LYMPHOCYTES T CD4: STRUCTURE, FONCTIONS, MATURATION - LA BIOLOGIE - 2025

Les lymphocytes T CD4 sont un type de lymphocyte T ayant des fonctions cellulaires principalement comme "accessoires" ou "partenaires" pour la réponse immunitaire spécifique ou adaptative. Ils sont caractérisés par la présence d'un récepteur membranaire connu sous le nom de «complexe récepteur de cellule T», abrégé en TCR (T Cell Receptor). Cependant, il existe différentes sous-populations de cellules T qui sont identifiées par la présence d'autres molécules marqueurs membranaires.

Ces molécules sont de nature protéique et sont connues comme faisant partie d'un «groupe de différenciation» ou CD (Cluster of Differentiation). En conséquence, les cellules T peuvent être divisées en deux groupes principaux: les lymphocytes T CD4 et les lymphocytes T CD8.

Représentation du corécepteur CD4 sur un lymphocyte T helper lors de son activation médiée par une cellule présentatrice d'antigène (APC) (Source: Xermani via Wikimedia Commons)

Ces dernières sont également appelées «cellules T cytotoxiques» car, dans la réponse immunitaire humorale, elles interviennent directement dans l'élimination des cellules envahies par des virus ou des microorganismes intracellulaires.

Les lymphocytes T CD4 sont populairement connus dans la littérature sous le nom de «lymphocytes T auxiliaires», car ils participent à l'activation d'autres lymphocytes du système immunitaire: les lymphocytes B. Leur participation favorise à la fois l'activation et la production et la sécrétion d'anticorps.

Structure

Les cellules T CD4 partagent les caractéristiques structurelles de toutes les autres cellules de la lignée lymphoïde. Ils ont un noyau proéminent, qui confine le cytosol à un anneau étroit entre sa membrane plasmique et le noyau.

Ils n'ont pas beaucoup d'organites internes, mais sur les micrographies électroniques, ils ressemblaient à des mitochondries, un petit complexe de Golgi, des ribosomes libres et quelques lysosomes.

Ces cellules proviennent de la moelle osseuse d'un précurseur commun avec d'autres cellules lymphoïdes telles que les cellules B et les cellules «natural killer» (NK), ainsi que le reste des cellules hématopoïétiques.

Cependant, leur maturation et leur activation se produisent en dehors de la moelle osseuse, dans un organe appelé thymus, et ils peuvent exercer leurs fonctions dans certains organes lymphoïdes secondaires tels que les amygdales, l'appendice et d'autres.

Elles se distinguent des autres cellules de la lignée lymphoïde par l'expression de marqueurs spécifiques, plus précisément le «récepteur des cellules T» (récepteur des cellules T). Ces protéines de surface peuvent être considérées comme des complexes protéiques qui fonctionnent principalement dans la reconnaissance des antigènes qui leur sont présentés.

Associé à ces protéines est un autre complexe protéique appelé CD3, qui est nécessaire pour la signalisation qui a lieu pendant la reconnaissance de l'antigène.

D'autre part, les lymphocytes T auxiliaires expriment à leur surface un type de molécule «marqueur» appelé CD4 qui, comme toutes les molécules des groupes de différenciation, reconnaissent des sites spécifiques des récepteurs «restreints» par les molécules du CMH de classe II.

Types de lymphocytes T CD4

Différents noms peuvent être trouvés dans la littérature pour les différents types de lymphocytes T avec des marqueurs de type CD4, mais un type de nomenclature se démarque qui discrimine le type de cytokine que ces cellules sont capables de produire.

De cette manière, plusieurs classes de lymphocytes T auxiliaires ont été définies, parmi lesquelles se détachent les lymphocytes TH1, TH2, TH9, TH17, TH22, THF et Treg ou lymphocytes régulateurs.

Les lymphocytes TH1 sécrètent de l'interféron gamma (IFN-γ), une cytokine utile pour l'activation d'autres cellules du système immunitaire appelées macrophages. Les lymphocytes auxiliaires de type 2 (TH2) sécrètent une grande variété d'interleukines qui favorisent la production d'anticorps.

Les lymphocytes T folliculaires auxiliaires ou THF, trouvés dans les follicules lymphoïdes, sont impliqués dans l'activation des cellules B et "aident" également à la production et à la sécrétion d'anticorps en sécrétant des quantités abondantes de cytokines.

Une autre classe de lymphocytes auxiliaires, les lymphocytes T régulateurs ou Tregs, régulent un grand nombre de fonctions cellulaires par des contacts cellule-cellule, l'expression de molécules de surface et l'amélioration de la réponse à différents facteurs de croissance.

En ce qui concerne le développement de ces "sous-ensembles" de lymphocytes T CD4, différentes études ont montré qu'ils sont dérivés du même précurseur de lymphocytes T, c'est-à-dire qu'ils ne proviennent pas de lignées séparées qui sont compromises avant la stimulation antigénique.

Au contraire, la différenciation de chaque type de lymphocyte auxiliaire est influencée par de nombreux aspects microenvironnementaux auxquels la cellule précurseur est soumise, que l'on pense être un lymphocyte T CD4 naïf et mature, est stimulée par les cytokines produites par les macrophages.

Caractéristiques

Les lymphocytes T CD4 fonctionnent principalement comme des cellules auxiliaires. Ce sont des cellules qui sont activées et génèrent des réponses immunitaires contre les infections une fois qu'elles trouvent, reconnaissent et interagissent avec un antigène envahissant.

Leur capacité à reconnaître et à se lier à des antigènes étrangers est considérablement différente de celle des cellules B, car ces dernières sont capables de reconnaître des antigènes solubles dans leur état «à l'état naïf», avant leur différenciation complète.

En revanche, les lymphocytes T (en général) ne peuvent reconnaître que les antigènes peptidiques attachés à d'autres molécules codées par les gènes d'une famille de protéines connue sous le nom de "Major Histocompatibility Complex" ou MHC (Major Histocompatibility Complex) et c'est ce qu'on appelle " restriction par le MHC ».

Il existe au moins trois classes de protéines MHC et les cellules T CD4 reconnaissent les antigènes présentés dans le contexte du CMH de classe II.

On les appelle cellules T auxiliaires ou «aides» parce qu'elles «aident» les cellules B qui sont caractérisées par la production d'anticorps T-dépendants, c'est-à-dire qu'elles ont besoin de la présence de lymphocytes T.

Sa responsabilité fondamentale réside dans la production de cytokines solubles qui participent à différents processus immunologiques.

En tant que cellules de mémoire immunitaires

Un certain ensemble de cellules T CD4 matures différenciées peuvent vivre plus longtemps et fournir une réponse plus rapide lorsque l'organisme dans lequel elles se trouvent fait face au même antigène une seconde fois.

Ces cellules dédiées à "se souvenir" des antigènes qui les ont activées et ont déclenché leur différenciation sont appelées "cellules T mémoire".

Maturation et activation

Les lymphocytes T CD4 proviennent de la moelle osseuse et migrent ensuite vers le thymus pour se différencier et mûrir. Les cellules lymphoïdes progénitrices des lymphocytes T présents dans le thymus sont appelées «thymocytes».

Les thymocytes passent par différentes étapes de maturation, au cours desquelles les marqueurs membranaires qui les caractérisent sont progressivement exprimés (référence précédente a été faite aux marqueurs TCR et CD3).

Processus d'activation d'un lymphocyte T (Source: DO11.10 via Wikimedia Commons)

Pendant le processus de maturation, les cellules T auxiliaires qui reconnaissent les antigènes étrangers sont sélectionnées et celles qui reconnaissent les molécules de l'organisme qui les produisent sont éliminées. Il s'agit d'un mécanisme de protection très important contre la présence de cellules «auto-réactives».

Comment se produit l'activation?

Les lymphocytes T inactifs sont dans une période de sénescence mitotique ou, ce qui est pareil, ils ne se divisent pas activement et sont arrêtés dans la phase G0 du cycle cellulaire.

Certaines cellules «accessoires» appelées cellules présentatrices d'antigène ou APC (Antigen Presenting Cells) participent au processus d'activation. Ces cellules ont pour fonction de "présenter" des antigènes liés aux protéines du CMH de classe II qui sont sélectivement reconnues par les TCR sur la membrane des lymphocytes T CD4.

Au cours de ce processus, qui a lieu dans le thymus, les lymphocytes se différencient en lymphoblastes, changeant de forme et de taille. Les lymphoblastes peuvent se diviser et proliférer, multipliant le nombre de cellules dans la population.

L'interaction entre le récepteur TCR (à la surface de la cellule T CD4) et l'antigène lié au CMH de classe II (à la surface de la cellule APC) forme un complexe qui assure une reconnaissance spécifique.

Une fois que l'antigène présenté est reconnu dans le contexte du CMH de classe II, le lymphocyte CD4 et la cellule APC commencent à sécréter des cytokines qui contribuent à l'activation des lymphocytes.

Lorsque le lymphocyte est activé, il se multiplie, formant de nouvelles cellules identiques, spécifiques de l'antigène en question et qui se trouvent dans un état «naïf» ou «naïf», qui n'est pas modifié tant qu'elles ne rencontrent pas l'antigène pour lequel elles ont été «conçues. ».

La mort cellulaire programmée

Le corps humain, comme celui de nombreux mammifères, a la capacité de produire des centaines de cellules lymphocytaires en très peu de temps.

De plus, comme la différenciation d'une cellule T implique le réarrangement aléatoire des gènes codant pour les protéines de reconnaissance des antigènes qui lui sont présentés, il existe des centaines de populations différentes de cellules capables de reconnaître différentes «parties» d'un même antigène. ou différents antigènes.

Cette multitude de cellules comporte certains dangers physiologiques, car certains des modèles reconnus par les récepteurs membranaires des cellules T pourraient coïncider avec les modèles de certaines auto-molécules.

De plus, toutes ces cellules ne sont pas destinées à remplir leurs fonctions immédiatement, car elles nécessitent une interaction avec l'antigène défini.

Ainsi, "l'homéostasie" des lymphocytes est obtenue dans les organes lymphoïdes primaires, déclenchant les voies de mort cellulaire programmée dans les cellules qui ne sont pas nécessaires ou qui ne se différencient pas et qui mûrissent complètement.

Références

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