Exemple de la lignée T: Réarrangements des gènes et du TCR et production d’un récepteur à l’antigène fonctionnel

I-2-aLT

imm

atureC

D4+

-CD

8+

Précurseu

r TC

D4- / C

D8-

Précurseu

r TC

D4- / C

D8-

Les mécanismes de diversification des récepteurs à l’antigène:Petit bilan quantitatif

• Diversité combinatoire:– Nombre de segments géniques par locus-urne– Caractère aléatoire du choix des segments à recombiner– Les récepteurs à l’Ag sont hétéro-dimériques (H2-L2 ou )

• Diversité jonctionnelle: La recombinaison est imprécise: Addition ou délétion de nucléotides au niveau de la jonction des segments

• Hypermutation somatique: Au cours de la réponse B secondaire

Bilan: > 1011 récepteurs possibles !!:

Prix à payer: Réarrangements improductifs (cf div jonc)

I-2-a

I-2-a

Un lymphocyte exprime un seul type de récepteur à l’antigène.

Réarrangements séquentiels et exclusion allélique

I-2-b- Sélection des répertoiresi. Sélection positive des lymphocytes T et

restriction au CMH du soi

Petite piqûre de rappel: La restriction au CMH du soi

Pbe: Quelle est la structure moléculaire reconnue

par le TCR sur sa cellule cible?

Le TCR reconnaît un complexe (CMH du soi – peptide dérivé du non soi)

Strain A immunized strain A non infected -Strain A immunized LCMV -

No fibroblast

Restriction au CMH du soi

Seconde piqûre de rappel: Le CMH en deux mots

• Les molécules du CMH sont responsables du rejet de greffe• Les molécules du CMH sont des présentoirs à peptide• 2 classes:

– Classe I : expression ubiquitaire– Classe II: exprimées uniquement sur les CPA (cellules dendritiques,

macrophages, LB,…)

Seconde piqûre de rappel: Le CMH en deux mots

Tous les gènes codant pour les protéines du CMH

sont regroupées sur un locus, le locus HLA

Une CPA exprime 6 molécules différentes du CMH à sa surface(Am, Ap, Bm, Bp, Cm, Cp, DPm, DPp, DQm, DQp, DRm, DRm)

Les gènes du CMH sonthautement polymorphes

• Pbe: Comment expliquer que les TCR soient restreints au seul CMH du soi alors qu’ils sont générés de manière aléatoire ?

• Hyp: Il existe une sélection thymique positive des LT porteurs d’une telle spécificité. Tous les autres meurent.

I-2-b- Sélection des répertoiresi. Sélection positive des lymphocytes T et

restriction au CMH du soi

-> Démonstration expérimentale

Problème méthodologique: Comment suivre le devenir d’UN lymphocyte avec un TCR donné ?

Construire une souris transgénique pour un gène déjà réarrangé du TCR.Par exclusion allélique, l’allèle transgénique empêchera tout réarrangement dans les précurseurs T. Tous les lymphocytes T porteront donc le même TCR transgénique => Souris monoclonale !

LT CD8 reconnaissant un complexe (CMH Classe I allèle k –

peptide dérivé du virus de la grippe)

1- Les LT sont tous restreints au CMH de type k. Ils n’arrivent à maturité (stade SP) que lorsque les cellules épithéliales du thymus expriment ce CMH.=> Il existe une sélection positive des seuls LT restreints au CMH du soi. Les autres meurent.

2- La sélection s’effectue lors de la maturation des LT du stade

immature DP au stade mature SP

Bilan de la sélection positive

• Les LT CD4 reconnaîtront un complexe (CMH du soi classe II – peptide)

• Les LT CD8 reconnaîtront un complexe (CMH du soi classe I – peptide)

I-2-b- La sélection des répertoires

ii. Sélection négative des lymphocytes autoréactifs

Pbe: Etant donné l’infinie diversité de BCR et TCR, certains seront dirigés contre le soi => Risque de réaction auto-immune.

Hypothèse : Les lymphocytes autoréactifs sont éliminés

-> Démonstration expérimentale

LT immatures

LT matures

Précurseurs T

LT CD8 reconnaissant un complexe (CMH Classe I allèle b – peptide HY)

Les LT autoréactifs sont délétés dans le thymus au stade DP

Bilan : La sélection des lymphocytes Tdans le thymus au cours de leur différenciation

Conclusion sur les sélections

• >90% des LT immatures ne passent pas la barrière sélective

• Tout échec à une sélection (>0 ou <0) induit une apoptose du lymphocyte rejeté

• 2 conséquences des sélections:– Restriction au CMH du soi pour les LT– Tolérance au soi

I-2-c- Bilan sur la lymphopoïèse

Précurseur T DN

Réarrangements

CSH

Précurseur lymphoïde

Thymus

LT mature SP TCR+

Sélections

LT immature DP TCR+

Précurseur B

LB mature Ig+

LB immature Ig+

Migration

Organes lymphoïdes secondaires

Moelle osseuse

I-2-c- Bilan sur la lymphopoïèse (suite)Les immunorécepteurs à l’antigène sont composés de l’association de:

- Une molécule de reconnaissance- Une molécule de transduction du signal de reconnaissance contenant des motifs ITAM

BCR =Complexe IgM – Ig/ Ig

Motif ITAM* avec Tyr

ITAM: Immunorecepteur Tyrosine-based activation motif

Complexe TCR – CD3

I-2-c- La molécule anticorps

• Tétramère transmembranaire H2 – L2

• Chaque chaîne = 1 région variable + 1 région constante

• Dualité fonctionnelle V /C• Chaque chaîne est

organisée en domaines de type Ig => Superfamille des Ig.

• Domaines V: 3 boucles hypervariables (CDR): zones de contact avec l’Ag

• Lien avec les réarrangements: CDR3 est codée par la zone de jonction entre les segments V (D) et J.

CL VL

CDR1

CDR2

CDR3

I-2-c- Le TCR (T cell receptor)

• Dimère transmembranaire / • Chaque chaîne = 1 domaine C

+ 1 domaine V (tous deux de type Ig)

• V et V contiennent 3 CDR: zones de contact avec le complexe CMH-peptide

• Différences fondamentales avec les Ig:– Type de structure reconnue– Mono/divalence– Corécepteur CD4 ou CD8 qui

augmente l’affinité pour le CMH et interviendra dans la transduction

CD3