Faculté de médecine de Mostaganem Cours d’immuno-pathologie 17/04/2016 Les déficits immunitaires primitifs Dr Messatfa Moussa [email protected] I. Introduction: La défense de l’organisme est basée sur deux types d’immunité: 1. l’immunité innée ou non spécifique: assurée par les barrières cutanéo-muqueuses, des facteurs chimiques (lysozyme, acide lactique..), le système du complément, les cellules NK et les cellules phagocytaires (Macrophages et Infections++++, auto-immunité, manifestations allergiques, polynucléaires neutrophiles). cancers. 1. L’immunité spécifique: assuré par les lymphocytes et leurs produits de sécrétion. - Les LT: LTCD4+: fonction helper, production de cytokines LTCD8+: fonction cytotoxique - Les LB: assurent l’immunité humorale via la production d’anticorps. Ces éléments sont mis en jeu afin d’assurer : - L ’immunité anti-infectieuse+++ - L’immunosurveillance anti tumorale En immunopathologie, plusieurs maladies ou syndromes Sont directement tributaires à un dérèglement de ces moyens de défense immunitaire hypersensibilité Réponse trop intense Système immunitaire Réponse insuffisante ou absente Déficit immunitaire Reconnaissance du soi Auto-immunité Hypersensibilité type I: anaphylaxie et atopie Déficits immunitaires Primitifs (héréditaires): Nourrisson+++ Secondaires (acquis): À tt âge - Déficits humoraux (B) - Déficits cellulaires (T) - Déficits combinés (B+T) - Déficits de la phagocytose - Déficit en complément - SIDA+++ - Hémopathies malignes - Vieillissement - Malnutrition - Traitement immunosuppresseur II. Les déficits immunitaires primitifs: 1. Définition: les déficits immunitaires primitifs sont l’expression de défauts intrinsèques des effecteurs immunitaires. Ils sont dus à diverses mutations de gènes codant des protéines essentielles au bon fonctionnement du système immunitaire. Ces déficits bien que rares, imposent un diagnostic précoce, élément majeur du pronostic de ces pathologies à l’issue souvent fatale en l’absence de traitement. II. Les déficits immunitaires primitifs: • Pris isolément, les DIP sont rares, mais de façon globale ils représentent 1/5000 naissances vivantes. • Touchent le nourrisson+++ et l’enfant++. • Certains types de déficits sont découvert à l’âge adulte. Ventes, déficits en complément, 1, 1% Ventes, déficits humoraux, 69, 69% Ventes, déficits de la phagocytose, 10, 10% Ventes, déficit cellulaires et combinés, 20, 20% II. Les déficits immunitaires primitifs: 2. Manifestations cliniques: 1. infections+++: Persistantes et/ou récidivantes et souvent sévères (mauvaise réponse aux ATB) : - Diarrhées pondéral chroniques avec retard staturo- Orientation étiologique selon: - Le type de germe: - Intra/extra cellulaire - Encapsulé, pyogène - Opportuniste ou de faible virulence - Sa localisation: - Diarrhées chroniques (DI combiné) - Infections cutanée, abcès (D. de la phagocytose) 2. Néoplasies 3. Manifestations auto-immunes 4. Hypoplasie des organes lymphoïdes II. Les déficits immunitaires primitifs: 3. Classification: a.Les déficits immunitaires humoraux (B) b. Les déficits de l’immunité cellulaire (T) c. Les déficits immunitaires combinés (T+B) d.Les déficits de la phagocytose et de la bactéricidie e. Les déficits en complément a. Les déficits immunitaires humoraux: • Caractérisés par la survenue d’infections récurrentes à germes à multiplication extracellulaire obligatoire, essentiellement pyogènes (Streptocoques, méningocoques, pseudomonas..). • Localisations électives: appareil bronchopulmonaire, sinus, méninges. • Fréquence élevée de gastro-entérites (giardases++) • Sont dus à une anomalie: - soit du développement des LB - soit de l’interaction T/B pour la production d’Ac On distingue: 1. les agammaglobulinémies: 1.1. Liée à l’X: Maladie de BRUTON 1.2.Agammaglobulinémies autosomales récessives 2. Le déficit sélectif en IgA 3. Le déficit en sous-classes d’IgG 4. Le déficit immunitaire commun variable (DICV) 5. Le syndrome d’hyper-IgM a. Les déficits immunitaires humoraux: a.1. 1. l’agammaglobulinémie liée à l’X ou maladie de BRUTON: - Décrite en 1952 - 90% des agammaglobulinémies - Mutations du gène codant la btk ( BRUTON’s tyrosine kinase), enzyme indispensable au développement du LB Conséquence: blocage de différenciation au stade pré-B - Atteint le garçon, apparition des signes cliniques à l’age de 6-10mois (après disparition des IgG maternelles). - Complication majeure: bronchiectasie++ -Sur le plan immunologique: -Taux effondré des Ig sériques (IgG <2g/l) - Absence d’IgA sécrétoires - Absence de LB matures au niveau des centres germinatifs ainsi qu’en périphérie. - Absence de plasmocytes au niveau de la moelle osseuse et des organes lymphoïdes périphériques - Les LT sont en nombre normal et sont fonctionnels a. Les déficits immunitaires humoraux: a.1.2.Agammaglobulinémies à transmission autosomale récessive: - 10% des agammaglobulinémies - Pas de mutation de la btk - Même phénotype que le BRUTON - Sont dus à des mutations de gènes codant des molécules indispensables au développement normal du LB, telles que: la chaine μ (chaine lourde de l’IgM) et l’ Ig α (CD79a) responsable de la transduction du signal d’activation via le BCR. a. Les déficits immunitaires humoraux: a.2. le déficit en IgA: - Le plus fréquent des DIP - Touche 1/500 caucasiens - Transmission autosomale récessive - Souvent asymptomatique ou alors, infections respiratoires, digestives a. Les déficits immunitaires humoraux: a.3. Le déficit en sous-classes d’IgG: - Taux d’IgG souvent normal (sauf pour le déficit en IgG1) - Souvent asymptomatiques. - Découvert à l’âge adulte . a. Les déficits immunitaires humoraux: a.4. Le déficit immunitaire commun variable (DICV): - Le plus fréquent après D. en IgA - Se manifeste à la 2è ou 3è décade - Taux d’IgM souvent Nle, ou non à une des IgA. des IgG associée - Incidence élevée des syndrome lymphoprolifératifs manifestations auto-immunes. - Étiologies: - mutation de ICOS, CD19… . a. Les déficits immunitaires humoraux: a.5. Le syndrome d’hyper-IgM: -Taux normal ou élevé d’IgM associé à un effondrement des autres classe d’Ig (G et A) -Anomalie du switch ou commutation isotypique. -On distingue: -La forme liée à l’X: déficit en CD40ligand (CD40l ou CD154) -La forme autosomale récessive: - mutation de CD40 ainsi que AID et UNG, enzymes indispensables dans le phénomène de switch b. Les déficits de l’immunité cellulaire: b.1. Le syndrome de DI-GEORGES: - Cas le plus pur des déficits sélectifs en LT. - Il s’agit d’une embryopathie portant sur les 3è et 4è arcs branchiaux, caractérisée par une athymie (absence de thymus et donc de LT matures), due à une délétion au niveau du chromosome 22. - Ce déficit immunitaire est associée une dysmorphie, une hypocalcémie (par absence de parathyroïde) à l’origine de crises de tétanies néonatales et des malformations cardiaques. - Absence de LT matures circulants - Hypoplasie des organes lymphoïdes secondaires avec dépeuplement des aires T-dépendantes. - Les LB sont présents mais les concentrations d’Ig sont diminuées. - Absence de réponse Ac aux antigènes thymodépendants (nécessité de la coopération T/B). - Traitement par greffe de thymus fœtal. Autres déficits de l’immunité cellulaire: b.2. déficit en ZAP70 b.3. Déficit en chaines du CD3 (CD3ε, γ ou ζ) c. Les déficits immunitaires combinés (T+B) • Caractérisés par la survenue à un âge très précoce, d’infections sévères à germes opportunistes (pneumocystis carinii) ainsi que des infections virales graves (CMV) • Les vaccinations par des germes vivants même atténués font apparaitre des signes généralisés pouvant être mortels tel que la BCGITE à l’occasion de l’administration du BCG. c. Les déficits immunitaires combinés (T+B) • Sur le plan immunologique, on note: - Déficit en LT et B - Absence des réponse prolifératives aux mitogènes et aux antigènes. - Déficit global en Ig généralement associé. On distingue Les DI combinés (DIC) et les DI combinés sévères (SCID) c.1. Les déficits immunitaires combinés • On cite : 1. La dysgénésie réticulaire: - À transmission autosomale récessive - Mutation du gène AK2 (1p34) - Arrêt de différenciation des cellules souches hématopoïétiques et donc absence de maturation des précurseurs lymphoïdes et myéloïdes 2. Le déficit d’expression en HLADR (HLA classe II): - Due à un défaut de transcription des gènes codant les molécules HLADR - Transmission autosomale récessive - Fréquence élevée dans le bassin méditerranéen - Caractérisé par une lymphopénie CD4+ et un déficit profond des Ig G, A et M. 3. - Déficit en TAP1/2: Transmission autosomale récessive Absence d’expression des molécules HLA de classe I Lymphopénie CD8+ Déficit de cytotoxicité et fréquence élevée de manifestations auto-immunes. c.2. Les déficits immunitaires combinés sévères: - Caractérisés par un phénotype grave (mortel en dehors de TRT curatif) - Lymphopénie T profonde associé ou non à une lymphopénie B et NK - La plupart sont du à des défauts de signalisation par les cytokines ou des gènes de recombinaison des récepteurs d’antigènes (TCR/BCR). Classés en 04 groupes: Maladie Transmission Cellules affectées SCID T(-) B(-)NK(-) AR T, B, NK SCID T(-)B(+) NK(-) X-L T, NK AR T, NK - JAK3 AR T IL7Rα AR T, B SCID T(-)B(+)NK(+) SCID T(-)B(-)NK(+) Gènes Adénosine désaminase (ADA) - Chaine γ commune (CD132) - RAG1/RAG2 d. Les déficits de la phagocytose et de la bactéricidie • La fonction de phagocytose et de bactéricidie est assurée essentiellement par les polynucléaires neutrophiles et les monocytes macrophages. – Les déficits en cellules phagocytaires peuvent être quantitatifs ou qualitatifs (Réduction du nombre ou perturbation de la fonction) 1.Déficits quantitatifs: il s’agit des neutropénies et agranulocytoses, on cite: 1.a. La neutropénie congénitale: -À transmission autosomale récessive -Arrêt de la différenciation au stade de promyélocytes -Risque accru de syndrome myélodysplasique et de leucémie myéloïde. 1.b. Les neutropénies cycliques: -Transmission autosomale dominante -Neutropénie durant 3-6j tous les 21j -TRT par l’administration de G-CSF 2. Déficit qualitatif: Réduction de la fonction • Adhérence • Chimiotactisme – Leucocytes paresseux – Chediak- Higashi • Bactéricidie – Granulomatose septique chronique – Déficit de la voie IL-12/IFN 2.a. les déficits de mobilité: -Par déficit en molécules d’adhésion Exp: LAD1 = Leucocyte Adhesion Deficiency1, du à la mutation de la chaine β (CD18) de l’integrine essentielle à la migration et à l’extravasation des cellules phagocytaires. Conséquence: Déficit des 3 intégrines ayant une chaîne β2 : -LFA1 (CD11/CD18) impliquée dans l'adhésion des cellules aux autres cellules immunitaires et à l'endothélium vasculaire - CR3 (CD11b /C18) récepteur de C3b et CR4 (CD11c/CD18) Déficit en intégrines donc les phagocytes ne peuvent atteindre les foyers infectieux pour ingérer et détruire les agents pathogènes Clinique Les enfants atteints présentent des infections sans pus (S. aureus, E.coli ) récidivantes cutanées, périanales, pulmonaires, stomatologiques chroniques (gingivo-stomatite, une péri-odontite). - La chute tardive du cordon ombilical est très évocatrice Diagnostic biologique polynucléose parfois importante (50 000 à 1 00 000 /ml) défaut d'adhésion : incapacité des cellules de se lier in vitro à une couche de cellules endothéliales, ou de migrer en réponse à un gradient de formyl-peptide ou de C5, LAD de type II Le déficit en molécule d'adhésion leucocytaire à l'endothélium vasculaire est dû à une anomalie de la fucosyltranférase qui entraîne l'absence de résidus fucosylés) et du Sialyl-Lewis X, ligand des sélectines donc Defaut du Rolling Déficit de la voie IL-12/IFN • • • • IL-12 récepteur IL-12 IFNR1 et IFNR2 STAT-1 • infection avec les pathogènes intracellulaires, esp. Mycobactérie atypiques Déficit de la voie IL12/IFNγ Infection à Mycobactéries: IL12 Signaux d’activation et destruction de cellules infectées STAT1 IL12 Rβ1 LTH1 IFN γ R 1,2 Susceptibilité génétique aux infections à germes intracellulaires les mycobactéries +++ IFN γ 2.b. Anomalie du métabolisme oxydatif des neutrophiles: Il s’agit de la granulomatose septique chronique: -Transmission AR ou liée à l’X -Mutation des gènes codant un des constituants de la NADPH oxydase -Infections bactériennes à répétition. -Survenue d’infections cutanées (pyodermite), des ganglions (adénite) et abcès. La NADPH oxydase présente sous forme latente, dans les cellules au repos, est constituée de différentes protéines réparties entre : * la membrane plasmique contenant le flavocytochrome b558 constitué par une glycoprotéine de 91 kDa et une protéine de 22 kDa, et une proteine G monomérique Rap1A * le cytoplasme contenant les protéines p67phox, p47phox, p40phox ainsi que Rac1/2. Sous l'influence de stimulants solubles ou particulaires la NADPH oxydase est activée entraînant l'assemblage des facteurs cytosoliques (p67phox, p47phox, p40phox et Rac) au niveau du cytochrome b558 membranaire. De cette association résulte une transition de conformation du flavocytochrome b558 qui passe d'un état dormant à un état activé entraînant la production des anions superoxyde. e. Les déficits en complément • Très rares • Les plus fréquents sont: 1. Le déficit en C1 inhibiteur: - responsable de l’œdème angioneurotique héréditaire à transmission autosomale dominante - Caractérisé par la survenue d’oedèmes sous cutanés non prurigineux récidivants. - L’atteinte de la muqueuse digestive entraine des douleurs abdominales intenses. - L’atteinte des voies respiratoires met en jeu le pronostic vital. 2. Le déficit en C2: - Le plus fréquent des déficits génétiques en complément - Fréquence des déficits hétérozygotes - Manifestations auto-immunes (lupus+++). 3. Autres déficits en complément C3 •Infections à germes pyogènes •Maladie à complexes immuns circulants Déficit des composants de la voie alterne: •Infections répétées à Neisseriae Facteurs B et D Les composants du complexe d’attaque membranaire (MAC): C5, 6, 7, 8, 9 •Infections répétées à Neisseriae III. Exploration: 1) SIGNES D’APPELS • Contexte connu de DI héréditaire - diagnostic prénatal souvent possible • Syndrome ou maladie souvent associé(e) à un DI primitif • Infections « anormales » • infections persistantes / récidivantes • mauvaise réponse aux traitements antibiotiques • infections persistantes par des germes opportunistes ou de faible virulence • retard de croissance, rash cutané • diarrhée chronique (DI combiné) • infections cutanées, abcès, périondotites (phagocytose) • infections répétées (complément) à Neisseriae 2) APPROCHE GENERALE NFS : Numération des lymphocytes et des polynucléaires neutrophiles • Lymphopénie doit faire rechercher un DI • absence de lymphopénie n’élimine pas les DI y compris SCID (passage transplacentaire de lymphocytes maternels) 2-1) Exploration de l’IMMUNITE HUMORALE Dosage : Par Laser Néphélémetrie • IgG, IgA, IgM, IgD et IgE sérums, éventuellement urines et sécrétions muqueuses (salives, larmes, lait) • Sous-classes d’IgG •Electrophorèse sérum et immunoélectrophorèse EVALUATION DE LA REPONSE ANTICORPS • Anticorps naturels : isohémagglutinine A et B • Anticorps acquis post vaccination LYMPHOCYTES B • Numération dans le sang (CD19, CD20) •Eventuellement numération lymphocytes pré-B (XLA) •différenciation in vitro des 2-2) Exploration de la REPONSE CELLULAIRE • INTRADERMO-REACTION Lecture : taille de l’induration à 48-72 heures - Tuberculine - Candidine VALEUR PRATIQUE Si positive grande valeur, témoigne de la fonction des effecteurs de l’immunité cellulaire Si négatif, prendre en compte : - traitement corticoïde - âge - Vaccination récente • ANALYSE PHENOTYPIQUE -Numération cellules T et NK : CD3, CD4, CD8, CD16, CD56, CD57, autres marqueurs NK (CD161, CD94, CD158a/b) - Comparaison compartiment mémoire et naïf CD45RO/CD45RA, CD62L -Marqueurs de coactivation : CD40L, CD28, CTLA-4 - Marqueurs d’activation (CD25, CD69) • ETUDE FONCTIONNELLE -Réponse proliférative à un agent mitogène: Phytohémagglutinine (PHA) Concanavaline A (ConA) Anticorps anti-CD3/TCR - Étude de la production de cytokines IV. Traitement: • Symptomatique: ATB, antiviraux… • Substitutif: - Ig en IV indiquer dans: – Déficits de la lignée B • Maladie de Bruton • Syndrome d’hyper Ig M • Hypogammaglobulinémie à expression variable • Déficits en sous classes des IgG • Curatif: greffe de moelle osseuse/cellules souches hématopoïétiques GREFFES DE MOELLE OSSEUSE • Dans quelles situations ? 1) DICS • Bébés bulle The bubble boy disease David Phillip VETTER (1971-1984): 2- Di George (+ implantation de thymus allogénique) GREFFES DE MOELLE OSSEUSE • Produits utilisés – CSH allogéniques – Cellules souches (CD34+) du sang périphérique qui semblent moins soumises à un phénomène d’épuisement avec le temps – Cellules du sang du cordon La thérapie génique Thérapie génique pour le XSCID1 1999/2000 Pr Alain Fischer Dr Marina Cavazzana - Calvo Hôpital Necker des enfants malades, Paris, France. Eléments en faveur de la réussite de la thérapie génique pour le XSCID: - Gène identifié et cloné - La γc émet des signaux de survie, prolifération et différentiation. elle offre donc un avantage sélectif aux cellules transduites. - Exprimée constitutivement par les lymphocytes. The common gamma chain IL2 « Common gamma chain » IL4R IL2R IL7R IL9R IL15R IL21R Développement des LTreg Contrôle de la tolérance périphérique Différentiation des LT helper et α cytotoxiques β γc α γc α γc α α γc In vitro: expansion et différentiation des LT activées et des cellules NK β γc α γc IL4 Switch ( IgG1 et IgE ) Différentiation des LTH en s/pop TH2 Maturation des LB, LT et mastocytes Régulation de la fonction B en synergie avec l’IL21 α γc IL7 Développement et survie des thymocytes Homéostasie des lymphocytes périphériques Chez la souris: maturation et survie des progéniteurs B α γc IL9 Maturation des mastocytes Production de mucus α γc IL15 Développement, différentiation, survie et activation des cellules NK Expansion des cellules CD8+ mémoires Homéostasie des LT périphériques α β γc IL21 Prolifération et activation des cellules NK Prolifération des LT et LB Régulation de la production d’Ig α γc Principe de la thérapie génique ex-vivo: ARN Gène de la γc Survie et prolifération Avantage sélectif aux cellule transduites ADN Séquences LTR Rétrovirus porteur du gène de la γc et défectueux pour la réplication Cellule souche hématopoïétique CD34+ ARNm γc