Cellules tueuses naturelles (NK) : ce qu'elles sont et leurs fonctions

Dans les années 1970, un type de lymphocyte a été décrit avec la capacité de lyser les tumeurs sans avoir besoin d’être préalablement sensibilisé ou stimulé, comme le font d’autres lymphocytes tels que les lymphocytes T cytotoxiques. La façon dont ces cellules réagissent, connues sous le nom de cellules tueuses naturelles (NK), a été appelée réactivité cytotoxique naturelle.

Celles-ci représentent l’un des trois groupes de lymphocytes du système immunitaire, en dehors des cellules T et B. Contrairement à ces dernières, les cellules NK appartiennent au système immunitaire inné et font partie de la première ligne de défense contre un large éventail de pathogènes.

Ensuite, nous analyserons en profondeur ce qu’elles sont et leurs différentes fonctions.

Que sont les cellules tueuses naturelles ?

Ce sont des lymphocytes du système immunitaire inné qui contrôlent divers types de tumeurs et d’infections microbiennes en limitant leur propagation et les dommages tissulaires ultérieurs (Vivier et al., 2008). Elles sont les principaux médiateurs des réponses antivirales et antitumorales de l’organisme.

Les cellules tueuses naturelles sont les premières à réagir aux agents pathogènes, entrant en action avant que les cellules T ne soient invoquées.

Comme leur nom l’indique, les cellules tueuses naturelles sont “naturellement” cytotoxiques et, contrairement aux lymphocytes T, ne nécessitent pas d’exposition préalable à l’antigène pour déclencher leurs effets antitumoraux (Abel et al., 2018). Ainsi, elles peuvent détruire les cellules tumorales spontanément, c’est-à-dire sans avoir été préalablement sensibilisés.

Ces lymphocytes sont abondants dans certaines muqueuses et dans l’interstitium des capillaires pulmonaires, alors que leur nombre est plus faible dans les ganglions lymphatiques. Ils ont également été identifiés dans le tractus gastro-intestinal, le foie, la rate et le sang périphérique, où ils correspondent à 5 à 15 % des lymphocytes circulants (Bueno et Cadavid, 2004).

Activation des cellules tueuses naturelles

L’activation des cellules NK est régulée par un ensemble complexe de signaux reçus des récepteurs qu’elles expriment. En général, elles peuvent être activées par (Taborda et al., 2014) :

• Diminution de l’expression des antigènes leucocytaires humains (HLA) à la surface de la cellule cible, réduisant les signaux inhibiteurs reçus par les récepteurs KIR.
• Molécules exprimées sur des cellules anormales qui sont reconnues par des récepteurs naturels de cytotoxicité.
• Cellules avec des anticorps IgG liés à la membrane plasmique, par un mécanisme appelé cytotoxicité cellulaire médiée par les anticorps.
• Interaction avec les cellules dendritiques.

Les cellules NK ont besoin d’au moins deux signaux pour s’activer. Non seulement la diminution de l’expression HLA induit l’activation de ces cellules, mais les signaux des autres récepteurs sont également nécessaires, qui participent à la somme des signaux qui définissent l’activité des cellules NK (Carrington et Alter, 2012).

Une fois activées, les cellules tueuses naturelles libèrent des perforines et des granzymes, induisant la rupture de la membrane cellulaire de la cellule ennemie. Les perforines sont des protéines qui s’intègrent dans la membrane provoquant la formation de pores et leur rupture consécutive. De leur côté, les granzymes pénètrent dans la cellule et induisent l’apoptose (mort cellulaire programmée).

Fonctions des cellules NK

Les fonctions les plus remarquables de ce groupe de lymphocytes sont les suivantes.

Cytotoxicité

Il s’agit d’un type de réaction immunitaire dans laquelle une cellule ou un microbe est recouvert d’anticorps et est détruit par les globules blancs. La fonction cytotoxique est la plus reconnue des cellules NK et elles l’exercent sur les cellules tumorales, les cellules transformées par des virus, les cellules infectées par des bactéries et d’autres agents pathogènes.

Cette fonction s’effectue en trois étapes :

• Reconnaissance des cellules cibles
• Contact avec les cellules cibles et formation de synapses immunologiques.
• Mort cellulaire cible induite par les cellules NK.

Sécrétion de cytokines

Même lorsque la fonction principale associée aux cellules NK est la cytotoxicité, dans le cas de leur activité antimicrobienne, la fonction de sécrétion de cytokines est fondamentale (Sepúlveda et Puente, 2000). Les cytokines sont des protéines cruciales pour contrôler la croissance et l’activité d’autres cellules du système immunitaire et des cellules sanguines.

Fonctions antitumorales

Les cellules NK peuvent détecter des changements dans l’expression de surface des antigènes leucocytaires humains, ce qui les qualifie clairement pour détecter les cellules qui ont subi une transformation maligne.

L’activité antitumorale de ces cellules est vraiment importante. Une faible activité cytotoxique des cellules NK a été démontrée dans une étude comme étant en corrélation avec un risque accru de cancer (Imai et al., 2000).

Fonction de régulation

Les cellules tueuses naturelles peuvent réguler les réponses immunitaires adaptatives, telles que la génération de réponses antivirales précoces et à long terme des lymphocytes T. De plus, ils peuvent augmenter ou diminuer les réponses immunitaires et produire des facteurs stimulant les colonies de granulocytes-macrophages (Schuster et al., 2016).

Pour conclure, les cellules NK sont la première ligne de défense de notre système immunitaire contre différents antigènes qui peuvent nous nuire. Sa tâche la plus importante est la défense contre les infections, les virus et les tumeurs grâce à ses deux fonctions principales : la cytotoxicité et la sécrétion de cytokines.