étude comparative des marqueurs des lignées t et b chez l'homme et les animaux de laboratoire

401 Pages·2014·7.98 MB·French

ÉCOLE NATIONALE VÉTÉRINAIRE D’ALFORT
Année 2014
ÉTUDE COMPARATIVE DES MARQUEURS DES
LIGNÉES T ET B CHEZ L’HOMME ET LES ANIMAUX
DE LABORATOIRE

THÈSE
Pour le
DOCTORAT VÉTÉRINAIRE
Présentée et soutenue publiquement devant
LA FACULTÉ DE MÉDECINE DE CRÉTEIL
le……………
par
Dany ASALI
Né le 12 octobre 1989 à Courcouronnes (Essonne)
et
Quentin, Jean, Arthur FOURNIER
Né le 20 mars 1989 à Bois-Guillaume (Seine-Maritime)

JURY
Président : Pr.
Professeur à la Faculté de Médecine de CRÉTEIL

Membres
Directeur : Pr. Françoise QUINTIN-COLONNA
Professeur à l’École Nationale Vétérinaire d’Alfort
Assesseur : Pr. Renaud TISSIER
Professeur à l’École Nationale Vétérinaire d’Alfort
Invité : Dr. Jean-Jacques LEGRAND
Docteur vétérinaire

LISTE DES MEMBRES DU CORPS ENSEIGNANT
Directeur : M. le Professeur GOGNY Marc
Directeurs honoraires : MM. les Professeurs : COTARD Jean-Pierre, MIALOT Jean-Paul, MORAILLON Robert, PARODI André-Laurent, PILET Charles, TOMA Bernard.
Professeurs honoraires : Mme et MM. : BENET Jean-Jacques, BRUGÈRE Henri, BRUGÈRE-PICOUX Jeanne, BUSSIERAS Jean, CERF Olivier, CLERC Bernard,
CRESPEAU François, DEPUTTE Bertrand, MOUTHON Gilbert, MILHAUD Guy, POUCHELON Jean-Louis, ROZIER Jacques.
DÉPARTEMENT D’ELEVAGE ET DE PATHOLOGIE DES EQUIDES ET DES CARNIVORES (DEPEC)
Chef du département par intérim : M. GRANDJEAN Dominique, Professeur - Adjoint : M. BLOT Stéphane, Professeur

UNITE DE CARDIOLOGIE DISCIPLINE : NUTRITION-ALIMENTATION
- Mme CHETBOUL Valérie, Professeur * - M. PARAGON Bernard, Professeur
- Mme GKOUNI Vassiliki, Praticien hospitalier
DISCIPLINE : OPHTALMOLOGIE
- Mme SECHI-TREHIOU, Praticien hospitalier
- Mme CHAHORY Sabine, Maître de conférences
UNITE DE CLINIQUE EQUINE
- M. AUDIGIE Fabrice, Professeur UNITE DE PARASITOLOGIE ET MALADIES PARASITAIRES
- M. DENOIX Jean-Marie, Professeur - M. BLAGA Radu Gheorghe, Maître de conférences (rattaché au DPASP)
- Mme BERTONI Lélia, Maître de conférences contractuel - M. CHERMETTE René, Professeur (rattaché au DSBP)
- Mme GIRAUDET Aude, Praticien hospitalier * - Mme FAIVRE Noëlle, Praticien hospitalier
- M. LECHARTIER Antoine, Maître de conférences contractuel - M. GUILLOT Jacques, Professeur *
- Mme MESPOULHES-RIVIERE Céline, Praticien hospitalier - Mme MARIGNAC Geneviève, Maître de conférences
- Mme TRACHSEL Dagmar, Maître de conférences contractuel - M. POLACK Bruno, Maître de conférences
UNITE D’IMAGERIE MEDICALE UNITE DE PATHOLOGIE CHIRURGICALE
- Mme PEY Pascaline, Maître de conférences contractuel - M. FAYOLLE Pascal, Professeur
- Mme STAMBOULI Fouzia, Praticien hospitalier - M. MAILHAC Jean-Marie, Maître de conférences
- M. MANASSERO Mathieu, Maître de conférences contractuel
UNITE DE MEDECINE - M. MOISSONNIER Pierre, Professeur*
- Mme BENCHEKROUN Ghita, Maître de conférences contractuel - Mme RAVARY-PLUMIOEN Bérangère, Maître de conférences (rattachée au DPASP)
- M. BLOT Stéphane, Professeur* - Mme VIATEAU-DUVAL Véronique, Professeur
- Mme FREICHE-LEGROS Valérie, Praticien hospitalier - M. ZILBERSTEIN Luca, Maître de conférences
- Mme MAUREY-GUENEC Christelle, Maître de conférences
DISCIPLINE : URGENCE SOINS INTENSIFS
UNITE DE MEDECINE DE L’ELEVAGE ET DU SPORT - Mme STEBLAJ Barbara, Praticien Hospitalier
- Mme CLERO Delphine, Maître de conférences contractuel
- M. GRANDJEAN Dominique, Professeur * DISCIPLINE : NOUVEAUX ANIMAUX DE COMPAGNIE
- Mme YAGUIYAN-COLLIARD Laurence, Maître de conférences contractuel - M. PIGNON Charly, Praticien hospitalier
DEPARTEMENT DES PRODUCTIONS ANIMALES ET DE LA SANTE PUBLIQUE (DPASP)
Chef du département : M. MILLEMANN Yves, Professeur - Adjoint : Mme DUFOUR Barbara, Professeur

UNITE D’HYGIENE ET INDUSTRIE DES ALIMENTS D’ORIGINE ANIMALE UNITE DE REPRODUCTION ANIMALE
- M. AUGUSTIN Jean-Christophe, Maître de conférences
- Mme CONSTANT Fabienne, Maître de conférences
- M. BOLNOT François, Maître de conférences *
- M. DESBOIS Christophe, Maître de conférences (rattaché au DEPEC)
- M. CARLIER Vincent, Professeur
- M. FONTBONNE Alain, Maître de conférences (rattaché au DEPEC)

- Mme MAENHOUDT Cindy, Praticien hospitalier
UNITE DES MALADIES CONTAGIEUSES
- Mme MASSE-MOREL Gaëlle, Maître de conférences contractuel
- Mme DUFOUR Barbara, Professeur* - M. MAUFFRE Vincent, Assistant d’enseignement et de recherche contractuel
- Mme HADDAD/HOANG-XUAN Nadia, Professeur - M. NUDELMANN Nicolas, Maître de conférences (rattaché au DEPEC)
- Mme PRAUD Anne, Maître de conférences - M. REMY Dominique, Maître de conférences*
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UNITE DE ZOOTECHNIE, ECONOMIE RURALE
UNITE DE PATHOLOGIE DES ANIMAUX DE PRODUCTION - M. ARNE Pascal, Maître de conférences
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- M. BELBIS Guillaume, Assistant d’enseignement et de recherche contractuel - M. COURREAU Jean-François, Professeur
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- M. MILLEMANN Yves, Professeur - Mme LEROY-BARASSIN Isabelle, Maître de conférences
- M. PONTER Andrew, Professeur

DEPARTEMENT DES SCIENCES BIOLOGIQUES ET PHARMACEUTIQUES (DSBP)
Chef du département : Mme COMBRISSON Hélène, Professeur - Adjoint : Mme LE PODER Sophie, Maître de conférences

UNITE D’ANATOMIE DES ANIMAUX DOMESTIQUES UNITE D’HISTOLOGIE, ANATOMIE PATHOLOGIQUE
- M. CHATEAU Henry, Maître de conférences* - Mme CORDONNIER-LEFORT Nathalie, Maître de conférences*
- Mme CREVIER-DENOIX Nathalie, Professeur - M. FONTAINE Jean-Jacques, Professeur
- M. DEGUEURCE Christophe, Professeur - Mme LALOY Eve, Maître de conférences contractuel
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DISCIPLINE : ANGLAIS UNITE DE PATHOLOGIE GENERALE MICROBIOLOGIE,
- Mme CONAN Muriel, Professeur certifié IMMUNOLOGIE
- M. BOULOUIS Henri-Jean, Professeur
UNITE DE BIOCHIMIE
- Mme LE ROUX Delphine, Maître de conférences
- M. BELLIER Sylvain, Maître de conférences*
- Mme QUINTIN-COLONNA Françoise, Professeur*
- Mme LAGRANGE Isabelle, Praticien hospitalier
- M. MICHAUX Jean-Michel, Maître de conférences UNITE DE PHARMACIE ET TOXICOLOGIE
- Mme ENRIQUEZ Brigitte, Professeur
DISCIPLINE : BIOSTATISTIQUES
- M. PERROT Sébastien, Maître de conférences
- M. DESQUILBET Loïc, Maître de conférences
- M. TISSIER Renaud, Professeur*
DISCIPLINE : EDUCATION PHYSIQUE ET SPORTIVE
- M. PHILIPS Pascal, Professeur certifié UNITE DE PHYSIOLOGIE ET THERAPEUTIQUE
- Mme COMBRISSON Hélène, Professeur
DISCIPLINE : ETHOLOGIE - Mme PILOT-STORCK Fanny, Maître de conférences
- Mme GILBERT Caroline, Maître de conférences - M. TIRET Laurent, Maître de conférences*
UNITE DE GENETIQUE MEDICALE ET MOLECULAIRE
UNITE DE VIROLOGIE
- Mme ABITBOL Marie, Maître de conférences
- M. ELOIT Marc, Professeur
- M. PANTHIER Jean-Jacques, Professeur*
- Mme LE PODER Sophie, Maître de conférences *

* responsable d’unité

REMERCIEMENTS

Au président du jury, Professeur de la Faculté de Médecine de Créteil, nous ayant fait
l'honneur d'accepter la présidence de notre jury de thèse,

Nos hommages respectueux.

À Madame le Professeur Quintin-Colonna de l'École Nationale Vétérinaire d'Alfort,
qui nous a transmis ce sujet de thèse ; pour la qualité et la sincérité dans son enseignement de
l'immunologie,

Nos remerciements les plus sincères.

À Monsieur Legrand, qui a proposé ce sujet de thèse et nous a encadrés dans la
réalisation de ce travail,

Nos remerciements distingués.

À Monsieur le Professeur Tissier de l'École Nationale Vétérinaire d'Alfort, pour la
lecture attentive de ce travail,

Nos très sincères remerciements.

TABLE DES MATIÈRES

LISTE DES FIGURES ............................................................................................................. 11
LISTE DES TABLEAUX ........................................................................................................ 14
LISTE DES ABRÉVIATIONS ................................................................................................ 16
INTRODUCTION .................................................................................................................... 22
I. Les marqueurs phénotypiques ............................................................................................... 27
1.1. Définition d'un Cluster de Différenciation (CD) ........................................................... 27
1.1.1 La création du terme CD ......................................................................................... 27
1.1.2 Évolutions dans l'établissement des CD .................................................................. 28
1.2 Utilisation des CD pour l'identification des cellules ...................................................... 31
1.2.1 Les anticorps monoclonaux à l'origine des CD ....................................................... 31
1.2.2 La cytométrie de flux .............................................................................................. 33
1.2.2.1 Utilisation de fluorochromes ............................................................................ 33
1.2.2.2 Principe de la cytométrie de flux ...................................................................... 34
1.2.2.3 Application de la cytométrie de flux ................................................................ 35
1.2.3 L'immunohistochimie .............................................................................................. 37
1.2.3.1 Principes de l'immunohistochimie ................................................................... 37
1.2.3.2 Applications de l'immunohistochimie .............................................................. 40
1.2.3.3 Immunohistochimie des organes lymphoïdes .................................................. 42
1.2.3.3.1 Immunohistochimie de la moelle osseuse ................................................. 42
1.2.3.3.2 Immunohistochimie du thymus ................................................................. 44
1.2.3.3.3 Immunohistochimie des nœuds lymphatiques .......................................... 46
1.2.3.3.4 Immunohistochimie de la rate ................................................................... 47
1.2.3.3.5 Immunohistochimie des tissus lymphoïdes associés aux muqueuses ....... 49
1.3 Problèmes liés à la définition d'un CD pour l'extrapolation interspécifique .................. 55
1.3.1 Existence des CD parmi les espèces animales de laboratoire ................................. 55
1.3.2 Expression des CD parmi les espèces animales de laboratoire ............................... 57
1.3.3 Anticorps monoclonaux parmi les espèces animales de laboratoire ....................... 58
1.4 Autres marqueurs : les cytokines sécrétées .................................................................... 60
1.4.1 Définition d'une cytokine ........................................................................................ 60
1.4.2 Rôle des cytokines pour l'activation et la différenciation des lymphocytes T
helper ...................................................................................................................... 61
1
1.4.2.1 La catégorie Th1 ............................................................................................... 63
1.4.2.2 La catégorie Th2 ............................................................................................... 64
1.4.2.3 La catégorie Th17 ............................................................................................. 65
1.4.2.4 La catégorie Treg ............................................................................................. 66
1.4.2.5 La catégorie Tfh ............................................................................................... 68
1.4.2.6 La catégorie Th22 ............................................................................................. 68
1.4.2.7 Bilan ................................................................................................................. 69
1.4.3 Rôle des cytokines dans la différenciation des lymphocytes B .............................. 69
II. Application à la lignée T...................................................................................................... 72
2.1 Origine et maturation des lymphocytes T ...................................................................... 72
2.1.1 Le développement lymphocytaire T suit un fil conducteur commun au
développement de tous les types lymphocytaires ................................................... 72
2.1.2 Les lymphocytes T proviennent des cellules souches hématopoïétiques de la
moelle osseuse ........................................................................................................ 74
2.1.2.1 Présentation de la moelle osseuse .................................................................... 74
2.1.2.2 Présentation du développement lymphocytaire précoce (commun aux
lignées B et T) et engagement au lignage T ................................................... 75
2.1.3 Le développement des lymphocytes T prend place majoritairement dans le
thymus .................................................................................................................... 77
2.1.3.1 Présentation du thymus et migration des précurseurs T dans le thymus .......... 77
2.1.3.2 Localisation des différents stades T dans le thymus, rôle du thymus dans la
maturation T ................................................................................................... 79
2.1.4 Les stades de maturation T ...................................................................................... 80
2.1.4.1 Les thymocytes double-négatifs ....................................................................... 82
2.1.4.2 Le pré-TCR ...................................................................................................... 83
2.1.4.3 Les thymocytes double-positifs ........................................................................ 84
2.1.4.4 Les processus de sélection dans la maturation des cellules T α:β restreintes
au CMH, menant aux thymocytes simple-positifs ......................................... 86
2.1.4.4.1 La sélection positive des thymocytes : le développement du répertoire
des cellules T restreintes au CMH .......................................................... 86
2.1.4.4.2 La sélection négative des thymocytes : la tolérance centrale .................... 88
2.1.4.5 Les lymphocytes T γ:δ...................................................................................... 89
2.2 Présentation des catégories de lymphocytes T ............................................................... 90
2.2.1 Les cellules T cytotoxiques CD8+ ........................................................................... 90
2
2.2.2 Les cellules T CD4+ ................................................................................................ 92
2.2.2.1 Les cellules T helper effectrices ....................................................................... 92
2.2.2.1.1 Les cellules Th1 et Th2 ............................................................................. 92
2.2.2.1.2 Les cellules Th17....................................................................................... 94
2.2.2.1.3 Les cellules Tfh ......................................................................................... 96
2.2.2.1.4 Autres sous-populations de cellules T helper effectrices .......................... 97
2.2.2.2 Les cellules T régulatrices ................................................................................ 97
2.2.2.2.1 Les cellules T régulatrices naturelles ........................................................ 98
2.2.2.2.2 Les cellules T régulatrices induites ........................................................... 99
2.2.2.2.2.1 Les cellules Tr1 ................................................................................ 100
2.2.2.2.2.2 Les cellules Th3 ............................................................................... 100
2.2.2.2.2.3 Cas particulier de l'IL-10 .................................................................. 100
2.2.2.3 Régulation croisée de la différenciation des lymphocytes T helper ............... 100
2.2.3 Les cellules NKT ................................................................................................... 101
2.2.4 Les cellules T mémoires ........................................................................................ 102
2.3 Phénotype de surface des lignées de cellules T ............................................................ 105
2.3.1 Les cellules T helper ............................................................................................. 105
2.3.1.1. Caractéristiques communes des populations de cellules T CD4+ helper
chez la souris et l’homme ............................................................................. 105
2.3.1.1.1. Le paradigme Th1/Th2 ........................................................................... 105
2.3.1.1.1.1. Origine historique du paradigme Th1/Th2 ...................................... 105
2.3.1.1.1.2. Différenciation des cellules Th1 et Th2 .......................................... 106
2.3.1.1.2. Les cellules Th17.................................................................................... 108
2.3.1.1.3. Autres sous-populations de cellules T CD4+ helper ............................... 111
2.3.1.2. Distinction des différentes sous-populations de cellules T CD4+ helper
chez l’homme ............................................................................................... 112
2.3.1.2.1. Le paradigme des cellules Th1 et Th2.................................................... 112
2.3.1.2.1.1. Approche historique du paradigme Th1/Th2 .................................. 112
2.3.1.2.1.2. Expression des cytokines par les cellules Th1 et Th2 ..................... 113
2.3.1.2.1.3. Expression des marqueurs de surface par les cellules Th1 et Th2 .. 114
2.3.1.2.2. Les cellules Th17.................................................................................... 115
2.3.1.2.3. Les cellules Th22.................................................................................... 118
2.3.1.2.4. Les cellules Th9...................................................................................... 119
2.3.1.2.5. Les cellules Tfh ...................................................................................... 120
3
2.3.1.3. Distinction des différentes sous-populations de cellules T CD4+ helper
chez la souris ................................................................................................ 123
2.3.1.3.1. Le paradigme des cellules Th1 et Th2.................................................... 123
2.3.1.3.1.1. Approche historique du paradigme Th1/Th2 .................................. 123
2.3.1.3.1.2. Expression des cytokines par les cellules Th1 et Th2 ..................... 124
2.3.1.3.1.3. Expression des marqueurs par les cellules Th1 et Th2 ................... 124
2.3.1.3.2. Les cellules Th17.................................................................................... 126
2.3.1.3.3. Les cellules Th22.................................................................................... 128
2.3.1.3.4. Les cellules Th9...................................................................................... 129
2.3.1.3.5. Les cellules Tfh ...................................................................................... 130
2.3.1.4. Distinction des différentes sous-populations de cellules T CD4+ helper
chez le rat ..................................................................................................... 133
2.3.1.5. Distinction des différentes sous-populations de cellules T CD4+ helper
chez le chien ................................................................................................. 134
2.3.1.6. Distinction des différentes sous-populations de cellules T CD4+ helper
chez le porc .................................................................................................. 136
2.3.1.7. Distinction des différentes sous-populations de cellules T CD4+ helper
chez le macaque ........................................................................................... 140
2.3.2 Les cellules T cytotoxiques ................................................................................... 142
2.3.2.1. Caractéristiques communes des populations de cellules T CD8+ chez la
souris et l’homme ......................................................................................... 142
2.3.2.2. Détermination des cellules T CD8+ chez l’homme ....................................... 145
2.3.2.2.1. Détermination des cellules T CD8+ cytotoxiques chez l’homme ........... 145
2.3.2.2.1.1. Distinction entre les cellules T cytotoxiques par leur expression
d’enzymes cytotoxiques ................................................................. 145
2.3.2.2.1.2. Distinction des sous-populations de cellules T cytotoxiques en
fonction de leur profil cytokinique ................................................ 148
2.3.2.2.1.2.1. Distinction des sous-populations Tc0, Tc1 et Tc2 ................... 148
2.3.2.2.1.2.2. Découverte de la nouvelle sous-population Tc17 .................... 149
2.3.2.2.2. Détermination des cellules T CD8+ régulatrices chez l’homme ............ 151
2.3.2.2.2.1. Les cellules T régulatrices CD8+CD28-Foxp3+ ............................... 151
2.3.2.2.2.2. Les cellules T régulatrices CD8+CD28-Foxp3- sécrétrices d’IL-10 152
2.3.2.2.2.3. Les cellules T régulatrices CD8+CD57+ .......................................... 152
2.3.2.2.2.4. Les cellules T régulatrices restreintes au HLA-E ............................ 153
4