Réaction du centre germinatif et maturation de l'affinité des anticorps

Le centre germinatif est une structure anatomique transitoire qui se forme dans les organes lymphoïdes secondaires lors des réponses immunitaires humorales T-dépendantes. En son sein, les lymphocytes B en prolifération mutent de manière itérative leurs gènes d'immunoglobulines et sont en compétition pour des signaux de survie, de sorte que les variants se liant plus fortement à l'antigène sont préférentiellement sélectionnés. Ce processus cyclique de mutation et de sélection, appelé maturation de l'affinité, augmente progressivement l'affinité moyenne de la réponse en anticorps et génère des lymphocytes B mémoire et des plasmocytes à longue durée de vie.

Definition

La réaction du centre germinatif est un processus T-dépendant, induit par l'antigène, au cours duquel les lymphocytes B activés prolifèrent et subissent une hypermutation somatique dans les follicules lymphoïdes, puis sont sélectionnés sur la base de l'affinité de leur récepteur de lymphocyte B ; la maturation de l'affinité est l'augmentation résultante de l'affinité moyenne des anticorps au cours de la réponse.

Scope

Ce sujet aborde la structure et la dynamique du centre germinatif, le cycle des zones sombre et claire, le rôle des lymphocytes T auxiliaires folliculaires et des cellules dendritiques folliculaires, ainsi que le mécanisme de maturation de l'affinité des anticorps. Il s'agit d'une entrée de référence mécanistique dans le cadre de l'immunité adaptative et ne constitue pas une directive clinique.

Core questions

• Comment un centre germinatif est-il organisé, et que se passe-t-il dans ses zones sombre et claire ?
• Comment la mutation et la sélection itératives augmentent-elles l'affinité des anticorps ?
• Quels rôles jouent les lymphocytes T auxiliaires folliculaires et les cellules dendritiques folliculaires dans la sélection ?
• Comment les centres germinatifs donnent-ils naissance aux lymphocytes B mémoire et aux plasmocytes à longue durée de vie ?

Key concepts

• Zone sombre (prolifération et hypermutation somatique)
• Zone claire (sélection)
• Réentrée cyclique entre les zones
• Sélection basée sur l'affinité
• Aide des lymphocytes T auxiliaires folliculaires
• Cellules dendritiques folliculaires et présentation de l'antigène
• Production de lymphocytes B mémoire et de plasmocytes à longue durée de vie
• Maturation de l'affinité

Mechanisms

Après une activation T-dépendante, les lymphocytes B spécifiques de l'antigène colonisent les follicules et établissent des centres germinatifs dotés de deux compartiments fonctionnels. Dans la zone sombre, les lymphocytes B (centroblastes) prolifèrent rapidement et introduisent des mutations ponctuelles dans leurs gènes variables d'immunoglobulines par hypermutation somatique. Ces cellules se déplacent ensuite vers la zone claire (en tant que centrocytes), où elles capturent l'antigène présenté sur les cellules dendritiques folliculaires et le présentent aux lymphocytes T auxiliaires folliculaires ; les lymphocytes B dotés de récepteurs de plus haute affinité acquièrent et présentent davantage d'antigène, reçoivent une aide plus forte et sont préférentiellement sélectionnés pour survivre et réintégrer la zone sombre pour de nouveaux cycles de mutation et de sélection. Au cours de cycles successifs, cela augmente l'affinité moyenne de la population répondeuse — la maturation de l'affinité — et produit des lymphocytes B mémoire ayant subi un changement de classe et des plasmocytes sécréteurs d'anticorps à longue durée de vie [victora-2012][klein-dalla-favera-2008][crotty-2014]. La dérégulation de ce même environnement prolifératif et mutationnel est liée à l'origine de plusieurs lymphomes à cellules B [klein-dalla-favera-2008][victora-2022].

Clinical relevance

La biologie du centre germinatif est à la base des réponses en anticorps de haute affinité et durables recherchées par les vaccins, et ce même environnement est pertinent pour la formation d'autoanticorps et pour l'origine des lymphomes dérivés du centre germinatif. Cette entrée décrit des mécanismes à des fins de référence et d'éducation et ne constitue pas une base pour le diagnostic ou le traitement d'un individu.

History

Les centres germinatifs ont été décrits histologiquement bien avant que leur fonction ne soit comprise. Les travaux des dernières décennies les ont établis comme le site de l'hypermutation somatique et de la sélection basée sur l'affinité, et l'imagerie intravitale a clarifié le mouvement dynamique et cyclique des lymphocytes B entre les zones sombre et claire, remplaçant les modèles statiques par une image de compétition itérative pour l'aide des lymphocytes T [victora-2012][victora-2022].

Debates

Comment les lymphocytes B mémoire et les plasmocytes sont-ils sélectionnés à partir du centre germinatif ?

Les signaux qui déterminent si un lymphocyte B du centre germinatif sort en tant que cellule mémoire ou en tant que plasmocyte à longue durée de vie, et comment l'affinité influence ce choix, restent incomplètement résolus et sont activement étudiés.

Key figures

• Gabriel Victora
• Michel Nussenzweig
• Ulf Klein
• Riccardo Dalla-Favera
• Shane Crotty

Seminal works

• victora-2012
• klein-dalla-favera-2008
• crotty-2014

Frequently asked questions

Qu'est-ce que la maturation de l'affinité ?

La maturation de l'affinité est l'augmentation de la force de liaison moyenne des anticorps au cours d'une réponse ; elle résulte de cycles répétés de mutation des gènes d'anticorps suivis par la sélection des lymphocytes B dont les récepteurs se lient le plus fortement à l'antigène.

Pourquoi les centres germinatifs sont-ils divisés en une zone sombre et une zone claire ?

Les deux zones séparent les étapes de la réaction : les lymphocytes B prolifèrent et mutent leurs gènes d'anticorps dans la zone sombre, puis se déplacent vers la zone claire pour être testés pour la liaison à l'antigène et sélectionnés pour la survie, après quoi les cellules de plus haute affinité peuvent revenir pour de nouveaux cycles.