Intérêt et limites du diagnostic biologique des anticorps anti-cellule endothéliale

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    03-Jul-2016

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  • nt r t et limites du diagnostic biologique des anticorps anti-cellule endoth liale

    B. BOUTIE .RE , D. ARNOUX, J.-P. POULET et J. SAMPOL *

    R~:SUM~: SUMMARY

    Les anticorps anti-cellule endothEliale (AECA) sont des auto-anticorps capables de reconna~tre des antigEnes prE- sents ~ la surface de l'endothElium vasculaire. Initia- lement mis en Evidence dans les annEes 1970 par immu- nofluorescence indirecte sur des coupes de tissus animaux, les AECA ont ~t~ dEtect~s depuis dans de nom- breuses maladies auto-immunes systEmiques, grdce d la mise au point de techniques immunologiques rEalisEes sur des cellules endothEliales humaines en culture. En dEpit de leur prevalence tr~s variable selon les Etudes, ces anticorps prEsentent un int~r~t certain pour les cliniciens, enparticulier dans les cas de vascularites auto-immunes primitives ou secondaires ~ une connectivite. De nom- breux travaux sont encore nEcessaires pour pr~ciser la nature de leurs antig~nes cibles et affirmer leur ~ventuel pouvoir pathog~ne. L'utilisation des AECA en biologie clinique ne pourra s'(~tendre que par la raise en oeuvre d'Etudes prospectives faisant appel dune standardisation du mode de detection de ces anticorps, qui seule permet- tra la comparaison des r~sultats.

    MOTS-CLES

    anticorps anti-endothElium - vascularites - endothElium - antiphospholipides.

    Anti-endothelial cell antibodies (AECA) are auto-antibo- dies reacting with vascular endothelial cell membrane antigens. Since their original description in the seventies using an indirect immunofluorescence technique on ani- mal frozen tissue sections as substrate, AECA have been detected in a wide variety of systemic auto-immune disor- ders, through the development of cell surface ELISA. Despite the large variability of their prevalence among the different reports, these auto-antibodies have an inter- est for physicians, particularly in auto-immune vasculitis both primary and secondary to systemic connective tissue diseases. Several studies are still necessary to precise the antigens recognized by AECA and to confirm their poten- tial pathogenic role. Further standardization of the methodology for AECA detection is a prerequisite to compare the results of prospective studies and to precise their clinical usefulness.

    KEY-WORDS

    anti-endothelial cell antibodies - vasculitis - endothelium - antiphospholipid antibodies.

    Introduction

    Outre son r61e majeur darts le maintien de la fluidit~ sanguine, il est maintenant clairement ~tabli que l'endoth~lium vasculaire intervient dans la pathoge- n~se des ph~nom~nes inflammatoires vasculaires sur- venant au cours de certaines maladies auto-immunes. La cellule endoth~liale ne constitue pas une simple barri~re passive mais participe de fagon active ~ la r~ponse immunologique et au d~veloppement de l'inflammation selon plusieurs m~canismes : adhesion des leucocytes par l'interm~diaire de molecules d'adh~rence endoth~liales, expression d'antig~nes HLA classe I et II, production de cytokines, expres- sion d'activit~ procoagulante, augmentation de la per- m~abilit~ vasculaire. Pour l'ensemble de ces raisons, la mise en ~vidence d'anticorps antiocellule endoth~liale (AECA) dans

    divers contextes auto-immuns suscite depuis quelques ann~es l'int~r~t des sp~cialistes, notamment sur deux points : l'~ventuel pouvoir pathog~ne de ces anticorps et leur valeur pronostique en clinique. Ce chapitre a pour but, ~ travers une revue de la litt~- rature et l'exp~rience de notre laboratoire, de faire le point sur le diagnostic biologique des AECA, les pro- blames m~thodologiques qu'il soul ,re en terme de standardisation et son domaine d'application en cli- nique.

    * Laboratoire d'h~matologie C.H.R.U. - H6pital La Conception 147, bd Baille 13385 MARSEILLE CEDEX 5

    TIR~S A PART : Mine le Dr B. BOUTIERE

    article regu le 15 janvier, accept~ le 6 mars 1997.

    Revue frangaise des laboratoires, mai 1997, N 293 73

  • I. Comment situer les anticorps anti-cellule endoth@liale ?

    Les anticorps anti-cellule endoth~liale repr~sentent une popu- lation h~t~rog~ne d'auto-anticorps, d~finis par leur capacit~ se lier in vitro ~ diff~rentes structures membranaires le plus souvent constitutives de la cellule endoth~liale vasculaire. Initialement d~crits au d~but des ann~es 1970 par LINDQVIST (5) et TAN (8) dans le s~rum de patients atteints de lupus ~ry- th~mateux diss~min~ (LED), les AECA ont ~t~ retrouv~s depuis, avec une prevalence tr~s variable selon les s~ries, au cours de diff~rentes vascularites auto-immunes, qu'elles soient primitives ou secondaires & une connectivite. Malgr~ les travaux entrepris dans ce cadre, les anticorps anti- cellule endoth~liale suscitent encore davantage de questions que de certitudes : -quelle est (ou quelles sont) leur(s) cible(s) antig~nique(s) exacte(s) ? - quelle est leur prevalence r~elle dans les diverses pathologies off ils sont d~tectables ? - les AECA jouent-ils un r61e pathog~ne au cours de ces mala- dies ou ne constituent-ils qu'un ~piph~nom~ne, t~moin de l'atteinte vasculaire ? - comment d~tecter de fagon sensible et sp~cifique ce type d'auto-anticorps ?

    2. Dans quelles circonstances cliniques peut-on rencontrer des anticorps

    anti-cellule endoth liale ? (1, 2, 6, 7)

    Les AECA sont retrouv~s au cours de nombreuses pathologies auto-immunes distinctes, le groupe le plus important ~tant repr~sent~ par les vascularites, lls sont ~galement mis en ~vi- dence dans d'autres contextes tr~s divers, un cadre particulier ~tant constitu~ par les rejets de greffe d'organes (tableau I).

    TABLEAU I Prevalence des AECA au cours de diff~rentes pathologies (2)

    Maladie de Wegener 50 - 80 % Syndrome de Kawasaki 65 % (21/32)* P~riart~rite noueuse 28 % Polyarthrite rhumato'fde 28 - 60 % Connectivite mixte 45 % (20/44)* Scl~rodermie 20 - 70 % Lupus ~ryth~mateux diss~min~ 0 - 80% Syndrome des antiphospholipides 60 % Diab~te insulino-d~pendant 35 - 67 % Ath~roscl~rose 13 % Hypoparathyro/die 57 - 100 % Maladie de Behcet 18 - 33 % Syndrome de Sneddon 35 % Scl~rose en plaques 0 - 23 % Syndrome h~molytique et ur~mique 93 % (13/14)* Purpura thrombotique thrombocytop~nique 100 % (3/3)* (5/5)* Thrombop~nie induite par l'h~parine 100 % (27/27)* Dermatomyosite 44 % (8/18)* Infection par le VIH 15 % (17/111)*

    * R~sultats correspondant & une ~tude isol~e.

    1. AECA et vascularites auto-immunes La presence d'AECA est particuli~rement bien document~e dans les vascularites primitives telles que la granulomatose de Wegener, la polyang~ite noueuse microscopique, la p~riart~- bite noueuse et le syndrome de Kawasaki. Ces anticorps sont aussi rapport~s dans des vascularites secondaires notamment la polyarthrite rhumato'fde, les connectivites mixtes, la scl~rodermie, le lupus ~ryth~mateux diss~min~ (LED). Les AECA sont ~galement d~tect~s au cours du syndrome des antiphospholipides. II est &noter que ]e LED a fait l'objet d'un nombre important d'~tudes dont les r~sultats sont tr~s variables, voire m@me discordants, la prevalence des AECA ~tant comprise entre 0 et 88 %.

    2. AECA et maladies autres que les vascular ites auto- immunes

    La liste des maladies au cours desquelles les anticorps anti-cel- lule endoth~liale sont mis en ~vidence est Iongue et regroupe des pathologies fort diverses. Les pr~valences sont/~ nouveau tr~s variables, pouvant atteindre 100 % dans certaines s~ries ne comportant qu'un nombre limit~ de patients. II est donc tr~s difficile de se faire une idle exacte sur ce sujet. Les AECA ont ainsi ~t~ d~crits dans le diab~te insulino-d~pen- dant, l'ath~roscl~rose, l'hypoparathyro'fdisme, la maladie de Behcet, le syndrome de Sneddon, la sarco'fdose, la scl~rose en plaques, les microangiopathies thrombotiques (syndrome h~molytique et ur~mique, purpura thrombotique thrombocy- top~nique), les thrombop~nies induites par l'h~parine, les der- matomyosites et les infections virales dont celle par le virus de l'immunod~ficience humaine (VIH).

    3. AECA et rejet de greffe d 'organes

    D~s 1977, des AECA sont identifies chez les greff~s r~naux. Depuis, des anticorps anti-endoth~lium ont ~t~ rapport~s Iors de rejets de greffes cardiaques. Plusieurs auteurs ont confirm~ que les antig~nes reconnus sont diff~rents des antig~nes du syst~me HLA, sans que la nature exacte de l'antig~ne cible ne soit d~termin~e. Les AECA pourraient presenter un int~r~t pronostique pour le suivi post-greffe cardiaque.

    3. Les anticorps anti-cellule endoth liale sont-ils corr l s avec l' volution

    de la maladie ? (1, 2, 6, 7)

    La majorit~ des ~tudes sur les vascularites auto-immunes reportent un lien entre AECA et ~volution de la maladie. Au cours du syndrome de Kawasaki, bien que le titre en AECA ne soit pas corr~16 & une manifestation clinique particuli~re, les AECA ne sont plus d~tectables Iors de la phase de r~mission. Dans la granulomatose de Wegener et la micropolyart6rite, les AECA diminuent tout au long du traitement, parall~lement aux marqueurs endoth~liaux tels que le facteur Willebrand. La correlation est moins nette pour le LED. Pour certains, un lien semble exister entre AECA et phase de la maladie. Pour d'autres, les AECA pourraient davantage constituer un mar- queur de l~sions r~nales et de vascularite. Cependant, une ~tude contradictoire n'observe aucune relation entre appari- tion de glom~rulon~phrites et titre des AECA. II a ~t~ observ~ de faqon isol~e un lien avec d'autres manifestations cliniques du LED, comme les l~sions cutan~es, l'hypertension pulmo- naire, la perte de poids et l'anorexie. Quant & la relation entre AECA et survenue de thrombose, elle fait l'objet de conclusions nettement discordantes. Une premiere ~tude r~alis~e dans notre laboratoire sur une petite s~rie de patients porteurs d'une pathologie auto-immune n'a pas mis en ~vidence de correlation entre AECA et survenue de manifestations thrombotiques.

    74 Revue frangaise des laboratoires, mai 1997, N 293

  • Concernant les autres pathologies, deux ~tudes indiquent, au cours de la maladie de Behcet, une augmentation des AECA durant la phase active de la maladie et un lien avec la r~tino- pathie et les accidents thrombotiques.

    4. Existe-t-il un lien entre les anticorps anti-cellule endoth liale et les autres types

    d'auto-anticorps ? (1, 2, 4, 6, 7)

    Les cytokines en modulant l'expression de certaines molecules de surface seraient & l'origine de l'apparition d'~pitopes reconnaissables par les AECA.

    3. Isotypes Les AECA sont des immunoglobul ines le plus souvent mixtes Toutes pathologies confondues, la fr~quence des IgG est de 35 %, celle des IgM de 14 % ; le pourcentage restant ~tant une association de plusieurs isotypes d'immunoglobulines. II est & noter que ces pourcentages sont variables selon les pathologies.

    La presence d'AECA n'est pas ]i~e & celle de facteur rhuma- to'fde ou & celle d'anticorps antinucl~aires. Un travail r~cent fait n~anmoins ~tat d'une fixation augment~e des AECA sur des cellules issues de veine ombilicale humaine (HUVEC) pr~- trait~es avec des anticorps anti-DNA. Bien que les AECA et les anticorps anticytoplasme des poly- nucl~aires neutrophiles (ANCA) soient fr~quemment d~tec- tables au cours des vascularites primitives, les deux types d'anticorps repr~sentent des entit~s distinctes. Une ~tude Ion- gitudinale r~cente montre cependant que leur ~volution s'effectue de fagon conjointe. L'association entre AECA et anticorps anticardiolipine (aCL) fait l'objet de conclusions oppos~es. Une ~tude ayant montr~ une r~activit~ crois~e entre aCL et AECA au niveau d'HUVEC conforte l'hypoth~se que les AECA constituent une population h~t~rog~ne d'anticorps, dans laquelle une sous- population, variable en fonction des patients, peut r~agir de fagon crois~e avec les phospholipides.

    5. Comment caract riser les anticorps anti-cellule endoth liale ? (1, 2, 6, 7)

    1. Sp~cificit~ Les AECA ne sont pas totalement sp~cifiques de la cellule endoth~liale vasculaire : - il existe une r~activit~ crois~e avec les fibroblastes humains, - leur liaison & l'endoth~lium est partiellement inhib~e par une mise en contact pr~alable avec les cellules sanguines mononu- cl~es.

    2. Antig~nes cibles Les AECA sont une famille h~t~rog~ne d'anticorps, r~agissant avec diff~rentes structures prot~iques pr~sentes & la surface de la cellule endoth~liale : des prot~ines de masse mol~culaire comprise entre 25 et 200 kd ont ~t~ mises en ~vidence par immuno-pr~cipitation. La major it~ des antig~nes cibles sont des prot~ines constitutives de la membrane de la cellule endoth~liale. Un cas particulier est repr~sent~ par ]es anticorps d~tect~s chez des patients atteints du syndrome des antiphospholi- pides. Leur liaison & l'endoth~lium implique la presence d'une prot~ine plasmatique, la l~2-glycoprot~ine I (~2GPI). La ~2GPI, capable de se lier aux motifs structuraux anioniques de la membrane endoth~liale, sert de cible aux anticorps sp~cifique- ment dirig~s contre elle-m~me (anti-~2GPl) et de cofacteur pour les anticorps antiphospholipides ~2GPI d~pendants. Pour la p lupar t d'entre eux, les AECA reconnaissent des antig~nes presents sur la cel lule endoth~l ia le non activ~e. Le traitement pr~liminaire des HUVEC par des cytokines (interferon cq interleukine 1, tumor necrosis factor) serait cependant n~cessaire & la fixation des AECA d~tect~s dans le syndrome de Kawasaki et le lupus ~ryth~mateux diss~min&

    6. Par quels m canismes les AECA exerceraient-ils

    un pouvoir pathog@ne ? (1, 2, 6, 7)

    1. Cytotoxicit~ En d~pit de quelques ~tudes ayant montr~ que les AECA ~taient capables in vitro de fixer le compl~ment, la majorit~ des s~rums "AECA positifs" ne pr~sente aucune activit~ cyto- toxique vis-&-vis des ceUules endoth~liales, qu'elle soit directe ou m~di~e par le compl~ment. Deux exceptions : -dans quelques cas de maladie de Wegener, une cytotoxicit~ m~di~e par les IgG et les cellules de type NK a ~t~ mise en ~vi- dence, -au cours du syndrome de Kawasaki, une ~tude isol~e rap- porte une cytotoxicit~ compl~ment-d~pendante vis-&-vis de ceUules endoth~liales pr~alablement activ~es par des cyto- kines.

    2. Modification des fonctions antithrombotiques de l'endoth~lium La cellule endoth~liale joue un r6le essentiel darts le maintien de la fluidit~ sanguine & travers plusieurs m~canismes : -inhibition de l'agr~gation plaquettaire principalement par synth~se de prostacycline vasodilatatrice et d'EDRF (endothe- lium derived relaxing factor), - contr61e de l'activation de la coagulation par les glycosami- noglycans (analogues naturels de l'h~parine) et la thrombomo- duline (n~cessaire & l'activation de la prot~ine C, inhibiteur de la coagulation), -activit~ fibrinolytique par la synth~se & la fois d'activateurs (activateur tissulaire et urokinase) et d'inhibiteur. Le d~r~glement dans un sens prothrombotique de l'un de ces syst~mes pourrait constituer une explication des thromboses observ~es chez des patients pr~sentant des anticorps anti- endoth~lium de sp~cificit~ antiphospholipides (APL). Malheureusement les nombreux travaux suscit~s par cette s~duisante hy...

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