Maladies auto-immunes

Maladies auto-immunes

Auto-immunité et rupture de tolérance

La rupture de la tolérance immunitaire pour les antigènes (Ag) du soi est à l’origine du développement de l’auto-immunité. Les maladies auto-immunes (MAI) sont d’origine multifactorielle reposant à la fois sur des facteurs génétiques et environnementaux. Un facteur déclenchant environnemental, notamment infectieux, est souvent suspecté mais rarement identifié. Les conséquences de cette agression sont pathologiques pour certains individus chez qui un ensemble de prédispositions génétiques participe à l’emballement de la réponse immunitaire innée puis adaptative. Cette réponse du système immunitaire adaptatif peut ensuite se pérenniser conduisant à la destruction ou la modification de cibles cellulaires ou tissulaires par les populations lymphocytaires auto-immunes. Ainsi, le caractère pathologique de la réaction immunitaire au cours des MAI tient à sa cible et à son caractère chronique.

Tolérance immunologique

Afin d’assurer une protection vis-à-vis des agents infectieux, le répertoire immunologique des lymphocytes T (LT) et lymphocytes B (LB) doit être varié pour reconnaître l’ensemble des Ag étrangers. La plasticité du récepteur à l’Ag du LT (TCR) et du récepteur à l’Ag du LB (BCR) fait suite à des étapes de modifications somatiques des gènes codant pour ces récepteurs. La première étape correspond à la recombinaison des segments géniques V, D et J codant pour les domaines variables du TCR et BCR au cours de la maturation lymphocytaire T et B. La seconde étape concerne uniquement le BCR et a lieu en périphérie suite à la rencontre antigénique. Il s’agit de l’hypermutation somatique, qui permet la production de récepteurs de plus grande affinité. La contrepartie de cette diversité est la production de TCR et BCR reconnaissant des Ag du soi. Ainsi, entre 20 et 50% des TCR et des BCR reconnaissent potentiellement les Ag du soi. La tolérance immunologique est une caractéristique du système immunitaire adaptatif. Elle correspond à l’absence de réactivité immunologique spécifique envers un Ag reconnu. L’inactivation des clones auto-réactifs implique des mécanismes de tolérance immunitaire intéressant les LT et les LB. Classiquement, les mécanismes de tolérance sont classés selon leur localisation anatomique en deux grandes catégories : l’une centrale, survenant dans les organes lymphoïdes centraux (thymus pour les LT et moelle osseuse pour les LB) et l’autre périphérique, prenant place dans les organes lymphoïdes secondaires (rate, ganglions lymphatiques, tissu lymphoïde associé aux muqueuses) .

Tolérance centrale 

Les LT quittent la moelle osseuse et colonisent le thymus, où ils vont se multiplier, maturer et acquérir l’expression du TCR à leur surface. L’acquisition de ce récepteur à l’Ag résulte d’un processus de réarrangements de gènes. Les TCR sont générés au hasard ce qui permet une très grande diversité de reconnaissance des Ag, à la fois propres à l’individu et étrangers. La tolérance des LT est induite par délétion clonale, aboutissant à l’apoptose des LT ayant un TCR non fonctionnel (sélection positive) ou reconnaissant les auto-Ag avec une trop forte affinité (sélection négative). Au cours de la sélection positive, seuls les lymphocytes qui expriment un TCR capable de reconnaître une molécule HLA survivent et se multiplient. Les lymphocytes avec un TCR ne reconnaissant pas la protéine HLA sont éliminés car non fonctionnels. Puis, au cours de la sélection négative, les cellules ayant survécu à la sélection positive sont mises à nouveau en présence de complexes « HLA – peptides du soi » exprimés à la surface des cellules thymiques. Cette fois, les cellules qui interagissent fortement avec les auto-Ag meurent. Ainsi, les LT auto-réactifs sont éliminés. Certains LT immatures qui reconnaissent des Ag du soi dans le thymus ne meurent pas mais se transforment en LT régulateurs et gagnent les tissus périphériques .

Les LB acquièrent, eux, leur BCR au sein de la moelle osseuse. Comme les TCR, les BCR sont générés au hasard ce qui permet une très grande diversité de reconnaissance des Ag. La sélection négative des LB se fait selon des mécanismes analogues à ceux mis en jeu pour la sélection des LT et aboutit à la sélection de BCR ne reconnaissant pas les Ag du soi. Les LB trop réactifs aux protéines du soi sont éliminés. Certains LB reconnaissant des protéines du soi subissent des modifications de leur BCR pour diminuer leur réactivité aux Ag du soi, ce phénomène est appelé la réédition du BCR (1). Le micro-environnement médullaire, la réactivation des recombinases RAG 1-2 et de nombreux facteurs de transcription spécifiques, comme Pax-5 et E2F, permettent la mise en place de nouveaux réarrangements géniques et l’appariement de nouvelles chaînes légères aux chaînes lourdes d’immunoglobulines (Ig). Cette étape est indépendante de la rencontre d’un Ag et conduit au développement de LB matures naïfs, ayant chacun un récepteur de membrane fonctionnel dont la spécificité est unique. Les LB ayant passé avec succès les étapes de délétion clonale et de réédition du récepteur quittent la moelle osseuse pour la périphérie.

Tolérance périphérique 

Les LB et LT qui ont été sélectionnés dans les organes lymphoïdes primaires gagnent ensuite les organes lymphoïdes secondaires périphériques (ganglions, rate, tissu lymphoïde associé aux muqueuses).

Concernant les LT, la tolérance périphérique est induite lorsque des lymphocytes matures reconnaissent des Ag du soi dans les tissus périphériques, entraînant leur inactivation fonctionnelle (anergie) ou leur mort, ou encore lorsque des lymphocytes auto-réactifs sont contrôlés par des LT régulateurs. L’anergie assure la tolérance en permettant un état de non-réponse spécifique. Un LT est rendu anergique par une stimulation antigénique non accompagnée des signaux de co stimulation habituellement délivrés par certaines molécules membranaires des cellules présentatrices d’Ag (CPA), telles que CD80 et CD86. Dans ces conditions, les TCR peuvent perdre leur aptitude à transmettre des signaux activateurs, ou les LT peuvent engager préférentiellement un de leurs récepteurs inhibiteurs dont font partie CTLA-4 (cytotoxic T lymphocyte antigen-4) ou PD-1 (programmed [cell] death protein1). Un autre mécanisme possible est lié à l’action des LT régulateurs capables d’inhiber l’activation des LT naïfs et leur différenciation en cellules T effectrices. Enfin, la reconnaissance d’Ag du soi peut déclencher les voies de signalisation menant à l’apoptose, ce qui aboutit à l’élimination des lymphocytes auto-réactifs, ce mécanisme est appelé « mort cellulaire induite par activation ».

Plusieurs mécanismes cellulaires induisant l’anergie des LB ayant un BCR auto-réactif ont également été décrits. Les LB matures qui rencontrent des auto-Ag présents à fortes concentrations dans les tissus lymphoïdes périphériques deviennent anergiques et ne sont plus en mesure de répondre à nouveau à ces auto-Ag. Par ailleurs, les populations de LB régulatrices sont également impliquées dans la tolérance périphérique et sont capables de réguler les cellules auto réactives.

De façon très intéressante, alors que l’on considère habituellement les mécanismes de tolérance comme intervenant tôt au cours du développement des lymphocytes, il semble que ces mécanismes de tolérances existent également, pour la plupart, au sein des centres germinatifs (3). En effet, un LB activé par un Ag étranger peut entrer dans le centre germinatif et modifier son BCR rendant possible l’émergence de LB auto-réactifs. Le contrôle de l’émergence de ces LB auto réactifs est alors indispensable pour éviter la production d’auto-Ac. L’anergie des LB auto-réactifs est l’un de ces mécanismes et peut intervenir au sein des centres germinatifs. Dans un modèle murin, Burnett et al. ont pu comparer la réponse de LB exprimant un BCR capable de reconnaître des Ag exprimés par des cellules du soi vs des cellules étrangères. L’Ag du soi induisait l’anergie lymphocytaire B, cependant, cette anergie était réversible lors de la stimulation par un Ag étranger. Ceci est lié au fait que les mutations responsables d‘une diminution de l’auto affinité sont sélectionnées rapidement, tandis que les mutations responsables d’une augmentation de l’affinité pour l’Ag étranger sont plus lentes (4). Puisque les LB anergiques peuvent être réactivés pour secréter des auto-Ac pathogènes, l’avantage conféré par l’anergie pour contrôler la réponse auto-immune reste énigmatique. Ainsi, il a été montré que les LB anergiques peuvent être recrutés dans les centres germinatifs où ils mutent et perdent leur auto-réactivité. Par un mécanisme de « rédemption clonale » ils se transforment en cellules productrices d’auto-Ac spécifiques d’Ag étrangers. Reed et al. détaillent cette hypothèse de rédemption clonale chez l’humain dans l’exemple de la malade des agglutinines froides au cours de laquelle un auto-Ac composé de la chaine lourde IGHV4-34*01 est dirigé contre les poly-Nacetyllactosamine carbohydrates présent sur les globules rouges et les LB .

Table des matières

A. INTRODUCTION
A.I. Maladies auto-immunes
A.I.2. Les maladies auto-immunes
A.I.3. Les « épithélites auto-immunes »
A.II. Le Syndrome de Sjögren
A.II.1. Définition et épidémiologie
A.II.2. Caractéristiques clinique, biologique et histologique
A.III. Physiopathologie du syndrome de Sjögren primitif
A.III.1 Déclenchement de la maladie
A.III.2. Mécanismes physiopathologiques et principaux acteurs
A. IV. Traitements évalués et pistes thérapeutiques envisagées au cours du SSp
A.IV.1. cs DMARDs (conventional synthetic Disease Modifying Anti-Rheumatic Drug)
A.IV.2. b DMARDs (biological Disease Modifying Anti-Rheumatic
B. OBJECTIFS
1) Etude du rôle des cellules épithéliales salivaires dans la physiopathologie du SSp via leur interaction avec les lymphocytes B
2) Etude du rôle des cellules épithéliales salivaires dans la physiopathologie du SSp via leur interaction avec les lymphocytes T
3) Résultats préliminaires : caractérisation transcriptomique de CES cultivées et stimulées
C. RESULTATS
C.I. Article 1 : “Salivary gland epithelial cells from patients with Sjögren’s syndrome induce Blymphocyte survival and activation”
C.I.1. Contexte de l’étude
C.I.2. Principaux messages
C.II. Article 2: “The Interleukin7/Interferon axis drives T cell and salivary gland epithelial cell interactions in Sjögren’s syndrome”
C.II.1. Contexte de l’étude
C.II.2. Principaux messages
C.III. Résultats préliminaires: “RNA-seq analysis of primary cultured salivary gland epithelial cells and response to poly(I:C), IFN and IFN stimuli”
C.III.1. Contexte de l’étude
C.III.2. Principaux messages
D. DISCUSSION
D.I. Rôle actif des CES dans la physiopathologie du SSp
D.I.1. Stimuli extrinsèques
D.I.2. Anomalies intrinsèques
D.I.3. CES et niches plasmocytaires
D.II. Comparaison des mécanismes physiopathologiques du SSp avec d’autres épithélites autoimmunes
D.II.1. Maladie cœliaque et rôle de l’IL15
D.II.2. Cirrhose biliaire primitive, complexes immuns et centres germinatifs
D.II.3. Maladies inflammatoire chroniques intestinales, IL7 et ILC
D.III. Avantages et limites des modèles de culture primaire et de co-culture
D.III.1. Culture primaire de CES et explants
D.III.2. Co-cultures
D.IV. Perspectives thérapeutiques
D.IV.1. Les CES comme cible thérapeutique
D.IV.2. Stratégies d’inhibition des interactions entre CES et lymphocytes B
D.IV.3. Stratégies d’inhibition des voies d’induction de la signature IFN
E. CONCLUSION
F. REFERENCES
G. ANNEXE

Lire le rapport complet