6-greffe et transplantation
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IMMUNOLOGIE DES GREFFES ET TRANSPLANTATIONS
Immunologie
4ème année
Octobre 2012
Sylvie Chollet-Martin
PLAN
I – Introduction et définitions
II – Aspects cliniques1. règles de compatibilité2. les greffes et leurs complications3. les transplantations et les différents types de rejets
III – Aspects immunologiques1. Ag reconnus par le greffon2. Mise en évidence expérimentale3. Modèle in vitro : réaction mixte lymphocytaire4. Mécanismes du rejet
suraigu, aigu, chronique
IV – Prévention et traitement du rejet
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I – Introduction et définitions
1956 : 1ère transplantation rénale 2012 : pénurie de greffons
Transplantation :. Organe (foie, cœur, rein, poumon
pancréas, intestin grêle). Rétablissement de la continuité
vasculaire
Greffe :. Cellules ou tissus sans
anastomose vasculaire (moelle osseuse, cornéepeau, os, valves cardiaques)
D = Rcombinaison autologue
D et R génétiquementIdentiques (jumeaux) : combinaisonsyngénique
D et R génétiquementdifférents, de la mêmeespèce : combinaisonallogénique
D et R d’espèces différentes :
combinaison xénogéniques
Epidémiologie en France :
. 30 000 personnes vivent avec un organe transplant é
. 5000 transplantations effectuées en 2011 : rein > foie > cœur > poumon > pancréas
. 800 greffes de moelle osseuse (ou CSH) par an
. 4 000 mises sur liste d’attente par an (15 000 en attente fin 2011)
délai d’attente augmente
300 décès par an à cause de la pénurie
Dons d’organes et de tissus : Loi de bioéthique août 2004 Agence de biomédecine
(donneur en état de mort encéphalique ou vivant)
Règles de répartition , homologuées par le Ministère de la Santé et publiées au JO
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Le rôle de l’Agence de la biomédecine• Gérer la liste nationale des malades en attente de greffe• Gérer du registre national des refus au prélèvement• Élaborer des règles de répartition des organes• Coordonner les prélèvements d’organes, répartir et attribuer les greffons enFrance et à l’international• Évaluer les activités• Organiser les comités d’experts autorisant le prélèvement sur donneur vivant• Développer l’information sur le don d’organes, de tissus
Les priorités : a u regard de la pénurie de greffons, l’Agence poursuit l’effortdéployé en faveur de l’augmentation du prélèvement et de la greffe d’organes, detissus et de cellules :. L’augmentation du prélèvement sur personnes décédées. La mise en œuvre des nouvelles dispositions légales sur la greffe à partir dedonneurs vivants, dont le cercle a été élargi par la loi de bioéthique d’août 2004. La diffusion et la mise en œuvre des dispositions tarifaires prises poursoutenir l’activité des services de prélèvement et de greffe. La mise en place des actions destinées à assurer l’augmentat ionquantitative et qualitative du Registre des volontaires au don de moelle osseuse(140 000 donneurs en France en 2007).
II – Aspects cliniques
1. Règles de compatibilité- donneur vivant ou en état de mort cérébrale- typage ABO, Rhésus, HLA-A B DR- bilan infectieux : VHB, VHC, VIH, HTLV, CMV, syphi lis…
COMPROMIS : paramètres immunologiques / délai de co nservation / urgence
. Compatibilité ABO : indispensable pour les transplantations d’organes , paspour les greffes de MO
. Compatibilité HLA : survie du greffon augmente avec le nombre d’ident itésaux loci A B DR
excellente compatibilité nécessaire pour la MOrecommandée pour le reinpas prise en compte pour le foie
. Recherche chez le receveur d’Ac anti-HLA du donne ur : cross-matchLyT Donneur + sérum Receveur + complément de lapin LYSE?
Ac acquis après grossesse, transfusion, greffe préa lable…Ces Ac sont une contre-indication pour le rein
. Préparation du greffon : élimination du sang des organes, élimination séle ctive de LyT ou cellules tumorales des MO
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2. les greffes ; introduction à leurs complications
greffes de cellules souches hématopoïétiques (cf hématologie)
- autogreffes de MO- allogreffe de MO
Complications :. rejets. réaction aiguë du greffon contre l’hôte (GVH) : attaque desorganes du receveur par les cellules immunocompétentes du d onneurfièvre, pancytopénie, splénomégalie, adénopathies, éryt hèmemaculo-papuleux palmo-plantaire prurigineux extensif,diarrhée, cholestase hépatique. Régresse avec immunosupp resseurs. GVH chronique : mêmes organes cibles, activation des LyBauto-réactifs, syndrome sec, bronchiolite oblitérante. Infections (herpès, CMV) : dépistage régulier (CMF). Lymphome B à EBV
greffes allogéniques de cornée (peu de rejet)
greffes de peau (allogreffes et autogreffes) :aide à la cicatrisation des brûlures, traumatologie
3. les transplantations et les différents type de r ejet
REJET = REPONSE IMMUNITAIRE NORMALE (Ac et cel) CONTRE LE GREFFON
REIN fièvreHTAinsuffisance rénale
PBR
CŒURfièvreinsuffisance cardiaquetroubles du rythme
BEM, échographie
FOIEfièvrecholestase
PBH
Rejet suraigu . Dû aux Ac anti-HLA ou anti –ABO (rare). Thrombose immédiate des vaisseaux irrigant le gre ffon
Rejet aigu. Quelques jours à quelques mois après la greffe. Rejet aigu vasculaire / humoral : destruction end othéliale (Ac, complément) . Rejet aigu cellulaire : nécrose cellules parenchy me + infiltration Ly et MA
Rejet chronique = maladie chronique du greffon. Persistance de réaction immunitaire des mois ou d es années. Perte de fonction progressive et irréversible du greffon. Lésions de l’endothélium artériel; mécanismes = A c, c, cellules, cytokines
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III – Aspects immunologiques ( cf Enseignement Dirigé )
1. Alloantigènes du greffon
. Ag du système HLA = Ag majeurspolymorphisme importantdistribution cellulaire différente pour classes I et IImodulable par les cytokinestrès immunogènes LyT alloréactifs et alloAc rejet
. Ag mineurstrès mal définispeptides peu immunogènes, nécessitent une sensibilisatio n
préalable et sont restreints au CMH
. Ag des groupes sanguins ABOinduisent une forte réponse humoraletrès exprimés sur l’endothélium vasculaire, cible des allo Ac
Structure générale du système HLA
chromosome 6
bande 6 p21-3- fragment de 4000 Kilo bases
- plus de 100 gènes dont environ 40 codent pour les m olécules HLA à proprement parler
- HLA = 3 régions I et II rôle dans présentation des Ag aux LyT
III impliquée dans d’autres fonctions du SI
II III I
HLA DR, DQ, DP complément, TNF HLA A, B, CHSP (E, F, G, HFE)
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2. Mise en évidence expérimentale : règles de trans plantation
lignées syngéniques : greffe acceptée
lignées différentes sur leur CMH : rejet aigu
greffe d ’un parent à un hybride F1 : acceptée
greffe d ’un hybride F1 à un parent : rejet
codominance des gènes du CMH
3. Modèle in vitro : la réaction mixte lymphocytair e
Monocytes Ly Donneur LyT CD4 LyT CD8 Receveur
. Synthèse de cytokines
. Prolifération
incorporation de thymidine tritiéeau bout de 6 jours
Génération de CTL
libération de Cr 51
. Technique utilisée en routine
. Maintenant supplantée par les typages HLA par bio logie moléculaire
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4. Mécanismes du rejet : étude cinétique
A) phase de reconnaissance (directe et indirecte) e t de sensibilisation
cellules dendritiques du greffon : HLA+ B7+ ICAM-1 + VCAM-1+
migration vers les tissus lymphoïdes du receveur vi a la lymphe ou le sang selon l’organe greffé
(ex : cel Langerhans peau / lymphe / ganglion)cel dendritiques interstitielles cœur / sang / rate )
interaction avec le TCR des LyTCD4+ naïfs du receve ur= RECONNAISSANCE DIRECTE REJET AIGU
au bout de quelques semaines : . disparition des cel dendritiques du greffon. les cel dendritiques du receveur captent des protéines du greffon (en particulier Ag du CMH du greffon) et les présen tent aux LyT dureceveur
= RECONNAISSANCE INDIRECTE REJET CHRONIQUE
LyT receveur
TCR
Cellule dendritique donneur
CMH
Peptidedu donneur
Allo-reconnaissance directe
Cellule dendritique du receveur
alloAg du donneur
LyT receveur
Peptide du donneur
Allo-reconnaissance indirecte
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B) prolifération et différentiation des LyT = étap e clé. au niveau des zones thymodépendantes . mécanisme classique d’activation Ly
engagement du TCR et activation des tyrosines kinas essignaux de co-stimulation dans la synapseactivation de NF-KB
synthèse d’IL-2, progression des LyT dans le cycle et mitosesynthèse de cytokines actives sur LyB, NK, MA
C) migration des lymphocytes sensibilisés et infilt ration du greffon. favorisée par une forte expression de molécules d’adhérence(E-sélectine, VCAM-1, ICAM-1) sur les cellules endo théliales
. nombreux couples de ligands entre Ly et endothéli um d’implicationséquentielle
. Implication de chimiokines variées qui amplifient l’attraction des Lyet leur passage trans-endothélial
D) phase effectrice de destruction du greffon : méc anismes multiples. CTL spécifiques (<5%). HSR : LyT CD4, MA, PN, cytokines produites par to utes les cellules. ADCC : Ac (essentiels dans le rejet suraigu)
Mécanismes de cytotoxicité du rejet d’allogreffe
GREFFON
LyT CD4 Th1 LyT CD4 Th2
LyB
PN
macrophage
CTL
IFNIL-2
IL-4
complément
cytotoxicité à médiation cellulaire médiateurs de
l’inflammation
ADCC
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Place de la réponse humorale dans le rejet(rein et cœur +++ foie +)
Ac dirigés contre le greffon
Pré-transplantation : discussion de l’accès à la greffePost-transplantation : évolution défavorable (aiguë et chronique)
(Ac anti-HLA ++)
Dépistage des Ac anti-HLA :. Cross-match classique (LyT D + serum R + c). Cytométrie en flux : LyTD + serum R + Ac fluoresc ents anti-Ig hum. Cytométrie en flux avec des billes recouvertes d’ Ag HLA purifiés. ELISA avec des Ag HLA purifiés fixés sur les puit s. Logiciel « matchmaker » d’analyse des séquences d ’a cides aminés
Détermination des Ag HLA « permis »
Mise en évidence de dépôt de C4d sur l ’endothélium des biopsies rénales et cardiaques par immuno-histochimie (témoi n de l ’activation du complément)
Antibody-mediated organ-allograft rejection. Colvin RB 2005, Nature Review in Immunology
rejet aigu de greffon rénal
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Rejet aigu de greffon hépatique
Rejet aigu de greffon cardiaque : infiltration des myocytes par des cellules mononuclées
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Réaction de greffon contre l’hôte après greffe de m oelle osseuse
hyperkératose
érythrodermie généralisée
IV – Prévention et traitement du rejet(voir cours immuno-modulateurs et pharmacie cliniqu e)
Traitements immunosuppresseurs. Diminution de la réaction allogénique à chaque ét ape. Molécules sélectives. Maintenir une RI minimale normale / risque infect ieux
But futur : induire une tolérance au greffon sans i mmunosuppression
. Inhibiteurs de la migration /maturation des cellu les dendritiques
. Ac anti LyT polyclonaux (thymoglobuline) ou monoc lonaux (antiCD3)et anti LyB (anti CD20)
. Inhibiteurs de l’activation et de la prolifératio n des Ly - transcription des cytokines (inhibiteurs de la cal cineurine)- co-stimulation (corticoïdes, anti-CD40)- transduction des signaux après interaction IL-2/IL -2R- synthèse des bases puriques et pyrimidiques, etc…
. Inhibiteurs de l’infiltration du greffon
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Lymphocyte T
macrophage
cytokines
proliférationCD3
CD28IL-2
IL-2R
corticoïdes
Anti CD3thymoglobulines
disséminationanti-LFA1anti-ICAM1Anti c5
CTLA4
Anti-IL-2R
cyclosporinetacrolimus
rapamycine
Cibles des thérapeutiques anti-rejet
Azathioprinemycophénolate
Ly B
Anti CD20