Speed dating entre cellules présentatrices d’antigènes et lymphocytes

C’est sur la rencontre entre les lymphocytes B et les cellules présentatrices d’antigènes que porte la dernière découverte de l’équipe Régulation Spatio-Temporelle de la Présentation des Antigènes (Inserm – U932/Institut Curie) que dirige Ana-Maria Lennon-Duménil. « C’est un moment clé de la réponse immunitaire adaptative, rappelle-t-elle. Car les lymphocytes B apprennent à reconnaître l’ennemi qu’ils vont ensuite devoir éliminer grâce à leur capacité à produire des anticorps. Si cette rencontre se passe mal, « l’agressivité » des lymphocytes B peut se tourner vers le mauvais ennemi ou alors n’être pas assez efficace. Elle est donc capitale pour que le système immunitaire puisse ensuite éliminer bactéries, parasites, champignons, virus, voire des cellules tumorales. »

Il y a un avant la rencontre...

A l’issue de cette rencontre, la cellule présentatrice d’antigènes a transmis aux lymphocytes B un fragment caractéristique, un antigène, du microorganisme ou de la cellule potentiellement dangereux et devant être éliminé. Passé la phase d’approche, le lymphocyte B se colle sur la cellule présentatrice d’antigène pour former une synapse immunologique. C’est dans cet endroit que vont avoir lieu les échanges nécessaires à l’activation et à l’apprentissage des lymphocytes B.

La formation de ce lieu d’échange repose sur la plasticité des lymphocytes B, et en particulier leur capacité à adapter leur polarité à cette rencontre. Pour cela, le squelette de ces cellules – constitué de microtubules qui servent principalement au transport intracellulaire et d’un réseau d’actine contrôlant leur forme et mouvement – doit en effet se réorganiser pour répondre aux nouvelles contraintes et assurer le transport des ingrédients nécessaires à la réponse des lymphocytes B.

... et un après pour le centrosome

« C’est le centrosome, le chef de file des microtubules, qui guide ce changement de polarité au sein des lymphocytes, explique Ana-Maria Lennon-Duménil, directrice de recherche Inserm. Nous avons montré qu’avant la rencontre, lorsque les lymphocytes sont au repos, le centrosome est étroitement lié au noyau cellulaire. Dès lors que le contact est opéré avec la cellule présentatrice d’antigènes, le lymphocyte est activé. Le centrosome se détache alors du noyau et se relocalise à proximité de la synapse immunologique. »

Le complexe de protéines Arp2/3 semble être l’un des instigateurs moléculaires de ce changement de position. Ce complexe initie la polymérisation des filaments qui forment le réseau d’actine. Les travaux de l’équipe montrent qu’avant l’activation du lymphocyte B, une partie du complexe Arp2/3 est liée au centrosome permettant la polymérisation locale d’actine qui maintient le lien physique entre le centrosome et le noyau. Lorsque le lymphocyte est activé, le complexe Arp2/3 disparait de l’entourage du centrosome diminuant ainsi sa capacité à assembler des filaments d’actine. Le centrosome peut alors couper le cordon avec le noyau de la cellule et de se positionner à proximité de la synapse immunologique. « La polarité des lymphocytes est ainsi modifiée et le réseau de microtubules se réorganise pour répondre aux nouveaux besoins faisant suite à l’activation du lymphocyte, » spécifie la chercheuse. Avec cette découverte, l’équipe d’Ana-Maria Lennon-Duménil repousse un peu plus loin les limites de la connaissance sur l’activation des lymphocytes B et ouvre de nouvelles brèches pour la mise au point d’immunothérapie encore plus efficace.

Un centre d’immunothérapie pour aller encore plus loin

Il arrive en effet que face aux cellules tumorales, le système immunitaire échoue. La connaissance de toutes les étapes de l’activation du système immunitaire apparait comme un prérequis pour pouvoir contrecarrer les cellules tumorales et optimiser l’efficacité du système immunitaire. Etudier tous les aspects du système immunitaire est d’ailleurs l’un des objectifs du centre d’immunothérapie qui ouvrira ses portes en novembre 2016 à l’Institut Curie. Il regroupera chercheurs, médecins et patients au même endroit. Objectif : favoriser les collaborations pour faire émerger de nouveaux traitements. Le Centre occupera tout un étage de l’hôpital et aura la particularité de regrouper des chercheurs fondamentaux, translationnels et cliniciens, mais aussi des patients. « C’est important d’être dans les mêmes locaux, souligne le chercheur Sebastian Amigorena, directeur de ce futur centre de 1000 m2. Cela permet de voir les choses sous un autre angle et de garder en tête la finalité de ce que nous faisons. »

Actin nucleation at the centrosome controls lymphocyte polarity
Dorian Obino, Francesca Farina, Odile Malbec, Pablo J. Saez, Mathieu Maurin, Jérémie Gaillard,
Florent Dingli, Damarys Loew, Alexis Gautreau, Maria-Isabel Yuseff, Laurent Blanchoin, Manuel Théry, Ana-Maria Lennon-Duménil
Nature Communications, 2016 Mar 18;7:10969. doi: 10.1038/ncomms10969.