Potentiel de différenciation multilignée

Suite axox travaux de Friedenstein et de Ashton décrivant les capacités de

différenciation des CSM, d’autres études sont venues confirmer le caractère mxiltipotent de

ces cellules. Elles ont la capacité de se différencier en cellules de la lignée mésodermique

incluant les chondrocytes, les adipocytes, les ostéoblastes et les myoblastes ’ .

Indépendamment de leur source d’isolement, les CSM partagent le même potentiel de

différenciation vers ces trois lignées cellulaires mais à des degrés divers Bien que

les CSM aient été définies par leur capacité de différenciation en chondrocytes, adipocytes et

ostéoblastes, elles possèdent un potentiel de différenciation plus large (Figure 17 ). En effet,

plusieurs autres voies de différenciation non mésodermique (neuronale, hépatocytaire,

cardiaque, musculaire,...) ont été décrites mais des différences sont observées entre les CSM

issues de diverses sources Ces capacités de différenciation ont été mises en

évidence suite à la culture in vitro des CSM dans des milieux d’induction spécifiques et

confirmées par des colorations, l’expression de gènes spécifiques à la voie de différenciation,

le profil de sécrétion et des critères morphologiques

1.5.3. Immunogénicité des CSM

Le succès d’une greffe ou transplantation est tributaire du caractère et du degré

immunogénique des cellules. L’immimogénicité est liée à l’expression des molécules HLA

ainsi qu’aux molécules de co-stimulation des lymphocytes T. Il est donc important que les

CSM utilisées à des fins thérapeutiques soient histocompatibles, hypo-immunogéniques et

donc tolérées par le receveur Les molécules HLA de classe I sont retrouvées à la surface

de toutes les cellules nucléées de notre organisme alors que celles de classe II sont présentes à

la surface des cellules présentatrices d’antigène (CPA). L’expression des molécules HLA de

divergences. Pour Potian et al, les CSM expriment des moléc\iles HLA de classe II localisées

au niveau de la membrane cellulaire Contrairement à cette observation, vme grande

majorité d’études présentent les CSM comme étant négatives pour l’expression des molécules

HLA de classe IL À l’état constitutif, les CSM expriment faiblement les molécules HLA de

classe I. Par contre elles n’expriment pas les antigènes HLA de classe II, ni les molécules de

co-stûnulation CD80 (B7-1), CD86 (B7-2), CD40 et CD 154 (CD40-L). Après stimulation par

l’interféron gamma (IFN-y), les CSM présentent ime augmentation de l’expression des

molécules HLA de classe I et deviennent positives pour les molécules de classe II La

cinétique par laquelle l’IFN-y module l’expression de ces molécrdes n’est pas la même. Alors

que l’effet sur les molécules HLA de classe I est inunédiat, celui concernant les molécules de

classe II est tardif C’est au 8®'"® jour d’exposition à l’IFN-y que l’expression des molécules

HLA de classe II à la surface des CSM est la plus significative

Il est décrit que les CSM peuvent agir en tant que CPA pour les lymphocytes T CD4‘^ ou

CD8"^. En effet, les CSM peuvent, via leurs molécules HLA de classe I, présenter des peptides

antigéniques viraux ou tumoraux aux lymphoc>1;es T CD8^. Des défauts d’expression de

certains composants de l’« antigen processing machinery » par les CSM pourraient expliquer

le faible rendement de ce type de présentation À l’opposé, c’est sous influence de l’IFN-y

que les CSM peuvent, via leurs molécules HLA de classe II, se comporter comme une CPA

pour les lymphocytes T CD4"^ Selon Chan et al l’expression des molécules de classe II

et la fonction CPA des CSM sont dépendantes du taux d’IFN-y. En effet, en présence d’un

taux faible d’IFN-y, les CSM peuvent capter rm antigène et le présenter via leurs molécules

de classe II induisant l’activation des lymphocytes T CD4"^. Par contre lorsque le taux d’IFN-

y est élevé, il y a diminution de l’expression des molécules de classe II et perte de la fonction

CPA N’étant pas constitutive, l’expression des molécules de classe II et la fonction CPA

induites par l’IFN—y sont modulées par la densité cellulaire des CSM et le Transforming

Growth Factor-beta (TGF-P). L’induction de l’expression des molécules de classe II par

l’IFN-y est maximale en présence d’un faible nombre de CSM mais abolie en présence de

TGF-P L’expression des molécules de classe II est sous le contrôle d’un activateur de

transcription appelé transactivateur de la classe II (CIITA, Class II TransActivator) lui-même

régulé par plusieurs promoteurs Pour Romieu-Mourez et al c’est l’activation du

promoteur IV de CIITA et donc l’expression de ce transactivateur qui est responsable de

l’expression des molécules de classe II et de la fonction CPA induites par riFN-y. La

diminution de l’expression des molécules de classe II en présence d’un taux élevé d’EFN-y

serait en partie liée à un blocage de la protéine CIITA dans le cytoplasme l’empêchant de

passer dans le noyau et donc d’activer la transcription des gènes des molécules de classe II

Récemment, il a été observé que des facteurs de croissance tels que le Fibroblast Growth

Factors (FGF-2) et le Platelet-Derived Growth Factor (PDGF) pouvaient également induire

l’expression de molécules de classe II au niveau des CSM . Les CSM de la MO sont

généralement considérées comme des cellules peu immimogènes mais il existe des

divergences dans la littérature sur ce statut. L’expression des molécules HLA de classe I et II

pouvant être modulée dans un environnement inflammatoire, les CSM peuvent ainsi perdre

leur caractère hypo-immunogénique, être reconnues par les lymphocytes T et donc être

rejetées Alors qu’aucune alloréactivité n’a été détectée chez l’humain des études in

vivo chez la souris, montrent que l’injection de CSM allogéniques engendre une réponse

immune et sont rejetées .

L’immunogénicité des CSM issues du tissu adipeux est également un facteur critique pom

leur utilisation thérapeutique. Constitutivement, ces CSM expriment faiblement les molécules

HLA de classe I mais pas celles de classe II ni les molécules de co-stimulation (CD40, CD80,

CD86). Après stimulation par l’IFN-y, il y a augmentation de l’expression des molécules de

du TLR3 (Polyinosinic:polycytidylic acid = poly I :C) provoque également l’augmentation de

l’expression des molécules de classe I Ces observations sont en contradiction avec celles

de Crop et al démontrant que les CSM du tissu adipeux expriment fortement les molécules

de classe 1, très légèrement celles de classe II et sont positives pour le CD80 et le CD86. Au

cours d’une réaction lymphocytaire mixte (RLM) ou en présence d’un cocktail de cytokines

pro-inflammatoires, les molécules HLA de classe I et II sont augmentées et l’expression du

CD40 induite Initialement négative, l’expression des molécules HLA de classe I et II par

les CSM devient positive après induction de la différentiation chondrogénique par le TGF-P3

Cette variabilité des résultats est vraisemblablement due aux différences dans les

protocoles utilisés. Ainsi, il a été démontré que le profil immunogénique des CSM du tissu

adipeux pouvait changer in vitro en fonction des conditions de culture. L’expression des

molécules HLA (de classe 1 et II) et des molécules de co-stimulation varient considérablement

selon les passages et les cellules sont considérées peu immimogéniques à partir du passage 1

167

Les CSM isolées de la gelée de Wharton doivent également être tolérées lors des

transplantations et éviter d’induire une réponse immune chez le receveur. Comme attendu, ces

CSM expriment les molécules HLA de classe I mais pas celles de classe II *^*469

L’exposition à l’IFN-y augmente l’expression des molécules HLA de classe I et l’induction de

celles de classe II Weiss et al, démontrèrent l’absence d’expression des molécules de co­

stimulation (CD80, CD86, CD40) Cependant, certaines divergences apparaissent dans la

littérature au sujet de l’expression et de la modulation de ces molécules. Ainsi, il a été observé

que les CSM de la gelée de Wharton pouvaient exprimer le CD80 mais n’induisaient pas

l’expression des molécules HLA de classe II en réponse à l’IFN-y malgré la présence du

CIITA Contrairement à celles de la MO les CSM de la gelée de Wharton cultivées en

175

présence de FGF n’expriment pas les molécules HLA de classe II

Contrairement à ce qui a été observé pour les CSM médullaires, aucune fonction CPA n’a

été jusqu’à présent décrite pour les CSM isolées du tissu adipeux ou de la gelée de Wharton.

Les CSM jouissent d’un statut immunologique privilégié grâce à leur faible immunogénicité.

Cependant, au coms d’une infection ou inflammation durant lesquelles l’IFN-y peut être

sécrété, ce statut peut changer et les CSM peuvent devenir immunogéniques suite à la

modulation de l’expression des molécules HLA. Il est important de définir les conditions

pouvant stimuler le caractère immunogénique des CSM et qui seraient critiques lors des

applications cliniques.