Anatomie du Anatomie du systèmesystème lymphoïde lymphoïde

M. Alessandra Rosenthal-AllieriM. Alessandra Rosenthal-Allieri

Laboratoire Central d’Immunologie Laboratoire Central d’Immunologie Hôpital de l’Archet CHU-NiceHôpital de l’Archet CHU-Nice

Cellules impliquées dans le réponse immunitaireCellules impliquées dans le réponse immunitaire

Lymphocytes :

- T- B- NK

Phagocytes :

- monocytes / macrophages- granulocytes polymorphonucléés : neutrophiles

éosinophilesbasophiles

Cellules accessoires:

- CPAg- Cellules endothéliales- Mast Cells- Plaquettes

Hématopoïèse

CELL LINEAGESCELL LINEAGES : All leukocytes are derived from pluripotent stem cells in the bone marrow and liver which give rise to two main progenitors : one for lymphoid cellslymphoid cells and the other for myeloid cellsmyeloid cells.  The common lymphoid progenitor has the capacity to differentiate into either TT or BB cells depending on the microenvironment to which it homes.  In mammals, T cellsT cells develop in the thymusthymus while B cellsB cells develop in the bone marrowbone marrow.  The precise origin of some antigen-presenting cells (e.g. dendritic cells) is uncertain, although they do develop ultimately from the haemopoietic stem cells.  NK cells also derive from the common lymphoid progenitor cell.  The myeloid cells differentiate into the committed cells shown on the left.

Lymphocytes TLymphocytes T

Deux populations principales :

CD4+ ou T-helper : Induction production d’Ac par les cellules B

Activation des cellules suppressives

Ils reconnaissent l’Ag associé à une molécule de classe I du complexe majeur d’Histocompatibilité

CD8+ = T-suppresseurs : régulation des réponses immunitaires

T-cytotoxiques : lyse des cellules infectées par un virus, tumorales ou allogéniques

Ils reconnaissent l’Ag associé à une molécule de classe II du complexe majeur d’Histocompatibilité

40% des lymphocytes circulants

Lymphogénèse T et B : généralitésLymphogénèse T et B : généralités

Même origine que les autres cellules hématopoïétiques (GR, granulocytes et plaquettes) à partir d’une cellules souche hématopoïétique médullaire qui se différencie

Plus de complexité, à cause de l’hétérogénéité des lymphocytes matures produits quant’à :

- reconnaissance de l’Ag, libre ou en association à CMH- fonctions développées : productions d’Ac, cytotoxicité,

production de cytokines…

Dans le même temps :

- différenciation en lignée T et B- développement d’un répertoire (récepteurs pour l’AG)

capable de se modifier en fonction des capacités effectrices développées lors de la réponse immunitaire

TCR et molécules accessoiresTCR et molécules accessoires

Lymphocytes BLymphocytes B

Cellules qui produisent des immunoglobulines (Ig) et qui expriment sur leur membrane les Ig qu’elles ont elles-même fabriquées : IgS Immunoglobulines de surface

B = moëlle osseuse chez les mammifères (bone marrow)Bourse de Fabricius

5 –15 % des cellules mononucléées du sang

Secretent les anticorps :• specificité antigénique differente • specificité antigénique unique par cellules

Rôle : défense de l’individu contre les agents infectieux

Pathologie :Immunodéficiences BMaladie auto-immunes (LED, PR)Lymphoproliférations malignes

Structure d’un anticorps

BCR et molécules accessoires

De plus : récepteurs pour les fractions du complément (CD21, CD35)et les Immunoglobulines

Cellules Natural KillerCellules Natural Killer

10 à 15% des lymphocytes

Aspect de grands lymphocytes granuleux (LGC)

Phénotype : CD3-CD16- (FcRIIIA)CD56+

Rôle : élimination des cellules tumorales et des cellules infectées par des virus

Actions : K (Killer) : ADCCNK (Natural Killer)

Par libération des perforines contenues dans leurs granules (osmose) et par apoptose

Lymphocytes

Petit lymphocyte : les plus communs dans le sang. Ils ont un grand noyau rond, dense et un fin cytoplasme basophile. Ils sont capables de mouvement amiboïdes et de la production de cytokinesGrand lymphocyte : peu fréquents dans le sang. Le noyau est indenté, et le cytoplasme plus abondant. Des granulations azurophiles sont fréquentes.

Lymphocytes

Plasmocytes

Monocytes / macrophagesMonocytes / macrophages- Taille 15m- Noyau volumineux- Fines granulations, lysosomes

Capables de : - phagocyter - circuler dans le réseau lymphatique

- transporter les Ag de la périphérie jusqu’aux ganglionsloco-régionaux

CaractéristiquesCaractéristiques Effets biologiquesEffets biologiques

FcR Phagocytose et ADCC

Récepteurs du complément ‘’ ‘’

HLA-DR Présentation de l’Ag aux T

Hydrolases lysosomiales Activité bactéricide et cytotoxique

Lysozime Digestion enzymatique des parois bacteriennes

TNF Effet cytotoxique sur les cellules tumorales

IL-1 Activation des cellules TFacteur pyrogèneInduction des protéines de phase aiguë

Monocyte

The scanning electron micrograph above, shows a human macrophage (gray) approaching a chain of Streptococcus pyogenes (yellow). Riding atop the macrophage is a spherical lymphocyte. Both macrophages and lymphocytes can be found near an infection, and the interaction between these cells is important in eliminating infection.

Macrophages

Granulocytes polymorphonucléésGranulocytes polymorphonucléés

Neutrophiles

Eosinophiles

Basophiles

GranulationsGranulations:CaractéristiquesCaractéristiques FonctionsFonctions

60% des GB circulants

Noyau plurilobé

Courte durée de vie (36h) : meurent dans les tissus

2 à 5 % des GB circulants

Noyau bilobé

Azurophiles (primaires) : myélopéroxidase, enzimes hydrolytiques

Spécifiques (secondaires) : lactoferrine, lysozime

Eosinophiles : noyau cristalloïde de nature indonnue, peroxidases, phosphatase acide

- Phagocytose

- Phagocytose (moindre)

- Allergie

- Maladies parasitaires

<1 % des GB circulants

Noyau volumineux

Migration dans tissus :

mastocytes

Basophiles : histamine, héparine

- Phagocytose (moindre)- Inflammation- Réaction hypersensibilitéimmédiate par libérationd’histamine

Neutrophiles

Éosinophile

Basophile

Cellules présentatrices de l’AgCellules présentatrices de l’Ag

Issues des cellules souches hématopoïétiquesPorteuses des molécules CMH I et IIAugmentation nette de CMH II après activation

Macrophages

Cellule dendritique folliculaire (zone corticale B des ganglions)

Cellules dendritiques interdigitées (zone para-corticale T des ganglions)

Cellules de Langherans (peau)

Cellules interdigitées (thymus)

Lymphocytes B

CPA occasionnelles

Présentent l’Ag aux lymphocytes

CPA

Compartiments du système ImmunitaireCompartiments du système Immunitaire

Organes lymphoïdes primaires : moelle osseuse et thymus

Contiennent le microenvironnement nécessaire à la production de cellules matures « naïves » :

- capacité de reconnaître l’Ag- développement de molécules de surface et intracellulaires

nécessaire aux interaction avec les cellules accessoires- capacité de « homing » : recirculer et se localiser dans le

micro environnement spécifique en périphérie

Organes lymphoïdes secondaires : ganglions, plaques de Peyer, rate

Sites où les lymphocytes « naifs » et les Ag se rencontrent pour la première fois, et où se développent l’expansion clonale et la maturation de ces lymphocytes en cellules « mémoire » et « effectrices »

Organes lymphoïdes tertiaires : peau, lamina propria, muqueuses

Sites « effecteurs » où les lymphocytes mémoire ou effecteurs développent leur fonction immunitaire :

- secretion d’Ac- cytotoxicité- hypersensibilité retardée- immunorégulation

Système lymphoïde

Thymus : Localisation

ThymusThymus

Thyméctomie néonatale (Miller – 1961)

Site majeur de la lymphopoïèse T :

- reçoit les progéniteurs T issus de la MO- fait la maturation (TCR spécifique)- coordonne le rélarguage des cellules T compétentes à la périphérie

Cellules T matures vierges, avec TCR spécifique et non auto réactives

Thymus : sélection positive et négativeThymus : sélection positive et négative

Sélection positive :

- à partir du pool initial de TCRs, sélection des cellules exprimant des récepteurs reconnaissant le soi

- les peptides sont présentés en association à CMH I ou II par les cellules épithéliales corticales

Sélection négative :

- élimination de ces cellules auto réactives qui, en cas de passage en périphérie, seraient responsables de phénomènes d’auto-immunité

- rôle des cellules réticulaires interdigitées dans ce phénomène

Production d’un répertoire de TCRs capable de reconnaître un nombre très important d’Ag étrangers, mais pas autologues

Thymus : architecture et fonctionsThymus : architecture et fonctions

Trois compartiments distincts au plan phénotypique et de la maturation

Zone sub-capsulaire :arrivée des progéniteurs médullaireslocalisation des premiers lymphoblastes

Zone corticale : lymphoblastes évoluant en petits lymphocytesinteractions avec épithélium corticale pour la sélection CMH dépendante

Zone médullaire :maturation terminale des lymphocytesphase finale de la sélection

ThymusZone sub-capsulaire Zone corticale

Zone médullaire

Thymus

Hassall's CorpusclesThe thymus has no germinal centers like many other lymphoid tissues, but it does have distinguishing Hassall's corpuscles (arrows) comprised of multiple layers of epitheloid cells.

Bar = 50 Microns

Adult ThymusThe post-pubescent thymus involutes and is characterized by areas of adipose tissue (A). Bar = 250 Microns

Rate

Rate - anatomie

Le parenchyme est divisé en trois zones :

Pulpe rougePulpe rouge : sinus sanguinscordons de Billroth

Pulpe blanchePulpe blanche :tissu lymphoïde (corpuscules de Malpighi)follicules lymphoïdes primaires et secondaires

Zone marginaleZone marginale :à la jonction de la pulpe rouge et blanche (sinus marginal)riche en lymphocytes, macrophages et CPAg

Rate - structure

Histological Cross Section of the Spleen

                                                          

       Red Pulp: Clusters of Macrophages and Red Blood

Cells

White Pulp: Lymphocytes suspended on reticular Fibers

Central Arteriole Central arteriole in an area containing no follicle. Note that the PALS has two layers, an inner one composed of smaller, darker lymphocytes analogous to those in the B-cell mantle, and an outer one composed of slightly larger cells similar to those in the mixed (marginal) zone.

Rate - Corpuscules de Malpighi

Zone marginale (mixte)

Zone sombre du centre germinatif

Zone claire du centre germinatif

Artériole centrale

Sinus marginale

Manteau B naifs

PALS

Pas de HEV dan la zone T (PALS) : proximité du PALS à la circulation sanguine

Pas de vaisseaux lymphatiques efferents dans la rate : fonction de faire retourner les lymphocytes dans le sang, probablement par petits vaisseaux du PALS

Ganglions : localisation

 

Cellules B, quelques T, cellules dendritiquesCortex : follicules lymphoides

Paracortex : zone thymo-dépendante

Région médullaire : zone mixte Cellules B et plasmocytes, cellules T, macrophages

Lymphocytes T et macrophages

GanglionsGanglions

Ag

Cellules effectrices

                                                    

     

Lymph NodeThe lymph node filters both lymph and blood. Lymph enters the subcapsular sinuses (SS) and exits the hilar region whereas blood both enters and exits.

                                                         

Lymph NodeLymph first enters the sub-capsular sinus (SS) and then percolates through various trabeculae (T) to the medulla.

Bar = 250 Microns

Tissu Tissu LymphLymphoïde associée aux muqueusesoïde associée aux muqueuses

Structuré : plaques de Peyeramygdales

Disséminé : lymphocytes et plasmocytes de la lamina propriaLIE de l’intestin

Plaques de Peyer

Peyer's PatchDon't forget the GI tract! The Peyer's Patches are visible with the naked eye. Notice the germinal center where B-cells proliferate. These are a major source of antibody production.

Bar = 250 Microns

Palatine TonsilThe palatine tonsil is partially encapsulated in connective tissue. Look for the lighter-stained germinal centers (GC).

Bar = 250 Microns

Amygdale

Cycle hémo-lymphatique des lymphocytes T intestinaux et des plasmocytes à IgA

Recirculation lymphocytaire

Lymphocytes and some mononuclear phagocytes can recirculate between lymphoid and non-lymphoid tissues. This helps in allowing lymphocytes to be exposed to the antigens which they recognise and is, therefore, valuable in the distribution of effector cells of the immune response to the sites where they are needed.