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ANALYSE DU CD 203c EN CYTOMETRIE EN FLUX POUR DETECTER L’ACTIVATION DES BASOPHILES DANS L’ALLERGIE AUX MEDICAMENTS INTERET ET LIMITES ___________ J. BIENVENU, A.L. DEBARD, A. ROZIERES, M.C. GUTOWSKI, D. GAUJAC, G. MONNERET J.F. NICOLAS, N. SAAD, Y. BENOIT, G. COZON Laboratoire d’Immunologie et UF d’immunoallergologie Centre Hospitalier Lyon-Sud Consultation d’Allergo-Anesthésie Hôpital Edouard-Herriot POURQUOI ETUDIER LE BASOPHILE ? • Activation des mastocytes et des basophiles à l’origine des réactions d’hypersensibilité immédiate • Les basophiles sont présents dans le sang circulant contrairement aux mastocytes dont ils présentent la majorité des propriétés en particulier pour détecter une sensibilisation • Ces cellules sont caractérisées par la présence de récepteurs de forte affinité pour les IgE (Fc εRI). Après « pontage » de ces récepteurs par l’allergène, les médiateurs libérés déclenchent les phénomènes allergiques • La cytométrie en flux représente une technique de choix pour étudier une population faiblement représentée comme les basophiles PRINCIPE DU TEST D’ACTIVATION DU BASOPHILE • Reproduire ″in vitro″, après incubation en présence d’allergène de basophiles sensibilisés, les conditions ayant conduit aux phénomènes allergiques cliniques observés chez le patient exposé à cet allergène • L’allergène doit posséder au moins deux épitopes distincts pour créer un pontage entre deux molécules d’IgE fixées sur les Fc εRI. N.B. Les médicaments sont assimilés à des haptènes monovalents. MARQUEURS DE L’ACTIVATION DES BASOPHILES • Libération d’histamine • Libération de cytokines : IL-4, IL-13 • Expression du CD63 • Sur expression du CD203c LE CD 63 • CD63 (gp53) membre de la superfamille des protéines transmembranaires de type 4 • Antigène exprimé sur des plaquettes, les basophiles, les mastocytes, les monocytes et les monocytes/macrophages • Les basophiles au repos n’expriment que très peu l’antigène CD63 car il est lié aux granules intracytoplasmiques • L’activation des basophiles entraîne la fusion des granules avec la membrane plasmique et donc l’expression du CD63 à la surface des cellules LE CD 203c • CD 203C : ectonucléotide pyrophosphatase/phosphodiesterase (E-NPP3) qui agit sur les déoxynucléotides, le NAD • Initialement détecté dans l’utérus, la prostate et certains carcinomes du côlon, le CD 203c a été mis en évidence à la surface des basophiles et des mastocytes de manière sélective et constitutive (AC monoclonal 97 A6) • Fonction inconnue dans la physiopathologie du basophile et de l’allergie • L’activation des basophiles, en particulier par un allergène, induit une surexpression rapide (5 min) du CD 203c • L’IL-3 augmente l’expression de CD 203c, mais processus lent (90 min) COMPARAISON DES PROPRIETES DU CD 203c ET DU CD 63 • Le CD 63 n’est pas exprimé de manière constitutive sur le basophile contrairement au CD 203c • Après stimulation par un allergène, l’expression du CD 63 est plus lente (15 min) que celle du CD 203c (5 min) : processus de signalisation et de stockage différents pour ces deux molécules CD203c % activated basophils 60 40 30 CD63 20 10 MFI (% increase / control) Higher range of variation of CD203c in comparison with CD63 50 500 CD203c 400 300 200 CD63 100 1/5000 1/1000 1/500 1/100 Neg Latex dilutions Basophil activation test by flow cytometry (principle of triple staining in whole blood) Anti IgE Anti IgE Anti CD45 Anti CD45 Anti CD63 Monneret et al., Clin Exp Immunology 1999 Voies de signalisation intracellulaire SENSIBILITE ET SPECIFICITE DU CD63 CD63 Allergie Se IgE spécifiques Sp Se Sp Alimentaires 80-82% 63-100% 69-79% 78% Latex 90-93% 100% 70-88% 100% Pollen de cyprès 91% 100% 76% 100% Myorelaxants 54% 100% 62% 100% β-lactamines 42-50% 93% 25-39% 86% d’après N. Abuaf IDENTIFICATION DES BASOPHILES PAR LE CRTH2 • CRTH2 (chemoattractant receptor-homologous molecule expressed on Th2 cells, Hirai H. et al. J. Exp Med 2001) est le second récepteur de la prostaglandine D2 • Exprimé sur basophiles les Th2, les éosinophiles et les • CRTH2 améliore l’identification des basophiles par rapport au marquage anti IgE très variable d’un sujet à l’autre Whole blood ungated cells Gated cells from A TH2 lymphocytes A CD3 SSC Eosinophils basophils CRTH2 CD203c PROTOCOLE D’ETUDE DE L’ACTIVATION DES BASOPHILES EN CYTOMETRIE EN FLUX (CD 203c) Témoin négatif PBS Témoin positif tests 20 μL Anti-IgE ou fMLP 20 μL Allergène dilué 20 μL CRTH2 FITC 10 μL 10 μL 10 μL CD203cPE 10 μL 10 μL 10 μL CD3 PC5 10 μL 10 μL 10 μL Solution d’activation 100 μL 100 μL 100 μL Sang EDTA 100 μL 100 μL 100 μL Vortexer et incuber 15 min à 37°C. Ajouter 2mL de solution de lyse Vortexer et incuber 10 minutes à température ambiante Centrifugation 5 minutes à 200g - Laver au PBS Reprendre avec du PBS / 0;1% paraformaldéhyde Vortexer 5s et analyser au cytomètre MISE EN EVIDENCE D’ UNE ACTIVATION EN PRESENCE D’ UN ANTIBIOTIQUE Contrôle neg Contrôle pos ( IgE ) Allergène ( clamoxyl® ) MISE EN EVIDENCE D’ UNE ACTIVATION EN PRESENCE D’ UN CURARE Contrôle neg Contrôle pos ( IgE ) Allergène ( Célocurine® ) POPULATION ETUDIEE • 47 patients (16 hommes, 31 femmes) se présentant à la consultation d’Allergologie du CHLS entre mars 2005 et juin 2006 pour réactions secondaires à la prise d’antibiotiques • Prise en charge : interrogatoire, examen clinique, tests cutanés, analyse du CD203c • Molécules en cause 38 Amoxicilline (Clamoxyl) 13 Ceftriaxone (Rocéphine) 4 Ofloxacine (Oflocet) 2 Pristinamycine (Pyostacine) 2 Penicilline G RESULTATS (47 patients) Diagnostic clinique Test CD 203c - 27 réactions d’intolérance négatif (n = 27) - 1 réaction d’HS type III négatif (n = 1) - 5 réactions d’HSR type IV négatif (n = 5) - 14 réactions d’hypersensibilité immédiate positif (n = 6) * 11 HSI Amoxicilline douteux (n = 1) négatif (n = 4) * 1 HSI Bacampicilline (Penglobe) négatif (n = 1) * 1 HSI Pristinamycine (Pyostacine) positif (n = 1) * 1 HSI Cefatrizine (Cefaperos) négatif (n = 1) Caractéristiques du test CD 203c Spécificité = 100% sensibilité = 50 % HYPERSENSIBILITE A L’AMOXICILLINE CD 203c et RAST RAST Amoxicilline (C6) (k U/L) 1,03 < 0,35 < 0,35 0,42 < 0,35 0,45 < 0,35 0,65 < 0,35 < 0,35 CD 203c négatif douteux négatif négatif positif positif positif négatif positif positif Sensibilité = 50 % Sensibilité = 40 % CD 203 + Rast Sensibilité = 80 % POPULATION • 317 patients (116 ♂, 201 ♀); 44,9 Years [6 months to 82 years]. • Involved drugs : Myorelaxants antibiotics insulins others 53% 23% 20% 4% * others: Anti-inflammatory molecule; radio contrast agent; Latex, Vaccine, … CHARACTERISTICS OF CD 203c TEST Specificity: 97 % PPV: 94 % NPV:65 % CHARACTERISTICS OF CD 203c TEST EXPRESSION SPONTANEE DU CD203c IMPORTANTE CHEZ L’ENFANT Adulte Enfant d’âge < 1 an DIMINUTION DE L'EXPRESSION BASALE DU CD203c AU COURS DES PREMIERS MOIS DE LA VIE MFI CD203c 0,5 34,5 40 1 28,7 2 23,7 35 2 27,4 2 26,4 3 21,5 3 23,8 4 16,9 4 20,7 4 18,9 6 15,8 7 10,5 7 15,6 8 11,4 9 14,4 14 12,7 15 7,2 Adulte 5 MFI CD203c AGE ( mois ) 30 R2 = 0,7426 25 20 15 10 adulte 5 0 0 5 10 AGE (mois) 15 MARQUAGES CD203c PE -CD63 FITC Negatif Positif Allergene EN CONCLUSION Mettre au point un test d’activation des basophiles pour les médicaments, haptènes monovalents le plus souvent, est un sujet très difficile. La sensibilité des différents tests reste faible, mais la spécificité est excellente. PERSPECTIVES Nécessité d’une standardisation : • Consensus sur le plan du diagnostic clinique • Amélioration de la présentation de l’haptène médicamenteux au système immunitaire • Choix de l’anticoagulant • Sang total ou couche leucocytaire « buffy coat » • Utilisation d’IL-3 • Mode d’identification des basophiles (IgE, CRTH2…) • Choix du marqueur d’activation CD 203c/CD 63 ou nouveaux marqueurs (CD 13, CD 164, CD 107…) • Mode d’expression des résultats (MFI, pourcentage de basophiles dépassant un seuil) Il est urgent de mettre en place des études multicentriques Identification of CD13, CD107a, and CD164 as novel basophil-activation markers and dissection of two response patterns in time kinetics of IgE dependent upregulation (Hennersdorf et al. Cell Res. 2005 May) CD13, CD107a et CD164 ont été identifiés comme de nouveaux marqueurs d’activation du basophile. Identification of CD13, CD107a, and CD164 as novel basophil-activation markers and dissection of two response patterns in time kinetics of IgE dependent upregulation (Hennersdorf et al. Cell Res. 2005 May) En étudiant la cinétique d’apparition de ces marqueurs, les auteurs définissent deux groupes de marqueurs : – "CD203c group" (CD13, CD164 et CD203c) – "CD63 group" (CD63, CD107a) en lien avec deux mécanismes d’activation différents du basophile Apport des allergènes recombinants dans l’exploration de l’allergie au latex L. Selman, F. Bienvenu Laboratoire d’Immunologie CHLS Allergie au latex : généralités • Historique : – 1927 : premier cas décrit d’hypersensibilité au latex – 1979 : premier cas décrit d’urticaire de contact avec des gants en latex. – 1986 : mise en évidence du rôle des IgE dans ces manifestations cliniques • Fréquence : – 1 à 2% de la population générale – 5% chez le personnel soignant (12% du personnel des blocs et réa) – 20% des chocs anaphylactiques per-opératoires chez l’adulte, 80% chez l’enfant Allergie au latex : facteurs de risque Expositions répétées au latex naturel : - Professionnelles : Médicales/paramé dicales/paramédicales (5(5-15%), industrie du latex, coiffeur, … -Multiopérations : Spina bifida (30(30-60%) Risque de sensibilisation au latex naturel Sensibilisation Atopie (Facteur × 2-5) (Banane, Avocat, Kiwi, Châtaigne… Châtaigne…) Diagnostic de l’allergie au latex Consultation en allergologie : Interrogatoire et examen clinique Signes cliniques évocateurs d’une allergie au latex Suspicion d’allergie au latex 1. Test in vivo = Prick-test 2. Test in vitro : détermination des IgE spécifiques du latex naturel Bilan discordant Bilan positif Bilan négatif Test de provocation Positif Allergie au latex Négatif Absence d’allergie au latex Les protéines du latex • 240 protéines • 13 allergènes identifiés par l’International Union of Immunological Societies : Hev b n Hevea brasiliensis Ordre de découverte Fabrication des allergènes recombinants Extraction ARNm poly-(A) poly-(A) poly-(A) poly-(A) poly-(A) poly-(A) Synthèse ADNc, insertion dans un vecteur d’expression Transformation d’un système d’expression Latex naturel Extraction, immobilisation sur une phase solide Production d’allergènes recombinants Immobilisation sur une phase solide Allergène standard : Latex ImmunoCAP Allergène recombinant ImmunoCAP Allergènes du latex et profils de sensibilisation Allergène Famille moléculaire Spina bifida Exposition professionnelle Hev b 1 Facteur d’élongation du latex Majeur Mineur Hev b 2 Endo-ß-1,3-Glucanase Majeur Majeur Majeur Mineur Hev b 3 Hev b 4 Lécithinase Mineur Mineur Hev b 5 Protéine acide Majeur Majeur Hev b 6.01 Chitinase de classe I prohévéine Majeur Majeur Hev b 6.02 Chitinase de classe I Hévéine mature Majeur Majeur Hev b 6.03 Domaine C-terminal de la prohévéine Mineur Mineur Allergènes du latex et profils de sensibilisation Allergène Famille moléculaire Spina bifida Exposition professionnelle Hev b 7 Protéine patatine - like Mineur Mineur Hev b 8 Profiline Mineur Mineur Hev b 9 Enolase Mineur Mineur Hev b 10 Mn superoxyde dismutase Mineur Mineur Hev b 11 Chitinase de classe I Mineur Mineur Hev b 12 Lipid protein transfer Mineur Mineur Hev b 13 Estérase Majeur Majeur Définition de profils de sensibilisation 90% Spina bifida P rofes s ionnels 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% rHev b 1 nHev b 2 rHev b 3 rHev b 5 rHev b rHev b 7 rHev b 8 rHev b 11 rHev b 6.01 12 rHev b 13 Raulf-Heimsoth et al. Clin Exp Allergy. 2007; 37(11):1657-1667 Cas des patients ayant présenté un choc anaphylactique 90% Chocs Autres 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% rHev b 1 rHev b 2 rHev b 3 rHev b 5 rHev b 6.01 rHev b 6.02 rHev b 8 rHev b 9 rHev b 11 Allergènes du latex et réactions croisées Allergène Famille moléculaire Hev b 1 Facteur d’élongation du latex Hev b 2 Endo-ß-1,3-Glucanase Réactions croisées Poivron, tomate Hev b 3 Hev b 4 Lécithinase Hev b 5 Protéine acide Hev b 6.01 Chitinase de classe I prohévéine Panallergène Banane, avocat, châtaigne, kiwi Hev b 6.02 Chitinase de classe I Hévéine mature Panallergène Banane, avocat, châtaigne, kiwi Hev b 6.03 Domaine C-terminal de la prohévéine Allergènes du latex et réactions croisées Allergène Famille moléculaire Réactions croisées Hev b 7 Protéine patatine - like Pomme de terre, tomate Hev b 8 Profiline Panallergène Pollens, fruits Hev b 9 Enolase Moisissures (Alternaria, Cladosporium) Hev b 10 Mn superoxyde dismutase Moisissures (Aspergillus fumigatus) Hev b 11 Chitinase de classe I Fruits (châtaigne) Hev b 12 Lipid protein transfer Panallergène Fruits Hev b 13 Estérase Allergènes du latex et réactions croisées rHev b 1 2 3 4 5 6.01 6.02 6.03 7 8 9 10 11 12 Aliments d’origine végétale Chitinase classe I Glucanase Patatine LTP Profiline Pollens Profiline Moisissures Enolase MnSOD Etude réalisée au CHLS • Objectifs : – Optimiser le diagnostic de l’allergie au latex par l’utilisation des allergènes recombinants du latex – Cibler les allergènes recombinants du latex d’intérêt diagnostique • Population : – 161 patients sensibilisés biologiquement au latex – 2 groupes : • Allergie au latex confirmée (119 patients) • Sensibilisation biologique sans allergie clinique au latex (42 patients) 13 Fréquence des allergènes recombinants du latex dans la population allergique 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% rHev b 1 rHev b 2 rHev b 3 rHev b 5 rHev b 6.01 rHev b 6.02 rHev b 8 rHev b 9 rHev b 11 Résultats population allergique : • Forte corrélation entre rHev b 6.01 et 6.02 : – Sur 93 patients positifs pour rHev b 6.01, 85 sont également positifs pour rHev b 6.02 (1 seul patient est positif pour rHev b 6.02 et négatif pour rHev b 6.01) • Forte corrélation entre rHev b 2 et rHev b 6.01/02 : – Sur 84 patients positifs en rHev b2 : • 83 sont également positifs en rHev b 6.01 et en rHev b 6.02 • 1 n’est positif qu’en rHev b 6.02 • 1 n’est positif qu’en rHev b 2 rHev b 2 n’est plus commercialisé depuis Janvier 2007 rHev b 6.01 est donc l’allergène recombinant permettant de dépister un maximum de patients allergiques Résultats population allergique : • Corrélation entre rHev b 6.01/02 et tests cutanés : – 93 patients avec des IgE anti-rHev b 6.01 : – 83 tests cutanés ont été réalisés : • 79 sont positifs en prick-test • 2 sont négatifs en prick-test mais positifs au test au gant • 2 seulement sont négatifs Cas clinique : Mme C. Michèle • Aide soignante • Terrain atopique : – Asthme à l’ambroisie depuis 1995 – 2004 : allergie aux fruits exotiques • 2005 : urticaire géante et œdème 15 min après la mise de gants en latex • Tests cutanés au latex positifs • K82 : 5.41 kU/L • • • • • • • • • • rHev b 1 : <0.10 rHev b 2 : 1.47 rHev b 3 : <0.10 rHev b 5 : 2.60 rHev b 6.01 : 2.27 rHev b 6.02 : 2.27 rHev b 8 : <0.10 rHev b 9 : <0.10 rHev b 11 : <0.10 Broméline : <0.10 Allergie professionnelle au latex : réorientation de l’agent dans un service sans latex Résultats population allergique : • rHev b 5 : – Présence d’IgE dirigées contre rHev b 5 moins bien corrélée avec la présence des IgE antirHev b 6.01 par rapport aux IgE anti-rHev b 6.02 et rHev b 2 : • Sur 71 sérums positifs en rHev b 5, 57 seulement réagissent également avec rHev b 6.01 – 7 patients sur 119 ont un rHev b 5 isolé et une clinique évocatrice d’une allergie au latex : • 3 tests cutanés sur 6 réalisés sont négatifs Cas clinique : M. Z. Oualid • Externe en médecine • Clinique très évocatrice d’une allergie au latex : – Rhinoconjonctivite à l’arrivée dans le service • K82 : 4.39 kU/L • Mais : – Prick-test négatif • • • • • • • • • • rHev b 1 : <0.10 rHev b 2 : <0.10 rHev b 3 : <0.10 rHev b 5 : 1.84 rHev b 6.01 : <0.10 rHev b 6.02 : <0.10 rHev b 8 : <0.10 rHev b 9 : <0.10 rHev b 11 : <0.10 Broméline : <0.10 Population non allergique • Latex positif /rHev b 8 isolé (33 patients) – 29 tests cutanés négatifs sur 29 testés – Tous les patients sont polliniques – A noter : • Dans la population« allergique et non pollinique », rHev b8 est seulement retrouvé chez 2 patients sur 57. Latex « faussement positif » chez certains patients polliniques sensibilisés à la profiline Population non allergique • Latex positif / recombinants négatifs (9 patients) : – Broméline isolément positive chez 8 patients présence d’IgE anti-carbohydrate (faux positifs) – Un patient négatif pour tous les recombinants testés et pour la broméline Fabrication des allergènes recombinants poly-(A) poly-(A) poly-(A) poly-(A) poly-(A) poly-(A) Extraction ARNm Synthèse ADNc, insertion dans un vecteur d’expression Transformation d’un système d’expression Latex naturel Extraction, immobilisation sur une phase solide Production d’allergènes recombinants Immobilisation sur une phase solide Allergène standard : Latex ImmunoCAP Allergène recombinant ImmunoCAP Exemples : • B. Marie : – Terrain atopique : • Rhinite allergique saisonnière • Œdème des lèvres avec kiwi, ananas et banane – K82 : 2.60 kU/L • R. Marilyne : – Aide soignante – Terrain atopique : • Rhinite allergique • Allergie aux pollens de graminées – K82 : 2.51 kU/L • B.Marie : – – – – – – – – – – • R. Marilyne : – – – – – – – – – – rHev b 1 : <0.10 rHev b 2 : <0.10 rHev b 3 : <0.10 rHev b 5 : <0.10 rHev b 6.01 : <0.10 rHev b 6.02 : <0.10 rHev b 8 : 3.12 rHev b 9 : <0.10 rHev b 11 : <0.10 Brom : <0.10 rHev b 1 : <0.10 rHev b 2 : 0.36 rHev b 3 : <0.10 rHev b 5 : 1.65 rHev b 6.01 : 0.96 rHev b 6.02 : 0.96 rHev b 8 : <0.10 rHev b 9 : <0.10 rHev b 11 : <0.10 Brom : <0.10 – Prick test : positif – Prick test : négatif • Conclusion : – K82 faussement positif chez une patiente pollinique • Conclusion : – Allergie professionnelle au latex Au final Consultation en allergologie : Interrogatoire et examen clinique Suspicion d’allergie au latex 1. Test in vivo = Prick-test 2. Test in vitro : détermination des IgE spécifiques du latex naturel Bilan positif Bilan discordant Bilan négatif Détermination des IgE spécifiques dirigées contre les allergènes recombinants du latex IgE anti-rHev b 6.01 IgE anti-rHev b 5 Allergie au latex Monosensibilisation rHev b 8 Absence d’allergie au latex Conclusion • Utilisation des allergènes recombinants dans le diagnostic de l’allergie au latex : – Aide dans les cas posant un problème diagnostic – Définition de profils de sensibilisation intérêt pour l’immunothérapie spécifique – Meilleure compréhension des réactions croisées Diagnostic immunobiologique de l’hypersensibilité retardée aux médicaments Aurore ROZIERES AHU – INSERM U851-Laboratoire d’Immunologie CHLS Réaction d’hypersensibilité aux médicaments MISE EN JEU DE L’IMMUNITE SPECIFIQUE ♦ Réactions immé immédiates (Angiooed (Angiooedèème, me, Choc Anaphylactique) ⇒ IgE spé spécifiques ♦ Réactions retardé retardées (Syndrome de Lyell, Toxidermie maculomaculo-papuleuse ) ⇒Lymphocytes T spé spécifiques EXPRESSION CLINIQUE REACTION BENIGNE Erythème Polymorphe Exanthème maculo-papuleux DRESS Syndrome (Drug Reaction with Eosinophilia and Systemic Symptoms ) Nécrolyse Epidermique Toxique (Lyell) REACTION GRAVE Classification des réactions d’hypersensibilité allergiques aux médicaments de type IV CLASSIFICATION DE GELL ET COOMBS MODIFIEE MECANISME EFFECTEUR TYPE IV a Th-1 IFN-γγ Activation des monocytes TYPE IV b Th-2 (IL-5 et IL-4) Inflammation éosinophilique TYPE IV c CTL ( perforine / Granzyme) CD4 ou CD8 cytotoxiques TYPE IV d LT - IL-8 Recrutement et activation de neutrophiles EXEMPLE DE REACTIONS D’HYPERSENSIBILITE Eczéma Exanthème maculo-papuleux Exanthème bulleux Exanthème pustuleux D’après Pichler WJ. Classification des réactions d’hypersensibilité allergiques aux médicaments de type IV. DIAGNOSTIC DE L’HYPERSENSIBILITE AUX MEDICAMENTS MANIFESTATIONS CLINIQUES - Toxidermies érythémateuses - DRESS - Lyell, Stevens-Johnson IMPUTABILITE TESTS CUTANES / TESTS BIOLOGIQUES Patch / IDR lecture 48 heures Tests + Tests – Hypersensibilité Allergique Hypersensibilité Non Allergique HSR Diagnostic de l’hypersensibilité retardée REACTIVITES CROISEES TESTS EPICUTANES – PATCH-TESTS 48h à 72h Amoxicillin O H2N NH O S CH3 N O O MEDICAMENTS Antibiotiques ( ß-lactamines ; sulfonamides …) CH3 O BUT DU PROJET BUT DU TRAVAIL Le but de ce travail est de caractériser les LT effecteurs des réactions d’HS allergique retardée aux médicaments par une analyse du rôle respectif des LT CD4+ et CD8+ dans leur développement. Physiopathologie de l’HSR aux médicaments Lésion Clinique Sensibilisation par voie systémique Epiderme LT Orale LT LT LT Derme LT LT LT LT 1 3 4 LT Nassif and al. J Allergy Clin Immunol. 2004 Teraki and al. J Allergy Clin Immunol. 2003 Hari and al. Clin Exp Allergy. 2001 Hertl and al.J Invest Dermatol. 1993 LT LT Extravasation Migration et maturation des CD JDE Vaisseau sanguin Lymphe afférente 2 Lymphe efférente LT LT LT Phase de sensibilisation Ganglion drainant Phase de révélation Recirculation des LT Activation des LT 5 LT I.V Recrutement des LT Capture de l’Ag Couche cornée PARTIE I PARTIE I : ANALYSE DES EVENEMENTS INITIATEURS DE LA REACTION INFLAMMATOIRE METHODE DEUX APPROCHES 1- Analyse du recrutement cutané cutané au niveau des tests cutané cutanés 2- Analyse des LT spé spécifiques d’ d’amox dans le sang périphé riphérique des patients SUJETS INCLUS DANS L’ETUDE Patients ayant une HSR à l’amoxicilline (Patch(Patch-test positif Amox. Amox. / PatchPatch-test né négatif Ceft.) Ceft.) LT CD8+ infiltrent précocement le site d’application de l’amoxicilline Analyse Immunohistochimique Analyse Histologique Anti-CD8 Anti-CD3 1 4 7 2 5 8 3 6 9 Amox 48h Amox 12h Ceft. 12h LT CD8+ qui infiltrent la lésion sont IFNγ + Patients HSR Amox. Amox. Contrôles A 1 NS 12h NT 2 48h 12h 3 48h 12h 4 48h 12h 5 48h 12h 48h CD8 IFNγ IFNγ CD4 Actine B CD8 CD4 IFN-γ 80 140 20 0 NS NT 1 2 3 4 5 6 120 80 60 40 20 0 NS NT 1 2 3 4 5 6 % DO CD4 / DO Actine 40 % DO IFN-γ / DO Actine % DO CD8/ DO Actine 100 60 100 80 60 40 20 0 NS NT 1 2 3 4 5 6 LT CD8+ qui infiltrent la lésion sont CTLs Patch-test Amox (12h) CD8 Normal Skin Granzyme B TUNEL Skin patch-test 12h Perforin CD1a Skin patch-test 12h CONCLUSION I ► L’analyse de la cinétique de recrutement des LT cutanés montre une infiltration précoce par des LT CD8+ cytotoxiques (IFN-γ+, GrB+, perf+) 12 heures après l’application du médicament. ► Cette infiltration cutanée est associée à une apoptose des kératinocytes identifiée par un marquage TUNEL. ► Le recrutement des LT CD4+ intervient, quant à lui, plus tardivement. Présence de LT spécifiques CD8+ IFN-γ+GrB+ d’amox chez les patients allergiques A PBMCs PBMCs déplétés CD8+ PBMCs déplétés CD4 B 120 100 9 4 70 1 60 50 40 11 14 5 12 10 8 13 7 30 15 2123 20 2217 19 16 25 24 18 20 10 5 4 8 1 9 10 11 7 14 13 12 0 Patients Controles Amox 1mg/ml Patients 15 1822 172120 16 19 25 24 GrB SFC/106 PBMC 100 80 IFNγ SFC/106 PBMC IFNγ SFC/106 PBMC 90 80 60 40 20 12 35 14 30 11 13 25 20 15 10 20 25 23 18 12 11 14 13 0 0 Ceft 1mg/ml 40 5 23 Controles 45 Amox 1mg/ml Amox 0,6mg/ml Amox 0,3mg/ml Ceft 1mg/ml Patients Controles Patients Amox 1mg/ml CONCLUSION II ► L’analyse des LT du sang périphérique a permis de mettre en évidence la présence de LT CD8+ spécifiques d’amox sécréteurs d’IFN-γ et de GrB après la restimulation par l’amox chez les sujets allergiques avec une fréquence de LT CD8+ spécifiques d’amox comprise entre 50 et 150 / 106 PBMCs. ► Les LT CD8+ spécifiques d’amox jouent un rôle prépondérant dans l’initiation de l’HSR aux médicaments se présentant sous la forme d’EMP. 18 2023 25 Controles Ceft 1mg/ml Physiopathologie de l’HSR aux médicaments Voie Systémique (Orale ou IV) Epiderme CD8 Orale IFN-γγ CD8 I.V IFN-γγ CD8 CD8 Derme CD4 CD8 Cellules dendritiques CD4 CD4 CD8 CD4 CD4 Lymphocytes T CD4+ Extravasation Vaisseau sanguin Lymphe efférente CD8 CD4 Phase de sensibilisation CD8 Lymphocytes T CD8+ Ganglion drainant Phase d’élicitation PARTIE II PARTIE II: DETECTION DES LT SPECIFIQUES DU MEDICAMENT CHEZ DES SUJETS ALLERGIQUES AUX MEDICAMENTS Recirculation des LT Lymphe afférente Activation des LT Migration et maturation des CD JDE IFN-γγ CD8 Recrutement des LT Capture de l’Ag Couche cornée INTERET DIAGNOSTIC BASE SUR LES TESTS CUTANES 1- Accessibilité Accessibilité à un centre d’ d’allergie au mé médicament (peu de centres en France; hospitalisation des patients ) 2- Effets secondaires : sensibilisation – déclenchement d’ d’une réaction 3- Aide dans les cas d’ d’interpré interprétation des tests difficiles Les tests biologiques existants Test de Transformation Lymphocytaire: Sang hépariné Index de stimulation (SI) = cpm avec l’ l’antigè antigène / cpm sans l’antigè antigène Ficoll PBMC Médicament 2 Médicament 1 RPMI 1640 10% sérum autologue Témoin négatif Témoin positif 5 jours Ajout Thymidine Tritiée 12h Mesure de l’incorporation de thymidine Avantages: -Mesure de la prolifération -Inconvénients: -Sensibilité moyenne ( 60-70% βlactams -Utilisation de radioactivité -5 jours de culture Test ELISPOT IFN-γ anti-IFN-γγ Médicament anti-IFN-γγ Avantages: -Méthode rapide -Bonne sensibilité -Quantification du nombre de cellules productrices d’une cytokine DETERMINATION DES SEUILS A Sujets Controles Amox + IFN-γγ SFC 18 B Patients HSR Amox C 150 SFC 1.106 PBMCs IFN-γ SFC/106 PBMC 8 78 40 30 100 20 10 0 - + Amox 1mg/ml Ceft 1mg/ml 50 0 1mg/ml 0.5mg/ml 0.1mg/ml Concentration Amox METHODE SUJETS INCLUS 3 groupes: - AmoxAmox-HSR n=22 - AmoxAmox-Tolerant n=15 - AmoxAmox-HSI n=15 METHODE -Test de Transformation Lymphocytaire -ELISPOT IFN-γ RESULTATS (1) ELISPOT IFN-γγ TEST DE TRANSFORMATION LYMPHOCYTAIRE 7 7 6 Index Stimulation 8 5 DT H Am ox- 1 5 188 2120 19 17 9 4 11 143 2 10156 137 12 16 - Sensibilité Sensibilité : 91% - Specificité Specificité : 95% 83 19 7 2106 11 5 4 13 1 4 12 15 6 1410 7 11 5 9 8 32 1 8 4 5 6 15 19 21 2 209 314 18 22 171011112 16 13 8 11 4 5 7 16 9 2 3 10 5 8 10 13 3 2 4 11 12 15 1 14 7 9 6 11 22 7 1 133 198 20145 417 15 16 21918 210 12 6 10 5 11 3 1 7 4 6 8 2 9 14 6 9 2 813 5 411 1 7 10 31215 0 Am oxtol era nt Am oxIH S 0 1 5 14 10 6 7 9 1215 2 811 3 13 4 IH S 1 24 1011 3 7 9 6 5 8 Am ox- 10 2 Am oxtol era nt 17 40 3 DT H 20 50 Am ox- 30 10 5 2 1121 121813 15 14 1 15 6 4 20 22 19 16 3 60 4 Am oxIH S 70 9 DT H 90 80 7 Am oxDT H 100 Am oxtol era nt IFN-γγ SFC/1.106 PBMC 110 Ceft. 1mg/ml Amox 1mg/ml Ceft. 1mg/ml Am ox- 120 Amox 1mg/ml Am oxtol era nt Am oxIH S 130 - Sensibilité Sensibilité : 68% - Spé Spécificité cificité : 95% RESULTATS (2) - Corrélation entre LTT et ELISPOT 7.5 p<0,05 Stimulation Index LTT 7 5.0 2.5 4 5 6 16 155 14 3 20 18 21 2 22 1 1211 10 19 17 8 9 13 R=0,54 0 0 25 50 75 IFN-γ SFC/ 106 PBMC 100 125 ELISPOT Assay 35 14 25 20 LTT 3 16 30 13 1 3 1 15 19 15 22 21 10 11 17 5 10 12 20 9 2 18 0 1 2 3 7 6 5 8 4 4 5 Stimulation Index 6 7 Nbre d’années entre accident allergique et test Nbre d’années entre accident allergique et test RESULTATS (3) – Etude du maintien des LT spécifiques 35 ELISPOT assay 3 16 30 14 25 1 13 20 19 15 22 15 10 17 20 6 5 122 5 4 18 0 0 25 50 7 21 11 10 9 75 8 100 IFN-γ SFC/ 1.106 PBMC 125 150 RESULTATS (4) – Analyse des réactivités croisées B A 3 1,5 1 0,5 Ti ca rcl lin Am p ic ill Ba in ca mp ici lli n Pe ni G Ce ft r iax on 0 IFN-γ SFC / 106 PBMC 2 60 50 40 30 20 10 0 Ti ca rci lli n Am p ic ill in Ba ca mp ici lli n Pe ni G Ce ft r iax on Index Stimulation 2,5 70 CONCLUSION III ► 20/22 patients (91%) testés ont un nombre significatif de cellules T spécifiques de pénicillines sécrétrices d’ IFN-γ, alors que le Test de Transformation Lymphocytaire (TTL) n’est positif que pour 15 des 22 patients (68%) testés. ► L’ELISPOT IFN-γ est capable de détecter les réactions croisées entre différentes molécules chimiques. ► L’ELISPOT IFN-γ apparaît plus sensible que le TTL pour la détection des LT spécifiques de pénicillines ► Ces données montrent que l’ELISPOT IFN-γ est une nouvelle méthode qui permettrait d’améliorer le diagnostic de l’allergie aux β-lactames et peut aider au choix d’un traitement antibiotique alternatif. TRANSFERT TECHNOLOGIE FONDAMENTAL VERS DIAGNOSTIC IMMUNOBIOLOGIQUE REMERCIEMENTS U 851 Directeur: J Marvel Equipe JF NICOLAS Anca Hennino Marc Vocanson Karen Rodet Josette Benetière Hélène Perrin Gaëlle Poyet Amine Achachi Sabine Debeer Béatrice Vanbervliet Rosine Tédone Marie T. Ducluzeau Cyril Chavagnac Marlene Bonneville Audrey Nosbaum Plateau d’Immunomonitorage J BIENVENU Grégoire Cozon Laure Denis Paul Rouzaire Charlotte Cuerq Laboratoire d’Immunologie J BIENVENU Grégoire Cozon Françoise Bienvenu Laure Denis Paul Rouzaire Charlotte Cuerq Karine Dumas Marie-Claude Gutowski Daniele Gaujac Service Immunologie et Allergologie Clinique JF Nicolas Frederic Berard Nathalie Gunera- Saad Benoit Ben Said Isabelle Guillot Le diagnostic biologique en allergologie : méthodes et choix pratiques DESC Allergologie CHLS 2008 Laurence Guilloux Laboratoire Marcel Mérieux La biologie apporte des arguments objectifs pour diagnostiquer une sensibilisation vis à vis d’un produit allergénique mais ne fait en rien la preuve de la maladie allergique. Les résultats de ces examens devront être étroitement liés à l’interrogatoire et à l’examen clinique du patient pour établir une relation de cause à effet entre l’exposition à l’allergène et le déclenchement des signes cliniques. La qualité analytique des tests biologique doit être la plus performante possible. 2 Crit ères de qualit é d'un test Critères qualité Critères analytiques – Détectabilité / Sensibilité – Précision / Reproductibilité – Exactitude / Justesse (accord entre la valeur mesuré mesurée et la valeur "vraie" valeur de consensus) consensus) • étalonnage • liné linéarité arité et parallé parallélisme des courbes de dilution sur l’étendue tendue de la gamme ’é – Spécificité Critères Cliniques – Spécificité – Sensibilité – Valeur prédictive positive : VPP – Valeur prédictive négative : VPN 3 Crit ères analytiques (1) Critères Limite de détection : Plus petite concentration fournissant une réponse significativement différente de celle d'un blanc; concerne le domaine des concentrations faibles ou nulles. Sensibilité : Aptitude à différencier des échantillons de concentrations différentes ; intéresse l'ensemble de la zone de lecture. Précision : qualité de l’accord entre des mesures répétées effectuées dans des conditions déterminées. On l’exprime habituellement par l’écart type ou le coefficient de variation. 4 Crit ères analytiques (2) Critères L'exactitude ou la justesse d'une méthode représentent la qualité de l'accord entre la valeur mesurée et la valeur "vraie" ou sa meilleure estimation en dehors des erreurs aléatoires. Il est donc nécessaire de disposer de la valeur "vraie", souvent impossible pour les immunodosages ; valeur de consensus. La spécificité d'un dosage est son aptitude à mesurer l'analyte désiré et seulement celui-ci, même si des substances de structure proche se trouvent en quantité importante dans l'échantillon. Il est évident que cette qualité est ici directement liée à la nature des anticorps utilisés mais surtout à celle du produit allergisant. 5 Crit ères cliniques Critères Tests + Tests - Malades VP FN VP VP + FN VP VPP = VP + FP Se = Non malades FP VN VN VN + FP VN VPN = VN + FN Sp = 6 Th éorème de Bayes Théorème p x Se VPP = p x Se + (1(1-p)(1p)(1-Sp) Sp) (1(1- p)Sp VPN = (1(1-p)Sp + p(1p(1-Se) 7 Caractéristiques du PAPPC-RIA PAPPC-RIA Seuil 0.8 % B/T Seuil 1.1 % B/T Seuil 0.8 % B/T Seuil 1.1 % B/T n = 537 n = 537 n = 93 n = 93 p1 p2 p1 p2 p1 p2 p1 p2 Sensibilité 0.85 0.85 0.82 0.82 0.86 0.86 0.86 0.86 Spécificité 0.91 0.91 0.93 0.93 0.86 0.86 0.95 0.95 VPP 0.62 0.0009 0.66 0.001 0.53 0.0006 0.77 0.002 VPN 0.97 0.999 0.97 0.999 0.97 0.999 0.97 0.999 p1 = prévalence dans la population étudiée : 0.153 p2 = prévalence estimée dans la population Française anesthésiée (1/6500 x 0.60) 8 Nomenclature actuelle des actes de biologie Tests d’orientation Tests d’identification des allergènes Mais encore Tests cellulaires • HL • Cytométrie de flux (CD45/anti (CD45/anti--IgE/CD63) IgE/CD63) • LTC4 Tests dynamiques • Histamine • Tryptase • LTE4 urinaire • ECP 9 De quels tests disposons nous? Tests d’orientation correspondent à la recherche d'IgE spécifiques sans identification individuelle : test unitaire vis à vis d'allergènes mélangés dans le même réactif ou sur le même support. Recherche de pneumallergènes ; Une seule cotation par patient B 55 Recherche de trophallergènes ; Cotation limitée à 3 allergènes, un test B 55 Les cotations de ces tests ne sont plus cumulables avec le dosage des IgE totales. 10 De quels tests disposons nous ? Test d'identification fait appel à des dosages d'IgE spécifiques avec mention obligatoire des résultats de l'investigation initiale : test de dépistage, lecture et interprétation des tests cutanés ou motif de la non réalisation de ces tests. Tests unitaire vis à vis d'allergènes multiples séparés dans un même réactif ou sur un même support : Une seule cotation par patient IgE spécifiques, allergène unique : Pneumallergènes (limitée à 5 Ag ) Trophallergènes (limitée à 5 Ag ) B 80 B 55 B 55 11 Nomenclature: cotations autorisées sur une même prescription IgE T Dépistage Pneum IgE totales Réf. 1200 Dépistage Pneum Réf. 1201 ; 1 C max Dépistage Troph NON NON Dépistage Troph Multi allergènes Identif Pneum Identif Troph RAST latex RAST venins RAST pénni NON NON NON NON OUI OUI OUI OUI NON NON NON OUI OUI OUI NON NON NON OUI OUI OUI NON NON OUI OUI OUI OUI OUI OUI OUI OUI OUI OUI OUI OUI NON OUI NON NON NON NON NON NON NON NON NON NON NON OUI « RAST » latex Réf. 966 OUI OUI OUI OUI OUI OUI « RAST » venins Réf. 967; 5C max OUI OUI OUI OUI OUI OUI OUI « RAST » curares, penni Réf. 968; 5C max OUI OUI OUI OUI OUI OUI OUI Réf.1202 ; 3C max Multi allergènes Réf.1203 (CLA) Identification Pneum Réf.1204 ; 5C max Identification Troph réf.1205 ; 5 C max OUI OUI 12 Janvier 2004 Tests dd’orientation ’orientation en allergie respiratoire Phadiatop ; Phadia Analogues ; Alatop ; Siemens Dpc Allergie screen ; Siemens Ciba Corning Stallertest ; Biomérieux 13 Analogues du PhadiatopTM Alatop d1 e1 g2 m1 e5 g6 m6 Allergy screen w1 t3 w9 t17 w19 d1 e1 g2 d2 e3 g5 e5 g6 m2 m3 m6 t3 t7 t9 t17 w1 i6 w6 w9 w19 Stallertest d1 e1 g3 e2 m2 m6 t3 t9 w1 i6 w21 14 Tests d’orientation (pneumallergènes) Performances du Phadiatop Métata-analyse à partir des ré résultats de 20 études ré réunissant 2700 patients : Sensibilité Sensibilité : 91 % Spé Spécificité cificité : 93 % Corré Corrélation avec le diagnostic clinique : 92 % Stallertest versus Phadiatop Étude de A. Sabbah et col. (Rev fr Allergol 1998) : 155 patients, sensibilité sensibilité 75% versus 94% pour Phadiatop, VPP 98% versus 100 %, VPN 79% versus 94% Alatop versus Phadiatop AlatopTM Étude Guilloux et col. (Rev Fr Allergol 2003; 43:97) Concordance globale : 96.6 % Allergy Screen versus Phadiatop Etude Hamberger et col. (EAACI 2003) Concordance globale : 90 % (n=189) PhadiatopTM n = 320 Négatif Limite Positif Négatif 202 17 7 Limite 8 5 3 Positif 4 2 15 72 Limites dd’un ’un test dd’orientation ’orientation vis à vis des pneumallerg ènes pneumallergènes • Faux négatif – Tous les pneumallergè pneumallergènes ne sont pas repré représenté sentés (cyprè (cyprès,… s,…) – Chez l’ l’enfant, les premiè premières sensibilisations sont alimentaires • « Faux positif » – On dé détecte une sensibilisation qui n’ n’est pas responsable de la pathologie observé observée. Avis allergologique spécialisé 16 IgE totales : techniques Il existe au moins une quinzaine de réactifs sur le marché (Abbott, Biomérieux, Biorad, DPC France, Hycor Biomédical, Phadia, Roche Diagnostic system... ). Les techniques se diffé différencient par la nature du support, du conjugué conjugué, par l'é l'étendue de la gamme d'é d'étalonnage et encore par leurs diffé différences de sensibilité sensibilité. Leurs performances analytiques sont comparables (cf. contrôle de qualité National et International). 17 IgE totales : interprétation, indication Interprétation • Facteurs individuels faisant varier le taux des IgEt : Age, composante gé génétique, degré degré d'exposition à l'allergè l'allergène. • Autres affections modifiant le taux des IgEt : Parasitoses, dé déficit immunitaires, infections virales et bacté bactériennes Indication Le dosage des IgEt n'est pas un test de premiè première intention pour le diagnostic d'atopie. Il garde cependant un inté intérêt dans le bilan allergologique (jeunes enfants, sujets bons ou mauvais ré répondeurs, polysensibilisé polysensibilisés). 18 Pr évalence de l'allergie alimentaire Prévalence • Elle est estimée aujourd'hui en France à 3.5 % Urticaire, Asthme Angio-oedème Choc anaphylactique « Dermatite atopique » • Les pourcentages de ces manifestations dépendent étroitement de l'âge du patient. 19 Fr équence de l'allergie alimentaire suivant l'âge Fréquence 393 observations pédiatrie % 432 observations tout âge 35 32% (données CICBAA, 1999) 25 17% 15 5 12% 1% 16% 10% 7% 3% 1% 20 0-6 M 6M-1A 1-3A 3-6A 6-15A 15-30 30-45 45-60 + 60 ANS Tableaux cliniques rencontr és au cours de rencontrés l'allergie alimentaire en fonction de l'âge (n = 703) % 100 * DA ° Choc anaphylactique ¤ Asthme + Oedème de Quincke 90 80 70 * * * 60 (CICBAA, 1999) 50 + 40 * 30 20 + 10+ ° ¤ 0-0.5 ¤° 0.5-1 0-0.5 0.5- + ¤ ¤° 1-3 ° 3-6 + + ° + + ° ¤ * ° ° ¤ * 6-15 1515-30 ° ¤ * 3030-45 + ¤ * 4545-60 ¤ * * > 60 21 Age (ans) Fr équence des allerg ènes alimentaires chez l'enfant Fréquence allergènes (< 15 ans, nombre dd’AA ’AA = 1374, nombre dd’observations ’observations = 886) Blanc oeuf Arachide Lait de vache Légumineuses Poissons Groupe noix 32.8 % 26.1 % 10.6 % 5.2 % 4.4 % 4.1 % (34%)* (23%) (8%) (3%) (5%) (3%) Additifs Groupe cé céréales Groupe latex Crustacé Crustacés Viandes Sésame 2.6 % 2.4 % (2%) 2.2 % 1.7 % (2%) 1.7 % (2.5%) 1.4 % Les A.A. aux allergè allergènes animaux repré représentent la moitié moitié des allergies (51.2 %) L'allergie au sé sésame est actuellement en progression, comme celle du groupe noix et des lé légumineuses L’allergie à la moutarde diminue (1.0 % versus 6 %) *donné *données 1998 22 (données CICBAA 2002) Fr équence des allerg ènes alimentaires chez l'adulte Fréquence allergènes (> 15 ans, nombre dd’AA ’AA = 418, nombre dd’observations ’observations = 241) Rosacé Rosacées Groupe latex Ombellifè Ombellifères Groupe noix Groupe cé céréales Arachide 14.9 % (15%)* 14.1 % (14%) 9.8 % (11%) 9.1 % (7%) 6.0 % (2%) 5.3 % (4%) Blanc oeuf Légumineuses Sésame Additifs Composé Composées Crustacé Crustacés 4.3 % (5%) 3.6 % (3%) 3.3 % (4%) 2.6 % 2.6 % 2.6 % (3%) Les A.A. aux végétaux sont largement majoritaires chez l'adulte : 71.3% Leur fré fréquence augmente avec l'âge, parallè parallèlement à l'acquisition de la sensibilisation pollinique. Ces 3 derniè dernières anné années; augmentation AA du groupe fruits secs et cé céréales. *donné *données 1998 23 (CICBAA 2002) Tests dd’orientation ’orientation (trophallerg ènes) (trophallergènes) Les Trophatop (Phadia), les IMMU Troph (DPC) Enfant (fx26, fx27, fx28) Adulte (fx5, fx24, fx25) Allergènes choisis en fonction des prévalences des sensibilisations observés chez l'enfant et chez l'adulte. Les autres mélanges Ils correspondent en général à des familles d'aliments (produits de la mer, aromates , farines etc...…) 24 Les Trophatop ((Phadia), Phadia), les IMMU troph (DPC), les …… …….. Enfants Adultes fx 26 fx 27 fx 28 70.5 % * 16.1 % 7.0 % fx 5 fx 24 fx 25 22.5 % 25.8 % 16.4 % Total 93.6 % Total 64.7 % fx5 : lait, BO, poisson, arachide, soja, blé blé fx24 : noisette, crevette, kiwi, banane fx25 : graine de sé sésame, levure de biè bière, ail, cé céleri fx26 : lait, BO, arachide, moutarde fx27 : poisson, noisette, soja, blé blé fx28 : crevette, kiwi, bœ bœuf, sé sésame 25 * Taux de couverture théorique en admettant une sensibilité idéale de 100% (CICBAA 2002) Limites des tests dd’orientation ’orientation vis à vis des trophallerg ènes trophallergènes • Faux négatif Tous les allergè allergènes alimentaires ne sont pas repré représenté sentés, en particulier chez l’ l’adulte. • « Faux positif » On dé détecte des IgEs qui ne sont pas responsables de la sensibilisation, sensibilisation, en particulier avec les allergè allergènes vé végétaux (problè (problèmes des ré réactions croisé croisées entre pollens et aliments). Avis allergologique spécialisé 26 IgE spécifiques (allergène unique) De nombreuses techniques actuellement disponibles mais dont les qualités analytiques peuvent être très différentes . Parmi les principales : Biomérieux : Vidas J2L ELITECH : Hycor, Dexall LabBO Immunosystèmes : ENEA System Phadia : UniCAP IgE spécifiques Siemens: DPC ; Immulite 2000, Bayer Diagnostic; ADVIA Centaur 27 IgE spécifiques (méthodes) • Toutes les méthodes dérivent de la technique initiale du RAST (Radio Allergo Sorbent Test, Pharmacia) • Fixation de l’ l’allergè allergène • Incubation avec le sé sérum • Révélation des complexes AgAg-Ac par un antianti-IgE marqué marqué • Il n’y a pas de technique de référence • Il n’y a pas de standard international IgE spécifiques (tendance actuelle, standard IgE totales WHO 75/502) 28 CAP System Pharmacia IgE spécifiques de l’échantillon Allergènes fixés à la phase solide Anti-IgE-125I Mousse de cellulose Comptage de la radioactivité liée à la phase solide IgEs ImmunoCAP 29 IgEs : Immulite 2000 PA bille S B allergène 30 cpm Qualités analytiques requises pour un dosage quantitatif des IgE spécifiques Calibration correcte par rapport au standard choisi, Extrait allergé allergénique de qualité qualité et standardisé standardisé, couplage sur une phase solide de capacité capacité adapté adaptée (large excè excès des composants allergé allergéniques) et sans dénaturation des proté protéines, Liné Linéarité arité des valeurs obtenues lors de tests de dilution Bonne pré précision/reproductibilité cision/reproductibilité (<15 % pour les IgES selon NCCLS) 31 Test unitaire vis à vis d’allergènes multiples sur un même support CLA ; BMD ( 30 Allergè Allergènes) • Contraintes économie de santé • Techniques souffrent d’un manque de sensibilité et de spécificité (Rev Fr Allergol, 1998 et 2002) • Limite d’une telle démarche si prescrit d’emblée; – Fré Fréquence maladie allergiques bien moindre que fré fréquence des IgE spé spécifiques dé détecté tectés – Réactions croisé croisées • Risque d’erreur diagnostique et de conduite thérapeutique inadaptée. 32 Quand demander des IgEs unitaires • TC impossible à réaliser • DA sé sévère • Traitement anti histaminique • Allergè Allergène non disponible ou « interdit » • Discordance clinique/TC (diagnostic différentiel rhinite et asthme NA) • Avant une désensibilisation • Avant des mesures d’évictions contraignantes 33 Interprétation d’un dosage quantitatif d’IgEs sériques Un taux d’IgEs circulant permet-il ? – de poser le diagnostic d’allergie, – de suivre l’évolution de cette allergie et d’en évaluer le pronostic – et donc d’en déduire une attitude thérapeutique 34 Un taux dd’IgEs ’IgEs peut -il poser le diagnostic dd’allergie ’allergie ? peut-il •Pour : • Pneumallergènes : Pastorello et col. JACI 1995; Wood et col. JACI 1999 • Latex : Bernardini et col. Clin Exp Allergy 1999. • Allergènes alimentaires : permettrait d’éviter la réalisation de TPO. Sampson et col . JACI 1997; Hill et col. Clin Exp Allergy 2001; GarciaGarcia-Ara et JACI 2002 é et col. ; etc… … col. J Allergy Clin Immunol 2001 ; Rancé Ranc etc •Mais : surtout dans l’allergie alimentaire • Grande hétérogénéité de prévalence des populations étudiées • Ne corrèle pas avec résultats TPO si aliments principalement d’origine végétale (Pastorello et col. JACI 1999) • Certains TPO positifs ne sont pas IgE médiés (Niggemnn et col. JACI 2001) •Attention : Un taux d’ d’IgEs ne permet aucun pronostic sur la sé sévérité rité de l’ l’allergie 35 Pneumallergènes et latex • Pastorello et col. (JACI 1995;96:580-87) Seuil CAP SPT Tous allergè allergènes 11.7 32.2 Ag. saisonniers 10.7 32.4 d. Pteronyssinus 8.4 31.2 Sensibilité Sensibilité % CAP SPT 65.2 61.1 75.5 61.6 61.6 66.3 Spé Spécificité cificité % CAP SPT 76.6 60.3 76.5 61.0 72.8 55.6 Valeur diag. % CAP SPT 141.8 121.4 152.0 122.6 134.4 121.9 267 patients avec symptômes et SPT +, 232 patients asymptomatiques asymptomatiques et SPT +, 243 sujets sains non allergiques • Wood et col (JACI 1999) Dans l’ l’asthme au chat, IgEs e1 > 0.35 kU/l, sensibilité sensibilité 69%, spé spécificité cificité 100%, VPP 100%, VPN 73% • Bernardini et col. (Clin Exp Allergy 1999). Dans la population atteinte de spina bifida un taux > 3.5 kU/l serait un des facteurs de risque de ré réaction clinique 36 Allergènes alimentaires Etude de H.A. Sampson (JACI 1997; 100: 444444-451) But de l'étude Évaluer les critères de qualité cliniques des TC et des dosages d'IgE spécifiques par rapport au DBPCFC. Patients Durant 10 ans, 300 enfants évalué valués par DBPCFC Description de la population : 100 % allergique • D.A. 100% • Asthme et rhinite allergique 50% • IgE élevé levées 80% • Anté Antécédents familiaux d'atopie 90% Sélection randomisé randomisée de 196 patients parmi les 300 caracté caractérisé risés pour un dosages biologiques d'IgE par CAP System FEIA Age (6 mois à 18 ans, m=5 ans 2 mois), sexe ( 117 garç garçons et 79 filles) Allergènes alimentaires Résultats 37 Etude de H.A. Sampson (suite 2) : CAP ( seuil 0.35) / DBPCFC : CAP (Optimal decision point) /DBPCFC Nbre patients +/+/Corré Corrélation % Sensibilité Sensibilité % Spé Spécificité cificité % VPP sur pop. étudié tudiée VPN sur pop. étudié tudiée VPP extrapolé extrapolée VPN extrapolé extrapolée Oeuf 145/51 84/83 84/83 98/82 98/82 45/ 45/84 84/94 84/94 88/62 88/62 17/36 17/36 99/98 99/98 ODC = 3.4 kU/l kU/l pour l'œ l'œuf, =10.7 kU/l kU/l pour l'arachide = 8.1 pour le blé blé Lait 95/101 64 100 30 57 100 2 100 Ara 136/60 79/80 79/80 97/76 97/76 38/88 38/88 78/94 78/94 85/62 85/62 15/41 15/41 99/99 99/99 Soja 34/62 37 94 25 21 95 12 97 Blé Blé 23/162 29/73 29/73 96/70 96/70 20/73 20/73 14/25 14/25 97/95 97/95 15/22 15/22 98/96 98/96 Poisson 52/144 72 94 65 49 97 30 99 38 Allergènes alimentaires Etude de H.A. Sampson (suite 3) Seuil d'expression clinique Absence Absence d'allergie d'allergie avec une avec une certitude certitude de 95 % de 90 % Oeuf Lait Arachide Poisson 0.9 0.6 1 0.35 5 Soja Blé 2 5 5 79 0.8 Variations individuelles Allergie affirmée avec une certitude de 90 % Allergie affirmée avec une certitude de 95 % 2 23 9 9.5 6 32 15 20 65 Certitude à 50 % 100 Certitude à 75 % 39 Allergènes alimentaires Autres études Sampson HA Rancé F Roberts G JACI 1997 et 2001 JACI 2002 JACI 2005 Seuil (kUA/l) 6m -18y Seuil Seuil -16y Arachide 0.35 15 15 0.35 14 57 15 Prévalence 69 69 81 48.8 48.8 48.8 52 Sensibilité 97 73 57 96.6 44 15.3 28 Spécificité 38 92 100 62.4 95.2 100 96 VPP 78 95 100 71 100 91 VPN 85 36 95.1 55.4 53 40 Allergènes alimentaires Boyano Martinez Sampson Blanc oeuf Roehr Autres études Oster balle Rancé JACI 2003 Rev Fr All 2003 Seuil 2m-11y Seuil Seuil JACI 1997 et 2001 Clin Exp Allergy 2001 JACI 2001 Seuil (kUA/l) 6m-18y Seuil <2y 0.54.9y Célik-Bilgibi Clin Exp Allergy 2005 Seuil 1m-16y 0.35 6 7 0.35 17.5 1.5 P 73 73 80 79 67 63 Se 98 72 61 91 28 63 97 Sp 45 90 95 77 100 99 51 VPP 84 95 98 94 100 100 80 VPN 88 38 68 52 68 89 95 Allergènes alimentaires Sampson JACI 1997 et 2001 Lait Seuil (kUA/l) 6m-18y 0.35 32 7.5 0.35 12.6 59 67 67 67 95 99 41 Autres études Roehr Keskin Célik-Bilgibi JACI 2001 JACI 2001 Ann Allergy Asthma Immunol 2005 Clin Exp Allergy 2005 Seuil <12 mois Seuil 2m-11y Seuil 1.5-84 mois Seuil 1m-16y Garcia-Ara 32 0.35 5 17.5 0.59 0.84 4.2 0.35 88.8 49 p 49 49 66 44 44 63 62 62 62 49 Se 100 51 34 84 30 22 78 74 61 83 Sp 30 98 100 56 99 96 71 86 100 53 VPP 57 95 100 61 95 86 81 90 100 63 VPN 100 36 81 64 54 66 67 61 76 90 42 Un taux dd’IgEs ’IgEs peut -il poser le diagnostic dd’allergie ’allergie ? peut-il •Pour : • Pneumallergènes : Pastorello et col. JACI 1995; Wood et col. JACI 1999 • Latex : Bernardini et col. Clin Exp Allergy 1999. • Allergènes alimentaires : permettrait d’éviter la réalisation de TPO. Sampson et col . JACI 1997; Hill et col. Clin Exp Allergy 2001; Garcia-Ara et col. J Allergy Clin Immunol 2001 ; Rancé et col. JACI 2002 ; etc… •Mais : surtout dans l’ l’allergie alimentaire • Grande hé hétérogé rogénéité ité de pré prévalence des populations étudié tudiées • Ne corrè corrèle pas avec ré résultats TPO si aliments principalement d’ d’origine vé végétale (Pastorello et col. JACI 1999) • Certains TPO positifs ne sont pas IgE mé médié diés (Niggemnn et col. JACI 2001) •Attention : Un taux d’ d’IgEs ne permet aucun pronostic sur la sé sévérité rité de l’ l’allergie 43 Un taux dd’IgEs ’IgEs peut -il permettre de suivre un peut-il patient et dd’envisager ’envisager le pronostic de son allergie ? Allergie au lait Allergie au blanc d’œuf Allergie à l’arachide 44 Suivi du patient et pronostic de l’allergie Dans l’allergie au lait, Decrease in sIgE over 12 months (%) Probability of developing tolerance Egg allergy Milk allergy • Les enfants chez qui cette allergie persiste ont au dé départ 50 0.52 0.31 des taux d’ d’IgEs plus élevé levés 75 0.65 0.45 médiane 78 versus 4 kU/l (Sicherer Clin Exp Allergy 1999) 90 0.78 0.66 5.8 versus 1.3 (Niggemann J Invest Allergol Clin Immunol 2004) 95 0.95 0.94 5.9 versus 1.4 (Garcia -Ara Clin Exp Allergy 2004) mais à titre individuel ne permet pas de les diffé différentier. • Pour Vanto (J Pediatr 2004) un taux d’IgEs < 2 kU/l identifie correctement 82% des enfants qui développeront une tolérance à l’age de 4 ans, un taux >2 identifie correctement 71% des enfants avec une allergie persistante. • Etude de Perry (JACI 2004) chez 159 enfants suivis et retesté retestés en TPO, 53% ont un test – avec un taux d’IgEs < 2 kU/l et 68% ont un test - avec un taux < 0.35 • Pour Shek (Shek JACI 2004) la rapidité rapidité de la dé décroissance des IgEs est un facteur de pronostic d’ ’ acquisition de la tolé é rance d tol Suivi du patient et pronostic de l’allergie Dans l’allergie au blanc d’œuf • Les enfants chez qui cette allergie persiste ont au dé départ des taux d’ d’IgEs plus élevé levés 5.7 versus 0.5 (Niggemann J Invest Allergol Clin Immunol 2004) mais à titre individuel ne permet pas de les différentier. • Decrease in sIgE over 12 months (%) 45 Probability of developing tolerance Egg allergy Milk allergy 50 0.52 0.31 75 0.65 0.45 90 0.78 0.66 95 0.95 0.94 Chez enfants moins de 2 ans et seulement chez ceux qui ont des symptômes cutané cutanés, la diminution du taux d’ d’IgEs est associé associée à l’apparition tolé tolérance (BoyanoBoyano-Martinez, JACI 2002) • Etude de Perry (JACI 2004) chez 131 enfants suivis et retesté retestés en TPO 60% ont un test – avec un taux d’ d’IgEs < 2 kU/l kU/l • Si le taux d’ d’IgEs est <2.5, il n’ n’y a pas de diffé différence significative entre enfants qui ont un TPO + et ceux qui ont TPO - (Knight JACI 2004) • Pour Shek (Shek JACI 2004) la rapidité rapidité de la dé décroissance des IgEs est un facteur de pronostic d’ d’acquisition de la tolé tolérance 46 Suivi du patient et pronostic de l’allergie l’allergie Dans l’allergie à l’arachide Hourihane (BMJ 1998) 1998) pas de diffé différence significative chez enfants tolé tolérants/non tolé tolérants. Skolnick (JACI 2001) • TPO – dans 61% des cas si IgEs <5 kU/l • et TPO - dans 56% des cas si IgEs <20 kU/l Etude de Ham Pong (Allergy and Asthma news 2004) aprè après 2 ans sans réaction, • 70% TPO – (42/60) avec des valeurs de TC et d’IgEs plus faibles, mais non discriminantes à titre individuel. • Dans 21% cas IgE – ont donné un TPO + Etude de Perry (JACI 2004) chez 169 enfants suivis et retesté retestés en TPO, • si l’histoire clinique est très évocatrice, - 60% ont un test – avec un taux d’IgEs < 2 kU/l - et 76% si taux <0.35. • si l’histoire clinique est peu évocatrice, - 80% TPO – si taux <2 - et 88% si taux <0.35 47 En fait Problème Problème de de l’homogénéité l’homogénéité de de la la cohorte cohorte (âge, (âge, prévalence prévalence de de l’allergie, l’allergie, expression expression clinique clinique différente, différente, DA DA ou ou non, non, TPO) TPO) -- aussi aussi bien bien àà l’inclusion l’inclusion -- que que tout tout au au long long du du suivi, suivi, en en terme terme . de de régime régime alimentaire, alimentaire, . d’environnement d’environnement allergénique allergénique . d’infections…… d’infections…… 48 – IgE ; qu’un des protagonistes de la maladie allergique • Les IgEs ne sont pas repré représentative des IgEs tissulaires ni quantitativement, ni qualitativement, • Importance des RC – Familles molé moléculaires – Profilines – CCD – De nombreux autres facteurs interviennent : • • • • Etat inflammatoire Infections Stress physique et psychologique Exposition à des irritants et autres facteurs environnementaux 49 Antigénicité et allergie croisée ; notions fondamentales Capacité que présente un antigène à se lier avec un anticorps dirigé contre une molécule antigénique différente. Soit les antigè antigènes, nes, de nature multivalente, possè possèdent en commun un même épitope, pitope, dans ce cas l'anticorps dirigé dirigé initialement contre le premier Ag, que l'on appelle immunogè immunogène, se trompe et reconnaî reconnaît le second Ag, ces deux Ag ont par dé définition une identité identité partielle. partielle. Soit le second antigè antigène porte un épitope structurellement trè très proche de l'immunogè l'immunogène, l'anticorps correspondant pourra également le reconnaî reconnaître mais avec une force de liaison bien infé inférieur; il n'y a aucune identité identité entre les deux Ag. 50 Classification ggénérale énérale des rréactions éactions crois ées croisées Agents allergisants croisants « proches » - Plus deux espè espèces sont proches phylogé phylogéniquement et plus leur composition biochimique a des chances de se ressembler. ressembler. Proximité taxonomique Forte homologie séquentielle Réactions croisées Agents allergisants croisants "éloignés " - Position taxonomique éloigné loignée mais plus une fonction cellulaire est importante et plus les gè gènes codant pour cette proté protéine sont bien conservé conservés entre les espè espèces. Même fonction cellulaire Famille molé moléculaire Homologie spatiale Réactions croisées 51 R Réactions éactions crois croisées ées concernant les agents allergisants "proches" (I) Pollens de graminé graminées : Féstuceae (dactyle) et Hordeae (blé (blé) Pollens d'Herbacé d'Herbacées : Composé Composées, genre Ambrosia et Arté Artémisia Pollens d'arbres : Famille des bé bétulacé tulacées (bouleau, charme), des Corylacé Corylacées (noisetiers), et des Fagacé Fagacées (hêtre, châtaignier) possè possèdent un allergè allergène majeur croisant qui correspond à une famille de proté protéines de ré résistance aux maladies. Acariens : d1 et d2, les acariens de stockage (Acarus siro et Tyrophagus putrescentiae) putrescentiae) pré présentent également une ré réactivité activité croisé croisée avec Der p1. Moisissures : Nombreuses ré réactions croisé croisées entre les multiples espè espèces de moisissures. 52 R éactions crois ées concernant les agents Réactions croisées allergisants "proches" (II) Animaux : Une des ré réactions croisé croisées entre animaux pourrait reposer sur une sensibilisation à l'albumine. Insectes : Réactions croisé croisées entre famille des vespidé vespidés dues à des allergè allergènes croisants comme la hyaluronidase, hyaluronidase, la phospholipase A1 et l'antigè l'antigène 5, Ag 5 qui pré présente des relations structurales avec une famille de proté protéines de ré résistance aux maladies pré présente chez la tomate et le tabac. Aliments : Poissons ; allergè allergène M (Gad c1) de la morue. Crustacé Crustacés ; crevette et crabe (tropomyosine ). Légumes et fruits ; Famille des solané (tropomyosine). solanées : pomme de terre, tomate, aubergine. Famille des crucifè crucifères : moutarde, radis, navet, chou fleur. 53 Homologies des albumines Chien Chat Porc Bœuf Mouton Lapin Souris Poulet Chien Chat Porc Bœuf Mouton Lapin Souris Poulet 100 86.4 78 76.7 77.9 73.9 71.4 46.7 100 79.5 78.4 77.4 75.9 73.1 46.4 100 80 78.3 74.9 70.5 43.7 100 92.4 72.1 69.5 44.6 100 72.9 69.2 44.8 100 71.6 46.3 100 44.4 100 54 (d’après Spitzauer et col. Int Arch Allergy Appl Immunol 2001; 124:95-6) R Réactions éactions crois croisées ées entre agents allergisants ""éloignés" éloignés" Réactions croisées entre pollens : - Arbres et herbacé herbacées (Cryptomeria japonica et ambroisie) : Cry j 1 et Amb a 1; PEC - Arbres et graminé graminées (olé (oléacé acées et ivraie) : Ole e 1 et Lol p 11; Ole e 11-like Réactions croisées entre trophallergènes et pneumallergènes: - Fruits rosacé rosacées et bé bétulacé tulacées ( pomme, bouleau ) : Bet v 1 et Mal d 1; PR10 - Ombellifè Ombellifères, herbacé herbacées, bé bétulacé tulacées (cé (céleri, armoise, bouleau ) : Api g 1 et Bet v 1; PR10 Art v 1 et proté protéine homologue dans bouleau et cé céleri ; PEC Réactions croisées entre aéroallergènes non polliniques et aliments : - Latex, ficus, fruits : CHI ; Hev b 6, Mus p 1, Pers a 1 et Cas s 5 - Acariens, escargots : Tropomyosine ; Der p 10 et Cra g 1 - Syndrome oeufoeuf-oiseaux : Sérum Albumine - Chat, viande de porc : Albumines ; Fel d 2 et homologue 55 Quelques familles moléculaires Famille Fonction Exemples 2S albumines Protéine de stockage des graines Moutarde, noix, colza, sésame, arachide, ricin Albumines Transport et pression artérielle Sérum et viande : porc, chat, chien, lapin, bœuf, cheval Calcium-binding proteins Super famille liant le Ca++ Parvalbumine des poissons Pollens : bétulacées, oléacées, graminées Chitinases Protéines de défenses (PR 3/4/8) s’attaquent à la chitine des insectes Latex, avocat, banane, kiwi, châtaigne etc… Profilines Rôles cellulaires régulateurs Ubiquitaires Protéines PR-10 (Bet v1-like) Protéines de défenses, mode d’action inconnu Fruits des rosacées, bétulacées, légumineuses, ombellifères, 56 Rôle de l’environnement du patient • Allergie à la pomme • En Europe du Nord; origine de la sensibilisation est l’allergie au pollen de bouleau • Bassin méditerranéen; sensibilisation directe aux fruits des rosacées (pêche) • Ailleurs; pollinose aux herbacées (armoise) • Rôle des familles moléculaires • • • PR 10 pour Bet v 1 et Mal d 1 Lipid-transfer proteins pour Mal d 3 et Pru p 3 Pectates lyases pour xxx et Art v 1 57 D’après H. Malandain 2001 Familles moléculaires: latex et aliments B1,3 Avocat Banane xxxx Chataîgne CHI 2 CHI 3 LYS Pers a 1 xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx Mus p 1 Cas s 5 Figue Hévéa (latex) CHI 1 xxxx Hev b 6.01 Hev b 6.02 Hev b 11w Kiwi xxxx Papaye xxxx P de terre xxxx xxxx Hev b 6.03 héva mine xxxx B1, 3 = béta 1, 3-glucanases xxxx Hev b 8 Hev b 7 xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx Soja Tomate PAT xxxx xxxx Hev b2 P xxxx Sola t 1 Gly m 3 xxxx xxxx 58 D’après H. Malandain 2001 Le syndrome Porc -Chat Porc-Chat Constat clinique : Fréquemment des patients allergiques à la viande de porc présentent également une allergie aux épithélia de chat (A. Sabbah). - Groupe A : 30 sujets sensibilisés et / ou allergiques à la viande de porc ; présence d'IgE spécifiques anti chat détectée dans 90% des cas. - Groupe B : 25 sujets non sensibilisés à la viande de porc présence d'IgE spécifiques anti chat détectée dans seulement 41 % des cas. Il existe également une sensibilisation à d'autres aliments d'origine animale chez les patients allergiques à la viande de porc ( 77 % viande de bœuf, 58 % lait vache ). Etude sérologique : Protéine commune de 67 Kd (albumine, Fel d 2) 59 Le syndrome Oeuf Oeuf-Oiseau -Oiseau L'allergie à l'œuf est fréquente chez l'atopique, particulièrement chez l'enfant. L'antigène responsable est en général le blanc d'œuf (ovalbumine, ovomucoide, ovotransferrine ). La voie de sensibilisation habituelle est la voie digestive. Dans le syndrome oeuf-oiseau, il s'agit le plus souvent d'adultes, un des allergènes majeur en cause semble être la livétine du jaune d'œuf et la voie de sensibilisation est majoritairement la voie respiratoire. Par des techniques de RAST inhibition : - Faibles réactions croisées entre plumes, sérum et blanc d'œuf. - Fortes réactions croisées entre plumes, sérum et livétine du jaune d'œuf (étude de Mandallaz et Coll. ). Par des techniques de Western Blot : - Protéine de 66 Kd correspondant à la sérum albumine (F. de Blay). 60 CLA-30 Trophallergènes • • • • • • • • • • • 1 Amande 2 Noisette 3 Avocat 4 Banane 5 Agrumes 6 Tomate 7 Pomme de terre 8 Pois 9 Arachide 10 Soja 11 Céleri 4 3 4 3 4 3 4 2 2 3 4 • 12 Bœuf • 13 Poulet • 14 Porc • 15 Palourde • 16 Crevette • 17 Crabe • 18 Morue • 19 Thon 0 0 0 1 1 0 0 1 • • • • • • • • • • • 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Ail Oignon Levure Sésame Riz Maîs Blé Lait Caséine Jaune d’œuf Blanc d’œuf 4 3 1 2 3 3 3 1 1 1 0 61 IgE anti carbohydrate CCD (cross-reactive carbohydrate determinants) (cross (cross-reactive determinants) α(1-6)-fucose GlcNAc Man N Xyl Fuc β(1-2)-xylose α(1-3)-fucose La plupart processus glycosylation communs aux eucaryotes, mais plantes et invertébrés structures non retrouvées chez mammifères et donc immunogènes. IgE dirigé dirigés contre des NN-Glycannes des plantes et insectes dé décrits pour la premiè première fois par Aalberse en 1981 et responsables de ré réactivité activités croisé croisées entre des allergè allergènes aussi diffé différents qu’ qu’un pollen, un venin d’ d’abeille, un extrait d’ d’arachide. 62 Etude van der Veen (JACI 1997;100:327- 34) 606 patients avec symptômes d’ d’asthme ou rhinite, – 173 soit 29 % sont allergiques pollens de graminé graminées (prick (prick et RAST +) • 50 (29%) ont des RAST positifs arachide sans signe clinique, ni TC + – 32 sé sérums ont pu être étudié tudiés • RAST arachide + (mé (médiane 3.0 IU/ml, 0.9 à 18.0) • 29 soit 91% ont des IgE CCD (mé (médiane 0.8 IU/ml, 0.1 à 10.8) 63 Evaluation des allergènes alimentaires majeurs de l’enfant 17.5 Concordance globale: 92 % Concordance à 1 classe: 95 % 0.35 0.7 3.5 Résultats Arachide CAP = 17,3 / I 2000 = 0,31 Résultats bromé broméline et inhibition CAP bromé broméline = 6,9 Inhibition par la bromé broméline : oui TC arachide Négatif 0.1 DPC IMMULITE 2000, kU/L 52.5 100 f13F13 Arachide n = 148 (54+94) LAM M érieux 0.1 0.35 0.7 3.5 17.5 52.5 100 Pharm acia C AP, kU /L 64 Anti- peanut IgE in 125 patients according to the sensitization to grass pollens Patients group Atopic Peanut Skin Prick Test (mm) DBPCFC*, threshold of reactivity (mg) CAP peanut sIgE (kU/L) IMMULITE peanut sIgE (kU/L) Median Range Median Range Median Range Median Range Ia (n=29) 22 8 5–16 100 4.4–7000 92 1.4– >100 >100 1.1– >100 Ib `(n=29) 29 10 0.5–17 265 4.4–7000 49 3.3– >100 >100 3.1–>100 IIa (n=26) 11 0 0-0 nd nd <0.35 <0.35– 0.35 All negative exept one <0.10 <0.10– 0.91 All negative exept one IIb (n=41) 41 0 0-1.5 nd nd 0.68 <0.35– 53 22>0.35 0.11 <0.10–14 11>0.35 Ia : Peanut allergic patients without sensitisation to grass pollen pollen Ib : Peanut allergic patients with sensitisation to grass pollen 65 IIa : Control group without sensitisation to grass pollen L Guilloux, DA Moneret-Vautrin et col. AAAAI 2006 IIb : Control group with sensitisation to grass pollen Anti- peanut IgE in 125 patients according to the sensitization to grass pollens Patients group Atopic Peanut Skin Prick Test (mm) DBPCFC*, threshold of reactivity (mg) CAP peanut sIgE (kU/L) IMMULITE peanut sIgE (kU/L) Median Range Median Range Median Range Median Range Ia (n=29) 22 8 5–16 100 4.4–7000 92 1.4– >100 >100 1.1– >100 Ib `(n=29) 29 10 0.5–17 265 4.4–7000 49 3.3– >100 >100 3.1–>100 IIa (n=26) 11 0 0-0 nd nd <0.35 <0.35– 0.35 All negative exept one <0.10 <0.10– 0.91 All negative exept one IIb (n=41) 41 0 0-1.5 nd nd 0.68 <0.35– 53 22>0.35 0.11 <0.10–14 11>0.35 Ia : Peanut allergic patients without sensitisation to grass pollen pollen Ib : Peanut allergic patients with sensitisation to grass pollen 66 IIa : Control group without sensitisation to grass pollen L Guilloux, DA Moneret-Vautrin et col. AAAAI 2006 IIb : Control group with sensitisation to grass pollen N CCD et latex Table 3. Numbers of positive IgE results (rBet v 2 and bromelain in patients with true-and false positive IgE for NRL True Positive (n=17) False positive (n=21) BRO rBet v2 BRO + rBet v2 None Total positive 0 0 0 17 rBet v2 : 0 BRO: 0 2 rBet v2 : 11 BRO : 17 P<0.00001 8 2 9 NRL, natural rubber latex Ebo and col.Clin Exp Allergy 2004;34:137-144 67 IgE anti CCD • Prévalence • IgE anti CCD chez 41% patients polliniques (Mari A, JACI 1999), pré prévalence moyenne de 20 à 40 % , une fré fréquence plus importante est décrite pour le pollen d’ d’olivier (50(50-65%) et celui de cyprè cyprès (jusqu’à (jusqu’à 100%), Fötisch et al. (Glycoconjugate (Glycoconjugate journal 2000, Review) Review) • Présence d’IgE anti CCD chez patients allergiques aux venins d’abeille et de guêpe vespula qui expliqueraient forte proportion de CAP positifs pour les 2 venins venins (Hemmer W, JACI 2001). • Plusieurs famille de protéines sont glycosylées; IgEIgE-CCD dé démontré montrés pour l’ l’arachide (Ara h 1), tomate (Lyc (Lyc e 2), cé céleri (Api g 8), pomme, kiwi, noisette (Cor a 11), Soja (Gly m Bd), carotte, mangue, cerise (Pru (Pru av 1, Pru av 4). • Rôle de ces AC ? • Pour certains auteurs aucun intérêt clinique (Van der Veen MJ, JACI 1997; Mari A, Inter Arch Allergy Immunol 2002) • Pour d’autres rôle dans allergie au cyprès (Afferni C, Clin Exp Allergy 1999), à l’olivier (Batanero E, JACI 1999) ou encore au céleri (Fotisch K). 68 • CCD ajoute un degré supplémentaire de complexité aux niveau des réactions croisées • Aprè Après celles dues à des familles taxonomiquement proches • Aprè Après celles dues à des proté protéines appartenant à des mêmes familles comme PR10, LTP, profilines • Pertinence clinique n’est pas vraiment démontrée • Facteur de risque de dé développer multiples sensibilisations • Rôle d’ d’adjuvant • Rôle dans la conformation des épitopes proté protéiques Mais forte interférence au niveau biologique 69 Allergènes recombinants • Définition: l’application de la technologie de l’ l’ADN recombinant pour la production de proté protéines allergé allergéniques permet d’ d’obtenir des ré réactifs standardisé standardisés et parfaitement caracté caractérisé risés sur le plan immunochimique et pouvant être produit à grande échelle. Un grand nombre d’ d’allergè allergènes majeurs et mineurs ont été cloné clonés. Il est né nécessaire de valider l’ l’activité activité immunologique des allergè allergènes recombinants par rapport à celle des allergè allergènes naturels correspondants (utilisation de technique in vitro et in vivo, modè modèles animaux et chez l’ l’homme TC et de provocation) • Inté Intérêt: – Amé Amélioration des extraits utilisé utilisés aussi bien pour in vivo que in vitro – Bases molé moléculaires des ré réactivité activités croisé croisées 70 Allergènes recombinants • • • • • • Pollens de graminées; rPhl p 1, 2, 5b, 6, 7,11, 12 Pollens d’herbacées; rPar j 2 Pollens d’arbres; rBet v 1, 2, 4 Microorganismes; rAsp f 1, 2, 3, 4, 6 Aliments; rPen a1 Latex; rHev b 1, 2, 3, 5, 6.01, 6.02, 8, 9, 11 71 Allergènes recombinants arbres r Phl p 7 Calcium binding herbacées graminées 72 Allergènes recombinants Recombinants Extraits allergéniques SPT Phl p 1 + Phl p2 + Phl p5 + Phl p 7 = Betv 4 + Phléole + Bouleau + Ambroisie + Co-sensibilisation ? Bet v1 Bet v 2 - Réactivité croisée ? Pas de sensibilisation pollen de bouleau 73 Symptômes; rhino conjonctivite au printemps et début été, sévère rhino conjonctivite et asthme durant saison des graminées, syndrome orale quand consomme noisette. TC et RAST avec extraits Bouleau + Phléole + Armoise + Noisette + Résultats; sensibilisation au bouleau, graminées, herbacées et allergie noisettes Utilisation des recombinants rBet v1 – rBet v 2= 4.5 kU/l rPhl p 1 – rPhl p 2 – rPhl p 5 – rPhl p 6 – rPhl p 7 – rPhl p 12 =6.6 kU/l Sensibilisation isolée à la profiline Immunothérapie possible bouleau et graminée, Éviction noisettes Thérapeutique symptomatique 74 Arbre décisionnel pour une immunothérapie au pollen de graminée TC + Extrait de phléole IgE spécifiques + extrait phléole IgE spécifiques recombinants phléole rPhl p 1 rPhl p 5 Intérêt Immunothérapie rPhl p 7, rPhl p12 rPhl p 1,5 + rPhl p 7,12 - rPhl p 1,5 + rPhl p 7, 12 + Haute moyenne rPhl p 1,5 – rPhl p7, 12 +/- basse 75 Mothes et valenta Intérêt diagnostique des IgEs aux allergènes recombinants d’arachide G. Kanny et col, CICBAA 2008 CHU Nancy 76 • But: montrer intérêt du dosage des IgEs vis-à-vis de 3 allergènes majeurs recombinants de l’arachide : rAra h 1, h 2, h 3 et du rAra h 8 • Etude précédente : montrait en TC chez 30 patients TPO + à l’arachide que – TC rAra h 2 + 100% – 53% était monosensibilisés à Ara h 2 – Les patients polysensibilisés présentaient des réactions plus graves G. Kanny et col, CICBBA 2008 77 • Nouvelle étude – avec 94 patients allergiques à l’arachide (TPO +) – 50 contrôles non atopiques – 39 contrôles atopiques (TC + bouleau et graminées) IgEs Contrôles NA Contrôles A Allergiques arachide Sensibilité % Spécificité % f13 1 22 94 100 44 rAra h 1 0 0 74 79 100 rAra h 2 0 1 93 99 97 rAra h3 0 1 62 66 97 rAra h 8 0 33 45 48 15 – 18 patients sont monosensibilisés à Ara h 2 (19%) – 12 sont cosensibilisés à Ara h 1 et Ara h 2 – 62 sont polysensibilisés aux 3 78 G. Kanny et col, CICBBA 2008 Conclusion • Haute sensibilité et spécificité d’Ara h 2 pour le diagnostic de l’AA à l’arachide • Spécificité particulièrement importante chez des patients polliniques où le taux de faux + avec f13 atteint 56% (confirme étude LMM/ CHU Nancy) • Absence de pertinence d’Ara h 8 chez les sujets polliniques (RX avec bet v1) • Polysensibilisation apparaît être un facteur de gravité, associé à un seuil de réactivité plus bas lors TPO standardisés. G. Kanny et col, CICBBA 2008 79 Conclusion sur dosages des IgE sp écifiques circulants spécifiques La pré présence d’ d’IgEs peut permettre d’identifier les produits allergéniques et de parler de sensibilisation. Les résultats doivent être confrontés à la clinique et aux TC. La connaissance des différentes réactions croisées est indispensable (intérêt des recombinants). En ce qui concerne le dosage quantitatif des IgEs : – Les valeurs seuils, seuils si elles sont utiles en allergie alimentaire pour diminuer le nombre de tests de provocations orales, ne peuvent être applicable directement au cabinet du médecin, car dépendent étroitement de la prévalence de l’allergie, de la nature des signes cliniques, de l’âge des patients dans la population sélectionnée. Ces valeurs (principalement pour les allergènes d’origine végétale) peuvent être complètement faussées par la présence éventuelle d’IgE carbohydrate, d’IgE profiline ….. – Généralement, un résultat né négatif donne une bonne VPN et peut permettre suivant les allergènes et si l’histoire clinique n’est pas convaincante, de redonner par ex. l’aliment en ambulatoire. 80 Selon la nomenclature actuelle des actes de biologie Tests de d’orientation Tests d’identification des allergènes Mais encore Tests cellulaires • HL • Cytométrie de flux (CD45/anti (CD45/anti--IgE/CD63) IgE/CD63) • LTC4 Tests dynamiques • Histamine • Tryptase • LTE4 urinaire • ECP 81 Test d'histamino -libération : technique d'histamino-libération 1-Sang veineux prélevé sur héparine et dilué au 4/5 en tampon Tris ACM. 2-Solution incubée 40 min à 37°C avec différentes dilutions des solutions commerciales de curares. 3-Les tubes sont ensuite centrifugés et les surnageants congelés à 20° C jusqu’au dosage de l'histamine par une technique RIA (Immunotech). 4-Les résultats sont exprimés en % de l'histamine totale libérable. HL % = 100 x a - b c-b a : taux d'histamine avec Ag b : taux d'histamine avec tampon c : taux d'histamine maximum libérable 82 Test d'histamino -libération : rrésultat ésultat type d'histamino-libération % HL * Norcuron * 50 - + Tracrium * * * + + + + * + (Concentration curare)83 Histamino -libération curares : population éétudiée tudiée Histamino-libération Nous avons analysé les résultats des tests d'histamino- libération chez 77 patients dont le diagnostic d'accident peropératoire à un curare a été retenu lors du bilan seondaire réalisé à la consultation d'allergoanesthésie (hôpital E. Herriot, Lyon). Les myorelaxants responsables ont été : Celocurine Alloferine Norcuron Pavulon n = 22 n= 7 n = 17 n= 9 Tracrium Esméron Mivacron n = 15 n= 6 n= 1 84 Histamino -libération curares : rrésultats ésultats Histamino-libération Malade + 54 23 HL + HL - Malade 0 30 Sensibilité : 54 / 77 = 70.1 % Spécificité : 30 / 30 = 100 % 85 Histamino -libération: sensibilit é en fonction Histamino-libération: sensibilité du curare responsable 7 6 22 15 Tracrium 9 Pavulon Norcuron Esméron Célocurine 17 Alloférine 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 86 Curares : corr élation IDR -HL corrélation IDR-HL Corrélation IDR et tests d'histamino-libération, tous curares confondus, qu'il ait ou non provoqué l'accident chez les 76 patients ayant fait un accident per opératoire. n = 287 Concordance : 79.4 % Sensibilité : 63.8 % IDR + IDR HL + 97 4 HL - 55 131 Dans 2.6 % l' HL est + et permet de faire le diagnostic d'une sensibilisation. 87 Int érêt du test dd’histamino-libération ’histamino-libération Intérêt Test en général moins sensible que les tests cutanés et que la recherche des IgE spécifiques. Intérêt quand discordance entre clinique, TC et IgE circulantes. Quand l’allergène n’existe pas couplé à un support solide. Dans l’exploration des réactions croisées (myorelaxants), ou le suivi d’une désensibilisation (venins d’hyménoptères) 88 Cytom étrie de flux : curares Cytométrie Étude d’Abuaf et al.; JACI 99 Série rétrospective de 33 patients et de 29 sujets contrôles. L’activation des basophiles a été mesurée par cytométrie de flux en utilisant un triple marquage (CD63, CD45, Anti-IgE). Les tests effectués vis à vis du MR ayant provoqué l’accident chez les 28 patients ayant une réaction typique donnent une réponse + à au moins 2 des 3 marqueurs. Le CD63 est celui qui est le plus souvent altéré (64%). Spécificité du test 93%. Bien que moins sensible que les TC (64% versus 100%), test plus spécifique (93% versus 63%). 89 L ’histamine L’histamine L'histamine est synthétisée au niveau de l'appareil de golgi du mastocyte, par décarboxylation de l'histidine. Lors du mécanisme de dégranulation, elle est libérée du réseau de protéoglycanes par échange cationique. Sa durée de vie est de l'ordre de quelques minutes (chez le sujet sain). Deux voies catalytiques en permettent un rapide métabolisme : la méthylation (70%) et l'oxydation (30%). 90 Histamine plasmatique Dosage radio-immunologique Prélèvement : tube plastique, EDTA, centrifugation douce à + 4°C, décantation loin du culot cellulaire. Valeur attendue : < 10 nmol/l Interprétation Pic 5 à 10 min après début accident. Le métabolisme de l'histamine est saturable. De ce fait, sa demi-vie augmente : elle est de 10 à 20 min dans les réactions sévères. Il existe des faux négatifs (fin de grossesse, traitement héparinique) et des faux positifs (hémolyse, mauvaise condition de prélèvement). 91 Tryptase La tryptase est une endoprotéase neutre présente dans les granules des mastocytes. Elle est stockée complexée à l'héparine sous forme d'une structure tetramèrique de 134 kD composée de 2 sous unités α et 2 sous unité β (seule forme biologiquement active). Sa concentration est de l'ordre de 10 à 12 pg par mastocyte pulmonaire et 35 pg par mastocyte cutané. Sa concentration dans le basophile est 500 fois plus faible. Sa demi- vie est d'environ 90 min à 120 min. Son ultime rôle physiologique est encore mal connu. In vitro, elle clive C3 pour former C3a, elle inactive le fibrinogène et active une collagènase. Elle aurait peut être un rôle dans la génération de kinines. 92 Tryptase sérique Dosage Prélèvement sur tube sec, dosage initialement RIA (Ac ne reconnaissaient que les chaînes β), actuellement par IE et les Ac reconnaissent les chaînes α et β . Valeur attendue : < 13.5 μ g/l (mais large dispersion des valeurs normales). Interprétation Taux de tryptase augmenté 15 à 30 min après début incident, pic entre 30 min et 2 h, retour à des valeurs normales en 8 à 12 h. Les taux observés sont proportionnels à la gravité de l'accident. La tryptase est absente au cours des maladies cardiaques ou infectieuses, ce qui en fait un marqueur de choix des accidents anaphylactoïdes. Il peut exister des faux positifs lors de prélèvement post mortem et en cas de mastocytose. 93