Les cellules du système immunitaire

Introduction

Le fonctionnement du système immunitaire repose sur des cellules assurant surveillance, détection des dangers et mise en place de moyens de protection adaptés. Toutes dérivent de la cellule souche hématopoïétique (CSH) — 0,05 % des cellules médullaires, marqueur CD34+, dotée de totipotence et d'autorenouvellement — qui donne naissance à 2 lignées : lymphoïde (LT, LB, NK) et myéloïde (cellules dendritiques, monocytes/macrophages, polynucléaires, mastocytes, plaquettes, érythrocytes).

• Cellules de l'immunité innée : NK, cellules dendritiques, granulocytes, monocytes/macrophages, mastocytes. Cellules de l'immunité adaptative : lymphocytes T et B. Cellules présentatrices d'antigène (CPA) : cellules dendritiques, macrophages, LB — présentent l'antigène aux LT auxiliaires.
• Chaque lignée est identifiée par des marqueurs membranaires (CD, Cluster de Différenciation), reconnus par anticorps monoclonaux, dont l'expression évolue au cours de la maturation : marqueurs pan-T (CD2, CD3, CD5, CD7), pan-B (CD19, CD20, CD22, CD79), NK (CD16, CD56, CD57), myéloïdes (CD13, CD33), monocytaires (CD14), granuleux (CD15), plaquettaires (CD41, CD61), leucocytaire commun (CD45).

I. La lignée lymphoïde

Les lymphocytes T et B, caractérisés par spécificité, diversité et mémoire, représentent 20 à 40 % des leucocytes sanguins et 99 % des cellules de la lymphe. Morphologiquement indiscernables, ils se distinguent par leurs molécules de surface et leur récepteur spécifique de l'antigène : TCR pour les LT, BCR pour les LB.

1. Les lymphocytes T

• Naissance dans la moelle osseuse, maturation dans le thymus, activation/différenciation dans les organes lymphoïdes secondaires en cas de rencontre avec l'antigène. Représentent 70-80 % des lymphocytes circulants.
• Maturation thymique : thymocytes précoces doubles négatifs (DN) (CD4-CD8-) → réarrangement des gènes du TCR, expression du complexe TCRαβ/CD3 → thymocytes doubles positifs (DP) (CD4+CD8+) → sélection positive (survie des thymocytes dont le TCR reconnaît le CMH du soi, restriction au CMH) → thymocytes simples positifs (SP) (CD4+ ou CD8+) → sélection négative (élimination par apoptose des thymocytes autoréactifs). 95 % des thymocytes meurent par apoptose, seuls 5 % atteignent les organes lymphoïdes périphériques comme lymphocytes T matures naïfs.

• 2 sous-populations principales : LT CD4 (T helper, Th) — 2/3 des LT, 35-50 % des lymphocytes, se différenciant en Th1 (réponse cellulaire, activation des Tc, élimination des pathogènes intracellulaires), Th2 (réponse humorale, activation des LB), Th17 (inflammation, pathologies auto-immunes), T régulateurs (protection contre l'auto-immunité), Th mémoire. LT CD8 (T cytotoxique, Tc) — 1/3 des LT, 20-35 % des lymphocytes, réponse cellulaire et élimination des pathogènes intracellulaires (Tc effecteur, Tc mémoire).

2. Les lymphocytes B

• Naissance et maturation dans la moelle osseuse, activation/différenciation dans les organes lymphoïdes secondaires. Représentent 5-15 % des lymphocytes.
• Maturation médullaire : progéniteur B → pro-B (réarrangement des gènes des immunoglobulines, marqueurs CD19, CD79/Igα-Igβ, CD10) → pré-B (expression du pré-BCR, exclusion allélique garantissant une spécificité antigénique unique par cellule) → B immature (BCR fonctionnel complet Igα-Igβ + IgM) → sélection négative (élimination des LB autoréactifs) avec possibilité d'editing (correction du BCR pour échapper à l'élimination) → LB mature naïf (CD19, CD20, IgM/IgD membranaires). Seuls 5 % atteignent la circulation.
• Activation et différenciation (organes lymphoïdes secondaires) : LB mature naïf → LB activé → plasmocyte (sécréteur d'immunoglobulines, localisé dans les organes lymphoïdes secondaires et la moelle, absent du sang normal, marqueur CD38+, sans BCR ni HLA classe II) ou LB mémoire (réponse secondaire). Fonctions des LB : reconnaissance de l'antigène, présentation de l'antigène (CPA), production d'immunoglobulines, fonction mémoire.

3. Les cellules Natural Killer (NK)

• 5-10 % des lymphocytes, localisées dans le sang, la moelle, la rate et certaines muqueuses. Grands lymphocytes granuleux (granzymes, perforines), cellules de l'immunité innée, dépourvues de récepteur spécifique de l'antigène (pas de TCR ni BCR), marqueurs CD16/CD56.
• Mécanisme de cytotoxicité : équilibre entre récepteurs activateurs (RA) (reconnaissant les molécules de surface des cellules stressées, infectées ou tumorales) et récepteurs inhibiteurs (RI) (reconnaissant le CMH classe I des cellules normales) — une cellule normale (CMH-I intact) inhibe la cytotoxicité NK, tandis qu'une cellule infectée/tumorale (souvent CMH-I diminué) échappe à l'inhibition et est détruite. Fonctions : cytotoxicité non spécifique antivirale et antitumorale, sécrétion de cytokines.

II. La lignée myéloïde

Cellules de l'immunité innée, porteuses de récepteurs de reconnaissance des pathogènes (PRR). Rôles : phagocytose (PNN, macrophages), présentation antigénique (cellules dendritiques, macrophages), réponse inflammatoire (PNB, mastocytes), défense antiparasitaire (PNE).

1. Cellules dendritiques (CD)

• 0,3 % des leucocytes, 2-3 % des cellules des organes lymphoïdes. Origine myéloïde (CDM, tissus non lymphoïdes) ou lymphoïde (CDL, tissus lymphoïdes). Nombreux prolongements cytoplasmiques augmentant la surface de contact antigénique. Fonction : capture de l'antigène, maturation complète après activation, migration vers les ganglions — CPA professionnelle par excellence.

2. Monocytes/macrophages

• Le monocyte circulant devient macrophage tissulaire, portant des noms différents selon sa localisation : cellule mésangiale (rein), cellule de Küpffer (foie), microglie (SNC), macrophage alvéolaire (poumon), ostéoclaste (os). Récepteurs : TLR (reconnaissance directe), Fc et récepteur du complément (reconnaissance indirecte), récepteurs de cytokines ; molécules HLA classe I/II, CD45, CD13, CD14. Fonctions : CPA professionnelle, phagocytose (reconnaissance et internalisation de l'antigène).

3. Polynucléaires neutrophiles (PNN)

• 40-80 % des leucocytes, durée de vie 6-10h dans le sang, quelques jours dans les tissus ; leur augmentation (leucocytose) signe une infection. Noyau multilobé, granulations azurophiles (primaires, lysosomales : peroxydase, lysozyme) et neutrophiles (secondaires : collagénase, lysozyme). Marqueurs : CD45, CD13, récepteurs Fc des IgG, CD16, CD35 (complément), molécules d'adhésion (LFA1, CD62L). Fonction : phagocytose.

4. Polynucléaires éosinophiles (PNE)

• Durée de vie de quelques heures dans le sang, densité tissulaire 100 à 300 fois supérieure. Noyau bilobé, 4 types de granules enzymatiques. Récepteur des IgE (CD23/FcεRII), récepteurs du complément. Fonctions : liaison des IgE, cytotoxicité par déversement du contenu granulaire — défense antiparasitaire, implication dans les pathologies allergiques.

5. Polynucléaires basophiles (PNB)

• 0,5-1 % des leucocytes. Granulations riches en histamine et héparine. Récepteurs du complément (CD88/C5aR), des IgE, de l'IL5. Fonctions : dégranulation IgE-dépendante — défense antiparasitaire, anaphylaxie.

6. Mastocytes

• Localisés dans les muqueuses et la peau. Cytoplasme riche en histamine, protéases et glucosidases ; récepteur Fc des IgE (FcεRI). Fonctions : dégranulation après liaison IgE-antigène, libération de médiateurs (amines vasoactives, enzymes) — rôle central dans les réactions d'anaphylaxie et d'inflammation.

III. Exploration des cellules immunitaires

• Numération formule sanguine (NFS), frottis sanguin, myélogramme, immunophénotypage (marqueurs CD par cytométrie en flux) — permettent d'identifier et de quantifier chaque population cellulaire et de détecter les déficits immunitaires.

Conclusion

Le système immunitaire mobilise une grande diversité de populations cellulaires, toutes issues de la cellule souche hématopoïétique, réparties entre lignée lymphoïde (LT, LB, NK — immunité adaptative et innée) et lignée myéloïde (cellules dendritiques, phagocytes, granulocytes, mastocytes — immunité innée). Chaque population, identifiable par un profil de marqueurs CD spécifique et un stade de maturation précis, assure une fonction complémentaire, la coopération de l'ensemble garantissant une réponse immunitaire efficace et coordonnée. Le chapitre suivant aborde les récepteurs immunologiques et le complexe majeur d'histocompatibilité, molécules clés de la reconnaissance antigénique par ces cellules.