2.3) Signalisation calcique et expression sélective de canaux ioniques dans les différentes sous-

CD4

Les différentes sous-populations de lymphocytes T CD4+, en plus de se caractériser par l'expression de cytokines spécifiques, se distinguent par des différences dans leur régulation calcique. Au repos, la concentration calcique est plus élevée dans les Th2 comparé aux Th1 mais l’augmentation du calcium après activation du TCR est beaucoup plus faible dans les Th2 que dans les Th1 après activation du TCR. Les cellules Th17 ont des valeurs intermédiaires (fig. 18). De plus les oscillations des Th17 et Th1 sont plus fréquentes que celles des Th2 (Weber et al., 2008).

Figure 18 : Réponse calcique dans des lymphocytes Th1, Th2 et Th17. Des LT ont été différenciés en Th1, Th2 et Th17, chargés avec la sonde fluorescente sensible au calcium Fura-2 AM, puis stimulées avec un antigène spécifique et des cellules présentatrices d’antigènes. Les cellules sont excitées aux longueurs d’onde 340 et 380 nm, et l’émission est mesurée à la longueur d’onde 510 nm. Le rapport de fluorescence obtenu est un indicateur de la concentration de calcium intracellulaire.

Weber, K.S. et al. 2008. Th17 Cells Exhibit a Distinct Calcium Profile from Th1 and Th2 Cells and Have Th1-Like Motility and NF-AT Nuclear Localization. J Immunol.

Les raisons précises expliquant ces différences sont aujourd'hui inconnues mais au vu des observations précédentes il est aisé d'imaginer que chaque lignage possède des mécanismes de régulation du calcium qui lui sont propres et qui sont liés à sa fonction. Par exemple, l'expression de l'IL-4 spécifique aux Th2 est possible par la seule activation du facteur de transcription NFAT, facteur activé par une augmentation peu importante mais soutenue de calcium, ce qui est le cas dans les Th2.

Il est donc intéressant d'étudier les canaux ioniques, et voies de signalisations associées, exprimés par chaque sous-population de lymphocytes T CD4+ afin de déterminer comment leur expression et leur organisation distinctes peuvent se traduire par des fonctions complètement différentes. Dans ce sens, l'équipe de M. Cahalan a démontré que la réponse calcique des Th2, et plus particulièrement du courant CRAC, est plus faible que dans les Th1 à cause d’une activité moindre des canaux KCa, d’où un potentiel de membrane moins

favorable à l’entrée de calcium (Fanger et al., 2000). D’autre part, Orban et ses collaborateurs ont montré une expression nettement plus élevée de Kv1.3 dans les

lymphocytes Th17 humains par rapport aux Th1, Th2 et Tregs (Orban et al., 2014). Plus récemment encore, l'équipe de Louvet a mis en évidence l'expression de deux canaux cationiques fortement associés à l'appareil de Golgi, TMEM176A et TMEM176B, dans les lymphocytes T CD4+ et plusieurs autres populations de cellules immunitaires. Ces canaux ont la particularité d’être particulièrement surexprimés dans les lymphocytes Th17 humains et murins par rapport aux autres sous-populations de lymphocytes T auxiliaires (Drujont et al., 2016). Cette étude, en plus de mettre en évidence une nouvelle cible thérapeutique dans le cadre des pathologies inflammatoires de la peau comme le psoriasis, va une fois encore dans le sens d'une expression différentielle des canaux ioniques selon la sous-population de lymphocyte T auxiliaire.

Tous ces éléments vont donc dans le sens de mécanismes de régulation des équilibres ioniques propres à chaque type cellulaire. C’est dans cette optique que notre équipe a porté un intérêt tout particulier aux canaux calciques voltages dépendants et comparé leur expression et fonction dans les différentes populations de lymphocytes T.

II.3) Les canaux Ca

dans la biologie des lymphocytes T

Bien que la du courant CRAC ait été clairement définie comme la principale voie d'entrée du calcium en réponse à la stimulation du TCR dans les lymphocytes T, plusieurs observations montrent un rôle essentiel des canaux Cav dans ces cellules. L’expression des canaux Cav et

plus particulièrement des canaux Cav1 a été longtemps suspectée en raison de la présence

d’ARNm spécifiques de la sous-unité α1 dans des lymphocytes T ou dans le thymus (Brereton et al., 1997). De plus, l’inhibition de fonctions des lymphocytes T par des inhibiteurs pharmacologiques des canaux Cav1 tendait à indiquer un rôle fonctionnel de ces

canaux (Birx et al., 1984). Les conclusions de ces études ne remportaient pas l’unanimité essentiellement car il était difficile de comprendre comment un canal activé par dépolarisation pouvait fonctionner dans les lymphocytes T dont la membrane ne se dépolarise pas après activation. Le potentiel de membrane d’un lymphocyte T est de l’ordre de -50 mV (Robert et al., 2011). La complexité est aussi augmentée du fait de la variété

d’expression des sous-unités α1 et β selon le type de lymphocyte T et leur état d’activation. De plus, il semble que les mêmes lymphocytes puissent co-exprimer plusieurs sous-unités α1 et β posant la question du rôle respectif de chacune de ces sous-unités. Un autre élément de complexité est dans la structure même de la sous-unité α1. La plupart des auteurs tendent à expliquer l’absence de sensibilité au voltage des canaux Cav1 dans les

lymphocytes T par des différences structurelles (nouveaux variants d’épissage alternatifs). Les données in vivo ont consolidé le rôle des canaux Cav dans l’immunité. Le syndrome de

Timothy par exemple, une maladie génétique mortelle très rare due à une mutation du gène de Cav1.2, s’accompagne d’une immunodéficience (Bidaud and Lory, 2011). Par la suite, les

données génétiques de souris déficientes ont consolidé le rôle des canaux Cav1 dans la

biologie des lymphocytes T mais leur fonctionnement reste encore très mal compris.