Le lymphocyte T, un marcheur infatigable

Quelle chance théorique un LT a-t-il de rencontrer la signature antigénique contre laquelle il est programmé quand celle-ci se manifeste ? En vérité s'il était immobile ses chances seraient quasiment nulles. Or, on comprend facilement que ce paramètre conditionne de manière essentielle la vitesse à laquelle la réponse adaptative va se développer, ce qui est essentiel si on veut rapidement juguler le péril. Pour augmenter ces chances un LT n'a donc d'autre alternative que « de se mettre en marche ». C'est à lui de traquer « l'intrus ». Cette traque, il va la mettre en place par une course perpétuelle, course qui l'amène en particulier à parcourir ce que l'on appelle les organes lymphoïdeslymphoïdes secondaires, constitués principalement par les ganglionsganglions lymphoïdes disséminésdisséminés un peu partout dans l'organisme.

- Figure : 3

Légende : Pour entrer dans les ganglions les LT du sang circulant doivent traverser l'endothélium de vaisseaux très particuliers appelés « high endothelial veinule » (HEVHEV). Il s'agit d'un processus hémodynamiquehémodynamique assez complexe dans lequel les LT entraînés passivement par le flux sanguin doivent d'abord freiner leur course, se mettant à rouler à la surface des cellules endothéliales, pour finalement s'arrêter en adhérant fermement à celles-ci. Elles traversent ensuite la barrière de l'endothélium en se frayant un passage entre deux cellules pour se retrouver dans le ganglion. L'ensemble de ces phases implique différents récepteurs comme le CD62L, le CCR7 capable de reconnaître des chimiokines, substances attractives produites au sein même du ganglion, ainsi que des molécules d'adhésion (comme l'intégrine LFA-1).

Regardons un schéma général illustrant ce déplacement des LT (figure 3). L'aspect le plus important de cette figure concerne le fait que plusieurs fois par jour les LT qui sont passivement véhiculés par le sang circulant traversent activement la paroi de vaisseaux particuliers appellés HEV (pour high endothelial veinules) présents dans les ganglions. Ils passent alors dans le tissu ganglionnaire. C'est une de leurs propriétés essentielles, contrôlée par toute une série de récepteurs membranaires présents à la surface des LT et à la surface des HEV qui vont permettrent au LT de freiner sa course, puis de stopper et ensuite de traverser la barrière de l'endothélium. On a pu créer par manipulation génétiquegénétique des souris qui n'expriment plus certains de ces récepteurs, comme la L-Sélectine (CD62-L) ou le CCR7. Le résultat est que ces animaux ont des déficits sévères des réponses immunitairesréponses immunitaires car leurs LT ne peuvent plus s'arrêter dans les ganglions. Le nom anglais que l'on a donné à ce processus est celui de « homing » (retour à la maison), difficile à traduire, mais que l'on peut désigner par écotaxie. On a calculé qu'un LT ne restait pas plus de 30 min par jour dans la circulation sanguine, ce qui signifie qu'il passe le plus clair de son temps dans les organes lymphoïdes.

Une fois dans le ganglion, le LT n'est plus soumis au flux sanguin. Il devra se déplacer par lui-même. Longtemps ignorée, cette propriété n'a été mise en évidence que très récemment par une série d'études employant des techniques de microscopie sophistiquées (notamment la microscopie biphotonique).

- Figure : 4 

Légende : Approche expérimentale employée pour l'étude des mouvements de lymphocyteslymphocytes T vivants au sein des ganglions lymphatiquesganglions lymphatiques.

Celle-ci permet de suivre in situ, directement dans les ganglions, le comportement des LT. L'expérience est en pratique assez simple (figure 4). Elle consiste à purifier des LT de souris, à les marquer avec une substance fluorescente, puis à les réinjecter par voie veineuse dans un animal hôte dans lequel on pourra observer leur comportement dans les ganglions. Un autre moyen plus direct développé dans notre laboratoire consiste à faire des tranches de ganglions (de quelques centaines de microns d'épaisseur) puis à déposer dessus des LT fluorescents, le tout dans des conditions de milieu, de température et d'oxygénation optimales.

Télécharger le film en cliquant sur l'image

Film 1. Dans cette expérience les mouvements des lymphocytes T ont été analysés au sein d'une tranche de ganglion. Les lymphocytes T sont rendus visibles grâce à un produit fluorescent dont ils sont chargés avant l'analyse en microscopie,  effectuée ici à un assez faible grossissement (10X). On peut observer sur la droite une zone sombre dans laquelle il y a très peu de lymphocytes T. Il s'agit d'un folliculefollicule lymphoïde sous-capsulaire occupé par les lymphocytes B.

Que voit-on avec ce type d'approche expérimentale ? Que les LT se déforment en permanence et bougent fébrilement au sein du ganglion, d'une manière apparemment aléatoire et désordonnée (film 1). On peut s'amuser à calculer en rapportant ces déplacements du LT (~15µM par minute) à sa taille (~7µM), et en ramenant cela à l'échelle humaine, qu'il « marche » plus de 15 km par jour.