Auto-immunité et maladies auto-immunes Condition normale ou pathologique Auto-anticorps: marqueur ou agent pathogène Réalité clinique mais cause rarement établie Incertitude physio-pathologique Maladie de l’individu ou due à l’environnement Difficulté d’étude chez l’homme Limites des modèles animaux

Pathogénie de la Polyarthrite Rhumatoïde

Blood-derived mononuclear cells in residence inside joints Pathogenesis of Lyme Arthritis Exogenous factors Forest Tick bite Borrelia Endogenous factors HLA-DR4 Blood-derived mononuclear cells in migration to joints Mesenchymal cells in residence inside joints Chronic inflammatory reaction Production of proinflammatory factors Bone and cartilage destruction

Two diseases with the same cytokines Lyme arthritis Rheumatoid arthritis Origin Infectious Auto-immune Genetics DR 4 (60%) DR4 (60 %) DR4 subtypes 0401, 0404 T cell infiltration Yes, Th1 TCR specificity Borrelia Ag HSP Ag Cytokines TNF, IL-1 Bacteria Direct, Borrelia Indirect, HSP Treatment Antibiotics Methotrexate, anti-TNF

Interactions cellulaires et destruction Cellules pathogènes Lymphocytes T IFN-g IL-17 IL-12 IL-18 IL-15 IL-1 TNF-a Monocytes C mésenchymateuses Cytokines Enzymes Destruction

Interactions cellulaires et contrôle de la destruction Lymphocytes Th1 pathogènes IFN-g IL-17 IL-12 Destruction IL-15 IL-18 IL-1 TNF-a Cellules mésenchymateuses Monocytes IL-1-Ra Récepteurs solubles IL-10 Réparation Anticorps TGF-b IL-4 Lymphocytes Th2 protecteurs

Pathogénie de la sclérodermie Agent extérieur Infectieux ? Chimique? Facteurs favorisants Génétiques Hormonaux Cellules mononucléees À destination tissulaire Cellules mésenchymateuses À résidence tissulaire Réaction inflammatoire chronique Interactions cellulaires Production de facteurs solubles Synthèse de matrice extra-cellulaire

Interactions cellulaires et réparation Lymphocytes Th2 pathogènes IL-4 TGF-b IL-10 Facteurs de croissance Cellules mésenchymateuses Monocytes Cytokines Facteurs de croissance Synthèse de matrice

Interactions cellulaires et contrôle de la fibrose Lymphocytes Th2 pathogènes Fibrose IL-4 TGF-b IL-10 Facteurs de croissance Cellules mésenchymateuses Monocytes Récepteurs solubles IL-12 IL-15 IL-18 Anticorps IFN-g IL-17 Destruction Lymphocytes Th1 protecteurs

Cytokines T et maladies TH 1 TH 2 IL 2 IFN g IL 17 IL 4 IL 13 IL 5 IL 10 INHIBITION Arthrite de Lyme Maladies allergiques Tuberculose Asthme Lèpre Sclérodermie Polyarthrite rhumatoïde Lupus Sclérose en plaques Infection VIH Crohn Grossesse Psoriasis Endocrinopathies auto-immunes

Différenciation thymique des lymphocytes T Prothymocytes Cortex: CD4- CD8 - Réarrangement gd puis ab CD4+ CD8 + Sélection positive interaction TCR /MHC épithélium thymique Sélection négative interaction TCR/peptide TCR autoréactif Apoptose TCR non fonctionnel Apoptose TCR fonctionnel Maturation Medulla: CD 4+ ou CD 8+ Migration vers les organes lymphoïdes secondaires

Différenciation thymique des lymphocytes T  Prothymocytes Cortex: CD4- CD8 - CD4+ CD8 + TCR + Sélection positive Sélection négative Medulla: CD 4+ ou CD 8+ Migration vers les organes lymphoïdes secondaires

Maladies auto-immunes et facteurs liés au soi Génétique : Facteur associé, plus lié au pronostic MHC : DR 3 : Connectivites  DR2 : SEP  DR 1, DR 4 et sous- types : PR, diabète Complément : Voie classique et lupus Cytokines : Polymorphismes TNF a, IL 1 a, IL-4, IL-10 Sexe Analyse extensive, pronostic, pharmaco-génomique Hormones: oestrogènes

The Shared Epitope - QKRAE DRB1*0403 DERAA DRB1*0402 RA SE RRRAA QRRAA DRB1*0102 DRB1*0101 DRB1*0405 DRB1*0404 QKRAA DRB1*0401 Qu’est-ce que l’EP? L’EP correspond à une séquence conservé de 5 acides aminés QKRAA. Cette séquence est située au niveau de la troisième région hypervariable de l’HLA de classe II dont le rôle est de présenter des peptides aux LT. La séquence QKRAA correspond au sous-type HLA DRB1 0401. D’autres séquences d’AA correspondent également à l’EP. Elles gardent les mêmes propriétés car il n’y a pas de modifications de charges électriques.

Determination of the shared epitope C+ C- 4 QK71 IDE71 E74 QR71 S57 C+(B) B27 1 52 2 7+9 10 8+12 Voici trois exemples de détermination de l’EP par ELOSA. Par une méthode simple nous pouvons optenir l’information de la présence d’une ou de deux copies de l’EP Sur ces trois exemples, les contrôles sont corrects permettant la poursuite de l’analyse. La sonde B27 est positive seulement pour l’exemple 2 témoignant de la présence de l’HLA B27 dans ce cas. Dans l’exemple 1, la sonde 4 étant positive, les puits sous-jacents déterminent le sous-type DRB1*04. Les sondes QK71, QR71 et S57 sont positives. La sonde QK71 correspond à l’allèle DRB1*0401. Concernant la positivité des deux dernières sondes, elle s’explique par le fait que la sonde QR71 correspond à la fois aux allèles DRB1*0404 et 0405 alors que la sonde S57 est spécifique de l’allèle DRB1*0405. Ce patient est donc DRB1*0401 et 0405. Il est donc porteur de deux copies d’épitope partagé. Concernant l’exemple 2, la sonde 4 étant négative, l’allèle DRB1*04 est absent. Les puits sous-jacents ne sont donc pas interprétables. Cependant, la sonde 1 est positive correspondant à l’allèle DRB1*01. La sonde 2 indique la présence d’autres allèles que l’épitope partagé. Le patient est donc HLA DRB1*01 et a donc une seule copie de l’épitope partagé. L’exemple 3 retrouve une sonde 4 positive, ainsi que la sonde E74 correspondant à la présence de l’allèle DRB1*0403. Là encore, la sonde 8+12 indique la présence d’autres allèles que l’épitope partagé. Le patient ne porte donc pas de copie de l’épitope partagé. HLA DRB1 Shared epitope 0401 / 0405 01 / 02 0403 / 08 ou 12 +/+ +/- -/-

Shared epitope association with increased probability of destruction and treatment with infliximab 6 5 4 Odd ratio 3 2 1 -/- +/- +/+ Increased risk related to SE Destruction Infliximab treatment Risk for destruction was calculated in a population of 637 RA patients Probability to be treated with infliximab was calculated in a population of 165 treated patients

Association between the SE status and the risk for RA joint destruction in Syria and France Odds Ratio France Syria

Indices of inflammation and destruction according to IL-1B(+3954) polymorphisms 30 2.0 1.5 20 ESR (mm/hr) Larsen index 1.0 10 0.5 IL-1B 2+ 2- IL-1B 2+ 2-

Indices of inflammation and destruction according to IL-4 polymorphisms 30 2.0 1.5 20 ESR (mm/hr) Larsen index 1.0 10 0.5 IL-4 1+ 1- 2+ 2- IL-4 1+ 1- 2+ 2- 8 8

Maladies auto-immunes et environnement Virus Parvovirus B19, HTLV-1, EBV Bactéries Réaction croisée: Streptocoque et RAA Arthrite de Lyme et polyarthrite rhumatoïde Produits chimiques et physiques UV PVC Médicaments: oestro-progestatifs, bbloquants

Auto-immunité et réponse non-spécifique Lymphocytes T : Fréquence: 1/1000 des lymphocytes spécifiques Marqueurs d’activation et mémoire Migration et molécules d’adhésion Lymphocytes B : Réponse polyclonale secondaire Cytokines : Proinflammatoires: IL 1, TNF a, IL 6 Anti-inflammatoires: IL 4, IL 10, TGF b Régulatrices: TH 1/TH 2 T CD25+ IL 10, TGF b

Auto-anticorps et maladies auto-immunes Définition Mise en évidence Aide au diagnostic qui reste clinique Valeur diagnostique Sensibilité Spécificité Valeur pronostique

Auto-anticorps et maladies auto-immunes Facteurs rhumatoïdes : Anti-Fc des IgG : PR, aussi Sjögren, infections, normaux Anticorps anti-fillagrine ou anti-CCP: dirigés contre des peptides cycliques citrullinés très spécifiques de la PR (99 %) Anticorps anti - nucléaires : IFI peu spécifiques, méthode de dépistage Anti – ADN natif : surtout lupus si taux élevés Anti - antigènes solubles Sm: lupus RNP: connectivites SSA, SSB : Sjögren

LUPUS ERYTHEMATEUX DISSEMINE: autoanticorps  Anticorps antinucléaires: IFI: aspect variable DNA natif: Test de Farr (RIA) IFI Crithidia luciliae Antigènes solubles: Sm: 30 % RNP; SSA LUPUS ERYTHEMATEUX DISSEMINE: autoanticorps   IFI homogène IFI mouchetée

Auto-anticorps à rôle pathogène probable Anti-cellules sanguines Cytopénies autoimmunes Anti - récepteurs: Basedow : Stimulation RTSH Myasthénie : Inhibition récepteur acétyl choline ANCA: vascularites Activation des polynucléaires et adhésion Spécificité anti-MPO (PAN) et PR3 (Wegener) Anti-phospholipides : Anticoagulant biologique mais thromboses cliniques

Anticorps anti-cytoplasme des polynucléaires neutrophiles Anticorps à rôle pathogène Reconnaissance des activités enzymatiques Activation des polynucléaires: adhésion, production de cytokines, enzymes, radicaux libres Valeur diagnostique faible importance du contexte Valeur pronostique statistique relation entre taux et gravité/récidive difficile à appliquer au suivi d’un malade

Anticorps anti-cytoplasme des polynucléaires neutrophiles

Immunosuppresseurs Corticoïdes Effet anti-inflammatoire Effet catabolique et anti-anabolique Solumedrol: iv vascularites 1 g x 3 J Cortancyl: per os 1 mg/kg; 10 mg Antimétabolites Inhibition de la synthèse des bases nucléotidiques Effet anti-prolifératif Inhibition de l'expansion lymphocytaire Apoptose des lymphocytes T activés. Azathioprine ou Imurel : 100 mg/j Méthotrexate: 7.5 à 20 mg/semaine Léflunomide ou Arava: 20 mg/j Acide mycophénolique ou Cellcept: 1 à 2 g/j

Immunosuppresseurs Cytotoxiques Cyclophosphamide (Endoxan) Chlorambucil (Chloraminophène) Ligands des immunophilines Cyclosporine A (Sandimmun/Néoral) se lie aux cytophilines.Le complexe bloque la calcineurine et la transcription des gènes de cytokines Tacrolimus (Prograf) se fixe à une autre immunophiline, la FKBP Rapamycine (Rapammune) bloque l'effet de l'IL-2 et l'expansion des lymphocytes activés.

Immunosuppresseurs Conséquences à court terme: Infections (virus et bactéries intra-cellulaires) Vaccinations (CI vaccins vivants) Défaut de réponse anti-inflammatoire (retard au diagnostic) Conséquences à long terme: Cancers (virus, UV) Lymphomes Atteinte vasculaire diffuse