Cytokine - Définition

Exemples de cytokines

• Les lymphokines ou monokines (termes obsolètes).
• Les chémokines.
• Les interleukines.
• Certains facteurs de croissance qui, en se liant à des récepteurs de la surface membranaire, vont stimuler la division cellulaire partagent de nombreuses propriétés communes avec les cytokines.

Ne pas confondre Cytokine et hormone

Les cytokines se distinguent des hormones par quatre principes fondamentaux

• Les sources :

Les cytokines sont sécrétées par plusieurs types cellulaires. Les hormones quant à elles sont sécrétées par un seul type de cellule spécialisée et localisée.

• Les cibles :

Les cellules principalement ciblées par les cytokines sont nombreuses et incluent les cellules hématopoïétiques, alors que dans le cas des hormones, celles-ci sont plus spécifiques de leurs cellules cibles. On dit que les cytokines ont un effet pléiotrope (de pleio, plusieurs et tropos, changement) car elles influent sur des cellules très différentes et induisent des changements divers.

• Les activités :

Les cytokines ont un large spectre d’activité. Il existe même une forte redondance. Quant aux hormones, elles ont essentiellement une activité unique ou plus restreinte.

• Les modes d’action :

Les hormones ont un mode d’action endocrine (agissent à distance après avoir été véhiculées par le sang), alors que pour les cytokines il est multiple : paracrine, autocrine juxtacrine et endocrine.

Cytokines et système immunitaire

Les cytokines sont produites en réponse soit à des microbes, soit à des antigènes. Une fois qu'elles ont répondu à l'antigène, elles stimulent les cellules chargées du développement des défenses immunitaires.

Elles stimulent la croissance et la différenciation des lymphocytes.

Exemples de cytokines qui médient et régulent l'immunité innée : TNF (tumor necrosis factor ; par exemple le TNFα) ou l'interleukine 1 (IL1).

Cytokines et grippe

Le virus H5N1 hautement pathogène de la grippe aviaire, comme le H1N1 responsable de la grippe espagnole de 1918-1919, déclenchent chez l'homme (non vacciné ni immunisé) comme chez l'animal (non vacciné ni immunisé) une réaction anormalement vive du système immunitaire. La sécrétion de cytokines est si brutale et importante qu'au lieu de réguler l'inflammation elle provoque des défaillances organiques parfois mortelles. Cela arrive également lors de certaines "grippes malignes" où une production très abondante de cytokines provoque par exemple un œdème aigu du poumon, lequel perd alors de son élasticité et donc de sa fonctionnalité. L'expression «tempête de cytokines» décrit ce phénomène.

Début 2003, l’équipe de Robert WEBSTER a montré que le H5N1 déjouait une des fonctions du système immunitaire qui est la «réponse cytokine».
S.H. Seo et al. ont montré en 2004 que la résistance du virus A(H5N1)HP à l’activité antivirale des cytokines était liée à la présence du gène NS1 et plus précisément à l’acide glutamique en position 92 de la séquence d’acides aminés. Des porcs expérimentalement infectés avec un virus recombinant reconstitué par génétique inverse, porteur du gène de la protéine non structurale (NS1) du virus A(H5N1) isolé à Hong Kong, ont développé une grippe cliniquement plus sévère que lors d'une infection par le virus "sauvage".

De plus, les études in vitro sur culture de cellules pulmonaires porcines infectées montrent que l’adjonction au milieu de culture d’interféron alpha, gamma et de facteur nécrose tumorale alpha, n’altère pas la réplication du virus A(H5N1).

En 2007, l'autopsie d’un fœtus (atteint par le H5N1) d’une femme chinoise de 24 ans, morte du H5N1 HP neufs jours après les premiers symptômes, a révélé la présence de virus H5N1 dans le placenta et le foie du fœtus, mais surtout dans ses poumons où il a cependant provoqué moins de dégâts que dans ceux de la mère. L'étude suggère que ces faibles dommages puissent être expliqués par l’immaturité du système immunitaire du fœtus, qui n'a pas produit de tempête de cytokines et chemokines face au virus.

Il semble exister néanmoins des oiseaux (ex : canards) porteurs asymptomatiques chez lesquels le virus ne déclenche pas cette «tempête de cytokines». Il serait intéressant de comprendre comment ils s'en protègent.

Chez l'homme, ce phénomène semble toucher plus particulièrement les jeunes et les adultes dans la pleine force de l'âge, ce qui expliquerait que les enfants et les personnes âgées aient été moins touchés par la grippe espagnole et le sont aussi moins par le H5N1 depuis son apparition en 1997 et son extension en 2003.

On ne connaît que deux virus, caractérisés tous deux par une particularité génétique, capables de produire de tels dégâts et si rapidement : le H1N1 de 1918 et les variants H5N1 HP récemment apparus. Les personnes âgées développent souvent des formes pneumoniques avec surinfections. La femme enceinte peut en mourir ou avorter. Une étude rétrospective a montré que les fœtus et embryons qui ont survécu à la pandémie de 1918 chez des mères ayant contracté le virus semblent en avoir gardé des séquelles durables mais la responsabilité des cytokines n'a pas été étudiée pour l'embryon ou le fœtus.

(Source : Menno de Jong, Nat. Med., oct 2006)