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Explorez le monde merveilleux de Thymus : comment les cTEC et les mTEC façonnent-ils le destin des cellules T ?
Dans notre système immunitaire, le thymus est l'un des acteurs clés. En tant qu'organe lymphoïde principal, il guide le développement et la maturation des cellules T. Deux cellules spéciales du thymus, les cellules épithéliales thymiques corticales (cTEC) et les cellules épithéliales thymiques médullaires (mTEC), jouent un rôle irremplaçable.
Les cellules épithéliales thymiques sont hautement anatomiques, phénotypiques et fonctionnellement hétérogènes et sont distribuées dans la couche externe du stroma thymique.
Le microenvironnement du thymus est établi par le réseau TEC, qui est rempli de thymocytes, précurseurs des cellules sanguines à différents stades de développement. Ces cellules épithéliales et thymocytes sont les composants les plus importants du thymus et sont essentiels à la production de lymphocytes T fonctionnellement matures et à l'autotolérance.
Regroupement TEC
La structure du thymus atteint sa position anatomique définitive à 6 semaines de développement fœtal. Les TEC proviennent de cellules non hématopoïétiques, qui sont CD45 négatives et EpCAM positives à leur surface. Les TEC sont ensuite divisées en deux catégories, à savoir les cellules épithéliales thymiques corticales (cTEC) et les cellules épithéliales thymiques médullaires (mTEC), qui présentent des différences évidentes en termes d'emplacement, d'expression de la cytokératine et de marqueurs de surface.
Les cTEC se trouvent dans la région corticale du thymus externe, tandis que les mTEC se trouvent dans la moelle à l'intérieur du thymus.
Le rôle principal des cTEC est la sélection positive, tandis que les mTEC sont responsables de l'élimination des thymocytes auto-réactifs. Les deux types de cellules influencent le développement des thymocytes en sécrétant des cytokines, des chimiokines et des molécules co-stimulatrices pour former une tolérance centrale et périphérique.
Changements cellulaires au cours de la maturation
Maturation des cellules épithéliales thymiques médullaires
Le processus de maturation des mTEC implique l'expression de niveaux élevés de molécules du CMH II, de CD80, du régulateur auto-immun Aire et d'antigènes restreints aux tissus (TRA). Au cours de ce processus, les mTEC adultes perdent des facteurs de maturation spécifiques au cours de la phase de différenciation terminale et commencent à exprimer l'involucrine en tant que marqueur de l'épithélium différencié en phase terminale.
Maturation des cellules épithéliales thymiques corticales
Le processus de maturation des cTEC s'accompagne également d'une expression élevée de molécules du CMH II, combinée à l'action de multiples protéases, telles que la β5t et la cathepsine L. Ces facteurs sont impliqués dans la sélection positive des cellules T.
Des marqueurs de surface spécifiques tels que Ly51 et CD205 sont cruciaux pour l'identification et la caractérisation de cTEC.
Les premiers cTEC nécessitent également une expression élevée de certains facteurs de transcription tels que Pax 1/9, Six1/4, etc. Ces facteurs de transcription jouent un rôle central dans la régulation des gènes pour le développement du TEC. De plus, le développement de mTEC dépend de la régulation des voies de signalisation Relb et NFκB, alors que Foxn1 n'est plus nécessaire.
Le mécanisme de sélection positive et négative
Sélection positive
Les lymphocytes T double-négatifs (DN) prolifèrent et se différencient sous l'expression des marqueurs CD44 et CD25, se transformant en lymphocytes T double-positifs (DP). Ces cellules commencent à exprimer des TCR complètement recombinants et à se complexer avec le CMH de cTEC. Des tests de reconnaissance des antigènes du soi et du non-soi sont effectués sur l'objet. Seuls les thymocytes qui interagissent correctement avec le complexe CMH peuvent survivre et se différencier davantage en lymphocytes T CD4+ ou CD8+ simples positifs (SP).
Sélection négative
Dans le processus de sélection négative, mTEC joue un rôle clé en éliminant les cellules T embryonnaires ayant une forte affinité pour les auto-antigènes en exprimant largement la diversité des auto-antigènes. Dans ce processus, les mTEC sont non seulement responsables de l’autotolérance, mais soutiennent également le développement de cellules régulatrices CD4+CD25+Foxp3 T, qui sont essentielles au contrôle des réponses immunitaires.
Le lien entre les TEC et les maladies
En raison du rôle important des TEC dans le développement et l'autotolérance des lymphocytes T, leur dysfonctionnement peut entraîner diverses maladies auto-immunes et déficits immunitaires. Par exemple, des mutations dans le gène régulateur auto-immun Aire provoquent la maladie auto-immune systémique APECED, caractérisée par des anomalies thyroïdiennes et une hypofonction mammaire. Outre l'APECED, des maladies telles que la polyarthrite rhumatoïde, la sclérose en plaques et le diabète de type 1 sont étroitement liées au rôle des TEC.
Le dysfonctionnement des cellules épithéliales thymiques peut entraîner l'apparition de maladies auto-immunes et de tumeurs, avec des conséquences étendues et de grande envergure.
En résumé, le microenvironnement du thymus et les fonctions des cTEC et mTEC affectent non seulement le sort des cellules T, mais jouent également un rôle important dans la santé du système immunitaire. À mesure que nous en apprendrons davantage sur ces cellules, pouvons-nous trouver de nouvelles façons de restaurer la fonction du thymus et d’améliorer les défenses du système immunitaire ?
