Immunologie néonatale et greffe de sang de cordon

Neonatal immunology and cord blood transplantation

Laboratoire d’immunovirologie et de recherche sur le sang de cordon, Centre de cancérologie Charles-Bruneau, Centre de recherche, Hôpital Sainte-Justine, Université de Montréal, Montréal (Québec), Canada
Service d’Hématologie-Oncologie, CHU Sainte-Justine, 3175, chemin de la Côte-Sainte-Catherine, Montréal, Québec, H3T 1C5 Canada

^* michel.duval@umontreal.ca

Résumé

La fréquence et la sévérité des infections néonatales sont généralement attribuées à une immaturité du système immunitaire du nouveau-né. Puisqu’il n’a jamais rencontré d’antigènes microbiens, le bras adaptatif du système immunitaire néonatal (lymphocytes T et B) dispose d’un répertoire pré-immun, naïf. Cependant, ce répertoire pré-immun est comparable au répertoire pré-immun de l’adulte. Ainsi, le foetus et le nouveau-né sont capables de déclencher une réponse allogénique comparable à celle de l’adulte. L’étude des cellules naturelles tueuses (NK) montre que le bras inné de l’immunité dispose de toute la machinerie intracellulaire caractérisant des cellules arrivées à maturité. Au total, de nombreux arguments suggèrent que le système immunitaire néonatal humain, bien que naïf, est parvenu au stade de maturité. Cependant, le système immunitaire néonatal présente des différences fonctionnelles par rapport à celui de l’adulte ; ces différences sont attribuables à des propriétés particulières : abondance de cellules T régulatrices, réponse faible des cellules dendritiques plasmacytoïdes à leurs stimulus microbiens et forte production d’IL-10. Cela expliquerait la sensibilité du nouveau-né aux infections et le faible taux de réaction allogénique lors d’une greffe de sang de cordon. Pour expliquer ces différences fonctionnelles, nous proposons un nouveau modèle : bien que son répertoire soit pré-immun, le système immunitaire néonatal est mature. Cependant les différences fonctionnelles observées sont dues à un message actif d’origine placentaire, dont la finalité est de permettre au foetus de tolérer sa mère. Comprendre les mécanismes à l’oeuvre permettra de les manipuler dans un but thérapeutique lors d’une infection néonatale et de la greffe de sang de cordon.

Abstract

The increased susceptibility of human newborns to infections is usually ascribed to the immaturity of the neonatal immune system. The neonatal immune system has never met microbial antigens, and thus the repertoire of its adaptative arm (T and B cells) is entirely pre-immune, or « naïve ». However this neonatal pre-immune repertoire is similar to the adult pre-immune repertoire, and cord blood natural killer cells studies show that the innate immunity cells harbor the full killing machinery that characterize mature cells. Moreover, human neonates are able to show an adult-like allogeneic response. Taken together, several lines of evidence suggest that the neonatal immune system, although naïve, is fully mature. However, newborns display phenotypic and functional differences with adults in both adaptative and innate arms. Specific properties may explain these differences, as high number of regulatory T cells, low plasmacytoid dendritic cell response to stimuli and high IL-10 production. These properties are in line with the high susceptibility of newborns to infections and the low incidence of graft-versus-host-disease after cord blood transplantation. To explain these differences, we introduce a new model. Although naive, the neonatal immune system is mature, and these functional differences are due to a message originating from the placenta and aimed at inducing the foetus tolerance to its mother. Full understanding of the involved mechanisms will help to protect the newborn against infections and to improve cord blood transplantation outcome.