Rappels sur les immunoglobulines





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date de publication05.02.2017
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UE6 Immunologie

26.03.2014 13H30-15h30

Pr Eric Oksenhendler

RT : MURCIANO Emilie

RF : KELLER Gabriel

Cours 6 : IMMUNOGLOBULINES POLYVALENTES

EN THÉRAPEUTIQUE

PLAN :


  1. RAPPELS SUR LES IMMUNOGLOBULINES :




  1. Structure des Ig.

  2. Combinatoire et répertoire des Ig :

  1. Combinaisons possibles

  2. Insertion ou Délétion de nucléotides

  3. Mutations somatiques/ Sélection par l’Ag

  1. Actions des Ig

  2. IgG




  1. IMMUNOGLOBULINES POLYVALENTES À USAGE THÉRAPEUTIQUE :




  1. Traitement de substitution par IgG :

1. Caractéristiques

2. Effets secondaires IV/SC

3. Ac présent dans les préparations d’IgG



  1. Traitement d’immunomodulation par IgG :

1. Interaction avec les récepteurs pour le Fc gamma (FcR) :

  • Saturation du FcRn

  • Balance entre FcR activateurs et inhibiteurs

  • Modèle du PTI


2. Neutralisation des Ac pathogènes :

  • Modèle des Ac anti-Facteur VIII


3. Effets cellulaires non liés aux FcR.
4. Interaction avec les voies d’activation du complément.
5. Modulation de la production de cytokines.


  1. Traitement par IgG polyvalentes et sérologies.



  1. RAPPELS SUR LES IMMUNOGLOBULINES :




  1. Structure d’une Ig :

Molécule bipolaire avec 4 chaines : 2 ch lourdes + 2 ch légères.

2 domaines :

- Fab qui permet la reconnaissance de l’Ag au niveau des parties variables

- Fragment Fc qui permet la transmission du signal au niveau des parties constantes


  1. Combinatoire et répertoire des Ig :

Les gènes codant pour les Ig ne sont pas présents sous une forme directement fonctionnelle.

Elles vont donc subir :

  • une maturation pendant la maturation du LB dans la moelle osseuse puis des modifications aboutissant à la formation d’une recombinaison « unique » par cellule B qui exprime une Ig de surface.


Les immunoglobulines sont soit libres, circulantes avec la fonction Ac soit à la surface du récepteur B qui va reconnaître l’Ag.


  1. Stratégie combinatoire

VDJ recombinaison :

=> 324 chaines légères possibles

Vk 40 => 200

Jk 5

31  => 124

Jλ  4

=> 7650 chaines Lourdes

VH 51

JH 25

DH 6

=> + de 2 millions de combinaisons possibles à ce stade mais 2 autres mécanismes existent afin d’augmenter la diversité du répertoire des Ig :



  1. Insertion ou Délétion d’un ou plusieurs Nucléotides à la jonction entre :

V (N) D

Cette étape se déroule pendant la maturation les LB dans la moelle.


  1. Mutations somatiques/ Sélection par l’Ag :

Le LB sort de la moelle osseuse il est mature mais naïf (il n’a jamais rencontré Ag).

Il va ensuite circuler dans les organes lymphoïdes secondaires jusqu'à la rencontre d’un Ag correspondant à son récepteur.

À cet instant se produit 2 phénomènes :

  • La commutation isotypique => transformation de l’IgM de surface en IgG ou IgA (non évoquée dans la suite du cours)

  • Les mutations somatiques => existence de régions hyper fragiles dans la partie variable de l’Ig qui peuvent muter et permettent ainsi :

- ↗ l’affinité pour l’Ag = sélection du LB pouvant devenir plasmocyte ou LB mémoire.

- ↘l’affinité pour l’Ag = mort du LB.

  1. Action des Ig :

  • Neutralisation : toxines, virus, bactéries.

  • Activation du complément : voie classique, lyse cellulaire via CAM

  • Activation d’effecteurs cellulaires par fragment Fc : FcR reconnaît le fragment Fc du complexe Ac-Ag : opsonisation, stimulation de cellules phagocytaires.




  1. IgG :

- Structure monomérique

- Majorité des Ig dans le sérum : 80% IgG (+ un peu IgA)

- Fabriqué dans les organes lymphoides : tube digestif ++, sang, ganglion.

- ½ vie sérique : 23 jours.

- Fixe le complément

- Passe dans le placenta : IgG pour le nouveau né afin qu’il puisse se défendre dans le 1er mois de vie.

- 3 Fonctions : Neutralisation toxines et virus

Promotion de la phagocytose

Protection du fœtus et du nouveau-né




  1. IMMUNOGLOBULINES POLYVALENTES À USAGE THÉRAPEUTIQUE :


Ce sont des produits dérivés du sang considérés comme un médicament.

  • Pool de plasma (> 5000 donneurs : mélange de dons de différents donneurs afin d’avoir plus de diversité car chacun a son propre répertoire d’Ig)

  • Fractionnement par procédés chimiques pour extraire les IgG

  • Mélange obtenu pur : > 95% IgG + toutes ses sous classes (4)

  • Stabilisation chimique du mélange

  • Sécurité :

Sélection des donneurs

Inactivation virale

Filtration (retient les agents infectieux non détruits)

Tests (par PCR à la recherche d’agents infectieux type VIH, Hépatite)

A/ Traitement du SUBSTITUTION par IgG 


  1. Caractéristiques :

- Traitement utilisé en cas de déficits immunitaires :

  • Primitifs :

  • Agammaglobulinémie de Bruton : maladie génétique lié a l’X patients n ayant pas de LB, pas d’Ig circulante.

  • DICV : Déficit immunitaire commun variable




  • Secondaires :

  • LLC : Leucémie lymphoïde chronique

  • Myélome


- Deux voies d’administration possibles :

IV (intraveineux): pdt 3 à 4 semaines (400-600mg/kg/3sem)

SC (sous-cutané) : hebdomadaire (100-150mg/kg/sem)
- Ce traitement prévient surtout les infections graves.

- Taux résiduel d’IgG souhaitable > 6 g/L

IgG normale : 10g/L

- Les réactions d’intolérance peuvent être liées :

au débit de perfusion (IV)

à des patients infectés.

- Ce traitement ne dispense pas de la kinésithérapie ni d’une prise en charge par ATB.


Il s’agit d’une méta-analyse : analyse globale de plusieurs études.

  • La courbe de gauche montre que plus la dose d’IgG administrée est forte plus la dose résiduelle augmente chez le patient.

  • La courbe de droite montre qu’une augmentation de 1g/L de la dose résiduelle IgG diminue l’incidence de pneumonie de 27%


Cl : Pour l’instant la valeur seuil minimale bénéfique serait autour de 6 à 8g/L mais cependant il n’y pas de valeur seuil maximale car plus on augmente la dose d’IgG plus les incidences de pathologies graves diminuent.

Dans une autre méta-analyse réalisée sur des nourissons en SC avec des très fortes doses Ig (11 à 13g/L) il a été montré que de telles doses diminuaient l’incidence des pathologies graves : pneumonie, méningite..

mais aussi de pathologies banales.



  1. Ig Effets secondaires :

  • IG IV :

Fièvre, frissons

Surcharge

HTA

Thrombose

Méningite aseptique


  • IG SC :

Douleur à l’injection

Œdème


  1. Ac principaux présents dans les préparations d’IgG :

Il s’agit du répertoire d’Ac qu’un adulte normal est sensé avoir

(à titre indicatif)
ASLO Rubéole, Rougeole, Oreillons

Tétanos Hépatite A et B

Diphtérie CMV

Pneumocoque Varicelle Zona

Haemophilus Polio

Coqueluche

B/ Traitement par IMMUNOMODULATION :
Traitement le plus souvent utilisé en cas de :

  • PTI : purpura thrombopénique immunologique

  • Maladie de kawasaki

  • Guillain-Barré

  • PRN inflammatoire chronique




  1. INTERACTION AVEC LES FcR :

  • Saturation des FcRn 

(n pour néonat car initialement découvert sur le placenta et permettant le passage des Ig maternels vers le fœtus mais par la suite retrouvé sur les monocytes et cellules endothéliales.)
Le FcRn a pour principale fonction le recyclage des IgG afin d’augmenter leur durée de vie dans le sang.

Il permet aussi de les protéger de la dégradation.

Il est possible par l’injection en IV d’une forte dose d’IgG de saturer les FcRn et donc de forcer la dégradation d’ IgG pathogènes en empêchant leur recyclage.


  • Balance entre FcR activateurs et inhibiteurs :

  • Les FcR activateurs : FcRI et III lorsqu ils sont activés par les IgG, induisent la phagocytose, ADCC et du phénomène inflammatoire.




  • Les FcR inhibiteurs : FcRIIb induit la diminution de la phagocytose, ADCC et du phénomène inflammatoire. Ils ont besoin d’une IgG particulière ayant le Fc sialysés (glycosylés ++) pour être activés.

IgG sialysée : 10% des IgG.
Grace à l’injection de fortes doses d’IgG en IV il est possible d’induire la diminution des récepteurs activateurs et l’induction des récepteurs inhibiteurs.



  • Modèle du PTI :

Traitement de patients avec DIP (déficit immunitaire plaquettaire) et thrombopénie.

Correction transitoire du chiffre de plaquettes.
Le PTI est une maladie auto-immune très courante due à la production d’auto anticorps antiplaquettaire provoquant ainsi la destruction des plaquettes par les macrophages.


  • Il est possible par l’injection d’IgG à fortes doses de saturer les FcR macrophagiques et ainsi empêcher la fixation des Ac antiplaquettaires et donc la destruction des plaquettes.



  • Le modèle fonctionne également avec des Ac « splittés » c’est à dire des Ac dont on a gardé uniquement la partie Fc.





  • Le 3eme modèle peut être utilisé chez les patients Rhésus +, on administre une forte dose anti-Rh. Cela provoque la saturation des FcR macrophagiques et empêche la destruction des plaquettes mais entraine une légère hémolyse compensée.






  1. NEUTRALISATION DES Ac PATHOGÈNES 

  • Modèle des Ac anti facteur VIII :


Chez les hémophiles, n’ayant pas de facteur VIII, le traitement chronique de la maladie peut provoquer l’apparition d’Ac anti facteur VIII.
Il existe une diversité importante au sein du répertoire d’Ac, on y retrouve des Ac anti idiotypes correspondant aux Ac anti facteur VIII.

Ainsi l’utilisation de ces Ac anti idiotypes permet la neutralisation des Ac anti facteur VIII et permet de retrouver une possibilité thérapeutique chez les hémophiles.




  1. EFFETS CELLULAIRES NON LIÉS AUX FcR 

  • Ac de faible affinité dirigés contre des récepteurs cellulaires :




  • Ac anti Fas (CD45) : Induit l’apoptose et ↘les cellules T auto- réactives.

  • Inhibition des cellules dendritiques : ↘ HLA-DR, ↘les molécules de co-stimulation : CD80, CD86, CD40.

  1. INTERACTION AVEC LES VOIES D’ACTIVATION DU COMPLÉMENT :

Dans certaines maladies auto immunes il y a sur-activation du système du complément. Avec l’injection d’IgG anti-C3b et C4b il est possible de diminuer voire d’empêcher l’activation du complément.


  1. MODULATION DE LA PRODUCTION DE CYTOKINES

L’injection d’IgG peut modifier l’expression de certaines cytokines et donc perturber l’équilibre de réponse immunitaire vers TH2 (humorale) au dépend de TH1 (cellulaire).


  • ↘ réponse TH1 : ↘ IL12, IL2, TNFalpha, TGFbeta1




  • ↗ plutôt de la réponse TH2 : ↗ IL10


C/ Traitement par IgG polyvalents et sérologies
Risque de fausse sérologie + par transfert passif des Ac de donneurs immunisés :

  • Rubéole

  • Toxoplasmose

  • EBV

  • CMV


Attention chez la femme enceinte :

  • Fausse sécurité devant sérologie + chez une femme traitée par Ig.

  • Alarme inutile devant une séroconversion après Ig.


MULTIPLES CIBLES CELLULAIRES des IgG :

- LB, LT, LTreg, NK, cellules dendritiques, Monocytes/Macrophages, PN. 

FICHE : IMMUNOGLOBULINES POLYVALENTES EN THÉRAPEUTIQUE


  1. RAPPELS SUR LES IMMUNOGLOBULINES :




  1. Structure d’une Ig :

Il s’agit d’une molécule bipolaire avec 4 chaines : 2 lourdes + 2 légères

2 domaines :  

- Fab qui permet la reconnaissance de l’Ag au niveau des parties variables

- Fragment Fc qui permet la transmission du signal au niveau des parties constantes


  1. Combinatoire et répertoire des Ig :

Ig vont subir :

  • une maturation pendant la maturation du LB dans la moelle osseuse puis des modifications aboutissant à la formation d’une recombinaison « unique » par cellule B qui exprime une Ig de surface.




  1. Stratégie combinatoire

VDJ recombinaison :

=> + de 2 millions de combinaisons possibles à ce stade mais 2 autres mécanismes existent afin d’augmenter la diversité du répertoire des Ig :

  1. Insertion ou Délétion d’un ou plusieurs Nucléotides à la jonction entre :

V (N) D

Cette étape se déroule pendant la maturation les LB dans la moelle.

  1. Mutations somatiques/ Sélection par l’Ag : Le LB sort de la moelle et rencontre l’Ag correspondant à son BCR.

À cet instant se produit 2 phénomènes :

  • La commutation isotypique

  • Les mutations somatiques => existence de régions hyper fragiles dans la partie variable de l’Ig qui peuvent muter et permettent ainsi :

- ↗ l’affinité pour l’Ag = sélection du LB pouvant devenir plasmocyte ou LB mémoire.

- ↘ l’affinité pour l’Ag = mort du LB.


  1. Action des Ig :

  • Neutralisation : toxines, virus, bactéries.

  • Activation du complément : voie classique, lyse cellulaire via CAM

  • Activation d’effecteurs cellulaires par fragment Fc : opsonisation, stimulation de cellules phagocytaires.




  1. IgG :

- Structure monomérique

- Majorité des Ig dans le sérum : 80% IgG (+ un peu IgA)

- Fabriqué dans les organes lymphoides : tube digestif ++, sang, ganglion.

- ½ vie sérique : 23 jours.

- Fixe le complément

- 3 Fonctions : Neutralisation toxines et virus

Promotion de la phagocytose

Protection du fœtus et du nouveau-né.

  1. IMMUNOGLOBULINES POLYVALENTES À USAGE THÉRAPEUTIQUE :

  • Pool de plasma (> 5000 donneurs : mélange de dons de différents donneurs afin d’avoir plus de diversité car chacun a son propre répertoire d’Ig)

  • Fractionnement

  • Mélange obtenu pur : > 95% IgG + toutes ses sous classes (4)

  • Stabilisation chimique du mélange

  • Sécurité :

Sélection des donneurs

Inactivation virale

Filtration (retient les agents infectieux non détruits)

Tests (par PCR)
A/ Traitement du SUBSTITUTION par IgG 


  1. Caractéristiques :

- Traitement utilisé en cas de déficits immunitaires :

  • Primitifs : Agammaglobulinémie de Bruton, DICV

  • Secondaires : LLC, myélome

- Ce traitement prévient surtout les infections graves.

- Taux résiduel d’IgG souhaitable > 6 g/L

IgG normale : 10g/L

- Les réactions d’intolérance peuvent être liées : au débit de perfusion (IV) + à des patients infectés.
Cl : Pour l’instant la valeur seuil minimale bénéfique serait autour de 6 à 8g/L mais cependant il n’y pas de valeur seuil maximale car plus on augmente la dose d’IgG plus les incidences de pathologies graves diminuent mais également pour les pathologies banales.


  1. Ig Effets secondaires :

  • IG IV : Fièvre, frissons, Surcharge, HTA, Thrombose, Méningite aseptique




  • IG SC : Douleur à l’injection, Œdème




  1. Ac principaux présents dans les préparations d’IgG :

Il s’agit du répertoire d’Ac qu’un adulte normal est sensé avoir
B/ Traitement par IMMUNOMODULATION :


  1. INTERACTION AVEC LES FcR :

  • Saturation des FcRn 

Le FcRn permet le recyclage des IgG afin d’augmenter leur ½ vie dans le sang. Par l’injection en IV d’une forte dose d’IgG on peut saturer les FcRn et forcer la dégradation d’ IgG pathogènes en empêchant leur recyclage.


  • Balance entre FcR activateurs et inhibiteurs :

  • Les FcR activateurs : FcRI et III induisent la phagocytose, ADCC et du phénomène inflammatoire.

  • Les FcR inhibiteurs : FcRIIb induit la diminution de la phagocytose, ADCC et du phénomène inflammatoire. Besoin d’une IgG particulière ayant le Fc sialysés (glycosylés ++) pour être activés.

Grace à l’injection de fortes doses d’IgG en IV il est possible d’induire la diminution des récepteurs activateurs et l’induction des récepteurs inhibiteurs.


  • Modèle du PTI :

Le PTI est une maladie auto-immune très courante due à la production d’auto anticorps antiplaquettaire provoquant ainsi la destruction des plaquettes par les macrophages.

  • Il est possible par l’injection d’IgG à fortes doses de saturer les FcR macrophagiques et ainsi empêcher la fixation des Ac antiplaquettaires et donc la destruction des plaquettes.




  • Le modèle fonctionne également avec des Ac « splittés » c’est à dire des Ac dont on a gardé uniquement la partie Fc.




  • Le 3eme modèle peut être utilisé chez les patients Rhésus +, on administre une forte dose anti-Rh. Cela provoque la saturation des FcR macrophagiques et empêche la destruction des plaquettes mais entraine une légère hémolyse compensée.




  1. NEUTRALISATION DES Ac PATHOGÈNES 

  • Modèle des Ac anti facteur VIII :

Chez les hémophiles, n’ayant pas de facteur VIII, le traitement chronique de la maladie peut provoquer l’apparition d’Ac anti facteur VIII.


  • Ac anti idiotypes correspondant aux Ac anti facteur VIII.

Ainsi l’utilisation de ces Ac anti idiotypes permet la neutralisation des Ac anti facteur VIII et permet une thérapeutique chez les hémophiles.


  1. EFFETS CELLULAIRES NON LIÉS AUX FcR 

  • Ac de faible affinité dirigés contre des récepteurs cellulaires :




  • Ac anti Fas (CD45) : Induit l’apoptose et ↘ les cellules T auto- réactives.

  • Inhibition des cellules dendritiques : ↘ HLA-DR, ↘ CD80, CD86, CD40




  1. INTERACTION AVEC LES VOIES D’ACTIVATION DU COMPLÉMENT :

Dans certaines maladies auto immunes il y a sur-activation du système du complément. Avec l’injection d’IgG anti-C3b et C4b il est possible de ↘ voire d’empêcher l’activation du complément.


  1. MODULATION DE LA PRODUCTION DE CYTOKINES

L’injection d’IgG peut modifier l’expression de certaines cytokines et donc perturber l’équilibre de réponse immunitaire vers TH2 (humorale) au dépend de TH1 (cellulaire).

C/ Traitement par IgG polyvalents et sérologies
Risque de fausse sérologie + par transfert passif des Ac de donneurs immunisés :

  • Rubéole

  • Toxoplasmose

  • EBV

  • CMV


Attention chez la femme enceinte :

  • Fausse sécurité devant sérologie + chez une femme traitée par Ig.

  • Alarme inutile devant une séroconversion après Ig.


MULTIPLES CIBLES CELLULAIRES des IgG :

- LB, LT, LTreg, NK, cellules dendritiques, Monocytes/Macrophages, PN. 



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