Déficits Immunitaires: Origines génétique et acquise Bertrand Arnulf Immuno-hématologie Saint Louis Physiopathologie du système immunitaire et immunothérapies L3 Réponse immunitaire Microbes Bactéries, virus parasites, champignons Immunité Innée Immunité adaptative Complément CD4 CD8 Lymphocytes T Cellulaire Macrophage Tissus Lymphocyte B Polynucléaire N Cellule Dendritique Monocyte Agression Plaie, effraction Inflammation NK Périphérie Humorale Plasmocyte Phagocytose Migration Organes lymphoïdes Ganglion Polynucléaires (granulocytes) neutrophile Progéniteur myéloïde éosinophile CSM basophile Lymphocytes Cellule dendritique B CSH T CD4 Monocyte CSL T CD8 Macrophage Cellules NK Ontogenèse des lymphocytes T et différenciation B Lymphocyte T immature thymus Progéniteur Commun Lymphocyte T mature Deficit Immunitaire Héréditaire ou acquis Cellules souches Organes Ganglion lymphatique Lymphocyte B naïf Moelle osseuse B mémoire plasmocyte Déficits Immunitaires Défaut héréditaire (primitif) ou acquis (secondaire), Maturation/activation lymphocytaire B et/ou T (humorale/cellulaire) Mécanismes effecteurs immunité innée/adaptative Susceptibilité aux infections: Insolites: germe, sévérité, récurrence, chronicité, résistance Nature des microbes type de déficit Parfois, autres complications Certains cancers (infection par virus oncogène: EBV) Lympho-proliférations (hyperplasie, granulome) Auto-immunité (déficit T régulateurs...), auto-inflammation Déficits immunitaires combinés sévères (DICS) Défaut immunité cellulaire et humorale = rares mais sévère Révélation dans premières années de la vie Diagnostic urgent à faire Polynucléaires (granulocytes) neutrophile Progéniteur myéloïde éosinophile CSM basophile Lymphocytes Cellule dendritique B CSH T CD4 Monocyte CSL T CD8 Macrophage Cellules NK Mutation BTK Pré BCR précurseur B Pro B Pré B B immature B mature Déficit RAG Déficit ADA Mutation gc Pré TCR précurseur T Pro T Pré T Di George Agénésie thymique double positif T T simple positif naïf mature Déficit Combiné Sévère (SCID) 45% Système Immunitaire: Les acteurs Hématopoïèse Hématopoïèse Mutation gc Récepteur Il2, 4, 7, 9, 15 Déficit Combiné Sévère (SCID) 45% Déficits immunitaires complexes/syndromiques Association déficit immunitaire B et T et autres symptômes Syndrome de Wiskott-Aldrich (lié à l’X): WASP (cytosquelette) eczéma, thrombopénie (microplaquettes) infections bactériennes et/ou virales répétées Auto-immunité et lymphomes lymphopénie CD8, hypogammaglobulinémie Ataxie-Télangiectasie (AR): ATM (réparation ADN) ataxie cerebelleuse, télangiectasies (conjonctives) déficit cellulaire avec lymphopénie progressive, baisse IgA, G Cancers et lymphomes Déficits immunitaires Humoraux Développement et différenciation des lymphocytes B plasmoblaste Lymphocyte B mémoire mutations somatiques commutation isotypique (antigène, lymphocytes T) follicule lymphoïde Plasmocyte à IgM moelle osseuse 108 ly. B/ jour réarrangement des gènes des Ig précurseur B lymphocyte B «naïf» plasmocyte plasmoblaste B mémoire commutation isotypique mutations somatiques follicule lymphoïde Antigène, lymphocytes T Plasmocyte à IgM moelle osseuse Réarrangement gènes Ig précurseur B lymphocyte B «naïf» plasmocyte Lymphopoïèse B IgM IgM IgD l5 m Cellule souche Pro-B Pré-B Moelle osseuse B immature B mature Plasmocyte Périphérie Transduction du signal par le BCR Aggregats Iga (CD79a) Igb (CD79b) Fyn Blk Lyn Syk BLNK BTK ITAM ITAM PLC-g Ras, Raf, MEKK1 Ca++ JNK Calmoduline Calcineurine NFAT AP-1 NFkB Activation B Déficits immunitaires Humoraux Agammaglobulinémie (lié à l’X): mutation tyrosine kinase de Bruton Mutations chaîne lourde mu, lamba 5, Iga/Igb, BLINK (AR) Syndrome hyper IgM: CD40L (lié à l’X) déficit humoral et cellulaire CD40, AID, UNG (AR) déficit humoral Syndrome lymphoprolifératif lié à l’X (XLP, syndrome de Purtilio) susceptibilité à la primo infection EBV, (défaut de SAP), XIAP Déficit immunitaire commun variable Déficit en sous classe (IgG2, IgG4, IgA): (fréquence déficit IgA 1/600) Transduction du signal par le BCR Aggregats Iga (CD79a) Igb (CD79b) Fyn Blk Lyn Syk BLNK BTK ITAM ITAM PLC-g Ras, Raf, MEKK1 Ca++ JNK Calmoduline Calcineurine NFAT AP-1 NFkB Activation B Lymphopoïèse B IgM IgM IgD l5 m Cellule souche Pro-B Pré-B Moelle osseuse B immature B mature Plasmocyte Périphérie Réponse immunitaire dans le centre germinatif: maturation d’affinité Réseau de cellules Folliculaires dendritiques plasmocyte Ag T Cell B naive T Ag T B centrocyte Ag Ag T Cellule B mémoire Ag centroblaste Proliferation cellulaire (6-8 h division) mutation somatiques Formation de B mémoire Sécretion d’Ig Commutation isotypique (AID) Apoptose massive des B de faible affinité Sélection des B de forte affinité B mémoire Commutation isotypique (switch) plasmoblaste CD40 T AID Séléction des B de haute affinité Centrocyte AID Apoptose des B de faible affinité CFD Mutations somatiques Centroblaste Prolifération Plasmocyte à IgM lymphocyte B «naïf» Hyper-IgM syndrome HIGM Déficit du « Switch » X-linked 55-60% HIGM1 CD40L AR 10-20% HIGM2 AID AR <5% HIGM3 CD40 AR <5% HIGM4 UNG AD ? ? Déficit immunitaire commun variable 1cas/30,000, H=F Anomalie génétique identifiée chez peu de malades mais familiales 25% Révélation souvent après l’adolescence IgG<5g/l; déficit IgA (50%) Nombre de lymphocytes B normal mais défaut B mémoires Défaut fonctionnel T rare Infection ORL et pulmonaires, digestives (Giardia, Salmonella, Campylobacter) Syndrome lymphoprolifératif (40%) et auto-immunité (cytopénies) (20%) Déficits primitifs de l’immunité innée Réponse immunitaire Microbes Bactéries, virus parasites, champignons Immunité Innée Immunité adaptative Complément CD4 CD8 Lymphocytes T Cellulaire Macrophage Tissus Lymphocyte B Polynucléaire N Cellule Dendritique Monocyte Agression Plaie, effraction Inflammation NK Périphérie Humorale Plasmocyte Phagocytose Migration Organes lymphoïdes Ganglion Déficits de l’immunité innée Déficit en Complément voie classique (C2, C3 ou C4): infections bactériennes à germe encapsulés (Steptococcus Pneumoniae, Haemophilius Influenzae B, Neissseria Meningitidis) association maladies auto-immunes (lupus, GNMP) voie alterne (facteur H, I): infections bactériennes à germe encapsulés, GNMP, SHU déficit en properdine infection à Neissseria Meningitidis Complexe d’attaque membranaire (C5 à C9) infections bactériennes à Neissseria Meningitidis Système du Complément Voie classique C1q, C1r, C1s C4, C2 Properdine C3bBb C4b2a C3 MBL, MASPs Voie des lectines C3b Facteur D Facteur B Voie finale commune Opsonisation Anaphylatoxines Chimiotactisme C5, C6, C7, C8, C9 C5b C6 C7 C8 Poly C9 Lyse osmotique Voie alterne Déficits de l’immunité innée Déficits phagocytaires ou neutropénies infection à pyogenes (abcès cutanés, peri-orificielles, aspergillose) quantitatifs: Agranulocytose de Kostmann (HAX1), Schwachman-Diamond (SDBS), ELA2 qualitatifs: Granulomatose septique chronique (NADPH oxydase) Chédiak-Higashi (défaut lysosome: LYST) Susceptibilité aux mycobactéries: BCGite défaut IL12/IFN gamma (phagocytes, T, NK) Déficit immunitaire primitif: Approches thérapeutiques Contrôle des infections et correction déficit: Substitution en immunoglobulines polyvalente (déficit humoral) Greffe de moëlle allogénique Substitution enzymatique (déficit ADA) Thérapie génique (ADA, SCID gammaC) Déficit immunitaire - Orientations et explorations • Infections ORL et broncho-pulmonaires (Streptocoque, pneumocoque, hémophilus) > Déficit humoral (immunoglobulines) • Méningites à méningocoque > Déficit en Complément (C5-C9) • Infections virales chroniques ou récidivante (HSV, VZV, HPV ...) • Infections à germes intra-cellulaires (Listeria, mycobactéries, salmonelles ...) > Déficit T, IFNg, IL12 • Infections fongiques et intra-cellulaires chroniques > Déficit des fonctions macrophagiques et polynucléaires Les grandes orientations pratiques Mycobactérie Aspergillose Pneumocystose Polynucléaire Staphylocoque Lymphocyte T Phagocytose Immunité cellulaire T CMV Immunité immédiate Immunité humorale Complément IgM naturelles Pneumocoque Lymphocyte B Immunoglobulines Haemophilus Qu’est-ce que l’Opportunisme ? • Pneumocoque • Haemophilus Infections Banales • Tuberculose • M. atypique • Légionellose • Aspergillose • Pneumocystose Infections Opportunistes Exploration d’un déficit immunitaire primitif (DIP) • Comment s’orienter – Interrogatoire – Arbre généalogique – Examen clinique • Comment situer l’anomalie – – – – – Hémogramme Dosage des Immunoglobulines et réponses anticorps Dosage du Complément Phénotypage lymphocytaire Fonction des polynucléaires et fonctions lymphocytaires • Comment définir l’origine du DIP – Dosages enzymatiques – Séquençage génétique Interrogatoire et Examen Clinique • Enfance – – – – Maladies infantiles classiques Vaccins (BCGite ?) Verrues, zona « toujours malade » • Infections – Pathogène – Opportunisme – Sévérité, récurrence, chronicité, résistance … • Complications non (directement) infectieuses – – – – Hyperplasie lymphoïde, adénopathies, splénomégalie Granulomatose Tumeur: lymphome, HPV invasif, Kaposi … Cytopénie auto-immune Exploration d’un déficit immunitaire primitif Arbre généalogique Orientation biologique: NFS • Hémogramme – Polynucléaires neutrophiles – Lymphocytes – Monocytes – Corps de Jolly – Plaquettes (nombre et taille) Orientation biologique: Immunoglobuline/Anticorps • Electrophorèse des protides – hypogammaglobulinémie • Dosage IgG, IgA, IgM – (B60 … 16€) • Sous-classes IgG (si IgG normales) • Immunofixation Explorations de l’Immunité adaptative In Vitro Cytométrie en Flux: - Phénotypage lymphocytaire T et B - Marqueurs d’activation lymphocytaire - Marqueurs cellule naïve/cellule mémoire Tests fonctionnels: - Prolifération - Production de cytokines - production d’Acs (B) /Tests de cytotoxicité (T) In Vivo Production d’Acs (B) Tests d’Hypersensibilité retardé (T) Défaut quantitatif ? Défaut qualitatif ? Fonctions cellulaires Lymphocytes Polynucléaires • Prolifération / mitogènes • Phagocytose sur lame • PHA, ConA, PWM • Réduction du NBT • Production anions O2- • Production H2O2 • Prolifération / antigènes • Candidine • Tuberculine • Toxo, CMV … • Switch in vitro • Système CD40/CD40L • Production IFNg • Système IL12/IFNg Etude des réponses vaccinales • Diphtérie-Tétanos-Polio (T-dep) – HAV – HBV – Rage – … • Pneumocoque non conjugué (T-indep) • Haemophilus (T-indep) • Réponse immédiate S4-S6 • Maintien de la réponse (mémoire) M12 • Pas chez des patients substitués … Exploration d’un déficit immunitaire primitif (1) (2) • Interrogatoire / Examen • Dosage Sous-Classes IgG • Arbre familial • Prolif. in vitro (Mg et Ag) • Hémogramme • Corps de Jolly • Electrophorèse des protides • Complément: CH50 • Dosage IgG, IgA, IgM • Fonction PN, NBT • Réponses vaccinales • Dosage ADA, PNP • HIV, HTLV-I Exploration génétique ? Exemple des hypogammaglobulinémies – XLA (Bruton) BTK – XLP (Purtilo) SAP, XiAP – HIGM CD40L, AID … – DICV Défaut de production d'anticorps hypo-IgG + [hypo-IgA et/ou hypo-IgM] Défaut de réponse vaccinale Ag protéique T-dep (DTP) Ag polysaccharidique (Pneumo23) • • • ≈ 1 / 30 000 M = F , 15 - 30 ans, Formes familiales: 20-25% IgG < 5 g/l IgA < 0.70 g/l IgM < 0.40 g/l Déficits Immunitaires acquis (secondaires) Infection VIH, HTLV-I Déplétion T auxiliaire CD4+ normaux Malnutrition/enteropathies Inhibition maturation/fonction lymphocytaires Syndrome néphrotique fuite protéique (gammaglobulines) Irradiation/Chimiothérapie Envahissement médullaire Diminution production précurseurs médullaires Immunosuppresseurs Inhibition maturation/fonction lymphocytaires Hémopathies lymphoïdes Transformation tumorale des lymphocytes Hypogammaglobulinémie, anergie Splénectomie Asplénie fonctionnelle Diminution phagocytose des microbes Déficit immunitaire acquis: Approches thérapeutiques Contrôle des infections, traitement étiologique et correction déficit: Traitement anti-rétroviral (VIH) Substitution en immunoglobulines polyvalente (déficit humoral) Antibio-prophylaxie Vaccinations: malade + proches Déficits Immunitaires Défaut héréditaire (primitif) ou acquis (secondaire), Maturation/activation lymphocytaire B et/ou T (humorale/cellulaire) Mécanismes effecteurs immunité innée/adaptative Susceptibilité aux infections: Insolites: germe, sévérité, récurrence, chronicité, résistance Nature des microbes type de déficit Parfois, autres complications Certains cancers (infection par virus oncogène: EBV) Lympho-proliférations (hyperplasie, granulome) Auto-immunité (déficit T régulateurs...), auto-inflammation Exploration immunité innée Explorations de l’Immunité cellulaire In Vitro NFS= Nombre de lymphocytes circulants Cytométrie en Flux: - Phénotypage lymphocytaire T: CD3- CD4- CD8- Marqueurs d’activation lymphocytaire (HLA-DR) - Marqueur cellule naïve/cellule mémoire CD45RA+/CD62L+, CD45RA- ou RO+/CD62L+ central mémoire…. Tests fonctionnels: - Prolifération - Production de cytokines (Quantiféron) - Tests de cytotoxicité In Vivo Tests d’Hypersensibilité retardé (IDR) Exploration de l’Immunité Humorale In Vitro : Sérum Gammaglobulines Dosage des classes d’Igs: IgG, IgA, IgM, IgE, IgD (+Sous classes IgG1 à IgG4) • Numération des Lymphos B Cel.mononuclées • Cytométrie: CD19-, CD20, -Ig de Mb, mémoire CD27 • Etude de la Production d’Anticorps in vitro après stimuation: In Vivo : Production d’Acs spécifiques en réponse à un rappel d’Ag vaccinal.