Une force d'intervention rapide contre les virus

(De "Horizons" no 111 décembre 2016)​​​​​​

​Après avoir été attaquées par des virus, les cellules hôtes présentent certains éléments de l'agent pathogène à leur surface. Ces antigènes aident certains lymphocytes du système immunitaire à reconnaître les cellules infectées et à les tuer, bloquant ainsi la propagation des virus.

Jusqu'ici, on pensait que la réponse immunitaire dépendait essentiellement des cellules tueuses de forte affinité, qui se lient étroitement aux antigènes présents à la surface. Celles-ci se trouvent en majorité dans le sang une à deux semaines après l'infection. Les cellules tueuses de faible affinité, munies de récepteurs moins précis, formeraient quant à elles le rebut de la production de ces globules blancs.

Jens Stein et ses collaborateurs de l'Université de Berne doutent de cette vision. Ils ont décelé des indices montrant que les cellules tueuses de faible affinité contribuent également à la réponse immunitaire. Elles lancent une première attaque rapide contre un intrus après une courte phase d'activation, alors que les lymphocytes de forte affinité se multiplient d'abord massivement pour mener ensuite un deuxième assaut plus puissant. "Pour le moment, ce n'est qu'une hypothèse, mais nos expériences suggèrent qu'elle devrait se vérifier", note Jens Stein.

Observer la réponse immunitaire

Les chercheurs ont injecté dans des souris de laboratoire des cellules tueuses munies d'un récepteur contre un antigène déterminé semblable à celui provenant d'un virus. Les animaux ont aussi reçu des cellules dendritiques qui ont présenté aux cellules tueuses divers antigènes afin de les activer et de déclencher la réponse immunitaire. A l'aide d'un microscope à deux photons, les scientifiques ont observé ce qui se passait dans les ganglions lymphatiques de souris anesthésiées. La méthode a été spécialement développée par Jens Stein et ses collègues pour ce genre de recherche. Ils ont ainsi pu constater où et quand précisément les cellules interagissaient entre elles.

"A notre surprise, les cellules tueuses ont réagi avec les cellules dendritiques, peu importe le peptide que ces dernières leur présentaient, explique Jens Stein. Toutes les cellules se sont préparées à leur rôle de cellules tueuses, en commençant à se différencier et à se diviser."

Une distinction importante est cependant apparue entre les différents types de contacts. Si la liaison entre les cellules dendritiques et les globules blancs était forte, le face-à-face moléculaire durait plus longtemps. Si les cellules dendritiques avaient à leur surface la version de la molécule qui s'adaptait le moins précisément et si la liaison était plutôt lâche, les globules blancs étaient activés et poussés à se diviser mais rompaient rapidement le contact avec les cellules dendritiques. Ils se déplaçaient ensuite à la sortie des ganglions lymphatiques afin de partir à la chasse aux virus. Ces cellules de faible affinité acquéraient aussi plus vite leur fonction de tueuses que celles dont les récepteurs s'adaptaient très bien au peptide présenté. Les globules blancs de forte affinité ne restaient quant à eux pas seulement très longtemps liés aux cellules dendritiques et se divisaient, leurs descendants étaient encore une fois activés et poussés à se diviser.

"Ces données nous font penser que les cellules de faible affinité constituent une force d'intervention plus petite mais plus rapide, relève le scientifique. Les cellules tueuses de forte affinité entrent en action plus tard. Elles sont en revanche d'autant plus nombreuses, probablement plus ciblées et peut-être plus efficaces." Reste maintenant à vérifier la chose chez l'humain.

Karin Hollricher est journaliste scientifique à Neu-Ulm, Allemagne.

A. J. Ozga et al.: pMHC affinity controls duration of CD8+ T cell – DC interactions and imprints timing of effector differentiation versus expansion. The Journal of Experimental Medicine (2016)