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Une reconstitution en 3D d'un lymphocyte B. On peut voir les prolongements cytoplasmiques qui servent au lymphocyte à se déplacer sur la paroi des vaisseaux sanguins
Un lymphocyte B humain, en microscopie électronique. On peut apercevoir les mitochondries, un noyau très volumineux, et des prolongements cytoplasmiques (sortes de tentacules) qui servent au lymphocytes à se déplacer.

Les lymphocytes B, ou cellules B, sont des globules blancs particuliers faisant partie des lymphocytes.

Ce sont des cellules synthétisées dans la moelle osseuse, et qui circulent dans le sang et la lymphe pour participer aux défenses naturelles de l'organisme.

Ils sont responsables de l'immunité humorale et fabriquent les immunoglobulines appelées anticorps.

Activation

Chaque cellule B a plus de 100'000 anticorps membranaires (ou récepteurs antigéniques) identiques et spécifiques a un seul antigène. Pour qu'un lymphocyte B soit actif, un de ces récepteurs doit entrer en contact direct avec l'antigène en question (soit soluble dans la lymphe ou le sang, soit apportée par une cellule présentatrice d'antigène) via l'épitope de ce dernier. La cellule B ainsi activée se multiplie et donne naissance à deux types cellulaires : les plasmocytes et les lymphocyte B mémoire. Les plasmocytes ont un réticulum endoplasmique et un appareil de Golgi extrêmement développés afin de produire et de sécréter une quantité massive d'anticorps qui, une fois sécrétés, vont pouvoir se lier à l'antigène qui a provoqué l'activation de la cellule B, et ainsi neutraliser l'agent pathogène possédant cet antigène en l'empêchant d'infecter d'autres cellules ou de se propager. Le pathogène et les anticorps seront ensuite éliminés par les phagocytes du système immunitaire. Les cellules mémoire, quant à elles, ont une longue durée de vie et vont être conservées dans le corps (sang, lymphe et organes lymphoïdes), prêtes à proliférer et se différencier en plasmocyte rapidement en cas d'une nouvelle infection du même pathogène[1].

Description

Les lymphocytes B sont des lymphocytes participant à la réponse immunitaire adaptative (propre aux vertébrés)[1], c'est-à-dire qu'un lymphocyte B donné ne peut réagir que contre un antigène précis. Cette spécificité est donnée par le récepteur des cellules B, complexe membranaire similaire au TCR des lymphocytes T. Le récepteur des cellules B est également issu d'une recombinaison V(D)J.

Les cellules B sont des lymphocytes qui jouent un grand rôle dans l'immunité humorale (par opposition à l'immunité cellulaire).

« B » est l’abréviation de « bourse de Fabricius »[2],[3], un organe des oiseaux dans lequel les cellules B sont produites et arrivent à maturité, et non celle de la moelle osseuse (en anglais : bone marrow) dans laquelle les cellules B sont produites chez tous les autres vertébrés, notamment chez l'humain.

Le corps humain produit des centaines de milliers de types différents de cellules B, et chaque type a sur sa membrane un récepteur des cellules B particulier, qui se liera à un antigène particulier ; à chaque instant des millions de cellules B circulent dans le sang et la lymphe, sans produire d'anticorps. Il y a plusieurs types de cellules B :

  • les cellules B naïves, qui n'ont encore jamais rencontré leur antigène de prédilection ;
  • les plasmocytes sécrètent des anticorps qui se chargent de la neutralisation des antigènes en se liant à ceux-ci afin qu'ils deviennent des proies plus faciles pour les phagocytes ;
  • les cellules B à mémoire sont formées spécifiquement contre les antigènes rencontrés lors de la réponse immunitaire primaire ; comme elles peuvent vivre longtemps, ces cellules peuvent réagir rapidement lors d'une seconde exposition à leur antigène spécifique ;
  • les cellules B régulatrices (appelées Breg pour regulatory B cells) ont été décrites récemment. Elles contrôlent l’inflammation auto-immune et sont mises en évidence dans divers modèles de tolérance telles que la transplantation, la grossesse, ou encore des infections par un parasite extracellulaire comme les helminthes. Des traitements médicamenteux sont capables d'augmenter ce potentiel régulateur[4],[5],[1].

L'immunité humorale (la création d'anticorps circulant dans le plasma et la lymphe) implique l'activation des cellules B. L'activation cellulaire peut être mesurée au moyen de la technique ELISPOT ou de cytométrie en flux (FACS) qui peut déterminer le pourcentage de cellules B sécrétant n'importe quel anticorps particulier.

Les cellules B se caractérisent sur le plan immunohistochimique par la présence de CD79b, (chaine d'immunoglobine transmembranaire qui est un composant du récepteur des cellules B sur leur membrane plasmique).

Susumu Tonegawa a obtenu le Prix Nobel de physiologie ou médecine en 1987 pour avoir démontré de quelle manière les cellules B créent une énorme diversité d'anticorps au départ d'un petit nombre de gènes.

Recombinaison V(D)J

Recombinaison VDJ des immunoglobulines

Les anticorps sont composés de chaînes de protéines lourdes et légères, chaque type contenant une partie constante (C) et une partie variable (V). Les gènes codant ces chaînes légères ou lourdes se situent à différents endroits du génome.

  1. Chaîne lourde (μ, δ, γ1, γ2, γ3, γ4, α1, α2, ε) , gènes localisés sur le chromosome 14
  2. Chaîne légère kappa (κ), gènes localisés sur le chromosome 2
  3. Chaîne légère lambda (λ), gènes localisés sur le chromosome 22

NB : il y a donc deux allèles de chaque gène, puisque le génome humain est diploïde.

Les régions V sont codées par des gènes qui comportent trois types de segments. Par exemple, le locus de la chaîne lourde contient environ 50 gènes Variables (V), 30 gènes de Diversité (D) 6 gènes de Jonction (J) et 9 gènes C (Constant), ce qui donne V x D x J = 50 x 30 x 6 = 9000 possibilités. Les gènes codant les chaînes légères possèdent également de nombreux segments V et J, mais aucun gène D. La recombinaison entre les fragments VDJ permet de générer environ 2 x >106 combinaisons possibles : 9000 x 320 (120 possibilités pour la chaîne légère lambda (λ) + 200 pour la chaîne légère kappa (κ)).

Dans les lymphocytes B en développement, la première recombinaison à avoir lieu se fait entre un segment D et un segment J d’un locus de chaîne lourde. Toute la chaîne d’ADN située entre ces deux segments est éliminée. Cette recombinaison D-J est suivie par la jonction d’un segment V venant d’un locus en amont du gène DJ nouvellement formé. Cette fois encore, tout le locus situé auparavant entre le segment V et le DJ est éliminé du génome. Lors de la transcription du gène, l’ARN messager contient la région VDJ recombinee de la chaine lourde, ainsi que les segments constants mu et delta (Cμ et Cδ). Ce premier transcrit subit des modifications post-transcriptionelles classiques (polyadénylation, epissage des introns) et un épissage alternatif conduisant des gènes codant les segments constants. La traduction de cet ARNm produit la chaîne lourde Ig μ.

Les locus des gènes codant les chaînes légères kappa (κ) et lambda (λ) réarrangent d’une façon très similaire, à ceci près que les chaînes légères sont dépourvues de segment D. En d’autres termes, la première étape de la recombinaison des chaînes légères concerne les segments V et J pour former un complexe VJ, avant l’addition du segment constant de la chaîne légère lors de la transcription. La traduction de l’ARNm épissé des chaînes kappa ou lambda produit des chaînes légères Ig κ ou Ig λ.

L’assemblage de deux chaînes lourdes Ig μ et de deux chaînes légères conduit à la formation de la forme membranaire de l’immunoglobuline IgM exprimée à la surface des lymphocytes B, le récepteur des cellules B. L’assemblage d’une chaîne légère avec une chaîne lourde forme un paratope unique. chaque Ig est donc bivalent.

Remarques

  • La formation d’immunoglobulines d’autres isotypes est liée à la commutation isotypique, et non à la recombinaison VDJ.
  • Le terme « immunoglobuline » recouvre ici les protéines constituant le récepteur des cellules B ainsi que les différents types d'anticorps. Il ne s'agit pas du « domaine imunoglobuline ».

Notes et références

  1. 1 2 3 B-lymphocyte regulators: Major agents of immunity balance | [Les lymphocytes B régulateurs: Des acteurs majeurs de l'équilibre immunitaire] 2012 Revue du Rhumatisme (Édition Française)Berthelot, Jean-Marie; Jamin, Christophe; Amrouche, Kahina; Le Goff, Benoit; Maugars, Yves; Youinou, Pierre
  2. ↑ Alan Stevens et James Lowe, Histologie humaine, De Boeck Supérieur, , 416 p. (lire en ligne), p. 119
  3. ↑ (en) Max D. Cooper, « The early history of B cells », Nature Reviews Immunology, vol. 15,‎ , p. 191–198 (ISSN 1474-1733, DOI 10.1038/nri3801, lire en ligne, consulté le )
  4. ↑ Influence of drug molecules on regulatory B cells Amrouche, K., Jamin, C. 2016 Clinical Immunology
  5. ↑ Berthelot, Jean-Marie; Jamin, Christophe; Amrouche, Kahina; Le Goff, Benoit; Maugars, Yves; Youinou, Pierre (2013). "Regulatory B cells play a key role in immune system balance". Joint Bone Spine. 80 (1): 18–22. PMID 22858147. doi:10.1016/j.jbspin.2012.04.010.

Voir aussi

  • Structure lymphoïde tertiaire