Immunologie : Techniques d'analyse

Immuno_Cours3 : Techniques Immunologiques et Diagnostic

Ce cours vise à comprendre le fonctionnement et l'interprétation des examens complémentaires en immunologie pour le diagnostic.

1. La Balance du Système Immunitaire

• Le système immunitaire fonctionne comme une balance :

  • Défaut de réponse : Taux d'anticorps total diminué (ex: gammaglobulines basses à l'électrophorèse) → baisse des défenses immunitaires (patient avec infections à répétition).

  • Excès de réponse : Hyper-gammaglobulinémie (trop d'anticorps) → production excessive d'auto-anticorps (patient avec signes de maladie auto-immune).

• Toujours contextualiser les résultats avec la clinique du patient (très souvent question d'examen).

2. Cellules du Système Immunitaire et Leurs Fonctions

• Origine : La majorité des cellules immunitaires naissent dans la moelle osseuse à partir de progéniteurs communs.

• Progéniteurs myéloïdes : Donnent les globules rouges, plaquettes, polynucléaires neutrophiles, monocytes, etc. (Immunité innée).

• Progéniteurs lymphoïdes : Donnent les précurseurs des lymphocytes B et T (Immunité adaptative).

• Immunité Innée :

  • Acteurs : Polynucléaires neutrophiles et monocytes.

  • Réponse : Rapide, non-spécifique (via récepteurs TLR), précoce.

  • Mécanismes : Phagocytose et production d'inflammation (rougeur, douleur, chaleur) → vasodilatation pour attirer d'autres cellules.

  • Signal de danger : Relâchement de potassium intracellulaire par les cellules mourantes.

• Immunité Adaptative :

  • Acteurs : Lymphocytes B (produisent anticorps, se transforment en plasmocytes) et Lymphocytes T (reconnaissance spécifique des cellules infectées et mort via CD8).

  • CPA (Cellules Présentatrices d'Antigènes) : Cellules dendritiques et monocytes. Récupèrent les antigènes, migrent vers les ganglions, et les présentent aux lymphocytes via CMH.

  • Conséquence de la présentation : Gonflement du lymphocyte (adénopathie satellite), déclenchant l'immunité adaptative.

  • Site de maturation des LT : Thymus.

3. Modes d'Entrée Fréquents des Maladies Auto-Immunes

• Situation 1 : Atteinte multi-organes (ex: insuffisance cardiaque, éruptions cutanées, douleurs articulaires, insuffisance rénale).

• Situation 2 : Fièvre prolongée inexpliquée, marqueurs d'inflammation élevés (rechercher maladies auto-inflammatoires).

• Situation 3 : Infections bactériennes fréquentes chez un jeune (ex: >2 sinusites/an, >6 otites/an chez l'enfant) → déficit immunitaire à suspecter.

• Situation 4 : Polyadénopathie et hépato/splénomégalie. Exclure maladies tumorales avant d'orienter vers système immunitaire.

• Apparition des maladies auto-immunes :

  • Rarement monogénique.

  • Prédisposition génétique (cortège de gènes) + facteurs environnementaux (infections virales, vaccins, allergènes, toxiques) = déclenchement et personnalisation de la maladie.

• Diagnostic Clé : Jamais sur un seul résultat biologique. Repose sur l'association de signes cliniques/physiques compatibles, signes biologiques d'auto-immunité, et idéalement anatomopathologie (preuve d'infiltration cellulaire).

• Exemple Lupus : Maladie auto-immune fréquente, surtout chez la femme, avec atteintes cutanées (squames brillantes, épargne articulaire), articulaires, rénales. Le diagnostic clinique prime : un anti-nucléaire positif sans signes de lupus fait douter du diagnostic.

4. Numération Formule Sanguine (NFS) : La base

• Examen n°1 pour tous les patients. Indique comment la moelle produit les cellules sanguines.

• Réponses principales :

  • Cytopénie : Manque d'une lignée cellulaire.

  • Hypercytose : Excès d'une lignée cellulaire.

• Méthode : Cytomètre en flux (classe les cellules par taille et granulosité).

• Cytopénie : Questionner centrale (moelle) ou périphérique (destruction).

  • Exemple Anémie : Doser les réticulocytes (précurseurs des GR).

    • Réticulocytes diminués: Problème de production médullaire.

    • Réticulocytes augmentés: Problème de destruction périphérique (parfois auto-immune).

5. Comprendre la Destruction des Globules Rouges

• Signes de lyse cellulaire (quand le GR éclate) :

  • Haptoglobine diminuée : Protéine qui fixe le fer libre libéré par l'éclatement du GR, puis est éliminée.

  • Bilirubine libre augmentée : Libérée par le GR.

  • LDH augmentées : Libérées par le GR.

• Frottis Sanguin : Examen simple et peu onéreux fait manuellement. Visualise les cellules, peut détecter des globules rouges éclatés de forme anormale (schizocytes).

6. Hémolyse Auto-Immune

• Maladie : Le corps produit des anticorps contre ses propres globules rouges (hémolyse).

• Diagnostic : Test de Coombs direct (ou test direct de l'antiglobuline) → prouve la fixation d'anticorps sur les GR.

  • Principe : GR du patient sont mis en contact avec des anticorps anti-anticorps (ex: anti-IgG, anti-C3d). Si les GR s'agglutinent/restent en surface (fixation), le test est positif.

  • Lecture : Positif en IgG et C3d → Anémie Hémolytique Auto-Immune à anticorps chauds (IgG = forte affinité, activent le complément). Maladie grave, nécessite immunosuppresseurs.

  • Positif uniquement en C3d : Souvent une Anémie Hémolytique Auto-Immune à anticorps froids (IgM, faible affinité, peuvent se décrocher lors du test mais complément reste fixé).

  • Mécanismes de destruction par anticorps : Activation des lymphocytes NK ou du complément (fraction FC de l'anticorps attire le complément, qui tue la cellule).

7. Microangiopathie Thrombotique

• Contexte : Anémie + Thrombopénie (bicytopénie). Les GR éclatent (réticulocytes, haptoglobine, bilirubine libre, LDH).

• Clinique : Recherche de schizocytes au frottis sanguin (GR coupés en deux), signes d'endothélium activé.

• Mécanisme : L'endothélium suractivé recrute les plaquettes, formant des agrégats (caillots) qui diminuent le diamètre des vaisseaux et coupent les GR.

• Causes :

  • Syndrome Hémolytique Urémique (SHU) : Bactérie avec « super-antigène » hyper-activant le système immunitaire et l'endothélium → atteintes rénales sévères.

  • Purpura Thrombotique Thrombocytopénique (PTT) : Déficit en Adam TS13 (souvent par auto-anticorps anti-Adam TS13). Cette protéine clive les facteurs Willebrand pour empêcher leur agrégation excessive. Sans elle, les facteurs Willebrand s'accumulent, attirent les plaquettes et bouchent les vaisseaux.

8. Cytométrie en Flux et Phénotypage Lymphocytaire

• Méthode Technique : Cellules passent une par une dans un tuyau, analysées par multiples lasers (forme) et tags fluorescents (anticorps spécifiques des marqueurs de surface, ex: CD4, CD8).

• Objectif : Phénotypage lymphocytaire → carte des cellules immunitaires, quantification.

• CD (Cluster de Différenciation) : Protéines de surface, marqueurs de lignées cellulaires.

• Applications :

  • Déficit immunitaire : Quantifier les sous-populations manquantes (ex: lymphocytes B mémoire "switchés" en cas de défaut de commutation isotypique).

  • Leucémie lymphoïde chronique : Caractériser l'excès de cellules pour le diagnostic différentiel.

9. Électrophorèse des Protéines Sériques (EPS)

• Examen simple et rentable (peu onéreux).

• Objectif : Identifier et quantifier les protéines circulantes (albumine, protéines de l'inflammation, anticorps/gammaglobulines).

• Principe : Déposer le plasma sur un gel entre cathode (-) et anode (+). Les protéines, chargées négativement, migrent vers l'anode. Plus elles sont légères, plus elles migrent vite.

• Résultat (de la cathode à l'anode) : Albumine (lourde) → alpha1 → alpha2 (haptoglobine) → bêta1 (transferrine) → bêta2 (fractions du complément) → gammaglobulines (anticorps, légères).

• Interprétations :

  • Pic monoclonal : Excès d'un seul type d'anticorps → Tumeur des lymphocytes B (ex: myélome).

  • Hypergammaglobulinémie polyclonale : Plusieurs anticorps en excès → Maladies auto-immunes ou inflammatoires.

• Limitation : Ne donne que le taux total de gammaglobulines, pas les sous-types.

10. Dosage Pondéral et Sous-Classes d'Immunoglobulines

• Progression du diagnostic pour les anticorps :

  1. Électrophorèse des protéines sériques (vue d'ensemble).

  2. Dosage pondéral : Quantifie IgG, IgA, IgM spécifiques ( utile pour maladies auto-immunes ou déficits).

  3. Dosage des sous-classes d'IgG (IgG1, 2, 3, 4) : Indispensable pour préciser certains déficits immunitaires (IgG uniquement).

11. Activation et Dosage du Complément

• Qu'est-ce que le Complément ? : Système de protéines (« briques de Lego ») circulant dans le sang, détectant les pathogènes, formant le MAC (Complexe d'Attaque Membranaire) pour tuer les cellules.

• Voie Classique : Activée par la fixation d'anticorps sur une cible (ex: GR) → cascade d'activation et consommation des fractions C3 et C4.

• Interprétation :

  • C3 et C4 diminués : Consommation par auto-anticorps (ex: lupus, anémie hémolytique auto-immune).

  • C3 et C4 augmentés : Syndrome inflammatoire ou infection en cours.

12. Anticorps Anti-Nucléaires (AAN) et ENA

• Objectif AAN : Détecter des anticorps dirigés contre les protéines du noyau cellulaire (associés à maladies auto-immunes).

• Méthode : Sérum patient sur cellules HEP2 (noyau actif), puis anticorps anti-anticorps couplés à fluorochrome. Fixation = fluorescence.

• Positivité : Ouvre la porte à diagnostics de maladies de médecine interne, notamment Lupus et Sclérodermie.

• Confirmation : Si AAN positifs, second examen ENA (Extractable Nuclear Antigens) ou ECT pour déterminer la cible exacte des anticorps et affiner le diagnostic.

• Interprétation des dilutions (très important pour l'examen) :

  • Commencer à 1/80.

  • Positif à 1/80 : Ne compte pas, bruit de fond.

  • Pour être considéré positif : Au moins 1/160. Plus la dilution est élevée (ex: 1/1280), plus la maladie auto-immune est intense.

13. Facteur Rhumatoïde (FR)

• Nature : Activité, pas une protéine. C'est un anticorps anti-anticorps circulant (IgG anti-IgM).

• Conséquences : Baisse des IgM, activation du complément, risque de dépôts tissulaires.

• Spécificité : Non spécifique des maladies auto-immunes. Peut être positif chez 10% des >60 ans sans pathologie, ou dans d'autres maladies (ex: endocardite infectieuse).

• Interprétation : Signe de dérèglement immunitaire non spécifique, ne peut être interprété seul.

14. ANCAs (Anticorps Anti-Cytoplasme des Neutrophiles)

• Cible : Protéines du cytoplasme des polynucléaires neutrophiles.

• Types : Périphériques ou cytoplasmiques.

• Diagnostic : Associés à des vascularites auto-immunes graves (ex: granulomatose avec polyangéite - anti-PR3, micropolyangéite - anti-myéloperoxydase).

15. Cryoglobulinémie

• Nature : Anticorps qui précipite à basse température (sous 37°C).

• Symptômes : Occlusion vasculaire, syndrome de Raynaud atypique, nécrose des extrémités.

• Types :

  • Type 1 : Protéine monoclonale → Cancer des globules blancs sous-jacent.

  • Types 2 et 3 : Polyclonale → Maladies auto-immunes ou réactions virales.

• Test : Prélèvement maintenu à 37°C puis refroidi progressivement pour observer la précipitation.

Conclusion Générale

• Les maladies auto-immunes reposent avant tout sur un tableau clinique. Un résultat biologique positif isolé ne suffit jamais à poser un diagnostic.