh, en lien avec les voies en amont et en aval de ces facteurs de transcription.

D’autre part, la balance entre Th1 et Tfh est régulée par la voie de signalisation de mTOR, associée au métabolisme de la cellule. Une faible activité de mTOR dans les Tfh permet de maintenir l’expression de NFAT ce qui n’est pas le cas des Th1 (Ray et al., 2015). NFAT est

d’ailleurs requis pour la sécrétion d’IL-21, une cytokine sécrétée spécifiquement par les Tfh (Kim, 2005). L’interaction avec la DC permet d’initier la différenciation du LT CD4+ en Tfh mais ne permet pas sa différenciation complète (Goenka et al., 2011). Pour poursuivre sa différenciation, le pré-Tfh doit interagir avec d’autres APC. L’expression de la molécule CXCR5 par le pré-Tfh lui permet de migrer à la bordure entre les zones T et B, en suivant un gradient de chimiokines CXCL13, pour interagir avec un LB (Nurieva et al., 2008).

Figure 8 : Régulation transcriptionnelle de la différenciation d’un LT CD4⁺ naïf en Tfh.

Adaptée de (Vinuesa et al., 2016). Les facteurs de transcription impliqués dans la régulation

de la différenciation des Tfh sont représentés au centre de la figure (cadres bleu foncé et orange). De nombreux signaux se situent en amont de ces facteurs de transcription et vont permettre d’initier ou d’inhiber leur expression (cadres bleu clair et rose). Le profil transcriptionnel du Tfh dicte l’expression de diverses molécules à la surface de la cellule (cadres vert clair et vert foncé).