ImmunoanaL BioL Sp#c. (1990) 19, 43-49 43 © Elsevier, Paris

Stratdgies d'exploration fonctionnelle et de suivi thdrapeutique

Apport du laboratoire dans I'exploration d'une allergie aux venins d'hymenopteres

L Guilloux, G Ville

Centre de radio-analyse, institut Pasteur de Lyon, 13, rue Domer, 69366 Lyon Cedex 07, France

(Re£u le 25 octobre 1989; accept~ le 5 janvier 1990)

R6sumd m L'indication et I'interpr~tation du dosage s~rique des IgE et des IgG sp(~cifiques ainsi que du test d'histami- nolibdration in vitro sont discutdes comme ~l~ments de diagnostic de I'allergie aux venins d'hymdnopt~res. La place de ces tests dans le bilan conduisant ~. la mise en eeuvre et au suivi d'une ddsensibilisation est ~valude.

allergie / venin / hym~nopt~re / IgE et IgG spdcifiques, histaminolib~ration

Summary m The contribution of the laboratory in the investigation of hymenoptera, venom allergy. The use of serum IgE and specific IgG measurement and of in vitro histamine release test as diagnostic tools in insect venom allergy is discussed. Their value for the monitoring of immunotherapy is also evaluated.

allergy / venom / insect / specif ic IgE-IgG histamine release

Introduction

On estime chaque ann6e en France & 20 ou 30 le nombre de d~c~s cons~cutifs ~. des piq0res d'abeille, de gu6pe (Vespula et Poliste) ou de fre- Ion (Vespa crabro). Les fondements d'une pre- vention, bas6s sur la modification de I'environne- ment et I'dviction [28] ne pouvant s'appliquer facilement en dehors des apiculteurs, tous les sujets ayant pr~sentd une r~action syst6mique ou locale importante doivent ~tre pris en charge pour un bilan clinique et immuno-allergologique dans la perspective d'une d~sensibilisation sp~cifique. La commercialisation de venins purifies, la stan- dardisation des mdthodes de dosages biolo- giques et des protocoles thdrapeutiques ont per- mis de progresser dans la connaissance et la maitrise de cette d~sensibilisation. Cependant, bien que le rdsultat du traitement dans le cas des insectes piqueurs semble moins variable ou sub- jectif que dans d'autres pathologies allergiques, diff~rentes interrogations subsistent encore au regard des observations et r~sultats rapportds dans la litt6rature.

Dosages utilises

IgE totales

Diff6rentes techniques sont actuellement propo- sdes: une m~thode par competition avec IgE

marquee & I'iode 125 (Pharmacia RIA) et des m~thodes de type sandwich avec une anti-lgE marquee soit ~. I'iode 125 (PRIST Pharmacia; Immunotech RIA, RIA Pasteur), soit par une enzyme (peroxydase, phosphatase, galactosida- se) la d~tection ~tant colorim~trique (Abbott, Beh- ring, Kallestad, Hybritech, Pharmacia EIA), ou fluorim~trique (FAST 3M).

Les trousses de dosages des IgE totales ont des praticabilit~s tr~s variables; leurs qualit~s analytiques sont en g~n~ral satisfaisantes avec une limite de d~tection comprise entre 0,5 et 2,5 kU/I et des coefficients de variation intras~rie inf~- rieurs & 10%. La calibration est effectu~e sur un ~talon international tel que le 2 e Standard brita- nique 75/502.

IgE sp~cifiques

Les techniques actuellement disponibles sont de type sandwich sur phase solide. L'anti-lgE est marqu~ par un radio-isotope ou une enzyme, et on ~volue comme pour le dosage des IgE vers I'utilisation d'anticorps monoclonaux. On trouve actuellement une trousse utilisant un traceur radioactif avec anticorps polyclonal marqu~ I'iode 125 (Pharmacia RAST) et des trousses uti- lisant un marqueur enzymatique comme le pha- dezym RAST Pharmacia avec anticorps polyclo- nal marqu~ & la 13 galactosidase, I'Allercoat EAST Kallestad avec anticorps polyclonal marqu~ ~. la

44 L Guilloux, G Ville

phosphatase alcaline, le FAST Allergenetics avec anticorps monoclonal marqu~ & la phosphatase alcaline, ou le CLA-MAST Dome Hollister-Stier avec anticorps marqu~ & la peroxydase.

Certains r~sultats discordants ont pu ~tre rap- port,s entre ces diff6rentes techniques. II s'expli- quent le plus souvent par la qualitd du venin utili- s~, son mode de couplage & la phase solide, ou par le syst~me de r~f~rence de la trousse (bou- leau, ivraie ou IgE totales).

IgG sp~cifiques

Les techniques actuellement disponibles en routi- ne permettent le dosage des IgG spdcifiques totales ou la d~tection de sous-classes, en parti- culier des IgG 4.

IgG totales Dans la technique par radio-immunopr~cipitation en (phase liquide RIP-IgG), le s~rum du malade contenant des IgG s est incub~ avec I'antig~ne marqu~ & I'iode 125; le complexe Ag-Ac est ensuite pr~cipit~ par des anti-lgG humaines en presence de polyethylene glycol [19].

Dans les techniques en phase solide, I'antig~ne est: - soit adsorb~ sur microcupule de polystyrene puis incub~ avec le s~rum du patient; la 1251-pro- td'~'ne A est utilis~e comme r~vdlateur [20]; - soit fix~ de mani~re covalente sur un tube de polystyrene; le sdrum du patient est incub~ puis on ajoute un anticorps monoclonal anti-lgG mar- qu~ & I'iode 125 (IgG RAST Pharmacia).

IgG 4 Deux trousses sont actuellement disponibles, I'une utilisant un marqueur radio-isotopique, la seconde un marqueur enzymatique: - I'allerg~ne est fixd de mani~re covalente sur tube de polystyrene; apr~s incubation du s~rum du patient et lavage, on ajoute un anticorps monoclonal anti-lgG 4 marqu~ & I'iode 125 (IgG 4 RAST RIA Pharmacia); - des cupules sont habill~es avec I'allerg~ne; apr~s incubation du s~rum du patient et lavage, on ajoute une anti-lgG 4 humaine monoclonale marquee & la phosphatase alcaline puis, apr~s lavage, le substrat fluorescent (phosphate de mdthyl 4 umbelliferone) [IgG 4 sp6cifique FAST Test 3M].

II n'existe pas actuellement de standardisation des mdthodes de dosage des IgG sp~cifiques (les r~sultats des dosages sont exprim~s par rap- port & un sdrum de r~fdrence) ce qui implique d'effectuer le suivi d'un patient par la m~me tech- nique et dans le m~me laboratoire.

Test d'histamino-lib~ration

Ce test peut ~tre pratiqud sur sang total ou sur leucocytes isol~s Iorsqu'on souhaite s'affranchir de facteurs circulants pouvant interf~rer dans la d6granulation. - Sur sang total [8]: le pr~l~vement effectu~ sur h~parine est dilu~ en tampon tris calcium magne- sium; apr~s addition de I'antig~ne & diff~rentes concentrations, incubation 1 h & 37 °C, arr~t en brain de glace et centrifugation, on dose rhistami- ne dans le surnageant. - Sur leucocytes isol~s [24]: on pr~16ve sur EDTA; les cellules sont s~par~es par s~dimenta- tion (dextran-glucose) et mises en suspension en tampon tris calcium magn(~sium; on proc~de ensuite comme prdcddemment.

Apr~s d~granulation des cellules cibles, le dosage d'histamine peut ~tre effectu~ selon deux techniques: - une m~thode enzymo-isotopique [18]: I'histamine est alkyl~e par I'interm~diaire de la S- ad~nosyI-L[3H-m~thyl]-m~thionine sous raction de I'histamine-N-m~thyltransferase; la 3H-m~thyl- histamine est extraite par le chloroforme puis dos~e par scintillation en milieu liquide; - u n e m~thode radio-immunologique (125-histami- ne RIA monoclonal Immunotech): apr~s acyla- tion, on r~alise une competition entre I'histamine

doser et le traceur marqu~ & I'iode 125 vis-a-vis d'un anticorps monoclonal fix~ sur support solide.

I n t e r p r e t a t i o n . D i s c u s s i o n

Afin de presenter les r~sultats obtenus avec ces diff~rents dosages, il convient de les situer par rapport & la date de l'accident et dans la perspec- tive de la strat6gie du clinicien: diagnostic d'aller- gie et ~valuation du statut immunologique du patient avant une d~sensibilisation ~ventuelle; suivi et modalit6 d'arr~t du traitement.

Apr~s une piqDre ayant occasionn~ une r6ac- tion syst6mique ou locale importante, les exa- mens biologiques habituellement demand~s, en compl~ment de I'histoire clinique et de la r~alisa, tion des tests cutan~s, sont le dosage des IgE totales et des IgE sp~cifiques.

Le dosage des IgE totales peut ~tre consider6 comme une information int~ressante Iorsque I'on sait que 23% des sujets victimes de mort subite et inexpliqu~e durant I'~t~ ont des taux post-mor- tem d'lgE ~lev6s contre 6% seulement dans une population de donneurs de sang [35].

Nos observations montrent que le plus souvent un sujet pr~sente des IgE sp~cifiques vis-~.-vis d'une seule esp6ce, gu~pe ou abeille. Les cas de double sensibilisation & I'abeille et & la gu~pe

Apport du laboratoire dans I'exploration d'une allergie aux venins d'hym~nopt¢res 45

Vespula sont cependant assez frequents: 15 & 30% selon Bousquet [1]; 12% dans notre expe- rience sur 114 patients. En ce qui concerne les vespidees, les gu~pes polistes sont rencontr~es plus frequemment dans le Sud de la France. La presence simultanee d'lgE s contre Vespula et Poliste est dans notre experience de 4%; elle est plus importante (14%) entre Vespula et Vespra crabro (reactions croisees dues & la presence de molecules et de determinants communs dans les venins).

Le taux circulant d'lgE specifiques n'est pas correle avec la gravite de Mncident clinique [32] et pour Engel [7], seuls les tests cutanes montre- raient une difference statistiquement significative pour des patients pr~sentant une reaction locale ou systemique, bien qu'il y ait un grand recouvre- ment de valeurs.

II existe le plus souvent une bonne correlation entre le resultat des IgE specifiques et celui des tests cutanes. Dans les cas discordants, de 10 & 20% selon les auteurs [15, 36], on a pu rapporter que le dosage des IgE specifiques semblait moins sensible que les tests cutan~s [17, 33] et qu'au cours de certaines affections telles que la mastocytose [4] ou I'urticaire pigmente [29], les patients pouvaient presenter une reaction ana-

phylacto'fde sans developper de reponse speci- fique ~. IgE.

On observe d'autre part que ~7 ~. 20% de sujets n'ayant eu aucune manifestation allergique Iors de piq0re d'hymenopt~re ont des IgE s contre ces venins [15, 37] et que la mCme proportion de la population presente des intra-dermo-reactions positives & 1 14g/ml [11, 15]. Si on ne peut donc attribuer une valeur predictive & la presence d'lgE sp~cifiques aux venins, une etude de Golden [16] rapporte que des sujets n'ayant eu aucune mani- festation clinique aprCs piqere d'hymenopt6re mais ayant des test cutanes positifs auraient 50% de chances de faire une reaction systemique.

Si compte tenu du bilan clinique et de mode de vie du patient (famille d'apiculteurs), il convient d'envisager une d~sensibilisation, il est necessai- re de faire pratiquer un bilan biologique de r~fe- rence avant de d~buter ce traitement.

Les IgE specifiques permettent en general de confirmer I'identite de I'hymenopt~re responsable. II a ete montr~ par RAST inhibition qu'il n'y a en general pas de reaction croisee entre les venins de gu~pe et d'abeille [22] bien qu'ils pourraient avoir certains antig~nes mineurs presentant des determinants communs [31,39].

B/Bmax

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1 2 ;3 4 ; ; ~' 8 ; 10 11 1'2 1; 1~, 15 16 17 17

Fig 1. Taux des IgG sp~cifiques en cours de d~sensibilisation (venin de gu~pe; 14 sujets).

46 L Guilloux, G Ville

Les IgG s sont en general & un taux bas mais trCs variable d'un sujet & I'autre. Certains patients ont presente des accidents alors qu'ils possedaient au moment de la piq0re des taux eleves d'lgGs (fig 1). Le test d'histamino-liberation in vitro est considere comme un test de confirma- tion s'il y a discordance entre les test cutanes et le dosage des IgE sp~cifiques (fig 2).

Chez les sujets ayant presente une reaction systemique severe, avec tests cutanes et biolo- giques positifs, la desensibilisation s'impose [3]. Dans le cas d'une reaction systemique plus moderee chez I'adulte, les avis sont partages. Mailing et Mosbech [26] estiment qu'il ne faut pas desensibUiser alors que Bousquet et Valentine [2] traitent leur malades. L'enfant avec reaction sys- temique moderee n'est pas desensibilise sauf s'il est trCs expose ou si les reactions systemiques deviennent de plus en plus importantes [27, 34].

La desensibilisation spontanee est plus fie- quente chez des sujets ayant present~ des reac- tions systemiques moderees, chez I'enfant que chez radulte et chez le sujet allergique & la guepe que chez le sujet allergique & I'abeille [3]. Les contre-indications generales de rimmunotherapie aux venins sont celles de toute desensibilisation (hemopathies, syndr6mes renaux, cardiaques, etc.).

En cours de traitement, le dosage des IgE totales presente peu d'interCt. On assiste le plus souvent & une augmentation de leur taux circu- lant au debut de I'immunotherapie puis & une diminution, sans pour autant retrouver dans tous les cas des valeurs normales basses (tableau I). Pour les IgE specifiques on observe le plus habi- tuellement un pic en debut de desensibilisation puis une diminution du taux serique qui peut aller jusqu'& une negativation (resultat inferieur & la limite de detection de la methode utilisee) [tableau I]. II convient de souligner ici que cer- taines techniques de dosage conduisent & sous- estimer le taux des IgEs en presence de fortes concentrations en IgG specifiques.

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(~.g venin gu~pe/ml)

Fig 2. Test d'histaminolib~ration (HL) sur sang total.

Les mecanismes par lesquels les IgG speci- fiques induites par immunotherapie produisent un effet protecteur ont fait I'objet de nombreuses etudes. Le r61e protecteur a ete pour la premiere fois rapporte chez un enfant, desensibilise au venin apres un echec du corps entier [25]; chez des patients allergiques & I'abeille, une protection par transfert passif a pu etre realisee gr&ce & des serums d'apiculteurs [23]. La capacite de ces IgG s de bloquer, in vitro, la liberation d'histamine

Tableau I. IgE totales (kUI/I) et IgE sp~cifiques (PRU/ml) en cours de d~sensibilisation. * H6pital Saint-Joseph (Lyon) et h6pital Nord (Saint-Etienne).

Protocole* IgE Dose cumul~e de venin (pg)

(moyenne) 0 300 600 1000 1500

50 sujets Sp~cifiques 1,7 3,2 5,4 4,7 2,8

D~sensibilisation gu~pe Totales 380 451 397 363 224

M~thode Rush

12 sujets Sp~cifiques 1,8 3,5 2,9 2,1 1,5

D~sensibilisation abeille Totales 235 399 348 357 - -

M~thode Rush

Apport du laboratoire dans I'exploration d'une allergie aux venins d'hym~nopt~res 4/'

par des leucocytes sensibilis~s [6] et de se lier aux antig~nes du RAST a ~t6 6galement d~mon- tr6e [40].

Le m6canisme d'action des anticorps bloquants pourrait passer non seulement par la competition entre IgE et IgG mais les IgG pourraient entrai'ner un r6tro-contr61e n~gatif sur la production d'lgE en agissant directement au niveau du lymphocyte B. Au niveau des mastocytes, il pourrait exister un rapport IgE IgG fix~es sur les membranes qui permettrait dans certains cas soit I'activation cel- lulaire, soit son inhibition [4].

Dans le schema le plus conventionnel, le taux circulant des IgG sp~cifiques augmente en d~but de traitement puis se stabilise (fig 3). Ce sont les IgG1 qui s'~l~vent le plus rapidement et ensuite les IgG4. II y a en moyenne en cours de traite- ment une bonne concordance entre le taux des IgG sp~cifiques totales et celui des IgG4 sp6ci- fiques [21, 30].

La m~thode de d~sensibilisation (convention- nelle, semi-rapide ou rush) ainsi que les doses inject6es influencent le taux des IgGs circulantes. Les d~lais classiques s6parant les injections d'entretien sont de I'ordre de 4 semaines pour des concentrations moyennes de 100/~g de venin [13]. Certains auteurs pr~conisent 200 pg [3] et pensent que I'on peut passer de 4 & 6 semaines

sans inconv~nients [12]. Pour Gadde et al [9], un intervalle de 8 semaines, avec un recul de 2 ans, a montr6 que 5 patients sur 22 pr~sentaient un r~action syst~mique au challenge (piq0re par I'insecte) avec des taux d'lgG sp~cifiques en diminution. Les tests d'histaminolib~ration per- mettent de visualiser la diminution de la sensibili- t~ cellulaire que I'on appr~cie par une augmenta- tion de la quantit~ d'allerg~ne n~cessaire pour provoquer 50% de d~granulation (fig 4) [6].

En ce qui concerne I'arr~t du traitement, aucu- ne r6gle absolue ne peut ~tre donn6e compte tenu du manque de recul et de certaines observa- tions contradictoires. D'une mani~re g~n~rale, I'immunoth6rapie a ~t~ prolong~e au moins sur 5 ans, mais le co0t et le caract~re contraignant de cette th~rapeutique interviennent largement pour abaisser ce d~lai.

UAcad~mie europ~enne d'allergologie [3] consid~re que ron peut envisager I'arr~t du traite- ment apr~s n~gativation des tests cutan6s et des IgE s circulantes alors qu'aux Etats-Unis, on sou- met le patient & une piqElre d'insecte (challenge). Le ,,taux protecteur,, des IgGs se situerait entre 125 et 150 U/ml par la technique IgG RAST Phar- macia et & 5 #g/ml par la technique utilisant le RIA en phase solide avec r~v~lation par la 1251-prot~ine A [10, 14, 38]. Les traitements sont

-"" (pG) DOSE CUMULEE DE VENZN "=-

0 20-30 350-450 800-900

|

00

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TEMOINS SUOETS D E S E N S I B I L I S E S (N = 86) (N = 24)

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Ili.

Fig 3. IgG sp(~cifiques antivenin de gu~pe Vespula apr~s d~sensibilisation semi rapide

48 L Guilioux, G Ville

100~

50

H.L.

4

5

12 2

,/\5: 0 500 1OO0 15OO

v e n l n guipe (pg)

B/Bmax

50

O 500

IgG

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D11

1OOO 1500

venln 9 u i p = (pg)

Fig 4. Evolution de I'histaminolib~ration leucocytaire et des IgG sp~cifiques en cours de d~sensibilisation.

efficaces dans 85 ~. 90% des cas selon I'esp~ce en cause, les modalit~s th~rapeutiques (fr~quen- ce des injections et doses de venins) et I'&ge du sujet. Par exemple, les 5 6checs du groupe de Montpellier [5] ont ~t~ bien analys~s avec, pour I'un des sujets, enfant d'apiculteur, une r~action anaphylactique au venin d'abeiile qui aurait ~t~ d~clench~e apr~s une forte infection virale; les autres sujets ont vu la positivit~ de leurs tests cutan(~s augmenter, leur IgE s s'~lever avec des taux d'lgG s inf~deurs ,~ 200 U/ml. Certains d'entre eux avaient pr6sent~ des r~actions importantes au cours du traitement d'entretien. D'une fa(;on g~n6rale, les ~checs enregistr~s pour I'abeille sont beaucoup plus frequents que pour la gu~pe, et une augmentation de la dose d'entretien & 200 pg/mois pourrait contribuer & limiter ces ~checs.

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