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UE3 Pr Hestin Mercredi 10 octobre 2012 Physiopathologie de 8h à 9h Physiopathologies de la formation des œdèmes A la fin du cours il faut connaitre : • • • • Le rôle des forces de Starling dans les mouvements de l’eau entre l’espace plasmatique et l’espace interstitiel. Le rôle central de la rétention rénale de sodium dans le développement d’œdèmes cliniquement décelables. Les différents facteurs qui contribuent à la formation des œdèmes dans les principaux états œdémateux généralisés : o Insuffisance cardiaque congestive o La cirrhose hépatique avec ascite o Le syndrome néphrotique Les mécanismes d’action des diurétiques. I. Comment se forment les œdèmes ? 1. Mécanismes C’est toujours par la loi de Starling : La pression oncotique à l’intérieur du vaisseau tend à retenir le liquide dans le vaisseau. Il existe un différentiel de 20mmHg pour cette pression. La pression hydrostatique, qui pousse le liquide vers l’extérieur, est en moyenne de 20,5mmHg. Cette différence entre les 2 pressions traduit une légère tendance de fuite liquidienne vers l’extérieur. Les mécanismes responsables de l’extravasation de liquide de l’intérieur vers l’extérieur sont : -­‐ Une pression hydrostatique capillaire augmentée. -­‐ Une pression oncotique capillaire diminuée. -­‐ Une perméabilité augmentée de la membrane capillaire (cf. dans les œdèmes de quick, allergique ou le capillaire est complétement perméable au liquide sans qu’il y ait de pression.) -­‐ Une obstruction lymphatique avec en amont une augmentation de la pression par exemple par des cellules néoplasiques malignes. Les forces gouvernant l’échange liquidien à travers la membrane capillaire, sont la pression hydrostatique différentielle de 20,5 mm Hg sortant le liquide de l’espace vasculaire et la pression oncotique différentielle de 20 mm Hg attirant le liquide dans l’espace vasculaire. Le schéma représentant les échanges de liquides entre les compartiments plasmatiques et liquidiens montre que la pression hydrostatique est à l’origine du déplacement vers le liquide UE3 Pr Hestin Mercredi 10 octobre 2012 Physiopathologie de 8h à 9h interstitiel. Tandis que la pression oncotique permet au liquide d’aller dans le plasma, tout comme les lymphatiques. 2. Les causes médicales : En cas d’insuffisance cardiaque le cœur a du mal à pomper, en aval intervient une diminution pression systolique, alors qu’au contraire, en amont, c’est une augmentation de la pression hydrostatique capillaire qui peut entrainer un OAP (en cas IC gauche uniquement). Si c’est une IC droite cela engendre une augmentation de la pression hydrostatique, le retour veineux ne se fait pas bien (blocage du cœur), du coup on observe une fuite du liquide dans le sens plasmas interstitiel. En cas d’insuffisance hépatique, (ou de dénutrition) il se produit une diminution de la synthèse d’albumine conduisant à une hypo-albuminémie. S’en suit une diminution de la pression oncotique capillaire, qui provoque une fuite de liquide plasmatique vers l’interstitium avec une augmentation du volume interstitiel, d’où œdèmes. Dans le syndrome néphrotique, il peut y avoir une perte importante d’albumine par le passage de la protéine à travers la membrane, conduisant aussi à une hypo albuminémie. On se retrouve dans la même situation que précédemment. Cette fuite du plasma vers l’interstitium avec apparition d’œdème conduit à une hypovolémie relative. En effet il n’y a plus assez de liquide plasmatique, tous les organes sont moins bien perfusés, cela peut même être a l’origine d’une insuffisance rénale fonctionnelle… Cette hypovolémie relative entraine une contraction du volume extra cellulaire entrainant des mécanismes compensateurs, étant la réabsorption d’eau et de sodium, qui vont aggraver les œdèmes. Ces réabsorptions ne vont pas rester dans les vaisseaux dû au phénomène de fuite, donc ces mécanismes compensateurs vont pérenniser cette fuite. II. La rétention rénale d’eau et de sel : 1. Différents cas : Si l’on prend les cas suivants, ils sont les plus représentatifs de la formation d’œdème : • l’insuffisance cardiaque congestive, • la cirrhose hépatique, • le syndrome néphrotique. Le déséquilibre de la loi de Starling, entraine un déplacement du liquide plasmatique vers le liquide interstitiel, mais sans augmentation du volume totale. En situation de rétention rénale, on a un changement de distribution des volumes entre les différents compartiments ainsi qu’une augmentation de ce volume. (On passe de 14L à 15L). UE3 Pr Hestin Mercredi 10 octobre 2012 Physiopathologie de 8h à 9h En effet le déséquilibre des forces de Starling déplace le plasma vers le compartiment interstitiel. Le volume plasmatique efficace diminue et ainsi la contraction du volume plasmatique entraine : -­‐ Une stimulation du SRAA -­‐ Et une accélération de la réabsorption rénale d’eau et de NaCl. Mais on peut aussi avoir la formation d’un œdème généralisé, l’incapacité des reins à excréter l’eau et le NaCl est responsable de l’expansion du volume des liquides interstitiels et extracellulaires. Le rein continue malgré tout à réabsorber de l’eau et du sel parce qu’il est sensible à l’hypovolémie. 2. Mécanismes : La rétention primitive (c'est-à-dire sans mécanisme compensateur) est surtout vue dans les cas d’insuffisance rénale chronique avancée où le rein n’est plus capable d’excréter l’eau et le sel, à cause des anomalies des parois tubulaires. La réponse compensatrice à la diminution du volume circulant efficace Dans le cas d’une IC congestive, on observe une compensation adaptée à la diminution du volume circulant efficace. Le rein perçoit une hypovolémie et donc réagit en réabsorbant du sel et de l’eau pour rétablir un volume plasmatique normal. L’hypovolémie conduit à : -­‐ Une augmentation du SRAA qui comprend : • de la rénine (due à la fois à la perception par une cellule de la macula densa de très peu d’NaCl éliminé, et aussi par les cellules à rénine dans les vaisseaux qui sont des barorécepteurs sensibles aux variations de volume), • de l’angiotensine II (réabsorption au niveau du Tube Proximal), • de l’aldostérone (réabsorption dans le Tube collecteur et qui est réactif au Récepteur volémique) -­‐ Une augmentation de la noradrénaline par une stimulation du système nerveux sympathique -­‐ Une augmentation de l’ADH stimulé par la sensation de soif, elle entraine la réabsorption d’eau au niveau du tube collecteur. En conséquence on aura: -­‐ -­‐ Une diminution de DFG Une augmentation de la réabsorption proximale de sodium (noradrénaline – angiotensine II) UE3 Pr Hestin Mercredi 10 octobre 2012 -­‐ Physiopathologie de 8h à 9h Une augmentation de la réabsorption de Na+ et d’eau dans le tube collecteur (aldostérone ADH) III. Les principaux états œdémateux généralisés : 1. Le syndrome néphrotique : Il s’agit d’une augmentation de la perméabilité glomérulaire qui permet une fuite urinaire de l’albumine. Elle est caractérisée par : - protéinurie ˂ 3g/24h, - hypo albuminémie ˂ 30g/L, - œdèmes (pas obligatoire dans la définition du syndrome, parfois il peut y avoir un authentique syndrome néphrotique sans œdème). En clinique on peut observer une prise de poids, une infiltration dans les séreuses (plèvre – péricarde) et des œdèmes blancs mais indolores pendant le godet. Ces œdèmes sont particulièrement présents aux parties déclives (par exemple les jambes en fin de journée). L’épanchement des séreuses n’est pas inflammatoire c’est uniquement de l’eau et du sel, et il peut conduire à une péricardite ou épanchement pleural. Le syndrome néphrotique pur correspond à une néphrose lipoïdique ou à des glomérules optiquement normaux en particulier chez l’enfant. Ils répondent généralement très bien après une corticothérapie pour les enfants surtout. Ils sont dits purs car il n’y a pas d’insuffisance rénale, ni d’hypertension artérielle, et pas non plus d’hématurie macroscopique (mais hématurie microscopique c’est une protéinurie isolée) Mais un très bon critère est la sélectivité de la protéinurie : plus il y a d’albumine meilleur sera l’indice de corticosensibilité, qui va être détectée par une électrophorèse des protéines urinaires. Dans ce cas, il y a de grandes chances que la corticothérapie soit efficace. 2. Insuffisance cardiaque congestive Elle peut être du à une cardiomyopathie ischémique mais aussi des pathologies valvulaires. La pompe n’est plus aussi efficace, d’où l’augmentation de la pression hydrostatique capillaire en amont qui provoque des œdèmes dus à une élévation de la pression veineuse. On peut distinguer 2 mécanismes différents pour un OAP dû à un infarctus : -­‐ -­‐ soit par augmentation brutale dans la pression de l’oreille gauche, soit par une augmentation de la pression dans les capillaires pulmonaires au niveau de la membrane alvéolaire. UE3 Pr Hestin Mercredi 10 octobre 2012 Cas clinique : Physiopathologie de 8h à 9h Les œdèmes d’obstruction : En cas d’infarctus myocardique avec baisse du débit cardiaque brutal. 1. quelles sont les conséquences au niveau de : a. La perfusion rénale b. Du débit sanguin rénal c. Quels sont les mécanismes compensateurs mis en œuvre ? stimulation SRAA, système sympathique, avec réabsorption du sodium pour compenser l’état d’hypovolémie relative. En plus vasoconstriction artériolaires 2. Quelles sont les conséquences prévisibles au niveau de la fonction rénale ? 3. Caractéristique de la fonction rénale. La fonction rénale sera altérée, une insuffisance rénale un peu sévère de cause pré rénale et donc semble à priori réversible. (il ya 3 types qui seront revus ultérieurement) 4. Quelle est l’excrétion urinaire attendue ? la natriurèse sera effondrée et taux d’excrétion rénale du sodium sera inférieur à 1%. Tout en gardant un état hémodynamique normal. Attention : Ne surtout pas mettre de diurétique, cela aggraverait la situation. 3. Physiopathologie des œdèmes en cas d’ICC et de cirrhose. Dans le cas d’une ICC avec : -­‐ Une obstruction veineuse avec augmentation de la P hydrostatique de retour -­‐ Une diminution pression systolique moyenne -­‐ Si le débit sanguin rénal et la filtration rénale sont altérés. On peut noter la mise en jeu des mécanismes compensateurs (stimulation du SRAA), une augmentation d’ADH, une augmentation de toutes les substances vasoconstrictrices (catécholamines, noradrénaline, épinéphrine). Tout cela provoquant une augmentation de la réabsorption d’eau et de sel. La cirrhose montre : -­‐ -­‐ -­‐ Une insuffisance hépatique qui entraine la diminution de la synthèse des protéines Un bloc hépatique avec une augmentation de la pression veineuse hydrostatique dans le système veineux porte conduisant à une ASCITE cette ascite qui contribue à la constitution du 3ème secteur entrainant une hypovolémie et une diminution de la perfusion rénale. UE3 Pr Hestin Mercredi 10 octobre 2012 Physiopathologie de 8h à 9h Qcm : Un patient a une insuffisance cardiaque due à une myocardiopathie ischémique. Sa fonction d’éjection ventriculaire est basse (30%). 1. Le rein réagit en augmentant l’excrétion urinaire de sodium. 2. Il y a un hyperaldostéronisme secondaire. 3. La rénine est effondrée. 4. Il y a une augmentation de la réabsorption de Na+. 5. La réabsorption d’eau n’est pas modifiée. Un patient a une insuffisance cardiaque due à une myocardiopathie ischémique. Sa fonction d’éjection ventriculaire est basse (30%). 1. Cette insuffisance rénale s’accompagne d’une hypertension artérielle. 2. S’il y a hypertension artérielle, elle est responsable de l’insuffisance rénale. 3. S’il y a une hypertension rénale attendez-vous à une fraction d’excrétion sodée > 10%. 4. S’il y a une insuffisance rénale, est-elle d’origine pré rénale fonctionnelle ? 5. Il y a fréquemment une hypernatrémie. UE3, Pr Hestin Traitement rénal du sodium Mercredi 10 octobre 2012 de 9h à 10h Précision sur le cours du 9/10 : Si les cellules de la macula densa sont mises en jeu il y a une stimulation de la sécrétion de rénine. (Grand débat sur la stimulation de rénine : en cas d’hypo ou hypervolémie ?! pas clair même pour la prof qui découvre parfois le cours avec nous) En cas d’augmentation du DRG et de la FG la rénine est bien diminuée mais il y a une augmentation des hormones vasoactives par un système encore inconnu qui font une vasoconstriction efférente. (Merci à un de nos camarade :-D ) Traitement rénal du sodium Importance quantitative de la réabsorption de sodium, rôle dans le maintien de l’homéostasie : L’excrétion urinaire moyenne est de 150mEq de Na+ : l’excrétion fractionnelle est inférieure à 1%. En effet 99% de Na filtré est réabsorbé. La réabsorption tubulaire de Na+ est un phénomène quantitativement très important, 25000 mEq de Na+ sont filtré par jour, 150 environ excrété, la réabsorption fractionnelle dépasse 99% de la charge filtrée. I. Voies et mécanismes de réabsorption 1) Entre la lumière tubulaire et l’interstice péri tubulaire et les capillaires péri tubulaires Voies de transport : Réabsorption d’abord de la lumière tubulaire à l’interstice péri tubulaire (autour de la cellule tubulaire). © Tous droits réservés. Reproduction interdite. 7 UE3, Pr Hestin Traitement rénal du sodium Mercredi 10 octobre 2012 de 9h à 10h Mécanismes : • Diffusion passive selon un gradient chimique et un gradient électrique (dont la résultante est un gradient électrochimique). Ne consommant pas d’énergie • Transport actif par la pompe à sodium NaK-ATPase au niveau de la membrane basolatérale de tous les fragments tubulaires : expulse 3Na de la cellule pour faire rentrer 2 potassiums. La plus active. Elle permet aussi de laisser passer d’autres molécules comme le glucose. Voies de transport : De l’interstice péri tubulaire à la lumière des capillaires péri tubulaires Mécanismes : • forces physiques en présence, c’est à dire l’équilibre entre les pressions hydrostatiques et oncotiques (loi de Starling). Passif qui dépend des forces en présence. Par voie transcellulaire le sodium traverse les membranes cellulaires luminale et basolatérale. Par voie para cellulaire, le chlorure de Na+ est réabsorbé passivement à travers les jonctions serrées perméables et les espaces intercellulaires latéraux Si la pression hydrostatique augmente dans l’espace interstitiel le NaCl et l’eau peuvent aussi refluer dans la lumière tubulaire à travers les jonctions serrées. Voies transcellulaire et para cellulaire de la réabsorption rénale de sodium a) Les mécanismes : gradient électrochimique © Tous droits réservés. Reproduction interdite. 8 UE3, Pr Hestin Traitement rénal du sodium Mercredi 10 octobre 2012 de 9h à 10h Gradient chimique : La concentration de sodium dans le liquide tubulaire proximale est voisine de sa concentration plasmatique (140mEq) et plus basse que sa concentration intracellulaire (=20mEq). Gradient électrique : Au début du tubule proximal on trouve une différence de potentiel transépithéliale légèrement négative dans la lumière. Est due au Co transport électrogénique du sodium avec le glucose ou les AA neutres. Le gradient électrochimique : somme des 2 gradients, favorise la réabsorption Passive de sodium à travers la Membrane luminale. b) • • Réabsorption active Réabsorption de sodium à travers la membrane basolatérale (de la cellule au liquide péri tubulaire) active contre le gradient électrochimique On retrouve la NaK-ATPase dans la membrane des cellules de tous les segments du néphron (TP, BAL, TD, TC) Pompe électro génique car expulse 3 ions Na+ de la cellule vers l’interstice péri tubulaire et ne fait pénétrer que 2 ions K+ dans la cellule. La réabsorption de quantités considérables de sodium consomme, par l’intermédiaire de cette pompe la plupart de l’énergie produite par les cellules tubulaires rénales sous forme d’ATP. Les protéines de transport membranaire impliquées dans la réabsorption rénale du Na+ : Partie du TP : le plus de réabsorption de sodium. Echangeur Na H : échange un ion sodium contre un ion H+ © Tous droits réservés. Reproduction interdite. 9 UE3, Pr Hestin Traitement rénal du sodium Mercredi 10 octobre 2012 de 9h à 10h Plus des 2/3 de Na sont réabsorbés dans le tube proximal. Anse de Henlé descendante perméable à l’eau, il n’y a que l’eau qui passe : diffusion eau et concentration urine. Anse ascendante : épithélium imperméable a l’eau donc réabsorption de sodium : segment dilueur. Inactivé par le furosémide Tube distal et collecteur : peu de réabsorption mais détermine la concentration finale de Na dans les urines. Tube collecteur : réabsorption finale eau et sodium et composition finale de l’urine. Quantitativement pas important mais Qualitativement important. 2) De l’interstice aux capillaires … loi de Starling : © Tous droits réservés. Reproduction interdite. 10 UE3, Pr Hestin Traitement rénal du sodium Mercredi 10 octobre 2012 de 9h à 10h L’entrée passive du liquide de l’interstice péri tubulaire est régie par les forces de Starling. • Pression hydrostatique : tend à faire fuir le liquide • Pression oncotique tend à maintenir le liquide Les mouvements de liquide entre interstice péri tubulaire et capillaires péri tubulaire dépendent de deux pressions différentielles : • Pression oncotique différentielle • Pression hydrostatique différentielle En cas de diminution de la Ph différentielle, la réabsorption tubulaire est augmentée. C’est ce qui explique en partie le contrôle ou feed-back glomérulotubulaire, c’est-à-dire la régulation entre filtration glomérulaire et réabsorption tubulaire. Application pratique : II. Segments du néphron mis à l’œuvre 1) Tube proximal Réabsorbe les 2/3 du sodium filtré. La réabsorption de sodium est couplée à celle du glucose, des acides aminés, du phosphate et des bicarbonates. La réabsorption préférentiellement du sodium avec le bicarbonate au début du tubule proximale élève la concentration de chlore dans le liquide à la fin du tubule proximal Celle-ci favorise la réabsorption passive du Nacl par la voie para cellulaire. La réabsorption passive d’eau suit le gradient osmotique transtubulaire © Tous droits réservés. Reproduction interdite. 11 UE3, Pr Hestin Traitement rénal du sodium Mercredi 10 octobre 2012 de 9h à 10h La réabsorption dans le tubule proximal est isotonique. A la fin du passage par le tube proximal les liquides tubulaires et péri tubulaire sont isotoniques. 2) Dans la branche ascendante de Henlé (BAF et BAL) LA BA réabsorbe environ 25% du sodium filtré. Réabsorption passive de sodium dans la branche ascendante fine selon un gradient de concentration. © Tous droits réservés. Reproduction interdite. 12 UE3, Pr Hestin Traitement rénal du sodium Mercredi 10 octobre 2012 de 9h à 10h Dans la BA large réabsorption active qui requiert l’activité de la NaK-ATPase dans la membrane basolatérale Le Co transporteur électro neutre Na-K-2Cl réabsorbe un sodium et deux chlores selon leur gradient électrochimique et un potassium contre son gradient. La diffusion passive de K+ de la cellule vers la lumière tubulaire engendre une d.d.p transépithéliale favorisant la réabsorption passive par voie paracellulaire de sodium et d’autres cations (CA, Mg). A l’arrivée au tube distal arrive légèrement hypotonique au plasma 3) Dans le tube distal Différence transépithéliale de potentiel de 40mV négative dans la lumière, réabsorption active d’environ 5% du Na filtré • Membrane luminale : le co-transporteur Na-Cl réabsorbe le sodium selon son gradient électrochimique et le chlore contre son gradient électrochimique © Tous droits réservés. Reproduction interdite. 13 UE3, Pr Hestin Traitement rénal du sodium Mercredi 10 octobre 2012 de 9h à 10h • Diverses mutations génétiques avec dysfonction de ce cotransporteur produisent le syndrome de Gitelman. L’activité de la NaK-ATPase permet la réabsorption active de sodium à travers la membrane basolatérale. La réabsorption d’eau est minime au début du tubule distal, qui est imperméable à l’eau. 4) Dans tube collecteur A savoir : L’aldostérone agit sur son récepteur et provoque la réabsorption de NA+ contre l’excrétion d’un ion H+. Très important car la régulation à ce niveau (terminal) est contrôlée par une hormone : l’aldostérone. Réabsorption d’un ion NA contre excrétion d’un ion H+ Aussi au niveau de ce segment réabsorption d’eau libre : concentration urinaire finale et homéostasie liquide plasmatique Diapo rajoutée sur le poly d’arche : © Tous droits réservés. Reproduction interdite. 14 UE4, Pr De Carvalho Mercredi 10 octobre 2012 Thérapeutiques immunomodulatrices de 11h à 12h Cibles et mécanismes d'action des thérapeutiques cellulaires immunomodulatrices Pour finaliser l'enseignement de l'UE4 ce cours est moins catalogue que la dernière fois et comporte des notions et des exemples portant sur l'immunothérapie cellulaire car c'est une évolution importante de la médecine personnalisée qui a vocation à se développer. Introduction De façon générale on cible avec ces thérapeutiques cellulaires immunomodulatrices tous les états dysimmunitaires et activation anormale du système immunitaire. Les premiers cas ont été décrits dans le cadre de transplantation de CSH, thérapie médiée dans laquelle on joue sur l'alloréactivité, D'autres types ont ensuite vu le jour : maladies autoimmunes, cancers, maladies infectieuses. Les cellules sont utilisées comme médicaments. I. La transplantation allogénique de cellules souches hématopoïétiques 1) Généralités a) Circonstances de la greffe Lorsqu'un patient est malade, (souvent atteint par une leucémie qui est une maladie sanguine néoplasique) on a besoin de tuer toutes les cellules malignes. On effectue don un conditionnement pré-greffe pour tuer les blastes et laisser la place pour de nouvelles CSH. Le donneur présente plusieurs sources de CSH notamment médullaire mais aussi périphérique et placentaire. On injecte alors au receveur le greffon de CSH mais il existe une alloréactivité. b) Immunocompétence du greffon médullaire Le greffon hématopoïétique contient des CSH capables d’autorenouvellement et de générer les différentes cellules sanguines (PNN, monocytes, lymphocytes, plaquettes, globules rouges) et des cellules immunocompétentes matures comme des lymphocytes T, cellules NK ou des cellules dendritiques, ainsi que des électrolytes. 2) Conséquences de la greffe On greffe un système immunitaire entier car les cellules immunitaires sont matures dans le greffon. Donc on s’intéresse au rôle des LT dans cette moelle. Par contre dans le cordon les LT sont immatures et en périphérie il n'y en a pas. Il existe différents phénomènes lors de la greffe : © Tous droits réservés. Reproduction interdite. 15 UE4, Pr De Carvalho Mercredi 10 octobre 2012 a) Thérapeutiques immunomodulatrices de 11h à 12h Maladie de greffon vs hôte ou GvH Elle consiste en une activation de signaux de dangers notamment au niveau intestinal. Les LT deviennent inflammatoires et cytotoxiques. Ils attaquent les tissus du receveur essentiellement la peau, les muqueuses, le foie ou l'intestin. 1/3 des patients en meurent. Il y a un rôle délétère des LT qui reconnaissent les tissus du receveur. (schéma à voir sur arche) b) Effets bénéfiques 1. Immunothérapie cellulaire GvL C'est l'effet du greffon contre la leucémie. Par cette alloréactivité, les cellules T du donneur peuvent reconnaître les blastes leucémiques et les éliminer. C'est une immunothérapie adoptive allogénique : Immunothérapie car on utilise des cellules immunitaires pour produire un effet contre la tumeur. Adoptive car on utilise les lymphocytes T (réponse immunitaire spécifique) et la réponse est générée in vivo depuis le début. C’est le contraire de l’immunothérapie passive, où on injecte des lymphocytes déjà sélectionnés in vitro. Allogénique car ces lymphocytes ont pour origine un donneur. 2. Autres Il existe d'autres phénomènes qu'on ne développera pas. Il y a par exemple l'effet de favorisation de la prise de greffe car les LT du donneur vont contrecarrer les LT du receveur qui essaient de rejeter la greffe. 3) Étude de patients Une étude française marseillaise de 1987 comparait des patients greffés par un greffon naturel avec des patients greffés par un greffon dont on a retiré les LT. 1. Observations Cette étude a montré qu'il y a moins d’effet GvH quand on enlève les LT. Cependant on note une perte du greffon c'est à dire un rejet et une rechute. Donc le résultat est plus favorable en laissant les LT. L'effet GvH se traduisait par des brûlures de la peau et des muqueuses. Si on garde les LT du donneur, l'effet GvL se traduit par un risque réduit de rechute par rapport aux transplantations syngéniques ou aux HSCT allogéniques T-déplétées. L'effet GvL est plus important chez les patients atteints de GvH. On a également constaté les effets bénéfiques des DLI (administration retardée de lymphocytes du donneur) : on reprend uniquement des LT du donneur sans aucune autre cellule. On © Tous droits réservés. Reproduction interdite. 16 UE4, Pr De Carvalho Mercredi 10 octobre 2012 Thérapeutiques immunomodulatrices de 11h à 12h les réinjecte au patient car ils sont anti-leucémiques. Cela présente un intérêt chez les patients en rechute car ceci permet un taux de 20% à 80% de rémission suivant les pathologies. Les cellules immunitaires sont surtout des LT 4 et LT 8 mais les cellules NK jouent aussi un rôle. 4) Contrôle de la GvH en gardant la GvL a) Tolérisation des LT On prend des LT du donneur 2 à 3 semaines avant. On les met en culture avec des cellules du receveur dans un puits de culture. Les cellules vont réagir les unes contre les autres avec activation de LT alloréactifs. Pour éviter cela, on irradie les cellules du receveur qui peuvent ainsi stimuler les LT du donneur sans les attaquer. Des marqueurs spécifiques à la membrane sont les cibles des anticorps monoclonaux. Cela a pour but de se trouver avec des LT du donneur tolérisés. Ils sont non réactifs contre l'alloréactivité directe du receveur. Il y aura donc moins de GvH. Le jour de la greffe, on élimine les LT matures et on rajoute les LT tolérisés. Mais cette période de culture altère les LT. Livre de l'assim : Les lymphocytes T alloréactifs expriment des quantités augmentées de récepteur de l’interleukine 2, dont CD25 constitue la chaîne alpha. Une élimination sélective de ces cellules peut donc être réalisée par l’administration d’un anticorps monoclonal ciblant cette molécule, couplé à une toxine comme la ricine (notion d’immunotoxine). b) Utilisation d'un gène suicide On peut également modifier les LT du donneur avec un gène suicide HSV-TK. On intègre un plasmide produisant la ganciclovir, enzyme qui élimine les LT alloréactifs quand ils font une GvH. On ajoute ces LT modifiés génétiquement après élimination des autres LT. La transduction virale est le meilleur moyen d'injecter le gène. Seulement une minorité de LT génétiquement modifiés sont présents au milieu de LT non modifiés. On opère donc une sélection avec un autre gène intégré qui permet de sélectionner. Il faut ensuite séparer les deux populations, enrichir et ne garder que les LT modifiés jusqu'à une certaine quantité par kg. Livre de L3 sur le site de l'assim : Par ailleurs, les gènes suicides sont des fragments nucléiques capables de transformer une prodrogue en drogue efficace et cytotoxique pour les cellules infectées ex-vivo par ces gènes inclus dans un vecteur rétroviral. Le gène le plus fréquemment utilisé code pour la thymidine kinase de l’Herpes simplex virus de type I, HSV1TK. Cette molécule est capable de transformer le ganciclovir, une drogue habituellement utilisée dans le traitement des © Tous droits réservés. Reproduction interdite. 17 UE4, Pr De Carvalho Mercredi 10 octobre 2012 Thérapeutiques immunomodulatrices de 11h à 12h infections virales, en un métabolite cytotoxique pour une cellule en division. Cette stratégie est utilisée pour éliminer de façon conditionnelle des lymphocytes T alloréactifs modifiés génétiquement par HSV-TK. Ces cellules, provenant du donneur, sont administrées pour renforcer la reconstitution immunitaire du receveur, mais peuvent ainsi être éliminées sélectivement par la simple administration de ganciclovir, si elles s’engagent dans un processus de GvH. II. Les lymphocytes NK 1) Reconnaissance allogénique par les NK Les NK constituent la première ligne de défense contre les cancers car ils reconnaissent presque toutes les cellules. S'il n'y pas de signaux inhibiteurs appelés KIR donnés par les HLA de classe I, la cellule NK élimine la cellule cancéreuse. Les signaux inhibiteurs se font par les KIR qui effectuent une liaison avec les molécules HLA de classe I. Les signaux positifs induisent cette activation et il y a plusieurs couples ligandrécepteur. 2) Avantages du système de mismatch Le mismatch est un manque d'identité au niveau du KIR, des récepteurs inhibiteurs au NK. Dans une situation de mismatch du KIR, il y a une lyse de la cellule du receveur. Ainsi, s'il s'agit d'un blaste, on a une forte augmentation de l'effet GvL. Dans l'autre sens, les cellules dendritiques du donneur sont ciblées donc éliminées, ce qui diminue l'effet GvH et la probabilité de rejet. © Tous droits réservés. Reproduction interdite. 18 UE4, Pr De Carvalho Mercredi 10 octobre 2012 Thérapeutiques immunomodulatrices de 11h à 12h L'incompatibilité NKR ou KIR (NK récepteur) fait que les KIR ne sont pas activés par les HLA du receveur, notamment par les molécules HLA de type C. Il y a une inadéquation entre les KIR du donneur et les HLA du receveur. Ce mismatch assure un important effet GvL car il y a beaucoup moins de rejet et de GvH. C’est le cas surtout dans les leucémies myéloïdes où la probabilité de rechute à 5 ans est ainsi presque nulle (exemple sur arche). Donc au-delà des LT, il y a cet effet NK, d'où l'importance de l'utilisation future des NK en médicaments contre des virus par exemple. III. Redémarrage du système immunitaire 1) Constats En allogreffe, on greffe un système immunitaire chez un patient dont on a détruit le sien. La cinétique de redémarrage est lente : en premier les PNN apparaissent, puis les NK dont le taux revient à la normale deux mois après la greffe. Les CD8 puis les Ig augmentent doucement. Les CD4 sont les plus lentes, donc il y a une lymphopénie CD4 allongée dans l'année. En outre s'il se produit une GvH, la reconstitution immunitaire est retardée. Il y a donc risque d'infections opportunistes souvent par réactivation de virus endogènes (EBV, CMV normalement sous contrôle mais si ce contrôle disparaît ils reviennent), des infections bactériennes ou fongiques (candidoses, bactéries intracellulaires) varicelle, herpès, BK virus. Il y a donc mort du patient par GvH ou par infection non contrôlée. 2) Thérapie cellulaire a) Principes Ces questionnements ont abouti à l'idée de thérapie cellulaire par transferts adoptifs de LT sur les antigènes qui posent problème. Thérapie anti-infectieuse efficace surtout démontrée et utilisée en Allemagne pour l'EBV, le CMV ou l'adénovirus. On peut réinjecter des LT spécifiques anti cancer qui infiltrent la tumeur (Tumor Infiltrated Lymphocytes) ou à partir du sang périphérique (DLI). On prend des LT d'un donneur dans les cellules du sang périphérique, on isole les LT et on les restimule in vitro par les antigènes choisis que l'on doit bien identifier. Cette technique engendre une activation de LT spécifiques. Par exemple, on ajoute l'EBV, les LT spécifiques de l'EBV vont s'activer et à partir de cette activation on les sépare des autres (par cytokines par exemple). On les clone par période variable et quand on a une quantité suffisante, on réinjecte uniquement les lymphocytes anti EBV. © Tous droits réservés. Reproduction interdite. 19 UE4, Pr De Carvalho Mercredi 10 octobre 2012 b) Thérapeutiques immunomodulatrices de 11h à 12h Limites Cependant il subsiste un problème : cette phase de culture et d'expansion d'une durée d'environ 15j est artificielle car les cellules ne peuvent pas rester dehors. Il faut une température adéquate mais elles présentent un processus de différentiation quand elles s'activent et sont alors moins efficaces, produisent moins de cytokines et subissent une apoptose. Pour y pallier on s'aide d'un système de modification génétique pour augmenter l'efficacité : en injectant un TCR transgénique pour que le LT devienne spécifique de l'antigène par CAR (chimeric antigen receptor) : on modifie un immunorécepteur. On allie un anticorps avec un domaine variable de reconnaissance d'antigène et le TCR. L'anticorps est une immunoglobuline donc pas d'activation moléculaire intrinsèque. Le TCR, notamment le complexe CD3 a un domaine intracellulaire riche en motifs ITAM pour activer la cascade cellulaire. On a alors pris la partie qui reconnaît bien l'antigène et on l'a liée à la chaîne zéta intracellulaire du TCR. Cela donne un récepteur chimérique artificiel qui relie la spécificité des anticorps avec les signaux intracellulaires d'activation du TCR : ceci correspond à la 1ere génération. Ensuite en 2e génération, on a ajouté un signal costimulateur et en 3e génération un 2e signal de costimulation. L'EBV a son TCR et on veut qu'il agisse contre un cancer donné. La 1ere génération donne des cellules modifiées génétiquement ce qui entraîne une diminution de la période d'expansion in vitro. C'est prometteur. La seule limite est d'identifier les antigènes IV. Les lymphocytes T régulateurs C'est une autre façon de voir l'immunothérapie : utiliser d'autres cellules suppresseurs comme médicaments naturels. La sélection thymique positive et négative n'est pas parfaite donc il est nécessaire d'avoir des mécanismes de tolérance périphérique comme les cellules T reg qui sont très hétérogènes. Il existe même des cellules B reg. On parle notamment de T reg naturels sortant du thymus ou induits en périphérique. Ce sont des LT avec un TCR. Ils sont donc spécifiques d'un antigène mais ils suppriment la réponse à cet antigène. Ils représentent 5% des LT4 et assurent l'homéostasie dans les maladies auto-immunes. Mais si c'est un environnement anti-tumoral ils sont délétères. Les effecteurs agissent par cytokines ou par contacts. © Tous droits réservés. Reproduction interdite. 20 UE4, Pr De Carvalho Mercredi 10 octobre 2012 a) Thérapeutiques immunomodulatrices de 11h à 12h Rôle des Treg lors d'une greffe allogénique Il a été montré chez la souris en greffe allogénique que l'injection de T reg est une protection contre GvH en gardant la GvL. Chez l'homme les données sont contradictoires, notamment dans la GvH chronique. Après la phase aiguë du conditionnement, on constate une situation de fibrose. En effet, comme beaucoup de TGF beta est sécrété par les Treg, ils ont un effet délétère. b) Immunothérapie T reg On sait les séparer, les faire croître in vitro et conserver leurs propriétés immunosuppressives. Les T reg sont aussi dans le sang de cordon : la majorité des LT sont des Treg donc il y a peut-être moins de GvH quand on utilise du sang de cordon. Les cellules mésenchymateuses en contiennent aussi. La recherche clinique s'intéresse à l'expansion et à réinjecter des T reg dans le cadre des maladies auto immunes comme les MICI, diabète de type 1... . On s’intéresse surtout aux Tr1 : T reg CD4 sécrétant Il-10 et dépendant d'Il-10. On peut induire les Tr1 in vitro qui agissent après injection en augmentant leur nombre par la transformation des LT en Treg. © Tous droits réservés. Reproduction interdite. 21
