» chimiothérapie, traitement oncologique, autres traitements et (...) TRANSPLANTATION D'ORGANE SOLIDE (GREFFE)

TRANSPLANTATION D’ORGANE SOLIDE (GREFFE)


Généralités sur les greffes : une greffe est
- autologue, si le greffon est réimplanté sur l'organisme donneur (autogreffe) ;
- isologue / syngénique, donneur et receveur sont de constitution génétique identique : populations animales endogamiques, jumeaux univitellins (isogreffe) ;
- homologue, donneur et receveur sont de la même espèce, mais ont une constitution génétique partiellement différente (homogreffe) ;
- hétérologue, donneur et receveur sont d'espèces différentes (hétérogreffe).
On appelle aussi allogreffes les greffes homologues et hétérologues.
En fonction des modalités techniques de la réimplantation on distingue :
- les transplants, avec nécessité d’anastomoses vasculaires (organes) ;
- les greffes, sans anastomose vasculaire (thymus, peau) ou tissus (moelle osseuse).
En fonction du site
On peut décrire des ré-implantations :
- orthotopiques : réimplantation en situation histologique normale ;
- isotopiques : réimplantation à l'endroit où le greffon a été prélevé ; une autogreffe isotopique est une replantation ;
- hétérotopiques : réimplantation en situation histologique anormale.
Fausses greffes :le greffon, n’a qu'un rôle mécanique ou métabolique. Rôle pour limiter l'exsudat séreux et l'infection pendant quelques jours, avant le rejet inévitable, certaines greffes de vaisseaux, valves cardiaques, tendons, le matériel greffé parfois d'origine animale, est en général d'ailleurs dénaturé par conservation dans l'alcool ou le glycérol.
Rôle métabolique, les greffons osseux autologues, homologues ou hétérologues, sont toujours résorbés, mais servent à la reconstruction d'un os nouveau.
Les vraies greffes doivent survivre. La prise du greffon doit surmonter 3 obstacles : le transplant doit être vivant, rapidement nourri par l'hôte avec tolérance réciproque, sans conflit immunitaire qui compromette la vie de l'un ou de l'autre.
La conservation et la revascularisation du greffon sont des problèmes communs à tous les types de greffes, quels que soient les rapports entre donneur et receveur. Ce sont les seuls problèmes en cas d'autogreffe et d'isogreffe. La compatibilité entre greffon et receveur est un problème particulier aux allogreffes.
Les problèmes non spécifiques de conservation et de revascularisation. Il faut éviter les lésions ischémiques pour les allogreffes, pendant l'intervalle entre le prélèvement et l'implantation au receveur, certaines autogreffes lors d'amputation accidentelle d'un membre ou d'une extrémité. L’ischémie complète, altère voir nécrose les cellules les plus fragiles (cellules épithéliales des tubes rénaux, cellules endothéliales, dont l'altération va déclencher la thrombose des vaisseaux, après la greffe).
On diminue les conséquences de cette ischémie inévitable, en réduisant sa durée, en réfrigérant le greffon (à + 4°). L'ischémie froide est beaucoup mieux supportée, car les exigences métaboliques des tissus sont très diminuées : elle peut durer jusqu'à 20h pour un rein. On perfuse le greffon, à froid, avec du plasma cryoprécipité oxygéné, ce qui repousse le délai de sécurité jusqu'à 48h, pour un rein.
La revascularisation du greffon  : elle est inutile si le greffon est un tissu non vascularisé, nourri par diffusion (cartilage, cornée), est une transfusion sanguine ou colonise certains organes (greffes de moelle osseuse qui colonisent la rate puis les espaces médullaires, actuellement des cellules souches circulantes). Elle ne pose pas de problèmes si la vascularisation n'est pas interrompue lors de transpositions chirurgicales de tissus et d'organes (transpositions cutanées de chirurgie plastique (lambeaux de rotation, greffes indiennes), transpositions de muscles, qui nécessitent aussi de conserver l'innervation, multiples types de transpositions de segments du tube digestif.
Elle nécessite le plus souvent une suture des vaisseaux lors de transplantations d'organes, de replantations de membres.
Mais la revascularisation peut être secondairement compromise, si des thromboses se développent dans les vaisseaux du greffon en raison de l'altération ischémique des cellules endothéliales.
La revascularisation est l'obstacle majeur, dans le cas des autogreffes de peau et conditionne la prise du greffon. Lors de greffes au dermatome, la section se fait dans l'épaisseur du derme réticulaire (épiderme + derme papillaire +a portion superficielle du derme réticulaire).
Le greffon cutané est placé sur une plaie bien détergée, non infectée (seulement les germes saprophytes normaux), avec début de réparation conjonctive.
L'évolution normale passe par plusieurs phases.
- Phase d'ischémie initiale (2 à 3 premiers jours) avec greffon pâle et froid (nécrose de l'épiderme qui desquamera, plus tard).
- Phase de revascularisation (2e au 5e jour) : réaction inflammatoire au niveau du lit, avec auréole congestive autour du greffon (érythème primaire).Les capillaires néoformés pénètrent le greffon, cette revascularisation du greffon s'accompagne d'un exsudat plasmatique et de diapédèse de phagocytes qui lysent les structures détruites lors de l'ischémie initiale. Le greffon est alors coloré, chaud et tuméfié.
- Phase de reconstitution du greffon : après détersion, les structures nécrosées sont reconstituées, en partie à partir des cellules demeurées vivantes, en partie à partir de cellules venues du lit.
Le greffon cutané est redevenu normal au 18e-20e jour.
Dans le cas des autogreffes d'os,les ostéocytes se nécrosent, la substance osseuse est résorbée par du tissu conjonctif néoformé à partir du lit. Le greffon est donc détruit, mais il fournit le calcium qui favorise l'édification d'os nouveau à partir du conjonctif néoformé.
Le phénomène de rejet : Jusqu'au 6ème jour, l'homogreffe cutanée se comporte comme une autogreffe (ischémie initiale puis revascularisation).
A partir de J7, réaction inflammatoire du lit (érythème secondaire)puis cyanose du greffon, puis nécrose sèche (vers le 10e-15e jour) et élimination du greffon (vers le 30e jour).
Histologie : œdème, infiltration des tissus par des lymphocytes, plasmocytes, immunoblastes et macrophages, lésions des vaisseaux (infiltration fibrinoïde et thrombose), lésions dégénératives / nécrose des cellules du greffon, en particulier dans l'épiderme qui est infiltré de lymphocytes.
Si l'on renouvelle sur le même animal une greffe provenant du même donneur, le greffon est rejeté plus rapidement, par réaction immunitaire anamnestique.Le rejet peut être suraigu (vaisseaux du greffon immédiatement thrombosés, par lyse de l'endothélium par des Ac présents dans le plasma du receveur.
Les antigènes en cause : groupes érythrocytaires, système HLA, antigènes "privés"
Les Ag de groupes érythrocytaires sont présents sur la membrane des hématies et celle d'autres cellules des tissus, en particulier les cellules endothéliales. Le plus important est le système ABO : en l'absence de transfusion ou de greffe préalables existent en effet, dans le plasma, les anticorps correspondant aux Ag non portés par les érythrocytes du sujet.
Le bras court du 6e chromosome, chez l'Homme, porte une série de loci dont les gènes constituent le complexe majeur d'histocompatibilité. Ils commandent les Ag des groupes tissulaires, la réactivité immunologique et la synthèse de certaines fractions du complément.
Les Ag des groupes tissulaires  : sontdes glycoprotéines associant une chaîne polypeptidique variable et une bêta 2-microglobuline. Ils sont présents sur la membrane de toutes les cellules nucléées, des plaquettes et des réticulocytes. Ces Ag sont codés par 3 séries de gènes contigus : HLA A, avec 20 allèles, HLA B, avec 42 allèles, HLA C, avec 8 allèles connus.
Ils déterminent la production d'Ac et l'action des lymphocytes T cytotoxiques.
Le système HLA DR  : 8 allèles connus, présent surtout sur la membrane des lymphocytes B (ainsi que des macrophages, lymphocytes T gamma et certains lymphocytes nuls). Ces structures ne provoquent pas la formation d'Ac. Elles interviennent dans la coopération des lymphocytes B et T, nécessaire à l'élaboration de la réponse humorale aux Ag T-dépendants, et aussi dans la stimulation de la prolifération des lymphocytes Th qui précède l'apparition des lymphocytes T cytotoxiques.
Les gènes de la réaction lymphoïde mixte(MLR) : 11 allèles connus, exprimés sur la membrane des lymphocytes, monocytes, cellules de Langerhans, cellules épidermiques, spermatozoïdes. Elles ne suscitent pas la formation d'Ac mais sont responsables de la prolifération des lymphocytes Th allogéniques, qui précède et conditionne l'apparition des lymphocytes cytotoxiques.
Les gènes Ir : Polygénique avec un gène dominant, ce système contrôle la réponse immunitaire humorale par l'intermédiaire des lymphocytes Th, en permettant le passage de la réponse primaire (IgM) à la réponse secondaire.
Cette région du sixième chromosome porte aussi des gènes qui gouvernent la structure et l'élaboration des composants C2 et C4 du complément, du C3 proactivateur de la voie alterne.
Il existe donc, à son niveau, un regroupement tout à fait remarquable du contrôle de l'identité biologique, ainsi que de la reconnaissance et de la destruction du "non-soi".
Les antigènes privés des divers organes propres à ces organes, non codés par les gènes HLA, interviennent aussi dans la réaction de rejet. Par exemple : des antigènes des membranes basales, pour le rein, le foie et le cœur, un Ag "E" des cellules endothéliales, un Ag "Epa" des cellules épidermiques, au moins chez la souris.
La réaction immunitaire : Contre les Ag du système A B O, existent des Ac préformés
Ces anticorps dits "naturels", présents dans le plasma, cytolytiques en présence du complément. Ils lysent non seulement les hématies mais surtout les cellules endothéliales.
Les autres Ag déclenchent une immunisation
La reconnaissance du non-soi : correspond à l'identification des molécules étrangères codées par les gènes HLA D, présentées par les macrophages, les cellules dendritiques du tissu lymphoïde ou les cellules de Langerhans de l’épiderme.
La tolérance des homogreffes de cornée dépend de l'absence de cellules de Langerhans dans l'épithélium cornéen normal.
Elle déclenche, sous l'action permissive nécessaire des lymphocytes B (gènes DR), la multiplication d'un clone de lymphocytes Th. Celle-ci correspond à la MLR observée dans les cultures mixtes de lymphocytes. Elle s'accompagne d'une sécrétion d'interleukine 2 et conditionne la prolifération et la maturation des lymphocytes T et B effecteurs.
L'IMC fait intervenir des lymphocytes T sensibilisés aux Ag différents des systèmes HLA A, B et C
II s'agit : de lymphocytes cytotoxiques qui détruisent les cellules étrangères à leur contact, de lymphocytes T qui sécrètent en particulier des lymphokines actives sur les macrophages : facteurs leucotactiques, facteur d'immobilisation (MIF) et facteur d'activation (MAP) aboutissant au macrophage "armé", dès lors cytotoxique pour toutes les cellules allogéniques.
L'immunité humorale résulte de la sécrétion d’Ig par les lymphocytes B. Ces Ac ont diverses activités : Ac cytolytiques en présence de complément, Ac capables de déclencher l'action lytique des cellules NK et des macrophages, après fixation sur les cellules étrangères (LDA : lyse dépendant des Ac), certains peuvent avoir une action facilitante.
Le phénomène de facilitation immunologique correspond au fait qu'un Ac ou une réaction immunitaire spécifiques favorisent la persistance de l'Ag correspondant et le protègent contre un rejet possible en l'empêchant d'induire une telle réaction. Ces Ac incapables de fixer le complément,peuvent empêcher les Ag de rejoindre le ganglion lymphatique, ou les lymphocytes T de reconnaître l'Ag sur place, soit protègent la cellule cible dont ils masquent les Ag, les soustrayant à l'action d’Ac fixant le complément et des lymphocytes cytotoxiques.

Ce phénomène participe à la tolérance des greffes (les drogues immunodépressives agissent surtout sur l'IMC (facteur de rejet) et beaucoup moins sur la production d'Ig (éventuellement facilitantes), de la grossesse, du cancer.

 
La transplantation d’organe déclenche une série complexe de processus immunologiques : inflammation, immunité, réparation tissulaire et renforcement structural des tissus endommagés. L’inflammation dans le greffon est médiée par des macrophages, cellules T, des cytokines (interleukin 2 (IL-2)), et activation des cascades biochimiques (cascade classique du complément). Après contrôle des Ag par le système immunitaire, les macrophages, cellules endothéliales, cellules musculaires lisses, et fibroblastes commencent la réparation.
Le rejet résulte d’une réponse inflammatoire pathologique, intense ou quand la réparation tissulaire échoue. Dans le rejet surraigu qui se déclare en quelques minutes ou heures, présensibilisation aux allo-antigènes.
Dans le rejet aigu, les alloantigènes du greffon sont reconnus par des cellules T, avec production de cytokines avec insuffisance vasculaire, et destruction du greffon (au bout de 24 h jusqu’à quelques j ou semaines.
Dans le rejet chronique, il existe une ischémie chronique avec fibrose,.
Histoire de l’immunosuppression : en 1949, la cortisone traite la PCE, les désordres auto-immuns et empêche le rejet d’allogreffe. Dans les années 60, l’azathioprine (AZA) retarde le rejet de greffe de reins. En 1959, le cyclophosphamide est employé lors de transplantation de moelle. En 1969, le méthotrexate inhibe le développement de l’hypersensibilité retardée chez les cobayes.
Les propriétés inhibitrices de cellules T de la cyclosporine sont découvertes en 1976, c’est une étape importante.
En 1982 développement du mofétil de mycophénolate (MMF), un inhibiteur de la déshydrogénase de l’inosine 5’-monophosphate (IMPDH).
En 1987, le Tacrolimus (FK506) empêche la production d’IL-2 et la prolifération de lymphocytes.
L’antibiotique sirolimus (rapamycine (SRL)) empêche le rejet dans les années 80.
Les Ac polyclonaux anti-lymphocytes (Thymoglobulin, Atgam) sont moins spécifiques que les monoclonaux (muromonab-CD3 (OKT3), daclizumab (Zenapax), basiliximab (Simulect)) on les utilise en induction (post-transplantation immédiat) et pour le rejet aigu.
Ils interfèrent avec les lymphocytes T ; avec lyse et lymphopénie ; certains empêchent la reconnaissance et la modification des Ag d’autres accroissent les lymphocytes T suppresseurs
Thymoglobulin, Atgam : 10-15 mg/kg/j IV 1x/j pendant 5-14 j ; souvent stoppés quand les taux de cyclosporine ou tacrolimus sont thérapeutiques
Muromonab-CD3 : 1 mg (<20 kg), 2 mg (20-40 kg), 5 mg (>40 kg) IV sous prémédication (méthylprednisolone, acétaminophène diphenhydramine) avant les 1-3 premières doses ; 1x/j pendant 7-14 j souvent stoppés quand les taux de cyclosporine ou tacrolimus sont thérapeutiques. Effets secondaires : Fièvre, myalgies, lymphopénie, thrombopénie, infections virales ou réactivation d’infections virales latentes, PTLD
Daclizumab : 1 mg/kg IV le jour de transplantation répété aux semaines 2, 4, 6, 8 après transplantation. Effets secondaires : Risque infectieux et néoplasique
Basiliximab, de 2-15 ans : 12 mg/m² IV en 2 h avant la transplantation et au jour 4, après 15 ans 20 mg IV. Effets secondaires : Risque infectieux et néoplasique
Mécanismes d’action :
Régulation d’expression de gène : glucocorticoïdes (Méthylprednisolone, prednisone) : Inhibition de production d’IL-1. Méthylprednisolone : 10 mg/kg IV immédiatement avant la transplantation avec conversion rapide en prednisone et diminution des doses sur 12 semaines à la dose de 0.3 mg/kg/j en PO. Les effets secondaires sont ceux classiques de la corticothérapie ( voir cushing dans hyperplasie surrénale).
Agents d’ alkylation : Le cyclophosphamide et méthotrexate alkylent l’ADN et sont mutagènes (risque de cancer)
Kinases et inhibiteurs de phosphatases : cyclosporine A (CsA), FK506, et SRL, qui empêchent des cascades de kinase.
Inhibiteurs de la synthèse de purine de novo : Les inhibiteurs de première génération sont la 6-mercaptopurine et l’azathioprine (Imuran) ; les inhibiteurs de seconde génération sont la mizoribine et MMF, les enzymes potentiels de troisième-génération incluent des IMPDH et l’inhibition de la phosphorylase spécifique de purine de lymphocyte T (dérivés du méthotrexate et antifolates). Actuellement on préfère le MMF à l’azathioprine.
Azathioprine, dose typique - 1-2 mg/kg PO 1x/j : Effets secondaires : leucopénie, thrombopénie, alopécie, ictère cholestatique, carcinome malpighien, hépatotoxicité, infections
Inhibiteurs de novo de la synthèse de pyrimidine : Ces inhibiteurs incluent le brequinar, le leflunomide, et les malononitrilamides.
Les antagonistes du récepteur IL-2 sont des Ac monoclonaux qui lient spécifiquement au récepteur IL-2 sur les cellules T activées (basiliximab, Daclizumab).
Cyclosporine (CSA) macrolide qui provient du champignon Tolypocladium inflatum Gams utilisé comme immunosuppresseur primaire pendant plus de 2 décennies. Le complexe CSA - cyclophiline inhibe l’activité phosphatase de la calcineurine. Elle empêche la translocation du facteur nucléaire des cellules T et bloque les voies de signalisation JNK et p38 déclenchées par identification d’antigène par les cellules T. Dose typique de 14 mg/kg PO en 2 doses quotidiennes ajusté pour obtenir un taux sérique de 325-400 ng/mL ; l’absorption et métabolisme étant très variables. Les effets secondaires de CSA sont : néphrotoxicité aigü ou chronique, acidose tubulaire rénale, hypertrichose, HTA, hyperplasie gingivale, neurotoxicité, suspicion de rôle cancérigène, hirsutisme, infections.
Tacrolimus (FK506, PROGRAF) est un macrolide isolé en 1985 du streptomyces tsukubaensis (100 fois plus puissant que la cyclosporine). Il inhibe l’immunité cellulaire et humorale. Le complexe FK506-récepteur inhibe l’activité phosphatase de la calcineurine. Tacrolimus et agit comme le CSA, sur les voies de signalisation JNK et p38 déclenchées par l’identification d’antigène par les cellules T. Dose typique de 0.2-0.3 mg/kg PO en 2 doses quotidiennes ajusté pour obtenir un taux sérique de 10-20 ng/mL durant la première année post transplant
Les effets secondaires sont : néphrotoxicité, neurotoxicité (épilepsie, coma), effet diabétogène, parfois HTA, hyperkaliémie, microangiopathie thrombotique, hypercalcémie, hyperlipidémie, hypercholestérolémie, alopécie, rôle cancérigène, infections.
Cyclosporine et tacrolimus sont des inhibiteurs de la calcineurine, dont les niveaux sériques sont :
- augmentés par diminution du métabolisme hépatique par inhibition de l’isoenzyme CYP3A4 (P450) : Cimétidine, érythromycine, Clarithromycine, Diltiazem, Vérapamil, Itraconazole, Voriconazole, Fluconazole, Kétoconazole, jus de pamplemousse, Nicardipine, Danazol, Bromocriptine, Métoclopramide, Erythromycine
- diminués par effet inverse hépatique ou en diminuant la disponibilité biologique des drogues : rifampicine, Phénytoïne, Carbamazépine, phénobarbital, Ethambutol, antiacides.
Les AINS potentialisent la néphrotoxicité de ces médicaments et ne devraient jamais utilisés en même temps. Le tacrolimus et cyclosporine ne doivent pas être associés parce que le tacrolimus augmente les taux de cyclosporine.
Le Sirolimus (SRL) (Rapamune) macrolide relié structurellement au Tacrolimus, il agit en phase G1 et inhibe la transduction de signal des facteurs de croissance de cellules T tels qu’IL-2. Il est utilisé en combinaison avec le CSA dont il permet de réduire les doses (réduction de néphrotoxicité) des inhibiteurs de calcineurine. Dose typique de 2 mg/m2 PO 1x/j, administré 4 h après la cyclosporine ajusté pour obtenir un taux sérique de 8-15 ng/mL
Les effets secondaires sont : l’hypeplipidémie, leucopénie, et thrombopénie, rôle cancérigène, HTA, rash, infections, pneumonie interstitielle.
Mofetil mycophenolate (MMF) (CellCept) qui est un ester hydrolysé en acide mycophénolique (MPA) (immunosuppresseur actif). Le MPA empêche l’activité d’IMPDH, une enzyme principale dans la voie de la synthèse de novo de nucléotides de guanosine dans des lymphocytes B et T, ce qui ralentit leur réponse proliférative. Absence d’effets nuisibles néphrotoxiques chroniques, et athérogènes. Les effets secondaires sont principalement gastro-intestinaux (nausées et/ou vomissement, diarrhée, gastrite, duodénite, oesophagite, ulcères) et hématologiques (leucopénie, anémie, thrombopénie).
Mycophenolate mofetil, dose typique - 1200 mg/m2/j en PO en 2 doses
Le FTY 720 est une petite molécule synthétique structurellement liée à la myricine, un antibiotique. FTY 720 réduit le nombre de lymphocytes circulants. Son mécanisme d’action est mal compris. L’utilisation FTY720 a été prometteuse dans la transplantation pancréatique, (phase 3).
 
Les greffes dans les "sites protégés'
Les lymphocytes n'ont pas accès à ces sites :
• soit qu'il n'existe pas de vaisseaux sanguins qui les y amè­nent, comme dans la chambre antérieure de l'œil et la cornée ;
• soit qu'il n'y ait pas de lymphatiques pour les drainer, comme dans le système nerveux central.
Un greffon allogénique n'y est donc pas identifié comme tel, ni rejeté.
Cette protection explique :
• la croissance, dans la chambre antérieure de l’œil ou dans l'encéphale, de greffons expérimentaux hétérologues de tissus normaux et cancéreux,

• avec aussi l'absence de cellules de Langerhans dans l'épithélium cornéen, qu'il n'y ait pas de phénomène de rejet à l'occasion des greffes homologues de cornée, chez l'Homme, à condition qu'il n'existe pas de kératite en évolution (néo-vascularisation et apport de macrophages). Cependant, les hétérogreffes de cornée sont rejetées, sans doute parce qu'il existe des Ac "naturels" préformés contre la plupart des Ag hétérospécifiques.



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