Une cellule T cytotoxique est un type de globule blanc impliqué dans la réaction du système immunitaire aux infections et aux blessures. Ces cellules sont connues sous plusieurs noms, y compris les cellules CD8, les cellules T tueuses, les cellules cytolytiques et les lymphocytes T cytotoxiques. Le rôle principal de la cellule T cytotoxique est de tuer les cellules hôtes infectées par des virus et des parasites intracellulaires ou des bactéries, et elles sont également capables de tuer les cellules tumorales.
Généralement, les cellules cytotoxiques se développent dans la moelle osseuse à partir de cellules souches hématopoïétiques. Ce sont des cellules capables de se développer en n’importe quel type de globule blanc. Les cellules cytotoxiques immatures migrent vers un petit organe appelé thymus, où elles mûrissent en cellules fonctionnelles, mais dites « naïves » car elles n’ont pas encore été immunologiquement actives. La surface de chaque cellule T cytotoxique est recouverte de récepteurs spécifiques d’une petite partie de la protéine. Le type de récepteur de chaque cellule est unique et chaque cellule individuelle ne sera activée qu’en présence de la section de protéine que ses récepteurs reconnaissent.
Au cours d’une infection active, divers types de cellules immunitaires s’activent et commencent à détruire les agents pathogènes et les cellules hôtes infectées. Ceux-ci incluent les macrophages, les cellules tueuses naturelles et les cellules T auxiliaires. Lorsque l’infection est un virus ou un autre agent pathogène intracellulaire, un type particulier de réponse immunitaire, appelé réponse à médiation cellulaire, est activé. Ce type de réponse immunitaire active les cellules T cytotoxiques, qui sont capables de cibler et de tuer les cellules hôtes infectées avec un degré élevé de spécificité.
Lorsqu’une cellule T cytotoxique naïve est activée, elle commence à subir une expansion clonale, ce qui signifie que la cellule commence à se diviser pour produire plus de cellules exactement comme elle. À la fin de la phase d’expansion clonale, le système immunitaire est alors armé de millions de nouvelles cellules actives, toutes dotées de récepteurs spécifiques de l’agent pathogène qui envahit le corps. Cette spécificité est importante car sans elle, les cellules T tueuses attaqueraient aussi bien les cellules saines que celles infectées.
Les cellules nouvellement actives commencent à errer dans le corps, migrant vers le site de l’infection. Lorsqu’elle rencontre des cellules infectées, une cellule T cytotoxique se verrouille sur sa cible et libère des produits chimiques destructeurs appelés perforine, granulysine et granzymes. La perforine déchire de minuscules trous dans la membrane de la cellule cible, permettant aux autres produits chimiques d’entrer. Les granzymes et la granulysine sont des enzymes qui, lorsqu’elles pénètrent dans la cellule cible, déclenchent une cascade de réactions chimiques qui finissent par entraîner la mort de la cellule.
Les cellules T cytotoxiques sont capables de tuer les cellules tumorales ainsi que les cellules infectées. En effet, les cellules tumorales sont souvent recouvertes de protéines anormales qui ne sont pas produites par les cellules saines. Toutes les cellules T cytotoxiques avec des récepteurs qui reconnaissent spécifiquement les protéines anormales peuvent être activées pour détruire les cellules tumorales, contribuant ainsi à réduire la probabilité qu’un cancer puisse se développer. Certains traitements expérimentaux du cancer tentent donc d’activer la réponse immunitaire du corps contre ses propres cellules cancéreuses, mais le taux de réussite de ces types de traitements est très variable.