Unité: Développement des Lymphocytes - CNRS URA 1961

Responsable: CUMANO Ana

L'unité du Développement des Lymphocytes a recherché la compréhension des événements importants dans l'établissement du système immunitaire: 1. L'établissement du système hématopoïétique au cours de l'embryogenèse; 2. Le développement et la physiologie d'un sous-ensemble de lymphocytes T, les cellules T γ; 3. L'ontogenèse, répertoires et physiologie des cellules T régulatrices, importantes dans l'homéostasie du système immunitaire.

Établissement du système hématopoïétique, chez l'embryon de souris. (A. Cumano).

Les cellules hématopoïétiques souches (CHS) sont fondamentales au maintien de la production de cellules sanguines. Les CHS ou leurs précurseurs directs ne sont pas générés dans les organes hématopoïétiques, mais elles ont une origine exogène.

Nous avons établi que les CHS sont générées à partir de précurseurs du mésoderme intra-embryonnaire dans l'aorte dorsale et sont les seules capables de reconstituer à long terme l'hématopoïèse d'animaux adultes. Dans cette région du mésoderme intra-embryonnaire, dénommée splanchnopleure (Sp), ou AGM (Aorte, Gonades, Mésonéphros) après le 10ème jour de la gestation, se trouvent d'autres progéniteurs notamment de cellules stromales et musculaires.

Nous avons réussi à identifier des marqueurs de surface et isoler les CSH par cytométrie de flux et nous avons analysé le profil d'expression de différents gènes impliqués dans le développement hématopoïétique. Cette étude nous a permis de postuler que les CHSs sont générées dans le mésenchyme sous-aortique dans des plages cellulaires. Nous identifions en ce moment les différents types cellulaires qui co-existent dans cette région et leur relation avec les CHS.

Développement de lymphocytes B chez des souris IL-7-/-. (P. Vieira et A. Cumano).

En l'absence d'Interleukine 7 (IL-7), le nombre des lymphocytes T et B dans les organes lymphoïdes périphériques est réduit d'environ dix fois. Nos études ont démontré que la lymphopoïèse B est complètement interrompue dans la moelle osseuse d'animaux IL-7-/- à partir de l'âge de sept semaines, en illustrant ainsi le rôle essentiel de cette interleukine dans la production de lymphocytes B dans la moelle osseuse. Nous avons montré que la plupart des lymphocytes B chez l'animal adulte sont d'origine fœtale ou néonatale. Nous avons identifié la " Thymic stromal lymphopoietin " (TSLP) comme le facteur responsable de cette lymphopoïèse B fœtale. Nous avons par la suite montré que le TSLP a aussi un rôle dans l'expansion de lymphocytes B après l'expression du pré-BCR, dans la moelle osseuse.

Expression des gènes TLR4 au cours de l'ontogenèse B. (P. Vieira).

Nous avons montré que le gène codant pour le TLR4, impliqués dans la réponse à des produits bactériens dont le LPS, sont exprimés de façon monoallélique chez les lymphocytes B à partir du stade de cellule pré-B, et dans les granulocytes de la moelle osseuse. Ce pattern d'expression ressemble à l'inactivation du chromosome X. L'étude du rôle de la présence de récepteurs TLR dans les lymphocytes B est activement poursuivie.

Exclusion allélique et isotypique des gènes du TCRγ . (Laurent Boucontet, Pablo Pereira)

La majorité des lymphocytes expriment un seul récepteur à l'antigène à la surface cellulaire. Ce phénomène, connu sous le nom d'exclusion allélique, résulte de différents mécanismes selon le locus impliqué. Nous avons développé un système expérimental permettant l'analyse des réarrangements TCRγ et TCRδ dans la progéniture d'une cellule T γ avec une efficacité proche de 100%. Nous avons analysé près de 250 clones T γ sélectionnés à la base par l'expression de différentes chaînes γ à la surface par l'utilisation, au moment du tri, des Abs monoclonaux spécifiques des différentes chaînes γ que nous avions produites auparavant. Plusieurs informations importantes et plusieurs conclusions se dégagent de ces analyses. Premièrement, les résultats suggèrent une hiérarchie dans les probabilités auxquelles les différents segments Jγ et Vγ s'engagent dans le processus de recombinaison. Deuxièmement, même si la fréquence de cellules T γcontenant deux chaînes γ (ou plus) réarrangées fonctionnellement est importante, il semblerait que seule une chaîne γ est exprimée à des niveaux détectables à la surface cellulaire. Ceci est le résultat du fait que plusieurs chaînes γ ne peuvent former des hétérodimères qu'avec un nombre restreint de chaînes δ. Troisièmement, moins de 1% des cellules T γ matures contiennent les deux allèles de la même chaîne γ réarrangés fonctionnellement, ce qui suggère que les deux allèles ne sont pas accessibles à l'action de la recombinase au même moment. Quatrièmement, les précurseurs des cellules T γn'essayent pas de réarranger tous les segments Jγ.

Ontogenèse et physiologie des lymphocytes T CD4+ régulateurs. (A. Bandeira).

Les cellules T régulatrices CD25+CD4+ jouent un rôle primordial dans le maintien de la tolérance périphérique aux antigènes du soi, dans la régulation des réponses immunitaires innées et adaptatives aux pathogènes, et sont un élément clé des mécanismes homéostatiques systémiques qui contrôlent le nombre total de lymphocytes périphériques.

L'idée dominante sur l'origine de ces cellules est qu'elles ne sont exportées du thymus qu'après le 3ème jour de la naissance. Nos études montrent que ceci n'est pas le cas car les nouveaux-nés de 3 jours ont déjà une population T CD25+CD4+, exprimant des taux élevés de Foxp3, bien représentée en périphérie,. Ce potentiel de régulation se développe considérablement en l'absence d'apport thymique ultérieur. Ainsi à l'age adulte, ces souris ont un nombre très élevé de cellules T CD25+CD4+ exprimant Foxp3, et ceci indépendamment du développement de gastrite autoimmune. Ces cellules sont capables de contrôler le déclenchement de la maladie inflammatoire de l'intestin et l'expansion T CD4+ in vivo. La genèse du compartiment des cellules T CD4+ régulatrices et naïves périphériques n'est donc pas contrôlée de manière différentielle. Ceci explique pourquoi l'incidence/sévérité des maladies autoimmunes survenants après thymectomie à jour 3 varient d'un animal à l'autre d'une même souche, ainsi que le fait que ces animaux ne développent pas d'autres maladies inflammatoires telle l'IBD (maladie inflammatoire de l'intestin) et restent dans un état durable de lymphopénie.

Par ailleurs, nous montrons que la diversité du répertoire des TcRs des cellules T régulatrices CD25+CD4+ est du même ordre de grandeur que celle des lymphocytes T CD4+ naifs.

Mots-clés: Hématopoïèse, développement lymphocytaire, cellules T ??, cellules T régulatrices, greffes


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