DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES ANOMALIES BIOLOGIQUES SERIQUES CORRESPONDANT A DES DESORDRES DE SYNTHESE DES IMMUNOGLOBULINES PAR PROLIFERATION CLONALE DES LYMPHOCYTES B

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Aspect électrophorétique et signification Structure des immunoglobulines régions constantes et régions variables Isotypes d’immunoglobulines

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Aspect électrophorétique et signification Variabilité des anticorps Variations exprimées par chaque tous les individus d’une espèce : isotypes Variations exprimées par des groupes d’ individus d’une espèce : allotypes Variations exprimées au niveau d’un individu et déterminant la spécificité pour l’antigène: idiotypes Hétérogénéité structurale migration électrophorétique « étalée »

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Aspect électrophorétique et signification

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Aspect électrophorétique et signification UNE IMMUNOGLOBULINE MONOCLONALE EST LE PRODUIT HOMOGENE D’UN SEUL ET MÊME CLONE DE CELLULES B.

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Prévalence Fréquentes (1% de sujets normaux de plus de 25 ans). Plus fréquentes chez les hommes que chez les femmes Plus fréquentes chez les sujets de race noire AGE+++: 6% au delà de 70 ans, 9% au delà de 90 ans Bien que généralement découverte dans le cadre de l’exploration de symtômes évoquant une pathologie lymphoproliférative B, la présence d’une immunoglobuline monoclonale n’est pas synonyme de malignité du clone B lymphocytaire qui est à son origine.

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES variétés immunochimiques L'immunoglobuline monoclonale est habituellement normale sur le plan structural et fonctionnel. Toutes les molécules, issues d'un même clone présenteront les mêmes chaînes lourdes et chaînes légères. Cependant il existe plusieurs variétés immunochimiques: - Ig monoclonale entière : syhthèse équilibrée des chaînes lourdes et légères - Ig monoclonale entière avec protéine de Bence Jones: synthèse accrue de chaînes légères. L'excés de chaînes légères libres monoclonales produites constitue la protéine de Bence Jones, plus souvent détectée dans les urines que dans le sang. - protéine de Bence Jones isolée - Il existe également des myélomes "non excrétants" où l'on de détecte pas l'Ig monoclonale dans le sang ou les urines car elle est rapidement dégradée après sa sécrétion et/ou déposée dans les tissus. - chaînes lourdes isolées

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Fréquence des différents isotypes IgG : 2/3 IgM : 15-20% IgA : 10-20% Chaînes légères : 6-8% IgD : 0,2%

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Circonstances de découverte 1- Symptômes de la maladie sous-jacente (Signes osseux d'un myélome par ex) 2- Complications rénales 3- Découverte fortuite dans des situations favorisant leur apparition - certaines maladies infectieuses (virales +++) - déficits immunitaires (ex post-transplantation) - sans contexte particulier (MGUS= Monoclonal Gammopathy of Undetermined Significance) Ce type d'Ig découverte fortuitement n'a pas d'évolution univoque. Elles peuvent même disparaître spontanément.

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Facteurs prédictifs ELEMENTS CLASSIQUEMENT EN FAVEUR D’UNE ETIOLOGIE BENIGNE AUCUN N’ETANT UN ARGUMENT FORMEL ++++ - Taux sérique modeste de l’immunoglobuline monoclonale - Absence ou taux minime de protéinurie de Bence Jones - Taux normaux des autres immunoglobulines sériques

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Etiologies Syndrômes immunoprolifératifs B = plasmocytaires : myélomes (IgG, IgA, Ch.légères, IgD) Le diagnostic repose sur la mise en évidence d'une prolifération plasmocytaire médullaire maligne (myélogramme avec % de plasmocytes et présence ou non de plasmocytes anormaux) = lymphoplasmocytaires (maladie de Waldenström, IgM) = polymorphes (LLC, lymphomes non Hodgkiniens) Plasmocytome solitaires osseux ou extra-osseux (rares) Maladies des chaînes lourdes (a>g>m) Autres = stimulations Ag prolongées = auto-immunité = vieillissement

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Complications Liées à la prolifération B Liées à l'Ig sécrétée (hyperviscosité, hypervolémie, anomalies de l'hémostase) Manifestations rénales (tubulopathie myélomateuse, dépôts) Cryoglobulines Activité Ac particulière (anti-érythrocytaire, anti-myeline, anti-gangliosides GM1…)

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Démarche diagnostique Démarche diagnostique en 3 étapes: Etape immunochimique (électrophorèse, immunofixation,…) Permet de caractériser et quantifier l'immunoglobuline monoclonale et les autres immunoglobulines Recherche d'une prolifération lymphocytaire et/ou plasmocytaire avérée (myélogramme, ponction biopsie osseuse) Recherche de complications liées à la présence de l'Ig monoclonale dans le sang et/ou les urines, que cette Ig monoclonale soit due à une prolifération lymphoïde patente ou pas

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Caractérisation d’un pic monoclonal en routine Détection et évaluation quantitative du pic monoclonal : électrophorèse des protéines sériques Caractérisation de l'immunoglobuline monoclonale: Immunofixations Immunoelectrophorèses Immunoempreintes Electrophorèse capillaire après immunosoustraction Dosage pondéral des immunoglobulines sériques Recherche de Bence Jones urinaires Dosage des chaînes légères libres/lourdes Recherche de cryoglobulines

Pic monoclonal à l’electrophorèse Possibilité d’évaluer quantitativement l’Ig monoclonale par integration du pic Certains pics peuvent être masqués (migration b ou a, polymerisation, concentration peu importante…) Ne donne pas d’information qualitative sur l’isotype des Igs.

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Caractérisation d’un pic monoclonal en routine Détection et évaluation quantitative du pic monoclonal : électrophorèse des protéines sériques Caractérisation de l'immunoglobuline monoclonale: Immunofixations Immunoelectrophorèses Immunoempreintes Electrophorèse capillaire après immunosoustraction Dosage pondéral des immunoglobulines sériques Recherche de Bence Jones urinaires Dosage des chaînes légères libres/lourdes Recherche de cryoglobulines

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Caractérisation d’un pic monoclonal par immunofixation: Identification du caractère monoclonal ainsi que de l’isotype de l’Ig monoclonale Permet également d’évaluer de façon semi-quantitative l’importance de la fraction monoclonale et l’impact de la prolifération monoclonale sur les autres immunoglobulines En dehors de protocoles ou situations particulières il n’est pas utile de répéter l’examen trop souvent dans le suivi ( tous les 6 mois est suffisant)

Chaîne légère monoclonale isolée IgD ou IgE monoclonale soit

Chaînes légères et métabolisme rénal Glomérule Réabsorbtion : 10g à 30g de protéines par jour Urine Tubule proximal Seuil de toxicité 500 mg/l Toxicité rénale Atteintes glomérulaires et tubulaires

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Caractérisation d’un pic monoclonal en routine Détection et évaluation quantitative du pic monoclonal : électrophorèse des protéines sériques Caractérisation de l'immunoglobuline monoclonale: Immunofixations Immunoelectrophorèses Immunoempreintes Electrophorèse capillaire après immunosoustraction Dosage pondéral des immunoglobulines sériques Recherche de Bence Jones urinaires Dosage des chaînes légères libres/lourdes Recherche de cryoglobulines

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Caractérisation d’un pic monoclonal en routine Détection et évaluation quantitative du pic monoclonal : électrophorèse des protéines sériques Caractérisation de l'immunoglobuline monoclonale: Immunofixations Immunoelectrophorèses Immunoempreintes Electrophorèse capillaire après immunosoustraction Dosage pondéral des immunoglobulines sériques Recherche de Bence Jones urinaires Dosage des chaînes légères libres/lourdes Recherche de cryoglobulines

Ac anti chaînes légères libres Immunoglobulines entières Ac anti chaînes légères libres Chaîne lourde Chaîne légère épitope caché épitope exposé

sérum urines

Chaîne légère monoclonale isolée IgD ou IgE monoclonale soit

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Dosage de chaînes légères libres dans le sang (néphélémétrie, turbidimétrie) 0,26 < Kappa/Lambda < 1,65 Ne distingue pas les chaînes légères polycloçnales des chaînes légères monoclonales Utilisation du ratio comme indicateur de monoclonalité Indications: - Maladie des chaînes légères - Myélomes non excrétants - Amylose - suivi des myelomes

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Caractérisation d’un pic monoclonal en routine Détection et évaluation quantitative du pic monoclonal : électrophorèse des protéines sériques Caractérisation de l'immunoglobuline monoclonale: Immunofixations Immunoelectrophorèses Immunoempreintes Electrophorèse capillaire après immunosoustraction Dosage pondéral des immunoglobulines sériques Recherche de Bence Jones urinaires Dosage des chaînes légères libres/lourdes Recherche de cryoglobulines

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Caractérisation d’un pic monoclonal en routine Détection et évaluation quantitative du pic monoclonal : électrophorèse des protéines sériques Caractérisation de l'immunoglobuline monoclonale: Immunofixations Immunoelectrophorèses Immunoempreintes Electrophorèse capillaire après immunosoustraction Dosage pondéral des immunoglobulines sériques Recherche de Bence Jones urinaires Recherche de cryoglobulines +/- Dosage des chaînes légères libres

Recherche de cryoglobulines Respect des conditions de prélèvements +++ Materiel de prélèvement réchauffé Transport rapide vers le laboratoire (37°C) Centrig=fugation à 37°C Précipitation des cryoglobulines à 4°C au laboratoire Lavages du cryoprécipité au PBS froid pour éliminer les protéines sériques solubles Caractérisation de la cryoglobulinémie par immunofixation Classification des cryoglobulinémies Type I: Ig monoclonale Type II:Ig monoclonale+Igs polyclonales Type III: Igs polyclonales +/- quantification

Autres techniques de caractérisation des Immunoglobulines monoclonales Immunoélectrophorèse - technique de référence - sensible mais interprétation parfois délicate - lourdeur de la mise en œuvre N’est plus utilisée que dans certains laboratoires de référence, en complément de l’immunofixation lorsu’elle ne suffit pas au diagnostic ou pour des applications particulières Immunosoustraction - dérivée de l’immunoélectrophorèse - Automatisation +++ si associée à l’électrophorèse capillaire - mais ne permet pas de caractériser toutes les immunoglobulines monoclonales.

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES immunoélectrophorèse

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Caractérisation d’un pic monoclonal par immunoélectrophorèse IgG Lambda IgG kappa

DYSGLOBULINEMIES MONOCLONALES Caractérisation d’un pic monoclonal par immunosoustraction Classiquement utilisée pour la détection des chaînes lourdes monoclonales, l’immunosoustraction est dérivée de l'immunoélectrophorèse: des antisérums anti-chaînes légères libres sont incorporés dans la gélose, capturant les Igs entières au point de dépôt. Seules les protéines dépourvues de chaînes légères pourront migrer dans le champ électrique et seront ensuite révélées par un antisérums anti-chaîne lourde. L’élelectrophorèse capillaire après immunosoustraction est basée sur le même principe d’immunosoustraction en comparant les tracés avant et après immunosoustraction par différents antisétrums (anti-g,a,m,k,l) Automatisation+++, mais ne permet pas de caractériser toutes les immunoglobulines monoclonales. Nécessité d’avoir également à disposition la technique d’immunofixation en complément.

L’élelectrophorèse capillaire après immunosoustraction Technique analytique permettant le typage d’un pic monoclonal en électrophorèse capillaire. On ajoute au sérum des anticorps fixés à des billes (anti-IgG, anti-IgM, anti-IgA, anti-κ, anti-λ). Les complexes Ag-Ac précipitent et on réalise l’électrophorèse capillaire sur le surnageant. On visualise alors une disparition de la fraction correspondant à l’anti-sérum utilisé.                                                                                                      

1.No evidence of intrathecal IgG synthesis (Normal). 2. - Oligoclonal bands present in CSF only. Intrathecal IgG synthesis as seen in MS. 3. - Identical pattern of bands in both serum and CSF. Systemic IgG synthesis. 4. Identical pattern of bands in both serum and CSF with extra bands in CSF. Intrathecal and systemic IgG synthesis as seen in MS. 5. Abnormal identical pattern of bands in both serum and CSF, usually seen with a monoclonal protein. Suggests  peripheral IgG synthesis.