Histoire du thymus

D’un organe vestigial à la programmation de la tolérance immunitaire

History of the thymus: from an “accident of evolution” to the programming of immunological self-tolerance

¹ Université de Liège, Institut de recherche GIGA (Grappe interdisciplinaire de génoprotéomique appliquée), GIGA-I3 (Inflammation, Infection et Immunité), Centre d’Immunoendocrinologie, CHU-B34, B-4000 Liège-Sart Tilman, Belgique
² Vincent Geenen est directeur de recherches au Fonds de la recherche scientifique – Fonds national de la recherche scientifique (FRS-FNRS) de Belgique, professeur d’histoire de la recherche biomédicale à la Faculté de médecine de Liège, professeur d’embryologie à la Faculté des sciences de Liège, et chef de clinique en endocrinologie au CHU de Liège  

^* vgeenen@ulg.ac.be

Résumé

Pendant des siècles, le thymus a été considéré comme un organe vestigial, et son rôle dans la différenciation des lymphocytes T n’a été proposé que dans les années 1960. Les plus récentes recherches lui attribuent un rôle unique dans la programmation de la tolérance immunitaire centrale. Le mécanisme en est la transcription dans l’épithélium thymique de gènes codant des précurseurs d’antigènes du soi. Leur apprêtement aboutit à la présentation d’antigènes du soi par le complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) exprimé par les cellules épithéliales et dendritiques thymiques. Pendant la vie fœtale, cette présentation permet la sélection négative des clones de lymphocytes T portant des récepteurs (TCR) de haute affinité pour les complexes CMH/antigène du soi. Après la naissance, cette présentation promeut, de plus, la sélection de lymphocytes T régulateurs spécifiques de ces complexes. De nombreuses études, de même que l’identification des gènes Aire et Fezf2, ont montré qu’une défaillance du thymus joue un rôle crucial dans le développement de l’auto-immunité spécifique d’organes.

Abstract

This synthesis presents the most important disruptions of conceptions about the thymus since its discovery in Antique Greece. For centuries, the thymus was considered as a vestigial organ, and its role in T-lymphocyte differentiation has been proposed only in the 1960’s. Most recent studies attribute to the thymus an essential and unique role in the programming of central immunological self-tolerance. The basal mechanism implicated in this function is the transcription in thymic epithelium of genes encoding precursors of self-antigens. Processing of these latter leads to presentation of self-antigens by the major histocompatibility complex (MHC) machinery expressed by thymic epithelial cells and dendritic cells. During fetal life, this presentation drives negative selection of T-cell clones harboring receptors with high affinity for these MHC/self-antigen complexes. After birth, this presentation also promotes the generation of regulatory T cells specific for these complexes. A number of studies, as well as the identification of Aire and Fezf2 genes, have shown that a thymus dysfunction plays a crucial role in the development of organ-specific autoimmunity.