A.2.1 Les cellules T CD4+ Th1 Différenciation des cellules Th1
L'interleukine 12 (IL-12) et l'interféron γ (IFNγ) sont les cytokines critiques qui initient la cascade de signalisation induisant le développement des cellules Th1. L'IL-12 est sécrétée en grande quantité par les APC après leur activation via les récepteurs de reconnaissance de motifs moléculaires. La production d'IL-12 va induire l’activation des cellules tueuses naturelles (NK) qui produisent de l’IFNγ (26). Plusieurs facteurs de transcription agissent de manière coordonnée pour induire la différenciation complète des cellules Th1 (T-bet, STAT1, STAT4, Runx 3, Eomes, Hlx) (27). Le régulateur principal, T-box 21 (T-bet), est défini non seulement par sa capacité à activer l'ensemble des gènes favorisant la différenciation Th1, mais aussi par sa capacité à supprimer le développement des autres sous-types. L'expression de T-bet dépend fortement du « signal transducer and activator of transcription 1 » (STAT1) qui est activé par l’IFNy. T-bet induit la production d'IFNγ en différenciant les cellules T CD4+ en Th1, amplifiant ainsi l'expression de T-bet lui même et régulant à la hausse l'expression de IL12Rβ2. Ces cellules peuvent alors être sélectionnées par l'IL-12 sécrétée par les APC, assurant ainsi l’expansion sélective des cellules Th1 différenciées (39).
Fonction des cellules Th1
Les cellules Th1 sont spécialisées dans l'élimination des agents pathogènes intracellulaires, et notamment des virus. Elles sécrètent principalement de l'IFNγ, du « Tumor Necrosis Factor α » (TNFα) et de l'IL-2. L'IFNγ est essentiel pour l'activation des phagocytes mononucléaires, y compris les macrophages et les cellules microgliales, permettant d’améliorer l’activité phagocytaire. On pense que l'IFNγ exerce son effet par l'activation de gènes de réponse à l'IFN, qui représentent plus de 200 gènes (40). L'un des mieux étudiés est le gène codant pour la GTPase induite par l'IFN (IGTP). L'IGTP est un membre de la famille des GTPase p47, également connue sous le nom de famille IRG, est fortement régulée par l'IFNγ et permet l'élimination des agents pathogènes intracellulaires (41). Le TNFα est un médiateur important de l’inflammation (27). L'IL-2 favorise la prolifération des lymphocytes T CD8+ avec
l'acquisition d'un phénotype cytolytique, est cruciale pour la maintenance des Treg, et joue un rôle important dans la différenciation des cellules T CD4+ en cellules T effectrices (42). Les cellules Th1 expriment les chimiorécepteurs CXCR3 et CCR5, permettant leur migration vers les sites d‘inflammation en périphérie (43).
Aide aux cellules T CD8+
L'importance de l'aide aux cellules T CD8+ par le biais des cellules T CD4+ a été bien documentée dans les modèles murins d'infections bactériennes et virales. Ces études montrent la nécessité des cellules T CD4+ durant l’infection primaire dans l’induction de réponses CD8+ mémoires efficaces. Dans ces modèles, lors d’une réponse immunitaire rappel, la déplétion des cellules T CD4+ impacte directement le nombre de cellules T CD8+ spécifiques de l’Ag suite à une restimulation. De plus, en l'absence de cellules T CD4+, les cellules mémoires T CD8+ perdent leur capacité à produire des cytokines effectrices et leur capacité cytolytique (44-47). Une publication ultérieure a identifié la phase exacte de l'infection primaire, où les cellules T CD4+ sont essentielles pour l'expansion et la maintenance des cellules T CD8+ mémoires. Cette étude prouve, par des systèmes de transfert adoptif, que la présence de cellules T CD4+ n'est pas nécessaire pendant la phase d'amorçage initiale permettant la génération du pool de cellules mémoire. En revanche, les cellules T CD4+ sont plutôt impliquées dans la maintenance des cellules mémoires T CD8+ à longue durée de vie, via une forte production d’IL-2. En effet, la production de cellules mémoires T CD8+ à longue durée de vie s’effectue au pic de la réponse T CD8+, qui dépend strictement de l'aide apportée par les cellules T CD4+ (48). La stimulation répétée du TCR dans les infection de type chroniques conduit à la perte du sous-type Th1 au dépend du sous-type Tfh. Il a récemment été montré que ce phénomène est associé à une perte progressive ainsi qu’à la dysfonction des cellules T CD8+. Ceci suggère un rôle important du sous-type T CD4+ Th1 dans le maintien de la réponse T CD8+ (49).
A.2.2 Les cellules T CD4+ Cytotoxiques
Les cellules T CD4+ avec activité cytotoxique (CTL) ont été observées dans diverses réponses immunitaires. Ces cellules sont caractérisées par leur capacité à tuer les cellules cibles exprimant le CMH de classe II comme les APC.
La cytotoxicité des cellules T CD4+
Les cellules T CD4+ CTL utilisent deux mécanismes effecteurs cytotoxiques principaux qui sont également utilisés par les cellules T CD8+ CTL et les cellules NK. Le premier mécanisme est induit par l’interaction Fas-Ligand (FasL) / Fas, qui implique la liaison de FasL exprimé à la surface des cellules effectrices, à son récepteur apparenté Fas (CD95) exprimé à la surface les cellules cibles. La trimérisation de Fas sur la cellule cible conduit au recrutement du complexe intracellulaire de signalisation de mort induite (DISC) activant la voie de signalisation qui induit la mort cellulaire par apoptose via la caspase 3 (50). Le deuxième mécanisme majeur de cytotoxicité se produit via une exocytose dirigée de granules spécialisés entrant dans les cellules cibles et induisant l'apoptose. L’exocytose des granules cytotoxiques se produit en réponse à une signalisation par le TCR. Il existe différents types de granules comme la perforine qui va produire des pores dans la cellule (51) permettant l’entrée de molécules cytotoxiques telles que les granzymes (Gzm) et granulysines. Il existe cinq types de granzymes connues (A, B, H, K et M) qui ont diverses spécificités de substrat. Les Granzymes A et B sont les plus étudiés et les plus abondantes (52).
Différenciation et phénotype
Bien que l'activité cytolytique des cellules T CD4+ soit fréquemment observée chez les cellules Th1, les cellules T CD4+ CTL peuvent être générées in vitro en absence d’IFN-γ (53). L’IL-2, cependant, semble être critique dans la génération des cellules T CD4+ CTL (54). Il semble que la présence de signaux inflammatoires tel que l’IFN-α ou l’IL-6 pendant l'infection peut compenser, des niveaux d'IL-2 faibles. La réponse à l'IL-15 semble être aussi un trait partagé par les T CD4+ CTL et CD8. La modulation de l'antigène influe également sur la fonctionnalité des cellules T CD4+ CTL. De faibles niveaux d'Ag génèrent des cellules T CD4+ CTL avec des taux de cytotoxicité plus élevés. En revanche, les CTL générées avec des niveaux plus élevés de peptides produisent presque exclusivement de l’IFN-γ et du TNF
Les facteurs de transcription de la famille T-box comme T-bet et Eomesodermin (Eomes) sont connus depuis un certain temps comme des régulateurs de la cytotoxicité dans les cellules T CD8+ CTL (56). Récemment, les études ont aussi confirmé un rôle pour ces deux molécules dans la régulation de la cytotoxicité des cellules T CD4+. Alors que l'expression de T-bet est requise pour l'induction des cellules T CD4+ Th1 et de la production IFN-γ, elle peut également se lier aux promoteurs de GzmB et Prf1 dans les cellules T CD4+ et CD8+ (57). T- bet n'est cependant pas le seul facteur de transcription impliqué dans l’acquisition de la cytotoxicité dans les cellules T CD4+. En effet, Eomes est aussi requis pour l'expression de GzmB, perforine, FasL par des cellules T CD4+ (58). Récemment il a été montré qu’un facteur de transcription CRTAM pourrait agir en amont d’EOMES dans les voies de signalisation de la différenciation en CTL (59).
Ces cellules, chez des adultes en bonne santé, sont des cellules effectrices mémoires CD45RA- CCR7- qui expriment fortement les intégrines CD11a et CD11b et qui n'expriment pas les co-récepteurs CD27 ou CD28. Les cellules T CD4+ CTL sont distinctes des cellules T NK car elles n'expriment pas CD16, CD56 ou CD161. L'expression de CD57, marqueur de la différenciation terminale, semble être régulée à la hausse chez les cellules T CD4+ CTL. Il y a toujours un débat pour savoir si les cellules T CD4+ CTL représentent une nouvelle lignée ou simplement un sous-ensemble de cellules qui ont acquis une fonction cytotoxique en plus des caractéristiques T auxiliaires classiques (55).
A.3. Tfh, une réponse immunitaire à médiation humorale
Les Tfh sont un sous type de T CD4+ spécialisé dans la régulation de la réaction du CG et sont essentielles dans l’aide aux cellules B, notamment dans le processus de maturation et la commutation isotypique. La dysfonction ou la perturbation de ces cellules Tfh est impliquée dans de nombreuses pathologies dont l’auto-immunité (60-62), l’immunodéficience primaire (63), le cancer (64), et l’infection VIH (65-70).
A.3.1 Structure de l’organe lymphoïde
Les ganglions, aussi appelés nœuds lymphatiques (LN), se situent à la jonction des vaisseaux lymphatiques et sont répartis dans tout l’organisme. Ils sont majoritairement constitués de lymphocytes et d’APC chargées d’Ag, qui entrent dans les LN par les vaisseaux lymphatiques