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Greffes et Transplantations
DFGSM3(2012-2013)
Pr. Michel AbbalPr Lionel Rostaing
Fac Médecine Toulouse-Rangueil
1 - reste une procédure exceptionnelle
2 - est un traitement de suppléance, parmi d’autres, de la défaillance terminale d’un organe vital,
3 - est très coûteuse
4 - reste grevée d’une forte mortalité
A votre avis, la transplantation d’organes :
La transplantation est une thérapeutiqueEprouvée qui a une place thérapeutique clairement définie
Qui transforme la vie des patientsQui économiquement est "rentable".Qui grâce à ses succès à vu le champ de ses indications s'étendre à :
de nouvelles pathologiesde nouveaux patients (sujets âgés)
Contre nature puisqu’elle apporte des substances étrangères « non soi » qui doivent être rejetées. Mais comme la principale cible est HLA on ne comprends pas à la lumière de la sélection thymique et de la restriction au CMH.
Malgré tous ces aléas "ça marche"
1 - le rejet est systématique (rarissimes exceptions)
2 - Il faudra prendre à vie un traitement immunosuppresseur
3 - Le traitement immunosuppresseur peut exposer le patient à des complications sérieuses (infections, cancers)
Après transplantation d’organes :
Brève histoire de la greffe d'organesDébut XX siècle :
les chirurgiens savent faire toutes les sutures nécessaires
1990 :
L’homme est exclu comme donneur, puisque l’organedoit être fonctionnel et donc le donneur "vivant".L’animal est donc la seule source de greffons envisageable, mais la xénogreffe est un échec
1950 : grâce aux progrès de la réanimation et à la notion de mort
encéphalique
Sous la pression du manque de greffons le recours àL’animal est à nouveau envisagé mais le SI veille !!!!!!
L’homme devient une source de greffons
Brève histoire de la greffe d'organes1907 Jaboulay (lyon) première xénogreffe de rein1933 Voronof rein cadavre1951 Hamburger rein de donneur humain vivant1954 Boston premier succès D et R sont frères jumeaux monozy1958 Dausset découverte du système HLA1963 Starzl première greffe de foie1967 Barnard première greffe de cœur1998 Dubernard première greffe de main (greffe composite)2006 greffe partielle de visage
A côté du succès du geste chirurgical les progrès décisifs vinrent de l'Immunosuppression :
D'abord l'irradiation, les corticoïdes puis la Csa et bien d'autres maintenant
Premières greffes de tissus ?
• 1940 corticoïdes
• 1960 azathioprine (Imurel) et SAL (Sérum Anti lymphocytaire)
• 1981 : Anticorps monoclonal anti-CD3 (OKT3)
• 1982 : la Ciclosporine, 1° inhibiteur de la calcineurine
• en 1984-85 : large utilisation de la Ciclosporine (Sandimmun®, Néoral®)
« grand bond en avant » des greffes d ’organes • 1989 : nouvel immunosuppresseur : tacrolimus (Prograf) (2° inhibiteur de la
calcineurine), plus puissant que la Ciclosporine
• 1993 : nouvel anti-prolifératif : mycophénolate mofétil (Cellcept®) qui va supplanter et remplacer l’Imurel® (azathioprine)
• 1998 : Anticorps monoclonaux dirigés contre le récepteur de l’IL2 (chaîne , CD25): basiliximab= Simulect®
• 2000 : Sirolimus (Rapamune®) bloquant l’effet du signal secondaire à la liaison IL2/IL2 récepteur (mTOR)
• 2005: 2° inhibiteur de mTOR: évérolimus (Certican ®)
• 2011: Belatacept (Nulojix ®)
Les succès Thérapeutiques sont dus à la disponibilité de drogues immunosuppressives
Les défis de la greffe
Le nombre croissant de candidats à la greffetrivialement les besoins dépassent largement les possibilités
Manque de greffonsrecours au donneur vivantprélèvement à cœur arrêté
Prendre en charge des receveurs de plus en plus lourdssur le plan général : ex : diabétique + hypertendus + HIV ou HCV , obèses, âgés (>70 ans), (grossesses post greffe)sur le plan immunologique : hyperimmunisés (multiple greffé 3,4,5)
Enfin et toujours le défi immunologique toujours présent
Activité de greffe en France(rapport de l’Agence de la biomedecine ABM)
2006 2007 2008 2009 2010 2011
_
Coeur 358 366 360 359 356 398
Coeur-poumons 22 20 19 21 19 12
Foie 1037 (36) 1061 (18) 1011 (10) 1047 (12) 1092 (17) 1164 (14)
Intestin 8 6 13 7 9 10
Pancréas 90 99 84 89 96 73
Poumon 182 203 196 231 244 312
Rein 2731 (247) 2912 (236) 2937 (222) 2826 (223) 2892 (283) 2976 (302)
Total 4428 (283) 4667 (254) 4620 (232) 4580 (235) 4708 (300) 4945 (316)
() : dont donneurs vivants hors dominos
Définitions
Xénogreffe : (xénogénique)Entre individus d'espèces différentes
Allogreffe : (allogénique)Entre individus génétiquement différents de la même espèce
Isogreffe (syngénique) :Entre individus génétiquement identiques
(lignées de souris, jumeaux monozygotes)
Auto-greffe : (autologue)Même individu (il est à la fois donneur et receveur)
Orthotopiquel'organe greffé est mis en lieu et place de l'organe malade (qui est donc explanté) : Cœur, Foie
HétérotopiqueL'organe malade est laissé en place, l'organe greffé est placé dans un autre site anatomique : Rein (fosse iliaque)
Autogreffe ex : peau
Allogreffe : organes et tissus
Premières greffes expérimentales
NN BB
NB NB
NNBB
prise
rejet
Tout greffon apportant des caractères différents du receveur est rejeté
Le rejet aigu a les caractéristiques d’un mécanisme immunologique
rejet à :greffes de peau itératives
Toutes les caractéristiques de l’immunité:prise en compte de la différence
Mémorisation spécificité
Transfert (par Ac et cellules)
2ème 3ème
4ème
1ère 10 j 5 j 3 j
10 j
12
Monozygotes Même groupe HLA
Rejet
Rejet
Pasde rejet Rejet
Risque de rejet (si on n’instaure pas de TTT IS)
Il n’y a donc pas quele système HLA qui compte
la xénogreffeLe justificatif du recours à l’animal est :
• le manque de greffons• la possibilité de programmer la production quasi
"industrielle" de greffons• La possibilité de programmer les interventions• La standardisation y compris le prix
Xénogreffes
Le meilleur candidat pour des raisons : Physiologiques, économiques, logistiques, financières
Premier candidat historique en 1907 Une tentative :
baby Fay en 1984
1- le coût
2- les virus du porc
3- la physiologie et la sénescence différente chez le porc et chez l’homme
4- des problèmes d’ordre psychologique
5- la non résolution des problèmes liés au rejet hyperaigu
Quel est selon vous la principale limitation au développement de la xéno-transplantation à partir
d’organes de porc, fussent-ils humanisés ?
Mais il existe un risque de de passage à l’hommed’agents infectieux du porc transmis par le greffon
HO
OH
HO
HO OHO
OH O
HO OH
OH OHO
ORHNAc
HOO
OHOHOH
OH
HO
HOOHO
O OO
RHNAcHO
O
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OH
HO OHO
OOH
OO
RHNAcHO
O
O
HO OH
HO
O
OH
-3-Galt-1
HO
OHO
OHO O
O RHNAc
HO
Gal1-4 GlcNAc1-R
N-acétygalactosamine
Gal1-3 Gal1-4 GlcNAc1-RDéterminant xéno-antigénique
-3-Galt-2
Gal1-4 GlcNAc1-R
Déterminant HFuc1-2
Gal1-3Gal1-4 GlcNAc1-R
Fuc1-2Déterminant de groupe sanguin B
Tous les humains ont des anticorps naturels (donc préexistants) contre cet
antigène
Comment contourner l’obstacleUne solution "hominisation" de l'animal ?
Porc transgénique DAF, MCP et autres….
Rejetaigu Rejet chronique
?
Rejethyperaigu
On espérait que ce n’était qu’un obstacle immunologiquede plus qu’en allogreffe
Bénéfice / risque
Individuel
Collectif
Il y a greffe et greffe
Greffe d’organe (pédicule vasculaire)&
greffe de cellules souches hémato--poïétiques ou de moelle (osseuse)
Sur le plan "logistique"Sur le plan immunologique
Greffes de tissus : c’est très différent
Greffe de moelle
Un receveur non urgent, sauf … Des millions de donneurs potentiels, dont très peu ou aucun sont éligibles
Sur le plan "logistique"
Greffe d’organes
Des milliers de receveurs potentiels plus ou moins en situation d'urgence
1 donneur, disponible en urgence pour quelques heures
Greffe d'organeOn craint le rejet du greffon par le système immunitaire du receveur, On va donc :
•greffer un organe contre lequel le receveur n'est pas déjà immunisé Ac naturels ou Immuns)
•Prévenir le rejet inéluctable par des TTT immunosuppresseurs
Greffe de moelleOn craint peu le rejet du greffon par le système immunitaire du
receveur, dans la mesure où ce dernier a quasiment été détruit par la maladie et le conditionnement : la chimiothérapie
(+ou- irradiation)
On craint par contre le rejet du receveur par son nouveau système immunitaire apporté par le greffon : c'est la GVH (GraftVersus Host Disease).
Sur le plan Immunologique
Les systèmes d’antigènes à prendre en compte avant toute greffe d’organe
HLA (Human Leukocyte Antigens)Chez le donneur :6 à 12 antigènes parmi des millions
Expression par toutes les cellules du greffon des classe I et par certaines cellules des classe II
Chez le receveur :Pas d’anticorps naturelMais risque d’anticorps immuns
suite à des contacts antérieurs :
grossessestransfusions (plaquettes)greffes
ABOChez le donneur :(2 antigènes A ou B ou aucun)
Expression par toutes les cellules du greffon des antigènes A ou B
Chez le receveur :Des anticorps naturels (et
parfois immuns) systématiquement préexistants à la greffe en fonction de son groupe
anti B (groupe A)anti A (groupe B)anti A et anti B (groupe O)pas d’anticorps (groupe AB)
Critères immunologiques de choixdu couple donneur receveur
En greffe d’organe : le greffon est porteur d’antigènes
le receveur ne doit pas avoir d’anticorps contre son donneur !ABO : il faut donc greffer isogroupe (mais dérogations possibles si compatibles
sans pénaliser fortement l’un des groupe) ou TTT de desimmunisation
HLA : il n’y a que d’éventuels anticorps immuns, c’est donc l’absence d’anticorps du donneur contre le receveur qui conditionne l’acceptation du greffon
Greffe de moelle : le greffon est un système immunitaire
le donneur doit être du même groupe HLA que son receveur pour que le greffon ne s’immunise contre lui et rejette en quelque sorte l’organisme greffé (GVH Graft Versus Host disease)
Deux rejets bien différents
Organes
Rejet de l’organe grefféMoelle
GVH rejet de l’organismeMoelle
Rejet du greffonRejet en greffe d’organe
L’organe du donneur est la cibleRejet en greffe de moelle
L’organisme du receveur est la cible
Le système HLAC’est le système le plus immunogène en greffe
Il entraine une immunisation systématique dés que le receveur n’est pas du même groupe HLA que son donneur.
Pour cette raison la région chromosomique qui code les protéines correspondante (souvent appelées antigènes HLA) est dite Complexe Majeur d’Histocompatibilité MHC en anglais.
Mais nous avons vu l’an dernier que ces protéines sont avant tout les cellules présentatrices d’antigènes
Soit pour initier une réponse (classe II)Soit pour cibler une réponse cytotoxique (classe I)Soit pour permettre la reconnaissance du soi et induire une
tolérance.
La région du CMH*sur le bras court du chromosome 6
III CMH*
IClasses
HLA A, B, C
II HLA DR, DQ, DP
29CMH* (Complexe Majeur d’Histocompatibilité)
3 loci6 gènes allèles possibles
pour un individu hétérozygote
3 loci6 gènes allèles possibles
pour un individu hétérozygote
La diversité du HLAPolygénique
Gènes HLA : A, B, C, DR, DQ, DP
PolymorpheDes centaines d’allèles parfois plus pour
chaque gèneDe ce fait la plus part des individus sont hétérozygotes.le plus souvent 12 allèles différents sont exprimés chez un individu car tous sont codominants
D'ou le jargon en greffe de moelle d'un couple donneur receveur dit 12/12 si identité totale de tous les gènes (tous les loci)
Nombre d’allèles HLA en 2012
31
32
2 000
1 800
1 600
1 400
1 200
1 000
800
600
400
200
0
Nombre d’allèles HLA Décembre 2010
A C B DR DQ DP
En les allèles pris en compte lors de la greffe d’organe(on parle de typage HLA basse définition)
33
Combinaisons HLA dans l’espèce humaine
A ………1 400B……….1 900C………1 000DRB…..1 000DQB..…...220DPB….....250
En théorie le nombre de combinaisons (2 allèles par locus paternel et maternel) est de plusieurs
milliards, supérieur à la population mondiale, si le brassage des gènes était aléatoire et leur
fréquence identique, ce qui n’est pas le cas heureusement !
En réalité certains allèles sont très fréquents comme HLA-A2, et d’autres sont très rares.
Nombre de combinaisons : • en intra familial : ¼ pour un frère ou une sœur• en dehors de la famille : plusieurs milliers, millions ou milliards
suivant que les antigènes HLA du sujet sont rares ou fréquents et que l’on pousse plus ou moins la définition des différents groupes basse ou haute résolution)
Gènes allèles
34
papa maman
Probabilité
1/4 1/4 1/4 1/4
Une molécule HLA de classe I
Vue supérieureSection sagittale
Domaine
Domaine
feuillet
36
Classe I
Domaine 1
Domaine 2
Classe II
Domaine 1
Domaine 1
HLA-A23
HLA-A24
HLA-A2403
HLA-A25
HLA-A26
HLA-A43
HLA-A66
HLA-A34
Caucasoïdes fréquents
Caucasoïdes rares
Hispaniques
Mongoloides
Philippins
Négroïdes
Sud Africains noirs
Rares
HLA et populationsCertains allèles sont :
fréquents, d’autres rares
Exemple de HLA A2 chez les :Caucasoïdes : .………40 à 50% Négroïdes : …………..10%Asiatiques pacifique : .1 à 10%
De plus les gènes sont transmis en bloc (haplotypes) A B C DR DQ
Un individu :A1/2 B8/ DR3/ DQ2/ a 1 chance
sur 10 000 d’avoir un donneur identique (en greffe d’organe, alors qu’en greffe de cellules souches
hématopoïétiques on est bcp plus exigeant)
L’immunisation anti HLA(rappel)
Grossesse et fausse couche (15 à 30% dès la première grossesse)
Transfusions :Autrefois sang total +++Actuellement sang déleucocyté +/‐Plaquettes : classe I +++
Greffes +++ (certains patients ont été greffés 4 ou 5 fois !)
Pas d’anticorps naturels, ni d’auto‐anticorps
Titre des anticorps anti HLA
0 5 10 15 ans
Représentation schématique de l’évolution spontanée du titre des Anticorps anti-HLA
(en dehors de tout traitement)
Evénement immunisant
par ex : grossesse
Les différents donneurs• Donneur vivant :
– Cellules souches hématopoïétiques– Lobe hépatique– Rein– Certains tissus
• Donneur cadavérique : (ne représente que 3% des décès !)– Cœur battant– Cœur arrêté
• Donneur apparenté et non apparenté :– Apparentés = (père mère, frères et sœurs, enfants, grand parents,
oncle tante, époux, vivant >2 ans avec le malade) – Non apparentés = extra familial
Le type de donneur a une influence sur le risque d’immunisation essentiellement en raison des Pbs d’ischémie
chaude et froide
Les Ischémies•Chaude
•Amines vasoactives
•Froide•Anoxie•Apoptose •Nécrose•Stress
Durée de l’ischémie froide maximalecœur et pancréas : 5-6 heuresfoie : 8-9 heuresrein : 24-36 heures
Très nombreux effets parmi eux :
expression HLA (II) et MICAFavorisant la réponse immune du receveur
Courbes actuariellesStatistiques de survie :
fonctionnelle du greffonou survie du receveur
Permettent de se faire une idée sans attendre un effectif important pour apprécier un effet dans le temps
Mais, critiquable en raison d'un effet de lissage, en particulier lorsque les stratégies thérapeutiques changent (ce qui est le cas en permanence avec le florilège de protocole d'essais et d'associations de drogues immunosuppressives)
à des temps post greffe précisquelle que soit la date de la greffe.
Survie du greffon rénal selon l'origine du greffon (1993-2010 Agence de la Biomedecine)
Survie du greffon rénal à partir de donneur décédé, en fonction du nombre d’incompatibilités HLA A, B et DR
(greffes 1993-2010 Agence de la Biomedecine)
Les systèmes d’antigènesautres que ABO et HLA
Mineurs :Très nombreuxParmi eux :
Certains exprimés par les hommes (Hy)MICA (protéines induites par le stress)
Mal connus et donc non étudiés et de ce fait non pris en compte systématiquement avant la greffe
46
Quelques système d’antigènes mineurs
En pré-greffe : déclaration des antigènes HLA interdits et permis
•Est antigène interdit tout antigène contre lequel préexistent des anticorps dans le
sérum du receveur.
•Est antigène permis tout antigène contre lequel on ne trouve pas d’anticorps dans
le sérum du receveur.
Le receveur préimmunisé aura priorité sur les autres
L’immunisation HLA conditionne la priorité à la greffe d’organe
Les termes faiblement et fortement immunisé sont ambigus :c’est une notion de nombre d’antigènes contre lesquels le
receveur est immunisé et pas le titre ( quantité d’anticorps contre un antigène).
Si le receveur a un anticorps contre un antigène HLA cet antigène est défini interdit pour luien conséquence :
Beaucoup d’Ag interdits = "hyperimmunisé", il sera difficile de lui trouver un donneur dépourvu de ces antigènes.
Ce receveur est prioritaire au plan national pour recevoir un greffon
Le niveau d’immunisation du receveur
Receveur Antigènes HLA cibles dans la
population
Donneurs compatibles
Non immunisé 0 tous
Faiblement immunisé Moins de 15% 85%Moyennement immunisé Entre 15 et 80% Entre 20 et 85%Fortement immunisé Plus de 80% Moins de 20%
Il faut favoriser l’accès à la greffe des immunisés et d’autant plus qu’ils le sont fortement (fréquence). D’où des règles de priorité
L’immunisation HLA conditionne la priorité à la greffe d’organe
Pas immunisé = "non immunisé" pas de prioritéImmunisé
Faiblement priorité modérée
Fortement priorité grande
Conséquences stratégiques
Pour le receveur : Bien avant la greffeTypage ABO et HLAdès son inscription en liste d’attente à cause des anti A
et B naturels
Recherche systématique d’anticorps anti HLA préexistants tous les 3 mois pendant le période d’attente et classement des receveurs en :
non immunisé immuniséhyperimmunisé
Pour définir le niveau de priorité
Au moment de la greffe de rein
Typage HLA
Lymphocytes
crossmatch
greffe
Sérum actuel et historiques
Sérologies
Groupage ABOdonneurreceveur
ganglion
Toute allogreffe d’organe est vouée à l’échec pour des raisons immunologique
Les différents rejets en greffe d'organe•rejet cellulaire : le greffon est infiltré de cellules (lympho, mono)•rejet humoral : il y a peu de cellules infiltrant le greffon, mais
on trouve des anticorps ayant fixé du complément (C4d)•Souvent le rejet est mixte (cellulaire et sérique)
•Chronologiquement :•Le rejet hyper aigu : au moment de la greffe (minutes ou heures)
•La cause : des anticorps préexistants anti A,B ou HLA(c’est une erreur de programmation de la greffe)
•La cible : l’endothélium•Le rejet aigu
•Quelques jours ou semaines ou mois après la greffe•Le rejet chronique
•Quelques années après la greffe
Mais on peut greffer même en présence d’anticorps dirigés contre le greffon !
Les transplanteurs parlent de désensibilisation ou de desimmunisation :
Termes ambigus très différent de ceux des immunologistes et des allergologues
Cela peut être du a des :Anti A et ou Anti B de groupe sanguin. On veut donc passer outre la greffe
isogroupe pour donner une chance de plus à être grefféAnti HLA (femme multipare, transfusé (plaquettes), multigreffé)
Rationnel de la greffe rénale ABO incompatible (ABOi)
• Développée initialement à grande échelle au Japon (par manque de donneurs vivants ABO compatibles)
Écueil : le rejet aigu humoral (RAH) car expression sur les cellules endotéhliales des antigènes A et B
• Prévenu par splénectomie pré-greffe, cette dernière ayant été par la suite remplacée par le rituximab (anticorps monoclonal anti-CD20)
• Echanges plasmatiques pré-greffe afin d’abaisser le taux d’isoagglutinines < 1/8
• Facteurs indépendants de risque de RAH:
– titre des isoagglutinines IgG à J0 greffe de 1/32 [OR = 9,52]
– Anticorps anti-HLA spécifiques du donneur en pré-greffe [OR=5,68]
Très bon résultats en terme de survie patients/ greffons à long terme (c’est le phénomène d’accomodation)
Toki D, et al. AJT, 2009, 9:567.
Greffes ABOincompatiblesprotocole Toulousain
Genberg et al. Transplantation,.2007;84:S44Genberg et al. Transplantation. 2008;85:1745
Tac/Cs/MMF
-10 -6 -5 -3 -2 -1 0 2 5 8 jours
IAdsorption
RTX 375 mg/m2
pré-greffe : titre A/B :post-greffe : IA si titre A/B et/ou créatininémie
-30
1:4
Greffe
Titre des Anti-A/B IgG à J-30, J0, et J30 post-greffe chez 19 patients ayant bénéficié d’une greffe rénale ABO incompatible.
Biglarnia AR et al. Clinical and Transplantation Research 2011
Titre des anti A et anti B après rituximab et ImmunoAdsorption
-57-
Comparaison entre le taux de survie du greffon chez les patients bénéficiant d’une greffe rénale ABO-incompatible (trait gris) (n = 40) et ABO-compatible (trait noir) (n = 43) à partir d’un donneur vivant.
Wilpert J et al. NDT 2010;25:3778-3786
Survie du greffon après greffe ABO incompatible
-58-
QU’EST-CE QUI LIMITE LES RESULTATS DE LA GREFFE ?
• Les problèmes immunologiques
– rejets aigu et chronique
• Les problèmes non immunologiques tels que ceux liés aux
problèmes d ’ischémie-reperfusion = lésions en rapport avec
l ’ischémie froide (problème absent si greffe avec donneur
vivant)
• Les risques liés à l’immunosuppression
– Infections cancer
Organe étranger = rejet
Sans immunosuppressionrejet aigu immédiat sauf si greffe entre jumeaux monozygotes
D’où TTT immunosuppresseur systématique
Si arrêt de l ’immunosuppressionrejet aigu = absence de tolérance immunologique vis à vis du greffon
Organe étranger = rejet
Stratégie de l’immunosuppression en greffe d ’organes :donner une immunosuppression forte au début (0 à 6 mois) pour éviter le rejet aigu puis alléger pour éviter les complications/infections, néoplasies
Il n’existe pas de tests in-vitro pour mesurer le degré d ’immunosuppressionAjustement thérapeutique en fonction
des taux résiduels d ’immunosuppresseursdes effets secondaires des immunosuppresseurs
Les différents rejets d’organeRejet hyper
aiguRejet aigu Rejet
chroniqueAnticorps préexistants
+++
Anticorps Induits par la greffe
- ++ ++
Immunité cellulaire pré ou post greffe
- ++ ++
On redoute les anticorps préexistants qui entrainent des dégâts immédiats, et l’on essaye d’empécher l’apparition d’une
immunisation post greffe par un TTT IS.
Le Rejet hyper aigu
Survient dans les minutes ou heures suivant le déclempage
Dù a des anticorps préexistants à la greffeanti A ou B (système ABO)ou anti HLAou autre (système inconnu très improbable)
C’est une erreur de programmation de la greffe
Le rejet hyperaigu
Ac + antigène HLA de l’endothelium + complément = endothélite= (thrombose)
Mécanismes lésionnels du rejetAnticorps
cytotoxicité complément dépendanteADCCactivation cellulaire (cellules endothéliale)
CellulesNK ADCC et ?T CD8 perforine granzymeT CD4 cytokines
pro-inflammatoiresrégulatricesFibrosantes (TGFb)
Th17Treg (absents)macrophages
Signes de rejet aigu1 - Greffe rénale :
Augmentation de la créatininémieDiminution de :
la diurèsela natriurèse
Etat subfébrile (38°)Greffon ferme, voire tendu, sensible
2 - Greffe hépatique :Augmentation
des transaminasesdes gamma GT, de la bilirubine conjuguée
Etat subfébrile 3 - Greffe cardiaque
Microvoltage à l ’ECGBiopsies endomyocardiques systématiques (hebdomadaires)Etat subfébrileSignes d’insuffisance cardiaque droite puis globale si vu tardivement
Cibles du rejet aigu
Rein tubules, endothélium vasculaire (glomérules)Foie canalicules biliaires/espaces portesCœur fibres myocardiques
Qui médie le rejet ?
les lymphocytes T cytotoxiques armés(CD8+, CD45 RO+, DR+, Perforine+, granzyme B+, Fas L+)
Les lymphocytes B : Ac (sur pièce biopsique présence de CD4)
Diagnostic :Biopsie de l’organe cible
recherche de lymphocytes activés et de dépôts de CD4élimine d’autres étiologies de dysfonction du greffon
Traitement :Corticoïdes à fortes doses (Solumédrol®) IV 10 mg/kg/j pendant 3 jours) = effets pro-apoptotiquesSi résistance (<10 % des cas), sérum anti-lymphocytaire ou anticorps monoclonal anti-CD3
Prophylaxie du rejet aigu
Induction péri-opératoire (pour faciliter la "prise" de greffe)sérum anti-lymphocytaireAc monoclonal anti-CD3 (OKT3®)Ac monoclonal anti-récepteur de l ’IL2a (CD25) (basiliximab = Simulect® et daclizumab = Zénapax®)
Corticoïdes à fortes doses en péri-opératoire puis doses
dégressives
Anti-calcineurines (Ciclosporine = Néoral® ou Tacrolimus =
Prograf®)
Anti-prolifératifs (Azathioprine = Imurel® ou Mycophénolate mofétil
= Cellcept®) ou agent bloquant le signal IL2/IL2 R (Sirolimus =
Rapamune®, Everolimus = Certican®)
Devenir à terme d’une greffe
Vieillissement normal de l’organe (parfois accéléré dans le cas du rein)Apparition chez certains patients, à bas bruit, de lésions médiées par des phénomènes immunologiques du fait d’une immunodépression inadéquate
Greffe rénale et cardiaque : la cible est l’endothélium vasculaire (vaisseaux de gros et moyens calibres --> ischémie d’aval)
Reindégradation de la fonction rénale
biopsie rénaleCœur
ischémie myocardique à bas bruit coronarographie tous les 2 ans alternant avec une scintigraphie myocardique
Greffe hépatique : la cible est biliaire --> pseudo cholangite sclérosante biopsie hépatique, bili-IRM
Greffe pulmonaire : bronchiolite oblitérante ; de la courbe débit volume ; fibrose pulmonaire
biopsie pulmonaire s/s thoracotomie
Survie du greffon rénal en fonction du taux de créatininémie à M6 chez des transplantés rénaux avec greffon fonctionnel à 1 an (exclusion des patients
décédés) (n=2445)Salmella et al. 2004
Le rejet aigu
Survient classiquement entre :le 4 ème jour et le 4 ème mois
Du a une immunisation anti HLA apparueen post greffe malgré le traitement immuno--suppresseur
Composante double :- cellulaire CD4 et CD8
(cytokines et cytotoxicité directe)- anticorps (DSA) difficile à détecter dans le sang (consommation par le greffon ??), indirectement dépôt de C4d sur la biopsie
Le rejet aigu
Ac + antigène HLA de l’endothelium + complément (Endothélite, thrombose, cytolyse)
Lymphocyte T + antigène HLA de l’endothélium(cytotoxicité)Biopsie: dépôt de complément
4 ème jour à 4moisvasculariteAc et cellules
Rejet chronique(maladie chronique du greffon)
Survient inexorablement des mois des annéesaprès la greffe
Mécanisme mal connu
Phénomènes de "fibrose, athérosclérose, réparation,cicatrisation" prolifération de l’endothelium et de l’intima vasculaire
Composante immunologiquepar le biais de la présentation indirecte entraînantla production de cytokines chemokines TGFb
Le rejet chronique(au niveau d’un vaisseau)
T spécifique d'alloantigènes du receveur dans l'intima vasculaireAllo-anticorps activateurs des cellules endothéliales et musculaires
=> prolifération de cellules myofibroblastiques
Normal rejet
B
B
Quelques mystères immunologiques de la greffe
L'allo-réactivité :Va à l’encontre de la sélection thymique et
de la restriction au CMH
L'accommodation :Différente de la tolérance est inexpliquée
Un premier mystère de l'alloréactivité :La Présentation des allo antigènes HLA
Les premiers jours de la greffe le mode de présentation est directe.
Il est du au passage de cellules présentatrices du donneur qui migrent hors de l'organe greffé. (ce mode de présentation va à l'encontre de ce qui vous a été enseigné pour les antigènes en général).
Par la suite la présentation est indirecte tout à fait classique. Mais tout aussi incompréhensible
octobre 12 M Abbal 77
CPADonneur
TReceveur
La présentation du HLA étranger
Peptide X
CPAReceveur
TReceveur
Peptide HLA duDonneur
Directe
Au début de la greffe Après
TCR
HLA
CPAReceveur
TReceveur
TReceveur
exosome
Présentation :Directe indirecte semi-directe
Rejet aigu
Balb/C
Balb/C déplétéen CD4
Pas de rejet aigu
SCID
Présentation directe dans le rejet aigu
Reconstituée avec CD4 Balb/C
B6
B6
B6
B6
Pas de rejet aigu
Rejet aigu
SCID
Balb/CB6
Pas de rejet aigu
Déplété en CD
L'alloréactivité semble incompréhensiblePour la présentation directe, à la lumière de ce que l’on a appris
à l’école à propos des mécanismes : de la sélection thymique positive et de la restriction au CMH.
Pour la présentation indirecte en raison de la structure des molécules HLA et de leurs épitopes qui sont situés en grande majorité sur les berges du présentoir (parfois dans le plancher) et qui sont conformationnels et donc difficilement présentables sous formes de peptides dans le HLA du receveur. De plus comment imaginer qu'un lymphocyte TCD8 ira détruire une cible portant un peptide allo dans un HLA différent du sien !
Et pourtant l’alloréactivité est indiscutable et puissante.dès le premier contact in vitro (CML) jusqu'à 10% des cellules répondent (contre précurseurs nominaux 1/106
environ pour un antigène nominal).
TCR du receveur
HLA du receveur
Peptide de l'hémagglutinine du virus de la grippe
TCR du receveur
HLA du donneur
Peptide d'une protéine du "soi" donneur
Énergie de liaison = 100(Due à la liaison forte TCR CMH (R et R) et peptide TCR)
Énergie de liaison = 10(Due à la liaison faible TCR CMH (D et R) et peptide TCR)
Tentative d'explication de la présentation directe par comparaison à la présentation canonique d’un peptide
E = 0 E = 0 E = 0 E = 100 E = 0 E = 0
E = 10 E = 20 E = 30 E = 15 E = 15 E = 10
= 100
> 100
TCR receveur / CPA receveur
TCR receveur / CPA donneur
Les mécanismes de l'accommodation
Jamais observée spontanément dans le contexte ABO incompatible
Mais provoquée par manipulation du receveur :épuration préalable à la greffe de ses anticorps naturels par des séries de plasmaphérèses
Avant greffes épurations => titre des anticorpsAprès greffe ré-ascension des anticorps
le greffon développe des stratégies de résistance aux anticorps ?Ou les anticorps ont une affinité différente ?
Leur titre est plus faible !
Les TTT Immunosuppresseurs
Système immunitaire
Système immunitaire
TTT IS
Bélatacept
Basiliximab
Complications infectieuses(dues à l’immunosuppression)
Infections opportunistes ++Infection parasitaire : pneumocystis jirovecii
prévenues par la prise pendant les 6 premiers mois de greffe de Bacrtim ®
Infections virales :La plus fréquente est l’infection à cytomégalovirus (CMV)
risque important (primoinfection, réactivation, réinfection) pendant les 6 premiers mois
Clinique * fièvre, leucopénie* cytolyse hépatique* créatininémie avec protéinurie de novo
Diagnostic : virémie; Traitement : Ganciclovir IV ou valganciclovir per os 2 à 3 semainesRécidive infection virus hépatites B ou C
• Incidence du cancer augmente (x 5 à 1000 en fonction du type de cancer)– durée d ’exposition aux immunosuppresseurs (1/2 vie du greffon de 8-10
ans à 16-18 ans)• Cancers cutanés
– Spino-/baso-cellulaires– avec durée de greffe– varie en fonction
• des types de peau• des régions du globerisque de dissémination
dépistage annuel si présent chirurgie si récidive envisager modification immunosuppression ( arrêt anti-
calcineurine, +/-arrêt anti-métabolite, switch pour un mTOR-I / sirolimus ou évérolimus)
mélanomes : rares, mais graves
Complications cancéreuses
LymphomesPrécoces : induits par le virus Epstein Barr (EBV)Tardifs
localisés (greffon, ou autre organe)disséminéspolymorphes ou monomorphes (polyclonal ou monoclonal)phénotype B (> 90 % des cas), souvent CD20+pronostic transformé depuis l ’utilisation d ’anticorps monoclonal anti-CD20 (rituximab = Mabthéra®) : > 50 % de guérisonTraitement :Mabthéra® : si échec, chimiothérapiePLUS baisse immunosuppression : arrêt anti-calcineurine, switch vers mTOR-Is
Autres cancers
Col utérin (papilloma virus) dépistage annuel
Sarcome de Kaposi (dû à l’herpès virus HHV8) les populations à risque : pourtour méditerranéen; Afrique noire; Asie du Sud Est)
Sein mammographie tous les 2 ans
Poumons radiographie pulmonaire annuelle
Complications cardiovasculaires
Hypertension artérielle ++ (70 à 80% des patients)Anti-calciques; inhibiteurs de l’enzyme de conversion, ou inhibiteurs des récepteurs de l’angiotensine II; béta-bloquants
Métaboliques +Diabète de novo : le plus souvent insulineDyslipidémies : 75% des patients sont sous statines
• Nécrose aseptique (hanches; genoux; chevilles)
• Ostéopénie
• Ostéoporose
• Hyperparathyroïdie
Complications osseuses
Mais malgréune bonne immunosuppression !
•Possibilité d’immunisation du receveur
•anti HLA•contre d'autres systèmes dits mineurs
•D’où nécessité d’une nouvelle greffe avec restriction des donneurs potentiels du fait de l’immunisation contre le(s) précédent(s) greffon(s)
But de la greffe de moelle :apport de la fonction hématopoïétique en cas de déficit apport d’une molécule déficiente à des cellules autres que les cellules
sanguines ex : leucodystrophiesautoriser une chimiothérapie très agressive mais avec effets collatéraux sur la moelle (auto greffe).
Les différents types de greffe suivant la relation D / R et la pathologieautogreffesyngéniqueallogénique familiale (1 / 4 pour dans fratrie,)Allogénique extrafamiliale (1/ 106 extrafamilial)
Les différentes suivant la source des cellules du donneurmoellesang périphériqueSang de cordon
Les conditionnements myeloablatif + ou – (mini-allo)
La greffe de cellules souche hématopoïétique(de moelle pour les non puristes)
GVH : Graft Versus Host (disease)aigue :
peau, intestin, foie (canalicules biliaires)Les cibles antigéniques : HLA et systèmes mineursLes cellules effectrices :les lymphocytes Tles cellules NKles anticorps ? (non)
chronique : 40%type maladie autoimmune20 à 30% de décès
GVH et GVL même mécanismes ?variable suivant le type de leucémie probablement en raison de
l’expression des antigènes cibles par les cellules leucémiques et de leur capacité à co-stimuler (LMC plus favorable que LAL ou LAM)
94
Avant la greffe de moelle
Typage HLA (haute définition)
Sérologies virales
Au début
Par la suiteRecherche d'un donneur HLA identique :
Recueil des cellules souches
Contrôle des cellules
Date de greffe
95
Au moment de la greffe de moelle
programmée
Receveurconditionné
Donneur : XXX
96
Le dilemme de la greffe de cellules souches hématopoïétiques
Rejet du greffon : Récidive maladie initiale
Prise de la greffe : GVL éradication de la maladie
initiale GVH "rejet" du receveur
100
50
0
Maladie Condition-nement
greffe Post greffeimmédiat
CSH
Cellules
tumorales
Conditionnement myelo-ablatif
CSH CSH
receveurdonneur
CSH
L’effet GvL
100
50
0
Maladie Condition-nement
greffe Post greffeimmédiat
CSH
Cellules
tumorales
Conditionnement non myelo-ablatif(mini allo)
CSH CSH
receveurdonneur
CSH
L’effet GvL
99
La greffe de tissus
Cornées« Privilège immunologique »
AmniosOs
CorticalMassif
PeauPansement biologique
Vaisseaux valvesAutres
Articulations tendons osselets etc…
Coeur
Type de greffe Compatibilité HLADonneur/receveur
Cornée
Moelle osseuse
Pas indispensable en raison de l’efficacité des TTT immunosuppresseurs, ce qui augment les chances de trouver un organe
Inutile car la cornée est protégée de l’agression par les cellules de l’immunité
Impérative pour éviter une GVH, mais on peut la pondérer pour se donner une chance de trouver un donneur
Tentatives d'amélioration du diagnostic derejet aigu et chronique en greffe d’organe
Recherche d'anticorps dans le sang périphérique qui peut être prise en défaut car la majorité des anticorps (DSA) sont piégés dans le greffon.
Recherche de marqueurs spécifiques de l'atteinte rénale dans le sang ou dans les urines
Aucune technique non invasive performante à ce jour
Recherche d’anticorps fixés sur leur cible cellulaire lors de l’analyse d’un fragment biopsique. Le stigmate le plus sensible est la présence de la fraction C4d du complément.
Traitement du rejet• Préventif
– Compatibilité HLA D/R (capital en greffe de moelle :• à cause de l’immunocompétence du greffon)
– Absence d’anticorps spécifiques du greffon avant greffe (DSA) (valable pour la greffe d’organe)
– Diminuer le danger ou stress (ischémie froide courte )– TTT IS– Désensibilisation ???
• Curatif– Voir cursus spécifique
• Corticoïdes• Drogues IS• Anticorps monoclonaux et protéines recombinantes
En Résumé
Greffe d'organe :Bien avant la greffe on fait le typage ABO et HLA du receveur et on recherche
régulièrement (tous les 3 mois) les anti HLAAu moment de la greffe
On fait un typage HLA du donneurOn essaie d'apparier D et R (c'est très rarement possible 0 mismatch)On choisit un greffon contre lequel le R n'est pas déjà immunisé :
définition des antigène permiscrossmatch =épreuve de compatibilité grossière de dernière minute
Greffe de moelleOn apporte un greffon le plus identique possible 12/ 12 à 4 digits pour éviter la GVHSinon on peut accepter 1 mismatch DQ ou DPSe souvenir que la probabilité est de ¼ pour trouver un donneur HLA identique dans la fratrie. (un frère ou une sœur)
En dehors de la famille seuls 35% des malades ont un donneur compatible HLA parmi des millions de donneurs.
Ischémie froideaspect au déclempage
Ça marche !La preuve
Photos Dr F. Sallustoservice d’urologie
CHU Toulouse
QUI DONNE ?
• Greffe avec donneur décédé (mort encéphalique)• Loi de Bioéthique
– mort clinique encéphalique, 2 EEG plats– consentement présumé– registre national des refus– recueil impératif de l’avis du défunt à travers l ’interrogatoire de ses proches
Ailleurs– consentement présumé (Espagne, USA)– inscription sur les papiers d ’identité du souhait de la personne (Canada,
Belgique..)– port sur soi d ’une carte de donneur potentiel (UK) le don est gratuit et anonyme les organes sont attribués au niveau national (Agence de la Biomédecine) de façon informatique en prenant en compte une liste de paramètres propres à chaque organe.
Age des donneurs pour les greffes rénales
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
2000 2005 2009
(%)
0 - 17 ans18 - 60 ans 61 ans et +
QUI RECOIT ?
• 1 - Greffes rénales :– Maladies génétiques
• polykystose rénale• néphronophtyse• hyperoxalurie Iaire récidive sur le greffon sauf si greffe rénale associée à une greffe
hépatique pour corriger l ’anomalie enzymatique. – Maladies glomérulaires (Iaire ou IIaire)
• certaines récidivent sur le greffon comme la hyalinose segmentaire et focale (50 % des cas : conséquence : perte du greffon), la maladie de Berger
– Maladies urologiques• valves de l’urètre postérieur• reflux vésico-urétéraux bilatéraux• vessies neurologiques
pas de récidives mais parfois problèmes techniques– IRC liée au diabète (type 1 et 2)
soit associée à une greffe de pancréas soit nécessité d ’un contrôle « parfait » de l ’équilibre glycémique pour
éviter la récidive sur le greffon– Autres
maladies vasculaires
Pas de récidive sur le greffon
Pas de récidive sur le greffon
QUI RECOIT ?
• 2 - Greffes hépatiques– a/ Hépatites fulminantes
• hépatite aiguë B• hépatite auto-immune• hépatite toxique (champignons; paracétamol)
– b/ Cirrhoses• éthyliques, sevrées depuis au moins 3 mois• post-hépatite B ou C (récidive sur le greffon)
– prévention• Auto-immunes
– cirrhose biliaire Iaire– cholangite sclérosante
– c/ Cancers• Cholangio-carcinomes : 50 % de rechute• Hépatocarcinomes sur cirrhose (quelle qu’en soit l ’étiologie)• Métastases hépatiques de tumeurs rares (tumeurs neuroendocrines; hémangio-
endothéliomes…)
• 3 - Greffes cardiaques– cardiomyopathies primitives– cardiopathies ischémiques– cardiopathies valvulaires évoluées– cardiopathies toxiques (post chimiothérapie; post radiothérapie)
• 4 - Greffes de pancréas– soit pancréas total– soit îlots de Langerhans (injectés dans la circulation portale --> «homing »
hépatique) diabètes de type 1 et 2
• 5 - Greffes pulmonaires– mucoviscidose– emphysème– fibrose pulmonaire
• 6 - Greffes intestinales– maladies congénitales avec troubles majeurs d ’absorption
QUI RECOIT ?
Nombre de patients sur liste d’attente pour greffe rénale (Toulouse)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Nbre inscrits au 1er janvier Nouveaux inscrits
Age des donneurs pour les greffes rénales
0
10
20
30
40
50
60
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2000 2005 2009
(%)
0 - 17 ans18 - 60 ans 61 ans et +
Nombre total de greffés de Rein (adultes) suivis à Toulouse
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Nombre total de greffés de Rein (pédiatriques) suivis à Toulouse
0
10
20
30
40
50
60
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Nombre total de greffés de Cœur suivis à Toulouse
80
85
90
95
100
105
110
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Nombre total de greffés de Foie suivis à Toulouse
0
50
100
150
200
250
300
350
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Nombre de patients sur liste d’attente pour greffe rénale (Toulouse)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
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2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Nbre inscrits au 1er janvier Nouveaux inscrits
Nombre de greffe rénale à Toulouse (rein seul)(Objectif SIOS: 150/an)
0
20
40
60
80
100
120
140
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Age des donneurs pour les greffes rénales
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
2000 2005 2009
(%)
0 - 17 ans18 - 60 ans 61 ans et +
Décès et sorties de liste d’attente(greffe rénale)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Décédés en attente Retirés de la liste pour aggravtion
Nombre de greffe rénaleà Toulouse (rein/pancréas)
0
1
2
3
4
5
6
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Nombre de patients sur liste d’attente pour greffe hépatique (Toulouse)
05
10152025303540
455055606570758085
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Nbre inscrits au 1er janvier Nouveaux inscrits
Nombre de greffe hépatique
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Foie seul Foie-Rein
Décès et sorties de liste d’attente(greffe hépatique)
0
2
4
6
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Décédés en attente Retirés de la liste pour aggravtion
Nombre de patients sur liste d’attente pour greffe cardiaque (Toulouse)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Nbre inscrits au 1er janvier Nouveaux inscrits
Nombre de greffes cardiaques
0
2
4
6
8
10
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Cœur seul Cœur-Rein
Décès et sorties de liste d’attente(greffe cardiaque)
0
2
4
6
8
10
12
14
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Décédés en attente Retirés de la liste pour aggravtion
Nombre de greffe rénaleà Toulouse (rein/pancréas)
0
1
2
3
4
5
6
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Le donneur cadavérique
•Notion de mort encéphalique•Diagnostic sûr et objectif
•Electroencéphalogramme•Doppler•Arterio
•Ne représente que 3% des décès
