LA REPONSE IMMUNITAIRE LORS DE L’ASTHME ALLERGIQUE

LA REPONSE IMMUNITAIRE LORS DE L’ASTHME ALLERGIQUE

La réponse immune adaptative

La réponse immune adaptative est initiée par un antigène, c’est-à-dire une substance capable de se lier spécifiquement à un anticorps ou de générer des fragments reconnus par un T-Cell Receptor (TCR) présent sur les lymphocytes T (LT). L’initiation de la réponse se fait en présence de cellules présentatrices d’antigène, plus particulièrement de cellules dendritiques, au sein d’organes lymphoïdes secondaires que nous allons détailler ultérieurement (Simon et al., 2012).

Les acteurs de la réponse immune adaptative : les lymphocytes

Le système immunitaire doit être capable de diriger une réponse immunitaire contre une grande variété d’antigènes. Les lymphocytes permettent cette réponse en reconnaissant et en se liant à un antigène qui leur est spécifique. Cette reconnaissance passe par le biais d’une diversité de versions d’un récepteur spécifique d’un antigène à leur surface. Les lymphocytes sont issus d’un progéniteur lymphoïde commun, présent dans la moelle osseuse. Chaque lymphocyte mature porte un variant unique d’un récepteur d’antigène. Les lymphocytes qui n’ont pas encore été activés par un antigène sont naïfs. Mais dès qu’ils reconnaissent leur antigène spécifique, ils prolifèrent en formant un clone et se différencient pour devenir des lymphocytes fonctionnels, dit lymphocytes effecteurs. Pour pouvoir être efficace et rencontrer l’antigène qui leur est spécifique, les lymphocytes patrouillent dans l’organisme. Ils circulent dans le sang et la lymphe de tout le corps.
De plus, lors de la mise en place de la réponse immunitaire adaptative, des lymphocytes sont différenciés en cellules mémoires. Ces cellules permettront une réponse protectrice plus rapide et plus efficace dès la deuxième rencontre avec le même antigène (Yamane and Paul, 2012).

Les lymphocytes sont subdivisés en deux types : B et T

On distingue deux types de lymphocytes, en fonction du lieu où ils ont été générés : les lymphocytes T (LT) et les lymphocytes B (LB). Les précurseurs des LT sont générés dans la moelle osseuse. Une fois générés, ces précurseurs migrent et continuent leur maturation et leur prolifération dans l’organe lymphoïde primaire : le thymus. Enfin, les organes lymphoïdes secondaires permettent le maintien des LT naïfs matures ainsi que l’initiation de la réponse immunitaire adaptative. Ces organes sont les nœuds lymphatiques, la rate et les tissus lymphoïdes associés aux muqueuses. Les LT possèdent un T-Cell Receptor (TCR) qui dirigera la prolifération et la différenciation en cellules effectrices, après la rencontre avec leurs antigènes spécifiques. Les LT coordonnent l’immunité cellulaire en agissant par cytotoxicité directe ou par synthèse de cytokines. Les cytokines sont des petites protéines affectant le comportement des cellules voisines par le biais d’un récepteur de cytokine spécifique. Plus précisément, les cytokines produites par les leucocytes sont appelées interleukines (IL). Les LB sont, quant à eux, générés et continuent leur maturation dans la moelle osseuse. Ils sont caractérisés par l’expression d’un B-Cell Receptor (BCR). Ils vont proliférer et se différencier en plasmocytes. Ces cellules matures produiront alors des anticorps, aussi appelés immunoglobulines (Ig), qui sont les formes sécrétées de BCR et qui possèdent la même spécificité antigénique que leur BCR d’origine. Le rôle des Ig est de neutraliser des virus ou des toxines bactériennes à l’aide des macrophages, de permettre l’opsonisation des agents pathogènes par les macrophages et d’activer la voie du complément permettant de lutter contre les agents pathogènes présents dans le plasma. La structure type des Ig comprend une partie constante et une partie variable, pour la reconnaissance de nombreux antigènes différents. Ces deux parties peuvent être clivées sous l’action de la papaïne et forment alors un fragment constant (Fc) et un fragment variable (Fab). Ils existent plusieurs classes d’Ig qui dépendent de leur fonction effectrice. Ainsi, les IgG1 sont impliqués dans l’opsonisation et la neutralisation tandis que les IgE permettent la sensibilisation des mastocytes. Ils sont également classés en fonction de leur
distribution dans l’organisme. Par exemple, les IgG1 se trouvent dans le plasma et peuvent diffuser en dehors des vaisseaux (Kenneth Murphy et al., 2011).

Les lymphocytes T expriment le CD4 ou le CD8

A la fin de leur développement thymique, les LT sont divisés en deux classes, différenciées par la présence d’une protéine de surface importante pour leur fonction puisqu’elle détermine le type d’interactions entre les LT et les autres cellules. Cette protéine est un corécepteur : le CD8 ou le CD4. Les cellules qui expriment le CD8 sont cytotoxiques : elles sont capables, une fois activées dans les organes lymphoïdes secondaires, de tuer directement une cellule cible. En revanche, les cellules qui portent le CD4 sont des cellules qui coordonnent la réponse immunitaire. Les CD4 naïfs qui quittent le thymus peuvent devenir des CD4 effecteurs de différents phénotypes, après leur rencontre avec leur antigène spécifique (Hillhouse and Lesage, 2012).

Le développement des lymphocytes T CD4 et CD8

Lors de la maturation des thymocytes (LT en développement) en LT matures, plusieurs étapes successives sont caractérisées par la présence de marqueurs de surface sur les cellules. La surface des LT reflète donc l’état de maturation de ces cellules. Ces étapes sont également définies par des changements dans le réarrangement des gènes du TCR. Ces réarrangements sont nécessaires pour obtenir une diversité suffisante pour que ce récepteur reconnaisse de nombreux antigènes différents. Plus précisément, quand les progéniteurs des thymocytes entrent dans le thymus, ils n’expriment aucune molécule de surface des LT matures retrouvés en périphérie et les gènes du TCR ne sont pas réarrangés. En interagissant avec le stroma du thymus, ces progéniteurs se différencient en suivant le lignage des LT. Les thymocytes sont, tout d’abord, des cellules doubles négatives (DN) parce qu’ils n’expriment ni le CD4 ni le CD8. C’est à ce stade que les gènes du TCR sont réarrangés (stade pré-TCR). Ensuite, vient le stade de thymocytes doubles positifs (DP) où il y a expression de ces deux corécepteurs et d’un TCR mature. Enfin, les thymocytes se différencient en cellules simples positives (SP) exprimant spécifiquement le CD4 ou le CD8 (Sebzda et al., 1999).

Table des matières

LISTE RECAPITULATIVE DES ENSEIGNANTS
REMERCIEMENTS
DEDICACES
TABLE DES MATIERES
TABLE DES ILLUSTRATIONS
LISTE DES ABRÉVIATIONS EMPLOYEES
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE: LA REPONSE IMMUNITAIRE LORS DE L’ASTHME ALLERGIQUE
1. La réponse immune adaptative
1.1. Les acteurs de la réponse immune adaptative : les lymphocytes
1.2. Les lymphocytes sont subdivisés en deux types : B et T
1.3. Les lymphocytes T expriment le CD4 ou le CD8
1.4. Le développement des lymphocytes T CD4 et CD8
1.5. Le rôle de l’interaction entre le T-Cell Receptor et le Complexe Majeur d’Histocompatibilité dans la réponse immune
1.6. La transmission intracellulaire du signal du T-Cell Receptor
1.7. Les sous-populations de lymphocytes CD4
2. L’asthme allergique
2.1. Les caractéristiques de l’asthme
2.2. L’implication de facteurs génétiques et environnementaux
2.3. Les acteurs cellulaires et moléculaires
2.4. Les modèles animaux, indispensables à l’étude de l’asthme
3. L’étude du contrôle de la réponse IgE
3.1. Les modèles de rat LEWIS et Brown Norway
3.2. Identification d’une région de 117 kb contrôlant la réponse IgE
3.3. Vav1 comme principal candidat dans le contrôle de la réponse IgE
DEUXIEME PARTIE : ETUDE DE LA CONSEQUENCE DU POLYMORPHISME DE Vav1 SUR LA REPONSE ALLERGIQUE
1. Introduction
1.1. Les caractéristiques de la protéine Vav1
1.2. Une aide dans l’étude du rôle de Vav1 : la souris Knock-In Vav1R63W
2. Objectifs du projet de thèse
3. Matériels et méthodes
3.1. Modèles Animaux
3.2. Analyse en cytométrie de flux des populations cellulaires
3.3. Purification des lymphocytes T CD4
3.4. Mesure de l’activité des lymphocytes T CD4+ naïfs CD62Lhigh CD44low
3.4.1. Mesure de la prolifération grâce au marquage au Cell Trace Violet
3.4.2. Analyse de la production des cytokines par dosage immunoenzymatique
3.5. Mesure de l’activité suppressive des lymphocytes T régulateurs
3.6. Modèle d’asthme allergique
3.7. Modèle de sclérose en plaques
3.8. Analyse statistique
4. Résultats
4.1. Impact de la mutation sur les populations lymphocytaires
4.2. Caractérisation fonctionnelle des populations de lymphocytes T effecteurs naïfs et de lymphocytes T régulateurs
4.3. Etude de la réponse à l’asthme allergique des souris KI Vav1R63W
4.4. Etude de la réponse à l’Encéphalite Autoimmune Expérimentale des souris KI Vav1R63W
4 5. Discussion
5.1. Rôles de Vav1 dans le contrôle de la balance Th1/Th2
5.2. Rôles de Vav1 dans le développement des Treg
ANNEXES
1. Grille d’évaluation de l’Encéphalite Autoimmune Expérimentale chez la souris

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