Introduction Les maladies allergiques sont la conséquence de la rencontre de l’organisme avec un allergène. Maladies inflammatoires complexes. Prévalence en augmentation constante L’allergie est une cause de plus en plus fréquente de recours aux soins. Un véritable problème de santé publique.

Terminologie - Définitions Selon l’EAACI (2004) Hypersensibilité Provoque des symptômes ou des signes cliniques reproductibles objectivement, initiés par une exposition à un stimulus défini, à une dose tolérée par des sujets normaux . Allergie Réaction d’hypersensibilité initiée par des mécanismes immunologiques à médiation humorale ou cellulaire. EAACI: European Academy of Allergy and Clinical Immunology

Classification des états d’hypersensibilité (2001) Hypersensibilité Allergique HS A non IgE dépendante éosinophiles IgG lymphocytes T autres HS A IgE dépendante atopique Eczéma Rhino-conjonctivite Asthme non atopique venins médicaments parasites HS non allergique non immunologique Schéma de l’ombrelle EAACI: European Academy of Allergy and Clinical Immunology Johansson SGO, Bousquet J, B. Wutrich et al. Allergy 2001;56:812-24; Traduction D. Verlvoet in RFAIC 2004;44:218-230

Les états d’hypersensibilités: Toutes les réactions d’HS ont en commun: * la nécessité d’une sensibilisation antérieure *se manifestent lors de la réintroduction de l’Ag ou dans certains cas lors de sa persistance dans l’organisme

HYPERSENSIBILITE DE TYPE II (H.S. CYTOTOXIQUE) 609 395 8507

Définitions/Généralités Les réactions d’hypersensibilité de type II sont causées par des anticorps IgG ou IgM contre des antigènes de la surface cellulaire ou des tissus spécifiques. Les lésions sont ainsi limitées aux cellules et aux tissus spécifiques : les anticorps sont pathogènes : action directe des anticorps les Ac interagissent avec les récepteurs de Fc : FcR présents sur les cellules effectrices et peuvent activer le complément ce qui aboutit à la destruction des cibles

Mécanismes de l’HSP II Lyse médié par le complément: activation de la voie classique du complément Cytotoxicité cellulaire dépendante des Ac (ADCC)

Activation du complément Mécanismes de l’HSP II Activation du complément

Mécanismes de l’HSP II ADCC

Exemples d’HSP II en pathologie humaine Les cellules sanguines et les plaquettes peuvent être les cibles des réactions liées à l’hypersensibilité de type II Certains exemples d’hypersensibilité de type II sont observés lors des réactions immunitaires contre les globules rouges. Transfusions sanguines Maladie hémolytique du nouveau né : MHNN Anémies hémolytiques auto-immunes (Ac contre ses propres érythrocytes) Des réactions contre d’autres cellules sanguines comme les plaquettes peuvent causer des thrombopénies et des réactions contre les neutrophiles sont parfois associées au LED Autre exemple de l’HSP II en pathologie humaine, c’est la maladie de Good Pasture

Exemples d’HSP II en pathologie humaine Allo-immunisation Fait suite à l’introduction dans l’organisme de l’un des allo antigènes érythrocytaires, leucocytaires Survenue dans 3 circonstances : Grossesses  allo immunisation fœto-maternelle avec MHNN Transfusions sanguines Transplantations d’organes ou de tissus

Exemples d’HSP II en pathologie humaine Allo-immunisation fœto-maternelle: MHNN par incompatibilité Rhésus Le système Rhésus est une des causes principales de la MHNN, les antigènes du système Rhésus sont exprimées en densité modérée à la surface des GR. Ils sont codés par deux locus étroitement associés RhD et RhCcEe : RhD est le plus important cliniquement : forte immunogénicité * 1ère grossesse : cellules du fœtus Rh  mère Rh  RI primaire lente avec anticorps détectables plusieurs semaines après la naissance * 2ème grossesse : si de nouveau fœtus Rh  mère Rh  RI secondaire rapide, intense à IgG anti-Rh qui passent chez le fœtus ou le nouveau-né  hémolyse avec  bilirubine toxique, atteinte neurologique au niveau des noyaux gris centraux. TRT : - Préventif : administration à la mère après la naissance, d’IgG anti-Rh  immunosuppression spécifique - Curatif chez le nouveau-né : exsanguino-transfusion La MHNN peut être due à beaucoup d’autres types d’Ac que les Ac anti-Rh, tels que Kell (K), Duffy (Fya), MN, Kidd (Jka)

Exemples d’HSP II en pathologie humaine Allo-immunisation fœto-maternelle: MHNN par incompatibilité Rhésus  diagnostic Test de Coombs Direct: Recherche d’Ig ou de C3 sur les hémties du patient Indirect: Recherche d’Ig anti-hématies dans le sérum de la mère

Exemples d’HSP II en pathologie humaine Allo-immunisation transfusionnelle Au moins 20 systèmes de groupes sanguins sont actuellement connus chez l’homme avec plus de 200 variants génétiques Système ABO : 4 phénotypes A B O et AB Les sujets possédant un groupe sanguin donné  Ac contre des GR portant des Ag d’un groupe différent De tels Ac peuvent être produits "naturellement" en l’absence d’immunisation par des GR étrangers (ABO) En règle générale, une exposition à des Ag apportés par des tissus exogènes, une greffe ou une transfusion incompatible est nécessaire pour susciter une production d’Ac dirigés contre les Ag d’un groupe sanguin différent.  Les antigènes de groupe sanguin ABO et RHESUS sont plus immunogènes que d’autres, et susceptibles d’induire la formation d’Ac.

Exemples d’HSP II en pathologie humaine Allo-immunisation transfusionnelle Réaction transfusionnelle par incompatibilité ABO: Liée à des Ac « naturels »: IgM Réaction immédiate due aux IgM Activation du complément Hémolyse massive Toxicité liée à l’hémoglobine libre La gravité de la réaction dépend de la quantité et de la classe d’Ac en cause ( Ac anti ABO = Hémolyse intra vasculaire) Autres groupes sanguins: Rhésus, Kidd, Kell, Duffy etc… Réaction plus tardives liées à des IgG Activation moins efficace du complément Phagocytose des hématies dans la rate ou dans le foie Pas d’hémoglobine libre dans le sang

Exemples d’HSP II en pathologie humaine Cas du rejet de greffe hyperaigue (alloimmunisation) Il survient quand le receveur possède des Ac préformés contre les Ag du greffon (tissu revascularisé directement après la transplantation) Les réactions les plus graves sont dues aux Ag ABO exprimées sur les cellules rénales (Ac +C dans les vaisseaux sanguins) Les molécules HLA peuvent être responsables de ce type de réaction. Afin de prévenir le rejet on s’assure d’une compatibilité ABO et on réalise un cross-match (test de compatibilité) : leucocytes du donneur + sérum du receveur + C

Exemples d’HSP II en pathologie humaine Anémie hémolytique auto-immune Malades produisant des Ac contre leur propres GR  Test de Coombs Direct  3 types d’AHAI : par auto anticorps « chauds » actifs à 37°C (Rh C, D, E) L’anémie parait être la conséquence de l’élimination accélérée des érythrocytes opsonisés par les macrophages spléniques par auto anticorps « froid »  37°C (système Ii) Ces auto Ac sont surtout des IgM qui fixent fortement le complément : hémolyse Dirigés contre des Ag de groupe sanguin Ii, ces épitopes sont présents sur les précurseurs polysaccharidiques, qui portent également les antigènes du système ABO La glycosilation incomplète de ces polysaccharides aboutit à une expression accrue des Ag Ii la réaction avec les GR survient dans la circulation sanguine surtout à l’exposition des capillaires cutanés au froid. Ces anémies touchent surtout le sujet âgé Médicamenteuse : des Ac résultant de réactions à des médicaments

Exemples d’HSP II en pathologie humaine Anémie hémolytique auto-immune Des médicaments peuvent induire des réactions immunitaires envers des cellules sanguines : GR, plaquettes(penicilline, quinine,sulfamides) ces cas restent rares 3 mécanismes peuvent être mis en cause : Adsorption du médicament ou de son métabolite sur la membrane cellulaire, puis action de l’Ac et du complément  lyse cellulaire. Purpura thrombopénique après TRT par Apronalide (Sédormid) Formation du CI Ac-médicament puis adsorption sur la membrane cellulaire (via le C3b ou le Fc des IgG) puis activation du complément  lyse cellulaire. après TRT par pénicilline, quinine, sulfamides Auto Ac contre des auto antigènes érythrocytaires après la prise du médicament : Alpha-méthyl-dopa (0,3% des malades) , mémitisme ? Destruction au niveau de la circulation par le complément ou au niveau des tissus par les macrophages (rate, foie ++)

Exemples d’HSP II en pathologie humaine Réaction anti-leucocytes/plaquettes Ac anti-polynucléaires et anti-lymphocytes ont été décrits Auto anticorps contre les antigènes cytoplasmiques des neutrophiles ANCA Ac antiprotéinase3,un antigène cytoplasmique(c-ANCA)Granulomatose de Wegener Ac antimyeloperoxydase se localisent dans les granules périnucléaires (p-ANCA) LED Autoanticorps antiplaquettes au cours du PTI ,( infections bacteriennes,virales,LED) Anticorps contre les cardiolipines et les phospholipides : SAPL, LED

Exemples d’HSP II en pathologie humaine Réactions auto-immunes envers des antigènes tissulaires SYNDROME DE GOODPASTURE : G.N. NÉPHROTOXIQUE Auto-anticorps dirigés contre une glycoprotéine de la MBG (Ac contre le collagène de type IV) IgG fixant le complément chez 50% des sujets malades  Nécrose grave du glomérule Le complément et les P.N. sont les principaux effecteurs Manifestations également d’hémorragies pulmonaires (antigénicité croisée entre MBG et MBP)

Diagnostic

HYPERSENSIBILITE TYPE IV

HYPERSENSIBILITE DE TYPE IV Aussi DTH : delayed type hypersensitivity = Hypersensibilité retardée. Implication de l’immunité à médiation cellulaire et des réponses de type Th1 Recrutement local de macrophages par les cytokines et chimiokines des lymphocytes T activés. Si ce recrutement devient chronique : formation d’un granulome. La localisation est très différente des types I, II et III : les phénomènes de type IV sont toujours localisés dans un tissu. Interviennent dans : Beaucoup de maladies auto-immunes (diabète de type I, thyroïdite, Dermatite de contact, etc.) Les réponse à certaines infections, ou corps étrangers : Granulomes… Le contrôle de certaines maladies infectieuses : granulomes tuberculeux

Hypersensibilité type IV Prototype Tuberculose (granulomes) Dermite de contact Mécanisme immunologique macrophages présentent les antigènes aux cellules T les cellules T libèrent des cytokines qui stimulent le recrutement et la prolifération des cellules inflammatoires

CONTACT TUBERCULINE GRANULOMATEUSE CARACTERISTIQUES IMPORTANTES DES 3 TYPES D’HSR CONTACT TUBERCULINE GRANULOMATEUSE TEMPS DE REACTION 48 H à 72 H 4 semaines (21 à 28 jours) SIGNES CLINIQUES Eczéma Papule avec Induration locale Induration de la peau Nodule dans la peau et les poumons HISTOLOGIE Cellules Mononucléées, Lymphocytes et macrophages. Œdème dermique Cellules Mononucléées, Lymphocytes, Mo/M. Cellules épithélioïdes, Cellules géantes, Macrophages. Fibrose, nécrose ANTIGENE Ag par voie épidermique Ag par voie intradermique Ag persistant Ag ou Ag-Ac dans macrophages Mo/M : monocyte/macrophage

Les différentes phases de la réaction d’hypersensibilité retardée Phase de sensibilisation (1-2 semaines) Th1 Phase effectrice (24h) Sécrétion macrophage Cytokines : TNF-α, IL-1 Enzymes lytiques Sécrétion Th1 Cytokines : INF-γ, TNF-β, IL-2, IL-3, GM-CSF Chimiokines:IL-8, MCAF, MIF

Morphologie d’une réaction d’hypersensibilité retardée Vaisseau avec des cellules endothéliales activées Lymphocytes activées et macrophages Infiltrats de cellules périvasculaires Derme Adapté de Cellular and Molecular Immunology A. K. Abbas, A.H. Lichtman, S.Pillai, 2007

(chêne) (lierre)

Développement d’une réaction d’hypersensibilité retardée après une seconde exposition au chêne vénéneux Chêne vénéneux (Toxicodendron radicans) Pentadécacatéchol Cellule du soi peau Cellule de Langerhans (APC) Cellule TH INF-g MCAF MIF Enzymes lytiques Macrophage tissulaire Macrophage tissulaire Monocyte Neutrophile

Dermatite de contact

HYPERSENSIBILITE DE TYPE TUBERCULINIQUE C’est la forme la plus classique d’HSR. Elle est induite par des antigènes solubles appartenant à divers organismes Cette forme d’HS a été décrite à l’origine par Koch ; il avait remarqué que l’injection sous cutanée de tuberculine (filtrat de culture contenant des dérivés du bacille de la tuberculose) provoquait chez des patients tuberculeux une réaction fébrile cette réaction s’accompagnait de tuméfaction et induration au site d’injection Des antigènes solubles obtenus à partir de divers micro-organismes comme Mycobacterium leprae et Leishmania tropica induisent des réactions semblables La réaction cutanée est fréquemment utilisée comme test pour dépister les sujets ayant été exposes à ces micro-organismes

Hypersensibilité provoquée par un test à la tuberculine Roitt, 1990

Elle est considérée cliniquement comme la forme la plus importante d’HSR. Elle résulte de la présence persistante d’Ag dans les macrophages, souvent des microorganismes que ce dernier est incapable de détruire (résistance à la bactéridie) Parfois le mécanisme peut être dû à la présence d’immuns complexes comme dans l’alvéolite allergique par exemple. La conséquence est une stimulation chronique des cellules T et la libération de cytokines. Le processus résulte de la formation de granulome à cellules épithélioïdes. Comme pour les agents infectieux, la formation de granulomes immunologiques peut également se produire après sensibilisation au zirconium et au béryllium et dans la sarcoïdose, et maladie de Crohn HYPERSENSIBILITE GRANULOMATEUSE

Les granulomes sont également produits à la suite de certains stimuli non antigénique tel le talc, la silice, ces granulomes non immunologiques se distinguent par l’absence de lymphocytes dans la lésion. L’HS granulomateuse est marquée par la présence de cellules caractéristiques que sont les cellules épithélioïdes : grandes cellules aplaties avec un réticulum endoplasmique développé. L’origine de ces cellules n’est pas bien connue. On pense qu’elles dérivent du macrophage, qui est activé en permanence par des cytokines et continuent de sécréter du TNF Il faut également noter la présence de cellules multi nucléées géantes (Langhans cells), suite à la fusion de cellules épithélioïdes. Ces cellules géantes ont un réticulum endoplasmique peu développé ainsi que des mitochondries et des lysosomes en voie de dégénérescence. Pour ces raisons, on pense que ces cellules constitueraient une étape terminale de différenciation des monocytes /macrophage

CONTACT TUBERCULINE GRANULOMATEUSE CARACTERISTIQUES IMPORTANTES DES 3 TYPES D’HSR CONTACT TUBERCULINE GRANULOMATEUSE TEMPS DE REACTION 48 H à 72 H 4 semaines (21 à 28 jours) SIGNES CLINIQUES Eczéma Papule avec Induration locale Induration de la peau Nodule dans la peau et les poumons HISTOLOGIE Cellules Mononucléées, Lymphocytes et macrophages. Œdème dermique Cellules Mononucléées, Lymphocytes, Mo/M. Cellules épithélioïdes, Cellules géantes, Macrophages. Fibrose, nécrose ANTIGENE Ag par voie épidermique Ag par voie intradermique Ag persistant Ag ou Ag-Ac dans macrophages Mo/M : monocyte/macrophage

Les maladies auto-immmunes: exp: PR Le rejet cellulaire de greffe REACTIONS DE DEFENSE ET MALADIES EN RAPPORT AVEC L’HSR Les mécanismes d’immunité à médiation cellulaire accompagnent probablement toutes les infections mais ne se manifestent nettement que dans les infections chroniques (tuberculose, lèpre, listériose...) Les maladies auto-immmunes: exp: PR Le rejet cellulaire de greffe

Diagnostic Tests épicutanés = ‘’Patch Test’’ IDR. Biopsie. Tests in vitro. Biologie. Un des tests utilisés pour tester la réactivité des cellules T vis à vis d’un Ag consiste à mesurer la production du MIF (macrophage migration inhibition factor). Un autre test consiste à mesurer la transformation lymphocytaire (T.T.L.) : les lymphocytes T sensibilisés mis en présence de l’Ag répondent par une transformation lymphoblastique. Cette transformation lymphoblastique est accompagnée d’une synthèse de DNA. Cette synthèse de DNA est mesurée par le taux de thymidine tritiée incorporée

Une réaction d’HS de type I produit une papule bien circonscrite, de 5 à 7 mm de diamètre, après environ 15 minutes. Une réaction d’HS de type III dite d’arthus se développe en 5 à 12 heures, sa surface est plus grande ( 50 mm) et ses limites moins nettes. Une réaction d’HS retardée (de type IV) produit, en 24 à 48 heures, une induration érythémateuse d’environ 5 mm de diamètre.

Type IV : Hypersensibilité retardée Anticorps : NON!! Cellules : CPA Lymphocytes T Mo/Mф Mécanisme : Présentation d’antigènes Prolifération lymphocytaire Production de cytokines Activation des Mo/Mф Conséquences : Lésions indurées riches en cellules mononucléées Inflammation chronique Conditions : Reconnaissance d’un antigène Parfois contact très ancien : auto-entretien En physiologie : Réponses immunitaires cellulaires Exploration : Tests cutanés à positivation tardive Tests d’activation lymphocytaire in vitro Maladies : Dermites de contact : Nickel, Mercure, Ciment, Cosmétiques, Caoutchouc .... Granulomes Maladies auto-immunes chroniques Polyarthrite rhumatoïde : pannus synovial, destruction du cartilage puis de l’os Diabète insulino-dépendant : destruction des ilôts de Langerhans Thyroïdites lymphocytaires : destruction ou hyperactivation du tissu thyroïdien Cholestéatome Prolifération tissulaire aux dépends du tympan, des osselets, voire du rocher Parodontopathies Proliférations gingivales, lyse osseuse, chute des dents