Thymus

Thymus

Situé dans le thorax, le thymus est un organe dédié à la maturation des thymocytes. Les thymocytes ne possèdent aucune caractéristique des lymphocytes T lorsqu’ils pénètrent dans le thymus, et en ressortent après avoir acquis l’ensemble des propriétés des lymphocytes T matures, notamment leur TCR. Il s’opère également une double-sélection (positive et négative, voir ontogenèse des lymphocytes T) assurant que les lymphocytes T matures repassant dans la circulation systémique soient à la fois efficaces et inoffensifs.

On distingue deux zones principales dans le thymus, chacune avec des populations cellulaires et des fonctions distinctes.

• Zone corticale : on y retrouve principalement des thymocytes immatures double-négatifs au sein des cellules endothéliales thymiques corticales (cTEC).
• Zone médullaire : on y trouve des thymocytes matures simple-positifs au sein des cellules endothéliales thymiques médullaires (mTEC).

Les cellules épithéliales thymiques (mTEC et cTEC) expriment de fortes quantités de HLA de classe I et II à leur surface. Ils sont le support de la sélection positive et négative des lymphocytes T (voir ontogenèse des lymphocytes T).

Entre les deux zones, la jonction cortico-médullaire est la zone par laquelle entrent les précurseurs des lymphocytes T très immatures en provenance de la moelle osseuse et sortent les thymocytes matures à la fin du processus de maturation.

Maturation des lymphocytes T

Les lymphocytes T subissent un processus de maturation (voir ontogenèse des lymphocytes T) avant de pouvoir exercer leurs fonctions cytotoxiques (lymphocyte T CD8+) ou auxilliaires (lymphocyte T CD4+).

Sélection des lymphocytes T

• via les molécules HLA de l’individu  = restriction au CMH.
  Il s’agit de l’étape de sélection positive qui a lieu dans le cortex thymique : le thymocyte va survivre et continuer sa maturation s’il reconnait :

  - une molécule HLA de classe I : il devient alors un lymphocyte T CD8+.

  - une molécule HLA de classe II : il devient alors un lymphocyte T CD4+.

Autrement dit, les lymphocytes T ne reconnaissant pas les molécules HLA de l’individu sont « perdus » (dégénérescence du clone par apoptose en l’absence de signaux de survie). C’est un ingénieux système d’économie d’énergie du système immunitaire ! En effet, un lymphocyte T dont TCR ne reconnait pas les molécules HLA de l’individu ne pourra jamais être activé, il est préférable de supprimer ces clones inutiles.

• via des peptides du soi présentés par les molécules HLA = tolérance au soi
  Il s’agit de l’étape de sélection négative qui a lieu dans la médulla thymique.
  Les cellules du thymus ont la particularité d’exprimer l’ensemble des protéines pouvant être synthétisées dans l’organisme, puis de les enchâsser dans leurs molécules HLA. Le thymocyte va recevoir des signaux de mort s’il reconnait avec une trop forte affinité un complexe [HLA-peptide du soi], provoquant l’arrêt de la maturation et sa mort.

Ce qu’il faut retenir

Le thymus est l’organe dédié à la maturation des lymphocytes T, dont l’étape cruciale est l’acquisition d’un TCR fonctionnel. Il s’y opère également une étape de double sélection positive et négative permettant à la fois :

• de stopper la production de lymphocytes T inutiles car ils ne reconnaitraient pas de molécule HLA du soi
• d’éviter la mise en circulation de clones auto-réactifs.

Dans le contexte de la greffe les lymphocytes T peuvent donc être réactifs envers :

• des molécules HLA différentes de celui de l’individu (mécanisme d’alloréactivité directe)
• des peptides différents du soi (mécanisme d’alloréactivité indirecte)