Lymphocytes InnéS (ILC) : Types et Fonctions

Cellules Lymphoïdes Innées (ILC) : Fonctions et Caractéristiques

Les cellules lymphoïdes innées (ILC) sont une population hétérogène de lymphocytes qui jouent un rôle crucial dans l'immunité innée, en particulier aux interfaces des tissus barières. Elles agissent rapidement en réponse aux signaux d'alarme et ne possèdent pas de récepteurs antigéniques réarrangés, contrairement aux lymphocytes T et B adaptatifs. (Source 2, 16, 20, 26)

Classes principales d'ILC

Les ILC sont classées en trois groupes principaux (ILC1, ILC2, ILC3) ainsi que les cellules NK, qui sont leurs propres catégories.

ILC de type 1 (ILC1)

Les ILC1 sont considérées comme les homologues innés des cellules Th1. (Source 30)

• Facteur de transcription : Elles expriment constitutivement le facteur de transcription Tbet. (Source 30)
• Cytokines : Elles produisent des cytokines de type 1, principalement l'IFN-$\gamma$ et le TNF-$\alpha$, en réponse à des stimuli comme l'IL-12 ou l'IL-18. (Source 30)
• Phénotype : Généralement NKp46$^+$, CD127$^+$, NK1.1$^+$, CD49a$^+$ . (Source 31)
• Stimuli : IL-12, IL-15, IL-18. (Source 31)
• Rôle : Les ILC1 favorisent l'immunité innée contre les agents pathogènes intracellulaires dans l'intestin, tels que T. gondii. (Source 38)

ILC de type 2 (ILC2)

Les ILC2 sont les homologues innés des cellules Th2. (Source 32)

• Facteur de transcription : Elles expriment constitutivement le facteur de transcription Gata3. (Source 32)
• Cytokines : Elles produisent des cytokines de type 2 (IL-4, IL-5, IL-9, IL-13) et l'amphiréguline (Areg), un ligand de la famille de l'EGF, en réponse à l'IL-33, l'IL-25 ou le TSLP. (Source 32)
• Localisation : Largement répandues, notamment dans les poumons, la peau et le tissu adipeux. (Source 32)
• Phénotype : CD127$^+$, ST2$^+$, KLRG1$^+$. (Source 32)
• Stimuli : IL-25, IL-33, TSLP. (Source 32)
• Rôle : Les ILC2 favorisent l'immunité innée contre les parasites helminthes dans l'intestin, comme N. brasiliensis ou T. muris. (Source 39)
• Découverte des Nuocytes/ILC2s : Des expériences sur des souris $Il13^{eGFP}$ ont montré que 84% des cellules $Il13^+$ ne sont ni des cellules T ni des cellules B, ce qui a conduit à la découverte des "Nuocytes" ou ILC2. (Source 7, 8) L'administration de IL-25 ou IL-33 par voie intrapéritonéale a révélé ces populations. (Source 6) L'expulsion de vers chez des souris déficientes en Il17rb peut être restaurée par l'ajout d'ILC2s. (Source 11)

ILC de type 3 (ILC3)

Les ILC3 sont les homologues innés des cellules Th17/Th22. (Source 33)

• Facteur de transcription : Elles expriment constitutivement le facteur de transcription Rorgt. (Source 33)
• Cytokines : Elles produisent des cytokines de type 3 (IL-17 et/ou IL-22) en réponse à l'IL-1$\beta$ et à l'IL-23. (Source 33)
• Localisation : Principalement aux sites barrières, en particulier dans l'intestin. (Source 33)
• Lymphoïd Tissue Inducer (LTi) cells : Essentielles pour le développement des organes lymphoïdes secondaires (SLO) pendant l'embryogenèse. (Source 33)
• Phénotype : Variable, incluant NKp46$^+$ CD127$^+$ CCR6$^-$, NKp46$^- CD127^+ CCR6^-$ ou NKp46$^- CD127^+ CCR6^+$. (Source 34)
• Stimuli : IL-1$\beta$, IL-23. (Source 34)
• Rôle : Les ILC3 favorisent l'immunité innée contre les champignons et les bactéries extracellulaires, comme C. rodentium et C. albicans. (Source 40)

Cellules NK (Natural Killer)

Les cellules NK sont un type d'ILC caractérisé par leur capacité à tuer les cellules infectées ou cancéreuses sans sensibilisation préalable.

Caractéristiques Générales des ILC

• Réponse rapide : Elles agissent rapidement en réponse à la reconnaissance d'alarmes. (Source 16)
• Récepteurs antigéniques : Elles n'expriment pas de récepteurs antigéniques réarrangés. (Source 16)
• Origine : Elles se différencient à partir du progéniteur lymphoïde commun (CLP). (Source 17)
• Fonctions effectrices : Elles présentent des fonctions effectrices (production de cytokines) guidées par des facteurs de transcription déterminant la lignée. (Source 17)
• Résidence tissulaire : Les ILC1, ILC2 et ILC3 sont résidentes dans les tissus, principalement aux sites barrières, tandis que les cellules NK se trouvent dans les tissus lymphoïdes ou le sang. (Source 18, 22, 28)
• Plasticité : Les ILC peuvent présenter une certaine plasticité, ce qui signifie qu'elles peuvent changer leur phénotype et leur fonction en fonction de l'environnement micro-environnemental. (Source 36)

Méthodes d'étude des ILC

Plusieurs méthodes sont utilisées pour étudier les ILC et leurs fonctions.

• Cytométrie en flux : Permet d'analyser les marqueurs de surface, la production de cytokines et les facteurs de transcription spécifiques à la lignée des ILC. (Source 6, 9, 47) Les marqueurs de lignée ("lineage dump cocktail") sont utilisés pour exclure d'autres cellules hématopoïétiques. (Source 13, 48)
• Souris rapportrices : Des modèles murins comme les souris $Il13^{eGFP}$ (Source 6, 9) ou $Il5^{RFP}$ (Source 50) sont utilisés pour visualiser et suivre les ILC.
• Parabiose : Cette méthode consiste à connecter chirurgicalement la circulation sanguine de deux souris pour étudier la migration des cellules entre elles et déterminer si les ILC sont résidentes ou circulantes. (Source 23, 24)
• Marquage intravasculaire : L'injection intraveineuse d'anticorps anti-CD45-PE permet de distinguer les cellules circulantes des cellules résidentes dans les tissus. Les cellules marquées sont considérées comme circulantes, tandis que les cellules non marquées sont celles qui résident dans l'organe. (Source 25)
• Modèles génétiques : Des souris avec des allèles spécifiques ou des KO conditionnels (e.g., $Il5^{Cre}$, $Il7r^{Cre}$, $Nmur1^{Cre}$ pour les ILC2, $Ncr1^{Cre}$ pour les ILC3) sont utilisées pour étudier la fonction des ILCs et de leurs facteurs de transcription (e.g. $Rora^{fl/fl}$, $Id2^{fl/fl}$, $Rorc^{fl/fl}$). (Source 52, 53, 54)

Rôles des ILC en Pathologie

Les ILC jouent un double rôle dans l'immunité :

• Elles initient une inflammation aiguë. (Source 36)
• Elles favorisent la résolution de l'inflammation et la réparation tissulaire. (Source 36)

Par exemple, les ILC2s ont un rôle crucial contre les infections parasitaires et contribue à l'élimination des vers. (Source 5)

Points clés à retenir

• Les ILC sont des cellules lymphoïdes innées qui répondent rapidement aux signaux de danger sans récepteurs antigéniques spécifiques.
• Elles se trouvent principalement dans les tissus barrières et sont essentielles pour la défense de première ligne et l'homéostasie tissulaire.
• Il existe trois catégories principales (ILC1, ILC2, ILC3) et les cellules NK, chacune avec un profil de cytokines et des fonctions distinctes, souvent parallèles aux cellules T auxiliaires.
• Les ILC1 protègent contre les pathogènes intracellulaires, les ILC2 contre les helminthes et l'inflammation allergique, et les ILC3 contre les bactéries extracellulaires et les champignons.
• La recherche sur les ILC utilise des techniques avancées comme la cytométrie en flux, la parabiose et les modèles génétiques pour comprendre leur développement, leur localisation et leurs fonctions.