lymphocytaires B en transplantation
6.1 Rôle de BAFF et de ses récepteurs dans le développement et l'homéostasie des lymphocytes B
Chez l'homme comme chez les autres mammifères, à l'âge adulte, le nombre de lymphocytes B matures demeure constant. Cette homéostasie lymphocytaire B est un processus complexe qui non seulement doit permettre la survie et la production constante des lymphocytes B protecteurs mais doit aussi assurer l'élimination des lymphocytes B autoréactifs.
L'expression d'un récepteur B pour l’antigène (BCR) fonctionnel est une condition essentielle pour la survie des lymphocytes B périphériques et a longtemps été considérée comme nécessaire et suffisante. La découverte d'un nouveau ligand appartenant à la superfamille du facteur nécrosant les tumeurs (« tumor necrosis factor » (TNF)), dénommé « B-cell activating factor belonging to the TNF family » (BAFF) a changé radicalement cette conception (201). BAFF a donc émergé comme un facteur de survie essentiel, permettant la maturation des lymphocytes B et leur persistance à la périphérie. Un récepteur BCR fonctionnel et BAFF sont donc les deux éléments clés complémentaires de l'homéostasie des lymphocytes B et dont les voies de signalisation sont liées (202).
Développement des lymphocytes B et structuration du récepteur pour l’antigène (BCR)
66 diversité très importante, liée à la recombinaison des gènes codant pour les chaînes légères (IgL) et les chaînes lourdes (IgH) des immunoglobulines. Le développement des lymphocytes B a lieu dans le foie durant la vie embryonnaire et dans la moelle osseuse après la naissance. BAFF n'intervient pas à ce stade de développement. Une fois que les cellules sont engagées dans la voie de différenciation lymphocytaire B, elles passent par différents stades (203) : - le stade pro-B : qui implique une signalisation passant par le récepteur de l'interleukine 7 et, à ce stade, débute un réarrangement partiel de la chaîne lourde IgH ;
- le stade pré-B : le réarrangement de la chaîne lourde IgH est alors complet et les cellules expriment un pré-BCR, composé d'une chaîne µ, des chaînes légères λ5 et VpreB et des molécules Igα/Igβ. Le réarrangement des chaînes légères d’immunoglobulines commence à ce stade.
- le stade B immature : les lymphocytes B expriment un récepteur BCR mature. Ils quittent alors la moelle osseuse pour rejoindre la rate, où ils vont subir une différenciation en cellules transitionnelles immatures avant leur maturation finale (204). On distingue deux catégories de lymphocytes B transitionnels, les cellules T1 qui sont les récents immigrants issus de la moelle osseuse et les cellules T2 qui vont donner naissance aux lymphocytes B folliculaires et aux lymphocytes B de la zone marginale.
- au stade mature, le récepteur BCR est composé d'une immunoglobuline membranaire qui n'a pas de capacité intrinsèque de signalisation intracellulaire, mais qui est associée à deux molécules Igα (CD79a) et Igβ (CD79b). La signalisation via ce récepteur BCR est initiée lors de la liaison de l'antigène, qui induit une agrégation des récepteurs et une stimulation de la phosphorylation des tyrosines. La molécule CD19 augmente la signalisation via le récepteur BCR en diminuant le seuil d'activation des lymphocytes B (205).
Les ligands et récepteurs du système BAFF ⁄ APRIL
BAFF et APRIL (« A proliferation inducing ligand ») sont essentiellement produits par les cellules de l'immunité innée comme les polynucléaires neutrophiles, les monocytes, et les macrophages, mais aussi par les cellules dendritiques (201). BAFF existe sous une forme membranaire trimérique, qui peut persister telle quelle ou être sécrétée sous forme soluble trimérique lors du clivage à la surface de la cellule, alors que APRIL est clivé à partir de l'appareil de Golgi et est sécrété également sous forme trimérique. La production de BAFF et APRIL par des cellules non hématopoïétiques a récemment été mise en évidence, parmi lesquelles les cellules du cytotrophoblaste, les synoviocytes chez les patients ayant une polyarthrite rhumatoïde, les ostéoclastes au cours du myélome, les glandes salivaires au cours
du syndrome de Sjögren, et dans d'autres maladies auto-immunes ou néoplasiques (45,201). La surexpression de BAFF chez des souris transgéniques conduit en effet à une augmentation des signaux de survie des lymphocytes B et de ce fait à une expansion du compartiment B et à des manifestations sévères d'auto-immunité (206). Nous détaillerons plus loin ces relations entre BAFF et auto-immunité.
Le souris déficientes pour BAFF ont un développement lymphocytaire B bloqué au stade transitionnel T1 et sont presque totalement dépourvues de cellules matures folliculaires et de lymphocytes de la zone marginale (207). Les souris invalidées pour APRIL sont normales en dehors d'une absence d'IgA.
BAFF et APRIL partagent deux récepteurs : TACI (« Transmembrane activator and calcium modulator and cyclophilin ligand interactor ») et BCMA (« B cell maturation antigen »). TACI lie BAFF et APRIL avec une affinité modérée et comparable, alors que BCMA a une affinité très élevée pour APRIL et faible pour BAFF (208). En effet, APRIL délivre des signaux de survie aux plasmocytes médullaires à longue durée de vie, sur lesquels BCMA est exprimé presque exclusivement et joue un rôle critique pour leur survie (209). BCMA est également exprimé sur les plasmocytes des amygdales et de la rate.
TACI est considéré comme un facteur régulant négativement la survie des lymphocytes B, dans la mesure ou les souris déficientes en TACI ont une hyperplasie du compartiment lymphocytaire B, et développent auto-immunité et lymphoprolifération (210). TACI est également nécessaire à la commutation isotypique, en particulier vers l'isotype IgA. Les souris TACI−/− sont incapables de faire une réponse T-indépendante de type II (210). Il est exprimé par les lymphocytes B mémoire CD27+, par les plasmocytes médullaires et des amygdales, et par une petite proportion de lymphocytes B naïfs, ce qui renforce l'hypothèse du caractère inductible de TACI.
Le troisième récepteur est BAFF-R (BAFF-recepteur ou BR3) auquel seul BAFF se lie avec une haute affinité. BAFF-R est le récepteur dominant de BAFF. Il est largement exprimé sur les lymphocytes B, à l'exception des plasmocytes médullaires, et est le principal récepteur impliqué dans la survie des lymphocytes B dépendante de BAFF. Les souris déficientes en BAFF-R ont un phénotype similaire à celui des souris déficientes en BAFF et sont donc caractérisées par une absence de lymphocyte B périphérique. BAFF-R apparaît lors de la maturation des lymphocytes B immatures. Une coopération des voies de signalisation du BCR et du BAFF-R est nécessaire pour la maturation des lymphocytes B transitionnels en lymphocytes B matures.
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6.2
Etude phénotypique des différentes sous‐populations lymphocytaires B
périphériques chez l'homme
Les différentes sous-populations lymphocytaires B sont définies par des classifications basées sur leur phénotype défini par des marqueurs membranaires détectés en cytométrie de flux. Ces classifications utilisent 4 marqueurs : CD19 (marqueur des lymphocytes B matures), IgD, CD38 et CD27. Il existe deux principales classifications, dont la figure 7 met en évidence les correspondances:
1) la classification Bm1-Bm5 a d'abord été déterminée dans les amygdales puis ultérieurement validée sur les lymphocytes B circulants. Elle est basée sur le double marquage IgD/CD38 (211,212) et identifie 5 sous-populations:
• les lymphocytes B naïfs vierges (Bm1 : IgD+CD38−) ;
• les lymphocytes B naïfs activés (Bm2 : IgD+CD38lo) ;
• les lymphocytes B pré-centre germinatif (Bm2′ : IgD+CD38hi), cette terminologie concernant essentiellement les lymphocytes des amygdales. Cette catégorie correspond dans le sang principalement aux lymphocytes B transitionnels (213) ; • les plasmablastes (IgD−, CD38hi) ;
• les lymphocytes B mémoire (Bm5: IgD−CD38+/−) divisés ultérieurement en
lymphocytes B mémoire précoces (early Bm5-CD38lo) et tardifs (late Bm5-CD38−). Une relation chronologique entre ces différentes sous-populations paraît implicite mais n'a jamais été démontrée.
2) la classification IgD/CD27 est basée sur la notion que CD27 est un marqueur universel des lymphocytes B mémoire qui permet de les distinguer des lymphocytes B naïfs (IgD+, CD27−) (214). Les lymphocytes B mémoire sont de plus séparés en deux catégories: les lymphocytes B mémoire ayant réalisé leur commutation isotypique (lymphocytes B mémoire « switchés » IgD− CD27+) et les lymphocytes B mémoire n'ayant pas réalisé de commutation isotypique et exprimant encore l'IgD (et habituellement l'IgM : lymphocytes B mémoire « non switchés » IgD+ CD27+). Il existe enfin une dernière catégorie de lymphocytes B IgD− CD27−.
Aucune de ces deux classifications n'est en fait exhaustive (213) dans la mesure où:
- les lymphocytes Bm1 comportent une proportion importante (60%) de lymphocytes B mémoire IgD+ CD27+ (contre 10% des lymphocytes Bm2 qui constituent donc l'essentiel du pool des lymphocytes B naïfs).
- les lymphocytes Bm2' correspondent dans le sang périphérique aux lymphocytes B transitionnels CD24hi CD38hi CD21hi (213) (Figure 7).
- les lymphocytes B IgD− CD27− comportent également une population de lymphocytes B
mémoire CD27−qui sont des lymphocytes Bm5 tardifs (215).
Concernant la fréquence de ces différentes sous-populations lymphocytaires B circulantes dans la population générale des sujets sains, les lymphocytes B naïfs représentent la population prédominante avec 60 à 70% des lymphocytes CD19+ circulants et les lymphocytes B mémoire représentent 20 à 30% des lymphocytes B totaux (212,216). Les cellules ayant un phénotype de plasmocytes sont détectés en petit nombre (moins de 2%) et correspondent essentiellement à des plasmablastes récemment générés et ayant migré des organes lymphoïdes secondaires. Les lymphocytes B transitionnels constituent 5 à 10% des lymphocytes B circulants.
Bien que les lymphocytes B mémoire et naïfs soient tous deux détectés dans la circulation sanguine, la représentation majoritaire des lymphocytes B naïfs s'explique par le fait que ces mêmes lymphocytes circulent continuellement entre les organes lymphoïdes secondaires en attente de la rencontre avec l'antigène, alors que la plupart des lymphocytes B mémoire résident dans les organe lymphoïdes secondaires, aux sites de drainage de l'antigène.
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Figure 7. Classifications Bm1‐Bm5 et IgD/CD27 des lymphocytes B périphériques matures
a) La classification Bm1-Bm5 repose sur le double marquage IgD/CD38 des lymphocytes B CD19+. b) Classification IgD/CD27 des lymphocytes B CD19+. c) Correspondances des deux classifications. Localisation des 7 sous-populations de la classification Bm avec la classification IgD/CD27. Les lymphocytes B transitionnels correspondent à la sous-population du quadrant 3 (CD24hi, CD21hi, CD27-). Abréviations: PB : plasmablastes ; DN : doubles négatives IgD-CD27-