Les cellules Natural Killer entre immunité innée et immunité adaptative

NK cells, lymphocytes at the interface between innate and adaptive immunity

• Auteur / Autrice : Paul Rouzaire
• Direction : Thierry Walzer, Jacques Bienvenu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance le 06/12/2011
• Etablissement(s) : Lyon, École normale supérieure
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : Renaud Mahieux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Walzer, Jacques Bienvenu, Renaud Mahieux, Catherine Duez, Gilles Thibault, Ana Hennino, Elena Tomasello
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Catherine Duez, Gilles Thibault

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spécificité (immunologie)

Cellules NK

Mots clés libres

Cellules NK

Hypersensibilité retardée

Mémoire

Spécificté

NK cells

Delayed type hypersensitivity

Memory

Specificity

Résumé

Les cellules NK sont classiquement décrites comme des lymphocytes effecteurs du système immunitaire inné, dotées d’un jeu limité de récepteurs permettant la reconnaissance de cellules tumorales ou infectées par des pathogènes, et dépourvues de capacités de mémoire immunitaire. Des travaux récents montrent cependant que les cellules NK semblent douées de diverses propriétés « adaptatives » proches de celles des lymphocytes T (LT). L’étude princeps de ce nouvel aspect de la biologie des cellules NK a été réalisée dans un modèle murin d’hypersensibilité retardée (HSR) aux haptènes, et démontre qu’en l’absence des effecteurs classiques de ces réactions (LT), les cellules NK sont capablesd’induire des réactions d’HSR. La première partie de ce travail de thèse a consisté à étudier la contribution des cellules NK dans l’initiation et le développement des réactions d’HSR en présence des effecteurs classiques (LT). Nous montrons ainsi que bien que des cellules NK « mémoires » spécifiques de l’haptène soient retrouvées dans le foie des souris de type sauvage sensibilisées, leur contribution à la réaction d’HSR est mineure. Par contre, si ces cellules NK mémoires sont transférées à une souris receveuse dépourvues de LT nonsensibilisée, elles sont capables d’induire des réactions d’HSR lors d’un nouveau contact avec l’haptène. Dans la deuxième partie, nous avons comparé les réactions d’HSR induites par les cellules NK et les lymphocytes T mémoires dans ce système de transfert. Nous mettons en évidence que les réactions développées par les cellules NK sont d’une durée limitée et qu’elles impliquent un oedème avec peud’infiltration par les cellules immunitaires, au contraire des réactions induites par les cellules T mémoires. Enfin, dans la troisième partie de ce travail, nous avons analysé le compartiment cellulaire NK circulant chez des patients souffrant de pathologies inflammatoires cutanées dans lesquelles les LT ont un rôle clairement identifié à ce jour. Nous rapportons des modifications qualitatives et quantitatives de ces cellules, suggérant leur implication potentielle dans la physiopathologie de ces maladies. L’ensemble de ces données confirme donc l’existence de cellules NK « mémoires », dont le rôle physiologique en présence des effecteurs adaptatifs classiques reste encore aujourd’hui à démontrer.

NK cells are classically defined as lymphocytes of the innate immune system, equipped with a limited set of receptors involved in the recognition of tumoral or infected cells, and devoid of immune memory. However, recent studies showed that NK cells seem endowed with various ''adaptive'' properties similar to those of T lymphocytes (TL). The original description of this new aspect of NK cell biology was made in a murine model of delayed-type hypersensitivity (DTH) to haptens. In this model, NK cells were found to be able to induce DTH reactions in the absence of classical DTH effectors (TL). The aim of the first part of this PhD thesis was to study the contribution of NK cells in the initiation and development of HSR reactions in the presence of classical effectors (TL). We show that although hapten-specific ''memory'' NK cells are generated in the liver of hapten-sensitized wild type mice, their contribution to HSR reactions is minor. By contrast, if ''memory'' NK cells are transferred to unsensitized recipient mice lacking T cells, they can induce DTH reactions upon a new contact with the hapten. In the second part, we compared the DTH reactions induced by NK cells and memory T lymphocytes in thistransfer system. We showed that hapten-induced skin reactions mediated by NK cells are of limited duration and associated with a weak cellular infiltrate, in contrast to memory T cell-mediated reactions. Finally, in the third part of this work, we analyzed the circulating NK cell compartment in patients suffering from inflammatory skin diseases thought to be induced by T cells. We report qualitative and quantitative changes of NK cells in patients in comparison with healthy controls, suggesting the potential involvement of NK cells in the pathophysiology of these diseases. Altogether, our data confirm the existence of ''memory'' NK cells, whose physiological role in the presence of conventional adaptive effectors still remains to be assessed.