vignette|Reconstitution en 3D d'un lymphocyte B. On peut voir les prolongements cytoplasmiques qui servent au lymphocyte à se déplacer sur la paroi des vaisseaux sanguins.
Les lymphocytes B sont un type de globules blancs du sous-groupe des lymphocytes intervenant dans la composante humorale de la réponse immunitaire adaptative. Ce sont des cellules qui produisent des anticorps, soit secrétés dans le sang, soit insérés dans la membrane cellulaire où ils font partie des récepteurs des lymphocytes B.
Leur importance est capitale dans le fonctionnement de l'organisme : les vaccins activent les lymphocytes B, les thérapies de blocage des points de contrôle du cancer sont produites à l’aide de lymphocytes B, et les carences en lymphocytes B ont des conséquences importantes. On a récemment montré que ces cellules jouent aussi un rôle important dans la performance musculaire. Chez des souris dépourvues de ces cellules, la force et l’endurance diminuent, en lien avec une baisse de glutamate produit par le foie, un acide aminé essentiel au bon fonctionnement des mitochondries et du muscle squelettique..
Historique Les cellules B sont un sujet de fascination depuis au moins les années 1800, lorsque les premiers anatomopathologistes observaient des foyers de figures mitotiques dans les tissus lymphoïdes qu'ils appelaient centres germinaux. La notion d'une branche humorale à l'immunité est issue des travaux d'Ehrlich, 1908, et ses contemporains étudiant les cellules B au début des années 1900. Les efforts visant à comprendre comment nous pourrions fabriquer des anticorps à partir de cellules B contre presque n’importe quelle surface étrangère tout en évitant généralement de les fabriquer contre nous-mêmes ont conduit à la théorie de la sélection clonale de Frank Macfarlane BurnetBurnet, F.M. (1960). Immunological recognition of self. Nobel Lecture, December 12, 1960, https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1960/Burnet/lecture/.. Cela a été suivi par la définition moléculaire de la manière dont une diversité d'immunoglobulines peut apparaître par réarrangement génique dans les cellules B en développementTonegawa, Susumu. "Somatic generation of immune diversity." Nobel Lectures: Physiology or Medicine 1981–1990 (1993): 381-405.. Les processus dépendants du gène activant la recombinaison V(D)J de l'immunoglobuline dans les cellules B en développement sont maintenant connus pour être capables de générer une énorme quantité de diversité d'anticorps (en théorie, au moins 1016 variantes possibles).
« B » est l’abréviation de « bourse de Fabricius », un organe des oiseaux dans lequel les cellules B sont produites et arrivent à maturité, et non celle de la moelle osseuse (en anglais : bone marrow) dans laquelle les cellules B sont produites chez tous les autres vertébrés, notamment chez l'humain.
Susumu Tonegawa a obtenu le Prix Nobel de physiologie ou médecine en 1987 pour avoir démontré de quelle manière les cellules B créent une énorme diversité d'anticorps au départ d'un petit nombre de gènes.
En 2026, on a montré, chez la souris, que ces cellules jouent aussi un rôle important dans la performance musculaire. Les souris privées de ces cellules, voient leur force et leur endurance diminuer, en lien avec une chute de la production de glutamate par le foie. Or cet acide aminé et vital pour les mitochondries et donc le muscle squelettique..
Description Les lymphocytes B sont des lymphocytes participant à la réponse immunitaire adaptative (propre aux vertébrés), c'est-à-dire qu'un lymphocyte B donné ne peut réagir que contre un antigène précis. Cette spécificité est donnée par le récepteur des lymphocytes B, complexe membranaire similaire au TCR des lymphocytes T. Le récepteur des cellules B est également issu d'une recombinaison V(D)J.
Les cellules B sont des lymphocytes qui jouent un grand rôle dans l'immunité humorale (par opposition à l'immunité cellulaire).
Le corps humain produit des centaines de milliers de types différents de cellules B, et chaque type a sur sa membrane un récepteur des lymphocytes B particulier, qui se liera à un antigène particulier ; à chaque instant des millions de cellules B circulent dans le sang et la lymphe, sans produire d'anticorps.
L'immunité humorale (la création d'anticorps circulant dans le plasma et la lymphe) implique l'activation des cellules B. L'activation cellulaire peut être mesurée au moyen de la technique ELISPOT ou de cytométrie en flux (FACS) qui peut déterminer le pourcentage de cellules B sécrétant n'importe quel anticorps particulier.
Les cellules B se caractérisent sur le plan immunohistochimique par la présence de CD79b, (chaine d'immunoglobine transmembranaire qui est un composant du récepteur des lymphocytes B sur leur membrane plasmique).
Recombinaison V(D)J des immunoglobulines La recombinaison V(D)J a lieu dans la moelle osseuse et est indépendante de l’antigène. A la différence de la commutation isotypique et la maturation d'affinité des immunoglobulines qui sont dépendantes de l'antigène et qui a lieu dans la zone claire du centre germinatif.
Les anticorps sont composés de chaînes de protéines lourdes et légères, chaque type contenant une partie constante (C) et une partie variable (V). Les gènes codant ces chaînes légères ou lourdes se situent à différents endroits du génome. Chaîne lourde (μ, δ, γ1, γ2, γ3, γ4, α1, α2, ε) , gènes localisés sur le chromosome 14 Chaîne légère kappa (κ), gènes localisés sur le chromosome 2 Chaîne légère lambda (λ), gènes localisés sur le chromosome 22 NB : il y a donc deux allèles de chaque gène, puisque le génome humain est diploïde.
Les régions V sont codées par des gènes qui comportent trois types de segments. Par exemple, le locus de la chaîne lourde contient environ 50 gènes Variables (V), 30 gènes de Diversité (D) 6 gènes de Jonction (J) et 9 gènes C (Constant), ce qui donne V x D x J = 50 x 30 x 6 = . Les gènes codant les chaînes légères possèdent également de nombreux segments V et J, mais aucun gène D. La recombinaison entre les fragments VDJ permet de générer environ 2 x >106 combinaisons possibles : 9000 x 320 (120 possibilités pour la chaîne légère lambda (λ) + 200 pour la chaîne légère kappa (κ)).
Dans les lymphocytes B en développement, la première recombinaison à avoir lieu se fait entre un segment D et un segment J d’un locus de chaîne lourde. Toute la chaîne d’ADN située entre ces deux segments est éliminée. Cette recombinaison D-J est suivie par la jonction d’un segment V venant d’un locus en amont du gène DJ nouvellement formé. Cette fois encore, tout le locus situé auparavant entre le segment V et le DJ est éliminé du génome. Lors de la transcription du gène, l’ARN messager contient la région VDJ recombinee de la chaine lourde, ainsi que les segments constants mu et delta (Cμ et Cδ). Ce premier transcrit subit des modifications post-transcriptionelles classiques (polyadénylation, epissage des introns) et un épissage alternatif conduisant des gènes codant les segments constants. La traduction de cet ARNm produit la chaîne lourde Ig μ.
Les locus des gènes codant les chaînes légères kappa (κ) et lambda (λ) réarrangent d’une façon très similaire, à ceci près que les chaînes légères sont dépourvues de segment D. En d’autres termes, la première étape de la recombinaison des chaînes légères concerne les segments V et J pour former un complexe VJ, avant l’addition du segment constant de la chaîne légère lors de la transcription. La traduction de l’ARNm épissé des chaînes kappa ou lambda produit des chaînes légères Ig κ ou Ig λ.
L’assemblage de deux chaînes lourdes Ig μ et de deux chaînes légères conduit à la formation de la forme membranaire de l’immunoglobuline IgM exprimée à la surface des lymphocytes B, le récepteur des lymphocytes B. L’assemblage d’une chaîne légère avec une chaîne lourde forme un paratope unique. chaque Ig est donc bivalent.
Remarques La formation d’immunoglobulines d’autres isotypes est liée à la commutation isotypique, et non à la recombinaison VDJ. Le terme « immunoglobuline » recouvre ici les protéines constituant le récepteur des lymphocytes B ainsi que les différents types d'anticorps. Il ne s'agit pas du « domaine immunoglobuline ».
Différents types de lymphocyte B Il y a plusieurs types de cellules B : les cellules B naïves, qui n'ont encore jamais rencontré leur antigène de prédilection ; les plasmocytes sécrètent des anticorps qui se chargent de la neutralisation des antigènes en se liant à ceux-ci afin qu'ils deviennent des proies plus faciles pour les phagocytes (opsonisation) ; les cellules B à mémoire sont formées spécifiquement contre les antigènes rencontrés lors de la réponse immunitaire primaire ; comme elles peuvent vivre longtemps, ces cellules peuvent réagir rapidement lors d'une seconde exposition à leur antigène spécifique ; les cellules B régulatrices (appelées Breg pour regulatory B cells) ont été décrites récemment. Elles contrôlent l’inflammation auto-immune et sont mises en évidence dans divers modèles de tolérance telles que la transplantation, la grossesse, ou encore des infections par un parasite extracellulaire comme les helminthes. Des traitements médicamenteux sont capables d'augmenter ce potentiel régulateur Influence of drug molecules on regulatory B cells Amrouche, K., Jamin, C. 2016 Clinical Immunology Berthelot, Jean-Marie; Jamin, Christophe; Amrouche, Kahina; Le Goff, Benoit; Maugars, Yves; Youinou, Pierre (2013). "Regulatory B cells play a key role in immune system balance". Joint Bone Spine. 80 (1): 18–22. . doi:10.1016/j.jbspin.2012.04.010.B-lymphocyte regulators: Major agents of immunity balance | [Les lymphocytes B régulateurs: Des acteurs majeurs de l'équilibre immunitaire] 2012 Revue du Rhumatisme (Édition Française)Berthelot, Jean-Marie; Jamin, Christophe; Amrouche, Kahina; Le Goff, Benoit; Maugars, Yves; Youinou, Pierre .
Circulation des lymphocytes B et rencontre avec l'antigène redresse=1.25|vignette|Réponses à l'activation des lymphocytes B. Après avoir été produite dans la moelle osseuse, les lymphocytes B circulants spécifiques de d'un antigène (bleus), avec une densité de 1/10000 à 1/1000000, pénètrent et examinent un ganglion lymphatique drainant les antigènes. Une cellule B rencontre un antigène opsonisé (revêtu de complément) affiché par les cellules dendritiques folliculaires (FDC) et reçoit les signaux de ses récepteurs spécifiques (BCR) et du récepteur du complément 2 (CR2). L'activation implique une régulation positive des molécules de surface, un traitement d'internalisation de l'antigène et (dans le cas d'antigènes contenant des protéines) une présentation sous forme de complexes peptidiques du CMH de classe II (MHCIIpep) et une entrée dans G1 du cycle cellulaire. Si l’antigène engage plusieurs BCR et/ou corécepteurs sur la cellule B, une réponse proliférative T-indépendante (TI) s’ensuit. Les antigènes contenant des protéines moins complexe entraînent des réponses T-dépendantes (TD), dans lesquelles les lymphocytes B dépendent des signaux des lymphocytes T auxiliaires pour proliférer. La phase de prolifération est suivie d'une différenciation en plasmocytes à vie courte (SLPC), en cellules B du centre germinal (GC) et/ou en cellules B à mémoire (Bmem). La différenciation relative entre ces états distincts varie et dépend de l'intégration des signaux reçus par les lymphocytes B, notamment via le BCR, les co-récepteurs et l'aide des lymphocytes T. Les cellules B du centre germinatif adoptent une morphologie dendritique qui peut faciliter la rencontre avec les antigènes et la discrimination par affinité. Les cellules B du centre germinatif donnent naissance à davantage de plasmocytes à vie courte , de cellules B à mémoire et de plasmocytes à vie longue (LLPC).