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Immunologie : principes et applications aux maladies neurologiques Dr T. VINCENT Laboratoire dImmunologie Hôpital St ELOI - CHU Montpellier.

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1 Immunologie : principes et applications aux maladies neurologiques Dr T. VINCENT Laboratoire dImmunologie Hôpital St ELOI - CHU Montpellier

2 MAI = rupture de tolérance * Tolérance centrale (« élimination physique ») délétion des clones auto-réactifs * Tolérance périphérique (« élimination fonctionnelle ») contrôle des clones auto-réactifs persistants LT: thymus LB: moelle osseuse anergie Lymph Treg...

3 MAI = RI contre Ag du soi MAI à médiation humorale: myasthénie, S. de Guillain Barré, Devic MAI à médiation cellulaire: SEP Réponse humorale: lymphocytes B / plasmocytes / auto-Ac Réponse cellulaire: lymphocytes T effecteurs TH1 IFN TH17 IL17

4 quelles sont les maladies neurologiques périphériques ou centrales qui ont un immuno-marqueur qui sert au diagnostic et au suivi des patients

5 Quest ce quun bon bio-marqueur ?? - sensible: capacité à dépister tous les patients - spécifique: capacité à ne détecter que les patients - précoce - corrélé à la clinique: poussées - rémissions Existe-t-il ?? Où et comment le chercher ?? - accessible - facile à identifier

6 Quel paramètre cibler ?? - Tolérance centrale: évaluation de la fonction thymique phénotypage lymphocytaire: LT naïfs (CD45RA+) TREC (T cell Receptor Excision Circles) / PCR - Tolérance périphérique: Treg CD4+CD25+Foxp3+ analyse quantitative: phénotypage lymphocytaire analyse fonctionnelle: culture cellulaire

7 Quel paramètre cibler ?? - Réponse cellulaire:clones de LT auto-réactifs phénotypage lymphocytaire: activation T (HLA-DR) ELISPOT tétramères dosage des cytokines effectrices (IFN, IL17...) - Réponse humorale: Auto-Ac Présents dans le sérum = accessibles techniques didentification simples souvent témoins de la maladie (onconeuronaux) parfois pathogènes (SGB, Devic)

8 Quelle(s) technique(s) utiliser ?? dépistage Immunofluorescence indirecte (IFI) avantages inconvénients - Sensible - Dépistage simultané de plusieurs Ac - peu onéreux - peu spécifique - lecture parfois délicate - opérateur dépendant

9 A B C WM GL ML WM ML WM NMO-IgG Anti-endothelium Marquage atypique de la BHE

10 Quelle(s) technique(s) utiliser ?? Identification +/- quantification ELISA avantages inconvénients - Quantitatif - Sensible - +/- spécifique - Spécificité parfois moyenne Ex: anti-gangliosides - Où fixer le cut-off ?? Ex: anti-MAG

11 Exemple des neuropathies périphériques Avec Ac anti-myéline / MAG dépistage indentification - Sensibilité: 73% - Spécifique: 96% ELISA anti-MAG IFI sur nerf sciatique Cut-off à 1000 BTU - sensibilité: 95% - spécifique: 87% Cut-off à BTU - sensibilité: 62% - spécifique: 100%

12 Quelle(s) technique(s) utiliser ?? Identification +/- quantification Western blot avantages - identifications multiples inconvénients - perte des épitopes conformationnels - lecture parfois délicate 40 kDa 30 kDa 50 kDa 60 kDa WB Euroimmun Extrait de cervelet de primate

13 Quelle(s) technique(s) utiliser ?? Identification +/- quantification immunodot avantages - conformation respectée - Sensible - Spécifique inconvénients - au mieux semi-quantitatif Anti-GT1a ++ Anti-GQ1b +++ IgG IgM

14 Quelle(s) technique(s) utiliser ?? Identification +/- quantification Test cellulaire (CBA) avantages - conformation native - Sensible - Spécifique - +/- quantitatif inconvénients - lourdeur (culture) - non standardisable Lignée AQP4+ Lignée AQP4-

15 Bio-marqueurs: beaucoup de candidats mais peu délus...

16 Department of Neurology, University of Heidelberg, Germany Journal of Neuroinflammation 2010, 7:21 = Anti-ARHGAP26

17 - Caucasienne - Pas dantécédents particuliers - rhume bénin 2 semaines auparavant - ataxie cérébelleuse inflammatoire sub-aiguë Ataxie + dysarthrie + diplopie Patiente de 33 ans

18 IFI sur coupe de cervelet de souris Marquage intense de la couche moléculaire + cell de Purkinje + substance blanche Sérum 1/ 6000 – LCR 1/2000

19 IFI sur coupe de cervelet de singe + LCR Sans pré-adsorptionpré-adsorption / IP3R1 pré-adsorption / ARHGAP26 Ataxie Cérébelleuse Auto-immune (ACA) avec présence dIgG1 anti-ARHGAP26

20 Canadian Pediatric Demyelinating Study

21 IFI sur coupe de cervelet de singe (IL) + sérum Cellules de Purkinje + couche moléculaire

22 IFI sur coupe de cervelet de singe (IL) + sérum Cellule de Purkinje et ses dendrites

23 - Caucasien - Pas dantécédents particuliers - clinique de type « ADEM-like » - monophasique: asymptomatique depuis 2 ans Garçon de 4 ans

24 Anti-aquaporine-4 Le bio-marqueurs parfait ??

25 NMO-IgG Sensitivity : 73% Specificity : 91% Absent in MS Early diagnosis specific treatment

26 WM GL ML IIF on primate cerebellum slides (1/100) (the Binding Site)

27 Lignée AQP4- Lignée AQP4+ Test cellulaire Aquaporine-4 Sensible AQP4 spécifique quantitatif EGFP MFI EGFP293-AQP4/EGFP EGFP MFI 1.73 APC EGFP MFI EGFP MFI 69.4 APC EGFP MFI EGFP MFI 4.7 APC /800 1/3200 1/51200

28 Corrélation concentration sérique des anti-AQP4 / Activité de la maladie Jarius S et al. Antibody to aquaporin-4 in the long-term course of neuromyelitis optica. Brain 2008 ;131: Takahashi T et al. Anti-aquaporin-4 antibody is involved in the pathogenesis of NMO: a study on antibody titre. Brain 2007 ;130:

29 Maladie de Devic Au diagnostic: - screening IFI - identification / quantification rAQP4 Pour le suivi: Test quantitatif rAQP4

30 Waters P. et al., The International MS Journal 2008; 15: , p 4

31 Mc Keon et al. Arch Neurol Sep;66(9):

32 IFI-mRIPACBA-IFCBA-FACS Se (%) Sp (%) Antiaquaporin 4 antibodies detection by different techniques in neuromyelitis optica patients. Fazio R. et al. Mult Scler Oct; 15 (10) p

33 Titres NMO-IgG Mild # Severe Propidium iodide positive cells % Corrélation activité cytolytique / sévérité Hinson SR, et al. Prediction of neuromyelitis optica attack severity by quantitation of complement-mediated injury to aquaporin-4-expressing cells. Arch Neurol 2009 ;66:

34 Corrélation activité cytolytique / concentration sérique Anti-AQP4 (UA/ml) Activité cytolytique (UA/ml)

35 Absence de corrélation concentration sérique / évolution Anti-AQP4 (UA/ml) rémission rechute

36 NMO Au diagnostic: - screening IFI Sensibilité # % spécificité > 90% - identification / quantification rAQP4 Pour le suivi: rAQP4 concentration sérique ?? activité cytolytique ?? Akman-Demir G. et al. J Neurol Oct 17. [Epub ahead of print] Pronostic: NMO-IgG+ EDSS = (n=21) NMO-IgG- EDSS = (n=14)

37 NMO-IgG Recurrent optic neuritis: 10% LETM: 25% Risk of relapses Risk of NMO « NMO-relatedDiseases »

38 Valeur ajoutée dun examen biologique De la bonne interprétation dun résultat biologique

39 Daprès H.Delacour et al. Immuno-analyse et biologie spécialisée (2009) 24, Probabilbité pré-test (%)Probabilbité post-test (%) forte faible Très forte moyenne Très faible (+) (-) (+) (-) intervention abstention indécision Seuil daffirmation De la maladie Seuil dexclusion De la maladie Préscription de lanalyse biologique

40 Communicating diagnostic accuracy Question 1 Sensitivity: 95% Specificity: 90% Pre-test probability: 2.5% Post-test probability ??? 10% 20% 50% 80% 90%

41 Communicating diagnostic accuracy Question 1 Sensitivity: 95% Specificity: 90% Pre-test probability: 2.5% Post-test probability ??? 10% 20% 50% 80% 90%

42 Communicating diagnostic accuracy Question 1 Sensitivity: 95% Specificity: 90% Pre-test probability: 2.5% Post-test probability ??? 10% 20% (9% of respondents) 50% 80% 90% Tendance à surestimer la probabilité dune maladie après un résultat biologique positif

43 Rapports de vraisemblance likelihood ratios RV+ : probabilité davoir un test + si on est malade / probabilité davoir un test + si on nest pas malade = Se / (1 – Sp) RV- : probabilité davoir un test - si on est malade / probabilité davoir un test - si on nest pas malade = (1 – Se) / Sp

44 Rapports de vraisemblance likelihood ratios RV+RV- Apport diagnostique > < Très fort Fort Modéré Faible Nul

45 Probabilité pré-test x RV = probabilité post-test Nomogramme de Fagan H.Delacour et al. Immuno-analyse et biologie spécialisée (2009) 24, Probabilbité pré-test (%)Probabilbité post-test (%) Rapport de vraissemblance

46 RV- RV+ Probabilité pré-test x RV = probabilité post-test

47 anti-GM1+, anti-MAG U... problème de certains positifs faibles

48 Mr Thierry L. (53 ans) - HIV + - HCV + (1995) - infactus du myocarde (02/2011) - Kc du grêle + métastases hépatiques (2011) - diabète, maladie bipolaire... - Juin 2011: syndrôme cérébelleux + déficit moteur membre inf G TDM et IRM # normaux Recherche dAc onconeuronaux

49 IFI sur lame de cervelet de primate (1/100)

50 293-AQP4/GFP EGFP 293-GFP EGFP Anti-IgG-APC Anti-AQP4 = 368 UA / ml

51 NMO paranéoplasique ? NMO post-infectieuse ?? Faux positif ???

52 RV+ = sensibilité / (1 - spécificité) = Anti-AQP4 Probabilité pré-test probabilité post-test

53 CONCLUSIONS * la vérité dun jour nest pas forcément celle du lendemain... * la vérité dun jour nest pas forcément celle du lendemain... * toujours considérer le contexte clinique probabilité pré-test Prescription ciblée * attention de ne pas sur-estimer la valeur dun résultat positif Probabilité post-test = RV x probabilité pré-testQuelle technique / sensibilité / spécificité / RV * Attention aux performances diagnostique dun test biologique

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