120 issues de grossesse après bilan d`implantation et

COMMENT AMÉLIORER
L’IMPLANTATION COTÉ BIOLOGIQUE
OPTIMISER L’ENDOMÈTRE
Nathalie Lédée, Marie Petitbarat, Katia Vezmar, Mona Rahmati
Guy cassuto, Dominique Bouret, Richard Balet
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LA RÉCEPTIVITÉ UTÉRINE EST UN
PROBLÈME CENTRAL EN REPRODUCTION
 1 couple sur 7 présente des problèmes d’infertilité
 En fécondation in vitro, seuls 20% des embryons transférés aboutissent à
la naissance d’un enfant (but: taux d’implantation de 40%)
Une réceptivité utérine inadéquate serait impliquée:
- Dans les echecs post FIV-ICSI mais aussi les fausses couches à répétition,
les retards de croissance intra-utérin et la pre-éclampsie
Or, il n’existe pas d’évaluation en routine de la
réceptivité utérine
en dehors de bilans anatomiques indispensables
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(échographie et l’hystéroscopie)
Enjeu Majeur
• 10 ans de recherche
« implantation et dialogue cytokinique maternofœtale » U-782 puis U-976
DÉMARCHE D’INNOVATION
Objectif
Proposer aux cliniciens une évaluation moléculaire
endométriale afin de les guider dans la prise en charge des
patientes en échecs d’implantation.
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EMBIC
EVIDENCE D’UN DIALOGUE PRÉ- PÉRI CONCEPTUEL
IMMUNITAIRE ENTRE L’ENDOMÈTRE ET L’EMBRYON
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From Hiroshi Fujiwara, Mol human Reprod 2010
DES CONDITIONS FAVORABLES À CETTE
SEMI ALLOGREFFE SONT PRÉSENTES DE
MANIÈRE EXCLUSIVE EN FENÊTRE
D’IMPLANTATION
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FENÊTRE D’IMPLANTATION
phase
non réceptive
1
3
5
phase
réfractaire
8
fécondation
entrée dans
l’utérus
éclosion
phase réceptive
J21 - J24
« Fenêtre d’implantation »
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jours p.o.
LE SWITCH IMMUNITAIRE EN FENÊTRE
D’IMPLANTATION
PHASE PROLIFERATIVE
Cellules Immunitaires de
l’immunité adaptative :
• Neutrophiles: Phase
proliférative
• Lymphocytes B: Phase
proliférative
• PHASE LUTEALE MOYENNE
Acteurs de l’immunité INNEE
• Cellules Natural Killers (60%)
• Cellules T Régulatrices
• Macrophages
• Cellules Dendritiques
AUGMENTATION DES CELLULES UTERINE NATURAL
KILLER DANS L’ENDOMÈTRE ET LA DECIDUA
Menstrual
NK cells: 2-3%
Proliferative phase
20-40%
Secretory phase
60-70%
First trimester pregnancy Term pregnancy
70-80%
2-3%
Adapted from: Jones RL et al J Clin Endocrinol Metab 2004;
Kitaya K et al J. Reprod. Immunol 2007
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UTERINE NATURAL KILLERS :
LEURS SPÉCIFICITÉS
NK circulantes
• Phénotype différent des NK circulants
• Sécrétion cytokinique
• Facteurs pro-angiogéniques
uNK CD56+
• Faible toxicité spontanée
• Potentiel cytotoxique modulable en
fonction de l’environnement cytokinique
Cooper, 2001 ; Koopman, 2003 ; El Costa, 2008 ; Manaster, 2010
LA DOCUMENTATION DE L’ENVIRONNEMENT CYTOKINIQUE
DES CELLULES IMMUNITAIRES NOUS PERMET D’APPROCHER
LEUR FONCTION
- POSITIVE : ANGIOGENIQUE ET IMMUNOTROPHIQUE
- NEGATIVE: CYTOTOXIQUE ET PRO-APOPTOTIQUE
RECRUTEMENT ET MATURATION
ACTIVATION ET MODULATION
RECRUTEMENT, MATURATION,
ACTIVATION DES CELLULES IMMUNITAIRES
IL-15
• Recrutement des uNK
• Maturation des uNK
• Immunomodulation par Fn14
Barber, 2003
Keskinn, 2007
Manaster, 2008
Franchi, 2008
Petitbarat, 2009, 2010
IL-18
• Bivalente: action Th-2
positive MAIS qui devient
Th-1 cytotoxique en excès
• Angiogenèse locale
• Déstabilisation artères
spiralées
• Immunomodulation par
TWEAK
Verma, 2000 ,Yoshino, 2001;Goldman-wohl, 2004
Lédée, 2005, 2006, 2008;Petitbarat, 2009, 2010
TWEAK (TNF WEAK INDUCER OF APOPTOSIS)
SYSTÈME IMMUNOREGULATEUR PROTECTEUR DE
L’EMBRYON PENDANT L’IMPLANTATION
Modele KO murin TWEAK -/• NK cells très abondant
• Exces d’ IFN-γ et IL-12: deviation vers un environnement Th-1
cytotoxique
L’expression de TWEAK est anormal en modèle abortif
• Une expression faible utérine de TWEAK pendant la période
initial de l’implantation en modèle abortif versus contrôle
(CBA/JxDBA/2 versus) CBA/J x BALB/c)
• Mais Une neutralisation par le TWEAK corrigeait les taux élévé
de resorbtion modèle KO TWEAK -/- (Mas et al, 2008)
LE TWEAK EST UN PROTECTEUR IMMUNOLOGIQUE
PROTÉGEANT L’EMBRYON DE LA DESTRUCTION PAR LES
CELLULES UNK DURANT L’IMPLANTATION HUMAINE
- Expression fixe du TWEAK durant le cycle dans l’endomètre
(Petitbarat et al, 2010)
- En cas d’excès de cytokines pro-inflammatoires (IL-18 et IL-15),
seuls les CAS présentant une expression haute de TWEAK
n’activeront pas ses récepteurs cytotoxiques des uNK (NKp46)
(Petitbarat et al, 2011): Neutralisation de l’excès cytokinique chez
l’humain
- TWEAK: « yin Yang » du TNF (Editorial de Nature, 2007)
Ratio IL-18/TWEAK: BIOMARQUEUR de
l’environnement cytokinique endométrial des
cellules immunologique nous informant de leur
comportement au moment de l’implantation
IMPLANTATION EMBRYONNAIRE
apposition
adhésion
invasion
PHENOMENE EN ETAPE nécessitant sur le versant endometrial
- une déstabilisation inflammatoire transitoire
- suivie de l’établissement d’un environnement cytokinique
tolérogène
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ECHEC D’IMPLANTATION
UN DÉFAUT D’ADHÉSION
apposition
adhésion
invasion
Déplétion Cytokinique :
- Absence de mobilisation des cellules immunitaires
- Immaturité des cellules immunitaires (nombre normal ou augmenté): IL-15
basse, IL-18 basse
- Insuffisance de vascularisation endométriale
- Insuffisance de réactivité pour l’adhésion
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ECHEC D’IMPLANTATION PAR UNE CYTOTOXICITÉ
ET UNE APOPTOSE EXCESSIVE
apposition
adhésion
invasion
Excès Cytokinique :
- Hyper activation des cellules uNK qui sont alors capable de détruire l’embryon et
de déclencher un processus apoptotique généralisé de l’endomètre. (IL-18/TWEAK,
IL-15/Fn-14 élévés)
- L’embryon est détruit car reconnu comme non-soi.
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APPLICATIONS PRATIQUES
EXPLORATION DE LA RÉCEPTIVITÉ UTÉRINE
ETABLISSEMENT DE PROFILS ENDOMÉTRIAUX
PERSONNALISATION DES THÉRAPEUTIQUES
EVALUATION ENDOMETRIALE EN
PRATIQUE
Biopsie Endometriale
J 21 - J 24
EVALUATION ENDOMETRIALE EN
PRATIQUE
Datation Histologique
Biopsie Endometriale
J 21 - J 24
EVALUATION ENDOMETRIALE EN
PRATIQUE
Datation Histologique
Compte des uNK
Biopsie Endometriale
J 21 - J 24
EVALUATION ENDOMETRIALE COMPLETE:
87% DES CAS
Datation Histologique
Compte des uNK
Expression Cytokinique
Biopsie Endometriale
J 21 - J 24
INTERPRÉTATION DES DYSRÉGULATIONS
1
2
Haut
3
HYPER
IL15/Fn14
Haut
Haut
HYPER
Normal
Normal
Bas
HYPO
lNorma
Haut
HYPER
Normal
Normal
Bas
HYPO
IL18/TW
uNK
Normal
Bas
HYPO
IL15/Fn14
Normal
Bas
HYPO
Organigramme Décisionnel (EP.12177377)
DEUX GRANDS CADRES PATHOLOGIQUES
RESPONSABLE D’ÉCHECS
SOUS-ACTIVATION
ENDOMETRIALE
Insuffisance de sécretion cytokinique
Migration insuffisante cellules uNK
Immaturité des cellules uNK
PROBLEME LORS de L’ADHESION
SUR-ACTIVATION
ENDOMETRIALE
Migration excessive uNK
Exces de cytokines
Defaut immunorégulation locale
PROBLEME LORS de L’INVASION
REJET-APOPTOSE
Personnalisation
de la prise en charge
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PROFILS ENDOMETRIAUX
SOUS-ACTIVATION ENDOMETRIALE
SUR-ACTIVATION ENDOMETRIALE
• Insuffisance de sécrétion cytokinique
(IL-18/TWEAK bas)
• Migration insuffisante cellules uNK
(uNK<10)
• Immaturité des cellules uNK (IL-15
bas)
Probleme = Adhesion
• Migration excessive uNK
• Excès de cytokines activant les uNK
en Lymphocytes activated killer cells
• Défaut immunorégulation locale
Probleme = Invasion
PERSONNALISATION DU
SOIN
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PERSONNALISATION DU SOIN
SOUS-ACTIVATION ENDOMETRIALE
AUGMENTER LA REACTIVITE
LOCALE
•
Biopsie J21 cycle précédant la FIV
Narvekar, Almog, Karimzadeh, Gnainsky, 2010
•
Limiter l’hyper-œstrogenie :
Stimulation Minimale ou TEC en
cycle spontané
Murakami,2005 ; Lédée, 2006 ; Ashworth,2010
•
Exposition au liquide séminal
Roberston 2006, 2008, 2010
•
hCG phase lutéale (Kane, 2008)
SUR-ACTIVATION ENDOMETRIALE
CONTROLER L’activation des
cellules immunitaires
•
•
•
•
Eviter tout geste le cycle précédant
Rechercher un foyer infectieux
Hyper-stimulation ovarienne
Augmenter les doses d’utrogestan
• PRINCIPE Actif:
• Corticoïdes
. Nouvelles stratégies Intralipides ?...
HBPM ?
RÉSULTATS SUR UNE COHORTE DE
302 CAS EN ECHECS D’IMPLANTATION
PLUS DE 6 EMBRYONS TRANSFÉRÉS SANS GROSSESSE
ÉVOLUTIVE
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PROVENANCE DES ÉCHANTILLONS
Envoi du matériel et
de la procédure
Reception des prélevements
Analyses
Envoi du CR personnalisé
1 mois plus tard
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DIAGNOSTIC ET OUTCOME AU PREMIER
TRANSFERT APRÈS ÉCHEC DE FIV/ICSI
EXCES
DEPLETION
NORMALE
Nombre de
patientes
185
(62%)
70
(22 %)
48
(16%)
Age
37
37,5
37.2
ns
Rang de tentative
3
3.23
3.21
ns
Nombre d’ET
7.8
7.7
8.9
ns
% grossesse
évolutive
(>12 SA)
40%
(74/185 DT 7
53 %
(37/70 DT 7
16%
(8/48)
SPONTANE)
SPONTANE)
% de FCS
6%
(21/185)
8%
(6/70)
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6%
(3/48)
P<0.0001
INFLUENCE GLOBALE DE L’AGE
(FIV-DON EXCLU)
• - < 35 ans- 87 cas- 47 grossesses évolutives- 54%
• 36-38 ans- 78 cas- 34 grossesses évolutives- 43.6%
• 39-40 ans- 62 cas- 17 grossesses évolutives-27.4%
• 41-43 ans- 41 cas- 9 grossesses évolutives- 22%
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INFLUENCE DES TROUBLES DE LA
PROLIFÉRATION DANS LE GROUPE ECHEC
• On retrouve un trouble de prolifération dans 20% des cas (en phase luteale)
• La constatation d’un trouble de prolifération conduit à trois mois de
prescription de Toco et pentoxyfylline maintenue jusqu’au transfert
• 218 cas: Pas de trouble de prolifération (endometre >7 mm en phase luteale):
19 FCS/ 218: 8%
• 53 cas avec trouble prolifératif traité en parallèle avec réponse: 6 FCS soit 9%
• 18 cas Trouble prolifératif persistant -5 FCS/18 - 27%
• 31 cas ou la prolifération n’est pas documentée: 6 FCS soit un taux de 19%
(chi 25, p<0.001)
• Il apparait important de dépister les troubles mineurs de prolifération et de les
corriger en parallèle pour limiter les fausses couches
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LE CONTRÔLE DE L’ENVIRONNEMENT
IMMUNITAIRE EN CAS DE SUR-ACTIVATION LOCALE
• Première ligne de traitement: Cortancyl 20 mg J3-Test
• Autres candidat: HBPM (action anti-complement)
• Les intralipides: action supposée sur la balance cytokinique Th-1/Th-2
• Finalement, l’action précise de ces thérapeutiques au niveau endometrial
est quasi inconnue
• Aborder la question en regardant l’effet de la thérapeutique avant et après
son introduction
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ACTION DES CORTICOIDES
• 41 patientes avec sur-activation avant apres
• Normalisation du profil dans seulement 56% des cas
CD56
IL-15/Fn14
Fn14
IL-15
IL-18/TWEAK
IL-18
TWEAK
No corticoids
Median [95%C.I]
58.5 [5-105]
1.29 [0.53-1.19]
0.93 [0.53-1.23]
0.83 [0.38-2.1]
0.26 [0.19-0.36]
0.36 [0.13-0.53]
0.85[0.57-1.5]
Under corticoids
Median [95%C.I]
36 [14.7-75]
0.97 [0.65-2]
0.77 [0.67-1.26]
0.36 [0.13-0.53]
0.13 [0.08-0.17]
0.35 [0.19-0.46]
1.88[1.3-2.9]
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Wilcoxon test
p =0.23
p = 0.44
p = 0.88
p <0.0001
p= 0.11
p= 0.88
p= 0.07
ALTERNATIVE EN CAS DE RESISTANCE
AUX CORTICOIDES
• Cure d’intralipides
- Action presumée: contrôle de la cytotoxicité NK et le contrôle Th-1/Th-2
pendant 4 semaines
- Etude préliminaire pour savoir si cela pouvait avoir un intérêt
- Principe: perfusion de 100 ml de lipides de soja dilué ds 400 ml de serum
physiologique e perfusion lente vers J8 du cycle.
- Sur 33 cas résistant aux corticoides: taux de grossesse de 54% sous
intralipides. Protocole d’évaluation sont en cours
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ACTION DES INTRALIPIDES
• Appliquer en cas de resistance aux corticoides ou
d’échecs sous corticoides
• 26 cas avant et après
CD56
IL-15/Fn14
Fn14
IL-15
IL-18/TWEAK
IL-18
TWEAK
No intralipids
Median [95%C.I]
49.5 [24.75-77.5]
1.44 [0.54-3]
0.72 [0.49-1.18]
1.18 [0.55-2]
0.28 [0.2-0.46]
0.425 [0.37-0.70]
1.47 [0.84-2.17]
Under intralipids
Median [95%C.I]
49.37 [35.22-70]
1.30 [0.74-3.35]
0.86 [0.56-1.09]
1.18 [0.64-1.80
0.11 [0.09-0.2]
0.34 [0.25-0.55]
2.61 [1.55-4.64]
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Wilcoxon test
p= 0.68
p = 0.99
p = 0.87
p = 0.97
p = 0.0008
p = 0.52
p = 0.007
EN CAS D’HYPER-ACTIVATION
IMMUNITAIRE
Plusieurs mécanismes peuvent aboutir à une hyper-activation locale
• Activation des uNK elles-mêmes
• Activation de l’environnement cytokinique (Th-1 ++)
indépendamment des uNK mais susceptible d’activer les
dendritiques et les T regulatrices: rupture de tolerance immunitaire
• Défaut de régulation endometrial (mauvaise immunorégulation
indépendamment des cellules immunitaires)
• Thérapeutiques différentes adaptées au profil
• Seul le cycle test permet de s’assurer de la normalisation du profil
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POLITIQUE DE TRANSFERT D’EMBRYON
• SERIE des CAS traitée au centre d’AMP des bluets
• 118 patientes
32 Echecs de 2 FIV- moins de 6 ET
75 Echecs d’implantation dont 10 avec FCS
11 fausses couches inexpliquées
Moyenne d'Age: 37 ans- rang : 2.7- 7 ET transfères
13 AMH <1; 40 patientes >38 ans; 28 patientes >40 ans
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DIAGNOSTIC ENDOMETRIAL
• Trouble de prolifération : 30/118: 25.4% (interet de l’echo-3D
qui évalue plus finement la prolifération)
• Diagnostic immunologique: 77% d’anomalies
49 Profil de sur-activation: 40.6%
43 Profil de sous-activation: 36.4%
26 Profil d’activation normale: 23 %
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OUTCOME AU PREMIER TRANSFERT
FRAIS OU CONGELÉ
EXCES
DEPLETION
NORMALE
Nombre de
patientes
49
43
26
% grossesse
évolutive
(>12 SA)
53 %
(26/49 DT 1
46 %
(20/43 DT 2
15 %
(4/26)
SPONTANE)
SPONTANE)
% de FCS
2%
(1/49)
7%
(3/43)
0%
Nombre de cas ttt
pour la
prolifération
16/49
7/43
7/26 (dont 3
seront
enceintes)
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P<0.0001
POLITIQUE DE TRANSFERT DANS LE
GROUPE SUR-ACTIVÉ
• 25 cas TRANSFERT J2 ou J3
 16 cas avec transfert de 2 à 3 ET de qualité A ou B
12 grossesses évolutives / 16 : 75%
 9 cas avec transfert d’ET qualité médiocre C
1 grossesse évolutive/ 9: 11%
• 17 cas TRANSFERT de Blastocyste frais ou congelé
5 cas 2 ET J5: 3 G- 5 cas 1 J5: 3 G- 7cas TEC : 3 G
9 grossesses évolutives/ 17: 53%
• 4 double transferts J3-J5: pas de grossesse
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POLITIQUE DE TRANSFERT DANS LE
GROUPE SUR-ACTIVÉS
• Taux d’implantation (nombre de sac/nombre d’ET): 36.8%
• Sur 22 grossesses, 5 grossesses multiples
- 2 gémellaires
- 3 triples
4 des 5 grossesses multiples se réduiront spontanément
Groupe à VanishingTwin ?
ATTENTION AU NOMBRE d’EMBYONS TRANSFERES
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POLITIQUE DE TRANSFERT DANS LE
GROUPE SOUS-ACTIVÉ
• 19 cas: transfert J2 ou J3 de 2 à 3 embryons
• 9/19: 47% de grossesse évolutive
• 9 transferts de blastocyste frais (4) ou congelé (3)
• 4/9: 57% de grossesse évolutive
•
•
•
•
9 cas double transfert J3-J5
6/9: 66% de grossesse évolutive
Taux d’implantation global: 30%
Taux de grossesse multiple 4/38 (10%) sans vanishing-twin
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POLITIQUE DE TRANSFERT
• Ne pas transférer trop d’embryons en cas de prise en charge
endométriale
 SUR-activation: Résultats à J2-J3 sont excellents quand on
atteint une qualité embryonnaire bonne ou moyenne. Ces taux
suggèrent que l’embryon pré-implantatoire peut influencer
positivement le processus de tolérance immunitaire locale
avant implantation(concept de biosenseur)
 Eviter le double transfert ++
 SOUS-activation : la politique de double transfert ou de
transfert de blastocyste donne de bon résultat.
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POUR CONCLURE
• En cas d’échec d’implantation, nous rapportons des anomalies
immunologiques locales dans 75 à 80% des cas
• On obtient 45% de grossesse évolutive au premier transfert en
cas de personnalisation du soin avec transfert d’embryon de
qualité correct
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CES HYPOTHÈSES SONT PROBABLEMENT VALABLE EN
POPULATION INFERTILE GÉNÉRALE MÊME SI MOINS DE
FEMMES PRÉSENTERONT UNE DYSRÉGULATION
• LANCEMENT du protocole PRECONCEPTIO -PHRC
• Evaluer l’intérêt des bilans d’implantation en début de
parcours de FIV
• Essai randomisé et controlé pour prouver les hypothèses
Groupe contrôle: 200 prises en charge classique
Groupe personnalisé: 200 exploration pré-implantatoire avec
personnalisation du soin en cas de dysrégulation
L’hypothèse testée est le doublement des taux de grossesses
évolutives pour atteindre 45- 50 % de grossesse évolutive au
premier transfert (versus 32% actuellement)
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MERCI DE VOTRE ATTENTION
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