droite|vignette|371x371px|Pendant la grossesse, un trafic bidirectionnel de cellules immunitaires peut se produire via le placenta. Ces cellules d'origine étrangère peuvent se multiplier et établir des lignées cellulaires durables et immunologiquement actives parfois des décennies après l'accouchement.
Le microchimérisme désigne la présence chez un individu (femme généralement) d'un petit nombre de cellules issues d'un autre individu et donc génétiquement distinctes. Des mères portent ainsi fréquemment des cellules biologiquement actives provenant d'un ou plusieurs de leurs enfants biologiques, transmises à travers le placenta quand le bébé est en développement dans l’utérus. De même, les enfants portent des cellules venues in utero de leur mère — dont certaines peuvent même provenir des grands-mères maternelles, des frères et sœurs aînés ou des jumeaux de l’enfant. De telles cellules étrangères peuvent aussi provenir d'une greffe d'organe. Ces cellules « microchimériques » — découvertes accidentellement sous forme de cellules géantes à la fin du XIXème siècle, par le pathologiste dans les poumons de femmes décédées d’éclampsie — sont rares, mais ont été retrouvées dans tous les organes étudiés jusqu’à présent. Elles peuvent jouer un rôle positif pour l'hôte ou être parfois lié à certains types de maladies auto-immunes bien que les mécanismes en cause ne soient pas encore clairs.
Sémantique et étymologie Le terme vient du préfixe « micro » et du mot « chimérisme » basé sur la Chimère hybride de la mythologie grecque. Le microchimérisme a été conceptualisé dans les années 60 et s’est répandu dans les années 70.
Typologie Chez l'Humain Chez l'humain (et peut-être chez tous les placentaires), la forme la plus courante est le microchimérisme fœto-maternel (également connu sous le nom de microchimérisme cellulaire fœtal ou chimérisme fœtal) dans lequel les cellules d'un fœtus traversent le placenta et établissent des lignées cellulaires au sein de la mère.
La découverte de ces cellules a cassé le dogme voulant que les enfants héritent des gènes de leurs parents et jamais l’inverse ; on sait maintenant que .
Certaines de ces cellules fœtales peuvent persister et se multiplier chez la mère durant des décennies...
Le phénotype exact de ces cellules est inconnu, mais plusieurs types de cellules ont déjà été identifiés, dont diverses lignées immunitaires, des cellules souches mésenchymateuses et des cellules dérivées du placenta.. En 1969, des chercheurs étudiant l'immunité chez la femme enceinte avait déjà détecté des globules blancs contenant le chromosome Y dans le sang d’individus qui allaient finalement donner naissance à des garçons. ; en 1993, Diana Bianchi trouve des cellules avec des chromosomes Y chez des femmes ayant donné naissance à des fils entre un et vingt-sept ans plus tôt. ; et une étude réalisée en 2012 au Fred Hutchinson Cancer Research Center, à Seattle, a détecté des cellules avec le chromosome Y dans plusieurs zones du cerveau de femmes décédées..
Le microchimérisme fœto-maternel survient lors de la grossesse et peu de temps après l'accouchement chez la plupart des femmes (toutes n'hébergent pas de cellules fœtales après la grossesse). Des études suggèrent que le microchimérisme fœto-maternel pourrait être influencé par les ligands de type immunoglobine des cellules tueuses (KIR). Les lymphocytes influencent aussi le développement d'un microchimérisme fœto-maternel persistant puisque les cellules tueuses naturelles composent environ 70 % des lymphocytes au cours du premier trimestre de la grossesse. Les motifs KIR sur les cellules tueuses naturelles maternelles de la mère et les ligands KIR sur les cellules fœtales pourraient avoir un effet sur le microchimérisme fœto-maternel. Dans une étude, les mères atteintes de KIR2DS1 présentaient des niveaux plus élevés de microchimérisme fœto-maternel par rapport aux mères qui étaient négatives pour ce KIR activateur..
Inversement, les enfants peuvent conserver durablement des cellules issues de leur mère. Ce chimérisme materno-infantile est observé en particulier dans le cerveau où des cellules maternelles peuvent se transformer en différents types de cellules cérébrales fonctionnelles. Ce phénomène est très fréquent et décroit généralement avec l’âge de l'enfant mais peut se maintenir longtemps.
Conséquences potentielles de ces cellules sur la santé Les conséquences sur la santé de la mère sont inconnues. Une hypothèse est que ces cellules fœtales pourraient déclencher une réaction du greffon contre l'hôte conduisant à une maladie auto-immune. Ceci expliquerait pourquoi de nombreuses maladies auto-immunes sont plus répandues chez les femmes d'âge moyen..
Une autre hypothèse est que les cellules fœtales rejoignent des tissus maternels blessés ou malades où elles agissent comme des cellules souches et participent à la réparation...
Ces cellules fœtales pourraient aussi n'être que des passants innocents sans aucun effet sur la santé maternelle..
Après l'accouchement, 50 à 75 % des femmes hébergent des lignées cellulaires immunitaires fœtales. Des cellules immunitaires maternelles se retrouvent aussi dans le fœtus produisant un microchimérisme maternel → fœtal, mais ce phénomène serait environ deux fois moins fréquent que le premier..
Le microchimérisme fœto-maternel est particulièrement répandu après un avortement ou une fausse couche..
D'autres sources possibles de microchimérisme
Un microchimérisme pourrait aussi suivre des transfusions sanguines faites à des patients gravement immunodéprimés ayant subi un traumatisme..
Lors de la gestation. le frère aîné, le frère jumeau ou le jumeau disparu d'un individu, peuvent avoir donné in utero quelques cellules à un autre embryon ou fœtus.
Animal Le microchimérisme au sein de paires de jumeaux est très courant chez les bovins. Chez les bovins (et autres Bovinés), les placentas des jumeaux fraternels fusionnent généralement et les jumeaux partagent la circulation sanguine, ce qui entraîne un échange de lignées cellulaires. Si les jumeaux sont une paire mâle-femelle, il en résulte un microchimérisme XX/XY et les hormones mâles masculinisent partiellement la génisse (femelle), créant une génisse martin ou freemartin. Les Freemartins semblent femelles, mais sont infertiles et ne peuvent donc pas être utilisées pour l'élevage ou la production laitière. Le microchimérisme fournit une méthode de diagnostic de la maladie, car le matériel génétique mâle peut être détecté dans un échantillon de sang..
Microchimérisme fœto-maternel dans le cerveau Plusieurs études ont trouvé de l'ADN masculin dans des cerveaux humains de mères après qu'elles ont porté un fœtus mâle (de même chez la souris)...
Il a été suggéré que des cellules dérivées du fœtus pourraient se différencier en celles capables de présenter des immunomarqueurs neurotypiques à leur surface Il n'y a aucune preuve solide pour dire que le microchimérisme du cerveau maternel conduit à la maladie, mais la maladie de Parkinson est corrélée à une incidence plus élevée de microchimères cérébrales. Les études sur la maladie d'Alzheimer soutiennent presque la corrélation inverse : plus il y a de cellules dérivées du fœtus présentes, plus le risque que le patient ait eu la maladie d'Alzheimer est faible.
Tolérance maternelle aux antigènes paterno-fœtaux Il existe de nombreux mécanismes à l'interface mère-fœtus pour prévenir le rejet immunitaire des cellules fœtales. Des changements immunologiques systémiques surviennent pourtant chez la femme enceinte. Ainsi, l'état des femmes souffrant de maladies auto-immunes (par exemple polyarthrite rhumatoïde, sclérose en plaques) s'améliore le temps de la grossesse... Ces modifications des réponses immunitaires pendant la grossesse s'étendent aux composants maternels spécifiques aux antigènes fœtaux, en raison du transfert de cellules fœtales et de leur rétention dans les tissus maternels. A ce moment, le nombre de cellules fœtales dans les tissus maternels augmente et est en corrélation avec l'expansion des lymphocytes T régulateurs CD4+ (Tregs).. La diminution de l'expansion et l'accumulation déciduale de Treg entraînent des complications pour la grossesse (prééclampsie, avortement). Dans le modèle murin, la plupart des lymphocytes T CD8+ spécifiques du fœtus de la mère subissent une délétion clonale. et expriment de faibles niveaux de récepteurs et de ligands de chimiokines, ce qui empêche les lymphocytes T CD8+ spécifiques du fœtus restants d'entrer dans l'interface mère-fœtus... Les cellules T CD4+ spécifiques au fœtus de la mère prolifèrent et, en raison de l'expression de FOXP3, se différencient en cellules Treg.. Chez la souris, les cellules Treg spécifiques du fœtus sont nécessaires pour une grossesse réussie..
Tolérance fœtale aux antigènes maternels non hérités Les lymphocytes T fœtaux s'accumulent au cours du développement in utero. Même si le fœtus est exposé à des « antigènes maternels non hérités » (NIMA pour les anglophones), les cellules T CD4 + fœtales sont capables de prolifération induite par alloantigène, se différenciant préférentiellement en cellules Treg et empêchant une réponse immunitaire fœtale aux antigènes maternels.. Cette tolérance immunitaire élargie persiste chez la mère et la progéniture après la naissance et permet aux cellules microchimériques d'être retenues dans les tissus.
Tolérance postnatale aux NIMA La tolérance spécifique au NIMA est à l'origine de certains phénotypes immunologiques intéressants : la sensibilisation aux antigènes du facteur Rhésus (Rh) érythrocytaire est réduite chez les femmes Rh- nées de femmes Rh+., la survie à long terme de l'allogreffe rénale est améliorée chez les paires de frères et sœurs donneur-receveur compatibles NIMA., ou l'acuité de la maladie du greffon contre l'hôte lors d'une greffe de moelle osseuse est réduite lorsque les receveurs de cellules souches du donneur sont compatibles NIMA.. Des études animales croisées montrent que lorsque l'exposition postnatale au NIMA par l'allaitement est éliminée, la survie des allogreffes compatibles avec le NIMA est réduite. Cela suggère que pour maintenir la tolérance spécifique au NIMA chez la progéniture, l'allaitement est essentiel, mais l'ingestion de cellules maternelles seules n'amorce pas la tolérance spécifique au NIMA. L'exposition prénatale et postnatale aux cellules de la mère est nécessaire pour maintenir la tolérance spécifique aux NIMA..
Avantages des cellules microchimériques Lors d'une grossesse, la gravité des troubles auto-immuns préexistants diminue, surtout quand les niveaux de cellules microchimériques fœtales sont les plus élevés - au cours du dernier trimestre.. Ces cellules peuvent aussi remplacer les cellules maternelles blessées et permettre une récupération de la fonction tissulaire (chez la souris diabétique de type I, un remplacement de cellules défectueuses des îlots maternels par des cellules pancréatiques dérivées du fœtus a été observé).. Les cellules microchimériques fœtales peuvent se différencier en types cellulaires qui infiltrent et remplacent les cellules lésées dans des modèles de maladie de Parkinson ou d'infarctus du myocarde. Elles aident les plaies à cicatriser (par néoangiogenèse).
L'ensemencement de cellules microchimériques fœtales dans les tissus maternels a été proposé pour promouvoir les soins de la progéniture après la naissance (l'ensemencement du tissu mammaire maternel peut favoriser la lactation et l'ensemencement du cerveau peut améliorer l'attention maternelle).
Relation avec les maladies auto-immunes et le cancer du sein Le microchimérisme a été impliqué dans des maladies auto-immunes. Des études indépendantes ont suggéré que les cellules microchimériques d'origine fœtale pourraient être impliquées dans la pathogenèse de la sclérodermie systémique..