Nos systèmes immunitaires sont prêts à combattre les virus. Alors que des preuves sur la façon dont notre corps réagit au SRAS-CoV-2 émergent, nous examinons comment différentes cellules immunitaires travaillent ensemble pour repousser le nouveau coronavirus et pourquoi les cellules T peuvent jouer un rôle plus important que ce que les scientifiques pensaient initialement.
De nombreuses personnes connaissent le concept d'anticorps que notre corps génère pour lutter contre l'infection.
Dans la bataille contre le nouveau coronavirus SARS-CoV-2, les scientifiques ont largement salué la présence d'anticorps neutralisants comme le Saint Graal de l'immunité contre les infections futures.
Cependant, les anticorps n'existent pas isolément. En fait, plusieurs cellules de notre corps doivent travailler ensemble avant que les anticorps, en particulier les anticorps neutralisants, n'entrent en scène.
Un sous-ensemble de cellules T sont des acteurs cruciaux dans l'interaction complexe qui conduit à la production d'anticorps. Un autre type de cellule T tue les cellules infectées par les virus.
Maintenant, les cellules T émergent comme une voie supplémentaire vers l'immunité dans le contexte du COVID-19.
Mais que sont les cellules T et pourquoi sont-elles des acteurs clés dans la lutte contre le nouveau coronavirus?
Pour comprendre ce que font les cellules T et leur relation avec les anticorps et l'immunité à court et à long terme, nous devons nous plonger dans la science de l'immunologie.
Les cellules T sont un type de lymphocyte ou de globule blanc. La moelle osseuse les produit sous forme de cellules progénitrices, et elles migrent vers le thymus, d'où le nom de cellules T.
Il existe plusieurs types de cellules T.
Dans un récent podcast This Week in Virology (TWiV) , le Dr Jon Yewdell , qui est le chef de la section de biologie cellulaire du laboratoire des maladies virales de l'Institut national des allergies et des maladies infectieuses (NIAID) à Bethesda, MD, a donné un aperçu des cellules T dans le contexte du COVID-19.
Les cellules T auxiliaires, que certaines personnes appellent les cellules T CD4, ou les cellules T auxiliaires CD4 parce qu'elles portent une protéine appelée cluster de différenciation 4 (CD4) sur leur surface cellulaire, surveillent notre corps à la recherche d'agents pathogènes.
Le Dr Yewdell a expliqué que lorsqu'un virus infecte une cellule, il existe deux façons d'alerter le système immunitaire de l'envahisseur étranger.
Une fois qu'un virus s'est internalisé dans une cellule, il traverse une série de compartiments où les enzymes le déballent et le découpent en petits peptides. Certains de ces peptides sont captés par les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) de classe II .
Ces molécules font partie de la boîte à outils de notre corps pour la surveillance.
Les molécules du CMH de classe II retournent ensuite à la surface cellulaire et présentent le peptide viral aux cellules qui passent. Ces peptides peuvent activer les cellules T auxiliaires CD4, qui, à leur tour, jouent un rôle crucial. Ils permettent aux lymphocytes B, autre type de globules blancs et producteurs d'anticorps professionnels, de fabriquer des anticorps immunoglobulines (Ig) G spécifiques contre le peptide viral.
En réponse à cette interaction avec les cellules auxiliaires CD4 T, les lymphocytes B alors matures soit dans des cellules plasmatiques ou des cellules B mémoire. Les plasmocytes continuent à fabriquer des anticorps pendant plusieurs semaines, après quoi ils se déplacent dans la moelle osseuse. Ici, ils restent pour assurer une protection à long terme.
Les lymphocytes B mémoire restent en circulation ou s'installent sur des sites stratégiques, dans le cadre du système de surveillance de l'organisme. Si notre corps contracte à nouveau le même virus, nos cellules B de mémoire reconnaîtront l'antigène viral, le traiteront et re-présenteront l'antigène viral à une cellule T auxiliaire CD4.What do killer T cells do?
Alors que les cellules T auxiliaires CD4 reconnaissent les antigènes présentés par les molécules du CMH de classe II, les cellules T cytotoxiques ou les cellules T CD8 ou les cellules T tueuses CD8 réagissent aux peptides présentés par les molécules du CMH de classe I.
Lorsqu'un virus infecte une cellule, il détourne la machinerie de la cellule pour fabriquer des protéines virales. Mais certains des peptides fabriqués au cours de ce processus sont détournés vers les molécules du CMH de classe I, qui les transportent à la surface cellulaire et les présentent à d'autres cellules.
Cela permet à une cellule de signaler qu'un virus l'a infecté. Les cellules T CD8 trouvent et tuent les cellules infectées, un mécanisme clé pour se débarrasser d'une infection virale.
Comme de nombreux virus peuvent se répliquer très rapidement, ce processus doit être rapide pour empêcher le virus de se propager. À l'aide de molécules du CMH de classe I présentant des peptides viraux à la surface des cellules, les cellules T CD8 peuvent reconnaître les cellules infectées par la grippe en environ 1,5 heure .
Les cellules T CD8 peuvent se transformer en cellules T CD8 mémoires , qui fournissent des réponses rapides et durables, si le même agent pathogène a de nouveau sa tête laide.
Dans le contexte du COVID-19, les lymphocytes T auxiliaires CD4 et les lymphocytes T CD8 ont un rôle important à jouer.
Dans un article récent de Nature Reviews Immunology , des chercheurs de l'Institut d'immunologie de la Perelman School of Medicine de l'Université de Pennsylvanie à Philadelphie, en Pennsylvanie, ont résumé ce que les scientifiques savent à ce jour sur les cellules T et le COVID-19.
Ils indiquent que les réponses des lymphocytes T CD8 chez les personnes atteintes de COVID-19 sévère peuvent ne pas être aussi efficaces que chez celles atteintes d'une forme bénigne de la maladie. Plus précisément, il peut y avoir moins de cellules T CD8, et celles qui sont présentes peuvent être incapables de se transformer en cellules T CD8 mémoire.
Ils soulignent cependant que tous les résultats de l'étude ne s'inscrivent pas dans ce récit. Dans certains cas, les chercheurs ont constaté des réponses excessives des lymphocytes T CD8 chez les patients COVID-19.
Pour les cellules CD4 T auxiliaires, les données suggèrent un schéma similaire de dérégulation ou de dysfonctionnement potentiel dans les réponses normales.
«La plupart des patients hospitalisés, mais pas tous, semblent développer à la fois des réponses des lymphocytes T CD8 + et CD4 +, et les preuves indiquent des réponses cellulaires T sous-optimales, excessives ou autrement inappropriées associées à une maladie grave.»
- Zeyu Chen et E. John Wherry
«En fait, plusieurs modèles distincts de réponse des lymphocytes T peuvent exister chez différents patients, ce qui suggère la possibilité d'approches cliniques distinctes adaptées à l'immunotype particulier d'un patient spécifique», poursuivent-ils.
Dans de nombreux cas, les scientifiques effectuent des tests d'anticorps pour déterminer si une personne a développé une réponse immunitaire à une infection virale.
Ceci est différent d'un test de diagnostic, qui recherche du matériel génétique viral pour déterminer si une personne a actuellement une infection.
Les tests d'anticorps sont relativement simples. Une récente, à grande échelle étude en Espagne a utilisé une combinaison de tests tests prick-doigts et de laboratoire pour établir combien de personnes dans le pays avaient des anticorps dirigés contre le SRAS-CoV-2.
Cependant, il n'est pas si facile de tester la réponse des lymphocytes T d'une personne.
Dans une étude récente comparant les réponses des cellules T entre des personnes qui s'étaient rétablies du COVID-19 et des échantillons de personnes prélevées avant la pandémie, les scientifiques ont exposé des précurseurs de cellules T du sang à des peptides viraux pour voir si cela provoquait des réponses de cellules T auxiliaires CD4 ou T CD8 .
Ils ont ensuite utilisé un équipement spécialisé pour différencier les différents types de cellules dans lesquelles les précurseurs se sont développés.
Alors que les appels pour des moyens plus simples et plus rapides de tester si les personnes sont actuellement infectées par le SRAS-CoV-2 gagnent du terrain, les scientifiques développent également de nouvelles façons de tester la façon dont nos cellules T répondent au nouveau coronavirus.
Medical News Today s'est récemment entretenu avec James Hindley, Ph.D., de Indoor Biotechnologies, qui travaille sur un test plus simple des cellules T que les scientifiques peuvent utiliser dans des environnements de laboratoire de routine.
«Dans un premier temps, nous pensons que l'utilisation principale de ce test sera le développement de vaccins, afin de déterminer si une réponse des lymphocytes T au vaccin a été générée et si cela est suffisamment adéquat pour protéger contre l'infection», a expliqué le Dr Hindley. .
Il prévoit également que les organismes de santé publique pourront utiliser le test pour dépister les réponses des lymphocytes T au SRAS-CoV-2. Avec des tests d'anticorps, cela peut leur permettre d'établir le niveau d'immunité de la population.
Les scientifiques auront besoin de plus de données pour élucider comment les réponses des lymphocytes T et des lymphocytes B s'intègrent à la fois dans la pathologie et l'immunité à l'infection par le SRAS-CoV-2 à long terme.
Alors que la communauté scientifique répond aux besoins mis à nu par la pandémie, de nouvelles méthodes de test innovantes et des études collaboratives à grande échelle apporteront, espérons-le, certaines de ces réponses.