Cellules NK : caractéristiques, fonctions, types, valeurs, valeurs

Introduction

Les cellules Natural Killer (NK) constituent un élément clé du système immunitaire, jouant un rôle essentiel dans la défense contre les infections et les maladies, notamment les cancers et les affections auto-immunes.​

Présentation des cellules NK

Les cellules Natural Killer (NK) sont un type de lymphocytes impliquées dans la réponse immunitaire innée.​ Elles sont caractérisées par leur capacité à reconnaître et à éliminer les cellules infectées ou tumorales sans nécessiter de présentation antigénique préalable.​

Ces cellules immunocompétentes sont capables de détecter les anomalies du système immunitaire et de répondre rapidement pour éliminer les menaces.​ Les cellules NK sont donc essentielles pour la surveillance du système immunitaire et la prévention des maladies.

Ils sont également impliqués dans la régulation de la réponse immunitaire adaptative et jouent un rôle important dans la prévention des infections virales et des maladies auto-immunes.​

Caractéristiques des cellules NK

Les cellules NK sont caractérisées par leur morphologie lymphoïde, leur absence de récepteurs d’antigènes spécifiques et leur expression de marqueurs de surface tels que CD56 et CD16.​

Origine et développement des cellules NK

Les cellules NK ont leur origine dans la moelle osseuse, où elles se développent à partir de cellules souches hématopoïétiques.​ Au cours de leur maturation, elles passent par différentes étapes de différenciation, acquérant progressivement leurs caractéristiques fonctionnelles.​

Les précurseurs des cellules NK migrent dans le sang périphérique, où ils maturèrent et acquièrent leur capacité cytotoxique.​ Les cellules NK matures peuvent ensuite être détectées dans le sang périphérique et les tissus lymphoïdes secondaires.​

Le développement des cellules NK est régulé par des cytokines et des chimiokines, qui contrôlent leur prolifération, leur différenciation et leur activation.​ Une compréhension approfondie de l’origine et du développement des cellules NK est essentielle pour comprendre leur rôle dans la réponse immunitaire.

Marqueurs de surface des cellules NK (CD56, CD16)

Les cellules NK expriment à leur surface des marqueurs spécifiques qui les distinguent des autres lymphocytes. Les deux marqueurs de surface les plus couramment utilisés pour identifier les cellules NK sont CD56 et CD16.​

Le marqueur CD56 est une molécule adhésive qui permet aux cellules NK de se fixer aux cellules cibles et de les détruire.​ Les cellules NK exprimant CD56 à haute densité sont généralement plus cytotoxiques que celles qui l’expriment à faible densité.​

Le marqueur CD16, également connu sous le nom de FcγRIII, est un récepteur pour les fragments Fc des immunoglobulines G.​ Les cellules NK exprimant CD16 peuvent alors lier les complexes immuns et les détruire.​

Cytotoxicité et mécanismes d’action des cellules NK

Les cellules NK exercent leur activité cytotoxique par l’intermédiaire de plusieurs mécanismes, incluant la libération de granules contenant des protéines cytotoxiques telles que la perforine et les granzymes.​

Ces protéines créent des pores dans la membrane plasmique des cellules cibles, entraînant leur lyse et leur mort. Les cellules NK peuvent également induire l’apoptose des cellules cibles par l’expression de ligands tels que le FasL et le TRAIL.​

En outre, les cellules NK peuvent produire des cytokines pro-inflammatoires telles que l’interféron-γ et le facteur de nécrose tumorale, qui contribuent à activeter d’autres cellules immunitaires et à renforcer la réponse immunitaire.​

Fonctions des cellules NK

Les cellules NK jouent un rôle crucial dans la surveillance et l’élimination des cellules anormales, cancéreuses ou infectées, ainsi que dans la régulation de la réponse immunitaire.​

Rôle dans l’immunité innée et adaptative

Les cellules NK jouent un rôle essentiel dans l’immunité innée, répondant rapidement aux infections et aux stimuli immunogènes.​ Elles reconnaissent les molécules du complexe majeur d’histocompatibilité (MHC) de classe I et les récepteurs activant la cytotoxicité, permettant ainsi la destruction des cellules ciblées.

De plus, les cellules NK interagissent avec les cellules dendritiques et les lymphocytes T, influençant la réponse immunitaire adaptative.​ Elles produisent des cytokines et des chimokines qui activent les cellules T et les macrophages, renforçant ainsi la réponse immunitaire.​

Cette interaction entre les cellules NK et le système immunitaire adaptatif permet une réponse immunitaire coordonnée et efficace contre les infections et les maladies.​

Surveillance et élimination des cellules cancéreuses

Les cellules NK jouent un rôle crucial dans la surveillance et l’élimination des cellules cancéreuses.​ Elles peuvent détecter les cellules tumorales à travers la reconnaissance de molécules de surface spécifiques, telles que les récepteurs de stress et les molécules d’adhésion.​

Une fois activées, les cellules NK peuvent détruire les cellules cancéreuses par cytotoxicité, libérant des granules contenant des perforines et des granzymes qui induisent l’apoptose des cellules ciblées.​

Cette fonction de surveillance immunologique est essentielle pour prévenir la progression des tumeurs et empêcher la formation de métastases.​ Les cellules NK jouent ainsi un rôle clé dans la prévention et le traitement des cancers.​

Défense contre les infections virales

Les cellules NK jouent un rôle essentiel dans la défense contre les infections virales, en particulier lors des primo-infections.​ Elles peuvent reconnaître les cellules infectées par des virus à travers la détection de molécules de surface virales ou de molécules d’alerte produites par les cellules hôtes.​

Une fois activées, les cellules NK peuvent détruire les cellules infectées par des virus, limitant ainsi la propagation de l’infection.​ Elles peuvent également sécréter des cytokines, telles que l’interféron-γ, qui renforcent la réponse immunitaire antivirale.​

La réponse des cellules NK aux infections virales est rapide et efficace, ce qui leur permet de jouer un rôle clé dans la protection de l’hôte contre les infections virales aiguës et chroniques.​

Types de cellules NK

Les cellules NK peuvent être divisées en deux sous-populations ⁚ les cellules NK circulantes et tissulaires, avec des propriétés et des fonctions distinctes dans le système immunitaire.​

Cellules NK circulantes et tissulaires

Les cellules NK circulantes sont présentes dans le sang périphérique et jouent un rôle crucial dans la surveillance du système immunitaire.​ Elles sont capables de migrer vers les sites d’infection ou de tumeur pour exercer leurs fonctions cytotoxiques.​

Les cellules NK tissulaires, quant à elles, résident dans les tissus et les organes, où elles exercent une fonction de surveillance locale.​ Elles sont impliquées dans la défense contre les infections et les tumeurs à un niveau local.​

Ces deux sous-populations de cellules NK ont des profils de surface et des fonctions différentes, mais elles travaillent ensemble pour assurer une défense efficace contre les agents pathogènes et les cellules tumorales.​

Cellules NK matures et immatures

Les cellules NK matures sont les cellules fonctionnellement compétentes qui ont atteint leur maturité après une différenciation à partir des précurseurs hématopoïétiques dans la moelle osseuse.​

Ces cellules expriment les marqueurs de surface CD56 et CD16, et possèdent une capacité cytotoxique élevée contre les cellules ciblées.​

Les cellules NK immatures, quant à elles, sont les précurseurs des cellules NK matures.​ Elles sont présentes dans la moelle osseuse et le sang périphérique, et nécessitent une maturation supplémentaire pour acquérir leurs fonctions cytotoxiques.​

La transition des cellules NK immatures à matures est régulée par des signaux de croissance et de différenciation spécifiques, qui permettent aux cellules NK de acquérir leurs propriétés fonctionnelles.​

Valeurs de référence des cellules NK

Les valeurs de référence des cellules NK varient en fonction de l’âge, du sexe et de la méthode d’analyse, mais généralement, elles représentent 5-15% des lymphocytes circulants.​

Valeurs normales en hématologie

En hématologie, les valeurs normales des cellules NK sont définies comme suit ⁚

• chez les adultes, la fréquence des cellules NK est de 5-15% des lymphocytes circulants, avec une moyenne de 10%;
• chez les enfants, la fréquence des cellules NK est légèrement plus élevée, allant de 10-20% des lymphocytes circulants;
• les valeurs absolues des cellules NK sont également importantes, avec une moyenne de 200-400 cellules/μL chez les adultes;
• certaines études ont également défini des valeurs de référence spécifiques pour les sous-populations de cellules NK, telles que les cellules NK CD56bright et CD56dim.

Ces valeurs de référence sont importantes pour interpréter les résultats des analyses de laboratoire et diagnostiquer les anomalies du système immunitaire.

Variations des valeurs en fonction de l’âge et de la pathologie

Les valeurs des cellules NK varient en fonction de l’âge et de la pathologie ⁚

• chez les nouveau-nés, les valeurs des cellules NK sont plus élevées qu’chez les adultes, reflétant leur rôle important dans la défense immunitaire néonatale;
• avec l’âge, les valeurs des cellules NK diminuent, ce qui peut contribuer à la perte de fonction immunitaire;
• certains patients atteints de cancers, d’infections virales ou d’affections auto-immunes présentent des valeurs anormales des cellules NK, qui peuvent être utilisées comme biomarqueurs pour le diagnostic et la surveillance;
• dans certaines pathologies, telles que l’insuffisance rénale chronique, les valeurs des cellules NK peuvent être modifiées, nécessitant une adaptation des valeurs de référence.​

Ces variations doivent être prises en compte lors de l’interprétation des résultats des analyses de laboratoire.