Lymphocytes T cytotoxiques, structure, fonctions

Les lymphocytes T cytotoxiques, lymphocytes T cytolithiques, cellules T cytotoxiques ou cellules T meurtrières (CTL, anglais Lymphocytes T cytotoxiques), sont l'un des groupes de cellules qui participent aux réponses cellulaires spécifiques chez l'homme et d'autres organismes multicellulaires.

Ces cellules, décrites en fonction de leur capacité à médier l'immunité cellulaire, ont été décrites par Govaerts en 1960 et, des années plus tard, différents groupes de chercheurs ont approfondi la connaissance de leurs mécanismes d'action et leurs caractéristiques les plus distinctives.

Synapsis immunitaire entre un lymphocyte T cytotoxique (LTC) et sa cellule blanche (Stephen Fuller Source, Endre Majorovits, Gillian Griffiths, Jane Stinchcombe, Giovanna Bossi [CC par 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / par / 3.0)] via Wikimedia Commons)

L'immunité cellulaire, en général, est médiée par des lymphocytes T et des phagocytes, qui fonctionnent ensemble pour l'élimination ou le contrôle des étranges micro-organismes envahisseurs intracellulaires, tels que les virus et certaines bactéries et parasites, induisant la mort de cellules infectées.

Comme c'est vrai pour les mécanismes de réponse immunitaire humorale (médiés par les lymphocytes b), la réponse immunitaire cellulaire peut être divisée en trois phases qui sont connues sous le nom de phase de reconnaissance, de phase d'activation et de phase effective.

La phase de reconnaissance consiste en l'union d'antigènes étranges à des lymphocytes T différenciés spécifiques qui expriment des récepteurs capables de reconnaître les petites séquences peptidiques dans d'étranges antigènes d'origine des protéines, présentés dans le contexte des protéines du complexe d'histocompatibilité majeur.

Lorsque le contact antigène-linfocyte se produit, les lymphocytes T se multiplient (proliférer) et peuvent ensuite se différencier dans un autre type de cellule capable d'activer les phagocytes qui tuent des micro-organismes intracellulaires, ou peuvent lisar les cellules produites par d'étranges antigènes.

Il s'agit de la phase d'activation et mérite généralement de la participation des cellules collaborantes ou accessoires. Enfin, la phase effectrice implique le développement des fonctions spécifiques des lymphocytes activés qui se terminent par l'élimination des antigènes et, à ce stade, les lymphocytes sont appelés "cellules effectrices".

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Caractéristiques et structure

Les deux types de lymphocytes qui existent ont un diamètre approximatif de 8-10 μm et un grand noyau qui contient une hétérochromatine densément emballée. Dans la partie mince du cytosol, ils possèdent se trouvent des mitochondries, des ribosomes et des lysosomes.

Les lymphocytes manquent d'organites spécialisés à l'intérieur et, ainsi que le reste des cellules sanguines, ont leur origine dans la moelle osseuse.

Une fois qu'ils sont produits, les lymphocytes T migrent et vont vers le thymus (d'où l'origine de leur nom), où ils sont ensuite activés et terminent leur différenciation (mature).

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Ces cellules ne produisent pas d'anticorps ou ne reconnaissent pas les antigènes solubles, mais se spécialisent dans la reconnaissance des antigènes peptidiques attachés aux protéines codées par les gènes du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH, anglais, anglais Complexe majeur d'histocompatibilité) qui sont exprimés à la surface d'autres cellules.

Ces cellules sont connues sous le nom d'antigènes ou de cellules présentantes APC (anglais Antigène présentant les cellules).

Les lymphocytes T sont divisés en deux types: collaborateurs lymphocytes T et lymphocytes cytotoxiques ou cytolytiques.

Collaborateurs de lymphocytes T

Les lymphocytes T collaborants sécrètent des cytokines, des hormones peptidiques capables de favoriser la prolifération et la différenciation d'autres cellules et de nouveaux lymphocytes (T et B) et pour attirer et activer les leucocytes inflammatoires tels que les macrophages et les granulocytes inflammatoires.

Ils diffèrent des lymphocytes T cytotoxiques par l'expression d'une glycoprotéine de surface spécifique appelée "groupe de différenciation 4" ou CD4 (de l'anglais Cluster de différenciation 4).

Lymphocytes T cytotoxiques

Les lymphocytes T tyotoxiques sont capables de lisar les cellules qui expriment sur leurs antigènes étranges de surface en raison de la présence de micro-organismes ou des agents pathogènes intracellulaires envahissants.

Ils sont identifiés par l'expression du marqueur de surface de glycoprotéine CD8 (de l'anglais Cluster de différenciation 8).

Les fonctions

Les lymphocytes T cytolétiques participent à la récupération après des infections d'origine virale, parasite et bactérienne. Ils sont également responsables des réponses du rejet des greffes d'autres patients et jouent un rôle important dans le développement de l'immunité contre les tumeurs.

Sa fonction principale, comme mentionné précédemment, est la régulation des réponses immunitaires contre les antigènes protéiques, en plus de servir de cellules collaborantes dans l'élimination des micro-organismes intracellulaires.

Mécanisme d'action

Les lymphocytes T exercent leurs fonctions grâce au fait que certains agents pathogènes envahisseurs valent la machinerie cellulaire des cellules qui s'infectent pour se multiplier ou survivre. Ceux-ci, une fois qu'ils atteignent l'intérieur de la cellule, ne sont pas accessibles aux anticorps humoraux, donc le seul moyen de les éliminer est d'éliminer la cellule qui les abrite.

Les lymphocytes T citolitiques remplissent trois fonctions qui leur permettent de «tuer» ou d'éliminer les cellules malignes ou infectées qui sont leurs blancs:

1- Les cytokines secrètes telles que le TNF-α (facteur de nécrose tumorale) et l'IFN-γ (interféron gamma), qui ont des effets antitumoraux, antiviraux et antimicrobiens, car ils inhibent leur réplication.

2- produire et libérer des granules cytotoxiques (lysosomes modifiés) riches en roues performantes et fermes.

Les perfortines sont des protéines de formation des pores qui sont responsables du «perçage» de la membrane plasmique des cellules infectées, tandis que les granzymes sont des protéases qui font la place des cellules à travers les pores formés par les perforines et dégradent les protéines intracellulaires.

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L'action combinée des perforines et des granzymes se termine par la prise en charge de la production de protéines virales, bactériennes ou parasites et avec la mort ou la mort des cellules cellulaires programmées de la cellule blanche.

3- Ils dirigent des mécanismes de mort apopototique sur les cellules infectées par des interactions FAS / FASL (protéine Fas et leur ligand, qui participent à la régulation de la mort cellulaire).

Ce processus se produit grâce à l'expression du ligand FASL à la surface des cellules T activées. L'Union des protéines Fas (également produite par les lymphocytes T cytotoxiques) et son récepteur déclenche les cascades d'activation de la cystéine protéase connue sous le nom de caspasse, qui médient directement les processus apapapotiques cellulaires.

Les cellules infectées qui sont "traitées" par les lymphocytes T cytotoxiques sont "nettoyées" par d'autres cellules telles que les phagocytes, qui participent également à la "guérison" des parties tissulaires mortes ou nécrotiques.

Activation

Les cellules T cytolithiques sont activées par des cellules dendritiques qui expriment les molécules de classe I du CMH chargées ou marquées d'antigènes. Les cellules dendritiques peuvent exprimer ces antigènes en raison d'une ingestion de cellules intactes directes ou d'une ingestion d'antigènes libres.

Une fois que les cellules dendritiques traitent les cellules ou les antigènes infectés, ceux-ci présentent des antigènes dans le contexte des molécules de classe I ou de classe II du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH).

Au moins trois signaux spécifiques sont nécessaires pour activer et favoriser la multiplication des cellules T cytotoxiques:

- La première chose qui devrait arriver est l'interaction entre le récepteur de la membrane TCR du lymphocyte T et le CMH attaché à l'antigène présenté par les cellules dendritiques.

- Ensuite, un autre type de lymphocyte, une cellule avec des marqueurs de surface CD28, interagit avec son ligand (B7-1) sur les cellules présentant l'antigène et fournit le deuxième signal d'activation.

- Le dernier signal, capable de commencer la prolifération des cellules activées, correspond à la production d'interleucine 12 (IL-12) par les cellules dendritiques.

Ce processus, en outre, implique la mobilisation du calcium, la transcription des gènes, la libération de récepteurs prétraités, l'internalisation des récepteurs de surface, entre autres.

Il est important d'ajouter que les lymphocytes qui quittent le thymus ne sont pas complètement différenciés, car ils doivent activer et mûrir pour exercer leurs fonctions. Les lymphites cytotoxiques "naïves" ou "vierges" peuvent reconnaître les antigènes, mais sont incapables de lisar leurs cellules cibles.

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Maturation

La maturation des lymphocytes T commence dans le thymus, où ils se développent à partir de ce que certains auteurs ont appelé les T-linfocytes cytotoxiques, qui sont des cellules engagées dans la lignée cellulaire en question, spécifique à un étrange antigène en particulier en particulier.

Ces cellules pré-linfocytes expriment les récepteurs de marqueur CD8 typiques des lymphocytes cytolytiques, mais n'ont toujours pas de fonctions cytolitiques. Les pré-linfocytes ne sont pas abondants dans le sang, mais plutôt dans des tissus infectés ou des tissus "étranges".

La maturation ou la différenciation des lymphocytes T se produit après leur activation (qui dépend des signaux et des événements décrits dans la section précédente) et implique d'obtenir toutes les machines nécessaires pour acquérir des fonctions cytolytiques.

La première chose qui se produit est la formation de granules cytotoxiques spécifiques, attachés à la région interne de la membrane plasmique et riche en perforines et granzymes.

Ensuite, l'expression superficielle de la protéine Union Fas (FASL) est déclenchée et finit par acquérir la capacité d'exprimer des cytokines et d'autres protéines qui rempliront les fonctions des événements de lyse cellulaire.

On dit que la maturation des cellules T, après leur activation, se termine par la différenciation de la «cellule effectrice», capable d'exercer les fonctions des lymphocytes cytolithiques pour la destruction ou l'élimination des cellules hôtes infectées par les agents externes.

De plus, une partie de la population de lymphocytes T qui s'est multipliée pendant la différenciation remplit des fonctions telles que les "cellules de mémoire", mais celles-ci ont des modèles d'expression différents des récepteurs de la membrane qui les distinguent des cellules "naïves" et de "l'effecteur".

Les références

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