Les cellules du système immunitaire (lymphocytes, cellules dendritiques, cellules phagocytaires) proviennent du système hématopoïétique qui, à l’âge adulte, est situé dans la moelle osseuse.
Les lymphocytes T se différencient dans le thymus au cours d’une série d’étapes impliquant migration cellulaire, division, différenciation/spécification, sélection et migration des cellules matures vers les organes lymphoïdes secondaires. L’organe thymique est généré à partir de cellules souches épithéliales situées dans l’endoderme pharyngé. Les gènes clés de ce programme ont été identifiés. Les progéniteurs, selon un programme moléculaire non encore élucidé, donnent naissance aux cellules épithéliales du cortex et de la médulla. La différenciation du thymus implique un cross talk entre précurseurs lymphocytaires, cellules dendritiques et cellules épithéliales. La connaissance fine de ces communications intercellulaires est un défi important dont un but pourrait être la capacité d’amplifier ou de régénérer les fonctions thymiques. Cependant, le thymus est doté d’une horloge temporelle qui conduit à son involution, phénomène dont nous ne connaissons pas à ce jour les mécanismes moléculaires mais dont on peut penser qu’il fut sélectionné lors de l’évolution comme sécurité contre des risques excessifs de leucémogenèse lymphocytaire et/ou d’auto-immunité. Les facteurs clés inducteurs de la spécification des précurseurs des lymphocytes T et B et leur agencement hiérarchique sont aujourd’hui connus ; leur action est progressive au cours de la lymphopoïèse thymique (lymphocytes T) ou médullaire (lymphocytes B). Les événements de sélection de faible affinité dite « positive » (par reconnaissance de peptides du soi à faible affinité) puis « négative » (par reconnaissance de peptides du soi à forte affinité) ont retenu l’attention des immunologistes depuis de nombreuses années. Ils ont notamment conduit à identifier le rôle de la protéine AIRE dans l’induction « ectopique » d’expression de protéines tissulaires au sein des cellules de la médulla. Cela permet de présenter aux lymphocytes T une large gamme de peptides du soi. La production des lymphocytes T nécessite chez l’homme plus de trois mois, un temps long dont les étapes – telles qu’elles peuvent être analysées chez la souris par microscopie vitale fonctionnelle – ne sont encore que bien imparfaitement connues. Il s’agit d’une question essentielle dont l’enjeu pourrait être de réduire les risques inhérents à l’absence de production de lymphocytes T chez l’homme pendant une phase longue après allogreffe de cellules souches hématopoïétiques.
