Transcript Physiopathologie lupus - nephrologierouen

28/11/2013
Néphrologie, Rouen
Lise Lelandais
Auto-Ac
Complexes
immuns
Dépôts dans les
organes
Dommages
tissulaires



Généralités : la néphropathie lupique
Auto-Ac lupiques
Immuns complexes (IC)
◦ 3 mécanismes de formation



Acteurs de la réponse inflammatoire
Lésions tissulaires
Conclusion : schéma récapitulatif

Néphropathie lupique :

Atteinte le plus souvent glomérulaire : 6 classes

Autres :
◦ Cause majeure de morbidité et mortalité dans le lupus
◦ 50% des patients lupiques
◦ 10-30% de progression vers insuffisance rénale terminale.
◦ Néphrite tubulo-interstitielle
◦ Atteinte vasculaire (thrombi microvasculaires, MAT)
Associées le plus
souvent à l’atteinte
glomérulaire, aggrave
le pronostic

Dirigés contre matériel nucléaire.
ADN natif = double
brin = double strand
DNA (dsDNA)

Rôle controversé :
◦ simple marqueur / rôle pathogène ?

Arguments en faveur du rôle pathogène :
•Chez l’homme : (Melissa et al., NEJM, 2003)
•Etude américaine
•30 millions d’individus, dont 130 ont développé un lupus
•115 sur 130 des patients (88%) ayant développé un lupus
avaient des Auto-Ac lupiques avant la survenue de la maladie
(moyenne 3.3ans).
•Accumulation progressive d’auto-Ac lupiques avant la
survenue du lupus
•Chez la souris : (Vlahakos et al. J Am Soc Nephrol, 1992)
•Injection d’Ac monoclonaux anti-DNA d’origine murine à des
souris saines ;
•Dépôts d’Ac anti-DNA dans les glomérules ;
•Anomalies morphologiques et fonctionnelles.

Modèle murin (Xie et al., Arthritis Rheum, 2003)

Chez les patients lupiques (Winfield et al., J Clin Invest, 1977 January)
ELISA
spécificité?
dsDNA
ABC : antigen binding capacity
 Chez les patients lupiques (Winfield et al., J Clin Invest, 1977
January) :
Association statistique entre taux d’Ac antiDNA et lupus actif, néphropathie
lupique.

IC pré-formés dans le sérum.

Formation in situ.

Planted Antigen theory.
Nowling et al., Mechanisms of tissue injury in lupus nephritis, Arthritis
research and therapy, 2011.


IC pré-formés dans le sérum,
dépôts secondaires dans les glomérules.
-Souris MRL lpr/lpr
-Chez l’homme ?

Fixation des auto-Ac à des antigènes glomérulaires.
Réactivité croisée des auto-Ac à des Ag glomérulaires.
ELISA
Lc
Fixation à l’ α-actinine
Réactivité croisée des Ac anti-dsDNA avec α-actinine (ELISA).
+
+
+
DNAse
Fixation in vitro des Ac anti-dsDNA au niveau des glomérules et des cellules
mésangiales de souris, dépendante de la spécificité pour α-actinine
Zhao et al. Arthritis Rheum, 2005 Feb
◦ α-actinine :
 protéine du
cytosquelette,
◦ Antiannexine A2 :
◦ Laminine :
Planted antigen theory
• Dépôts d’Ag dans la MBG ,
• fixation secondaire des auto-Ac aux Ag déposés.
– Ag = dépôts d’ADN/nucléosomes circulants (apoptose, cellules
glomérulaires nécrotiques).
- Haute affinité de la MBG pour l’ADN in vitro (Izui et al. J Exp Med. 1976).
EDS
Ac antidsDNA
Ac antihistone
H3



Ac antidsDNA
163p77
Ac antiTBP
IEM (immune electronic microscopy) : Technique de microscopie électronique permettant de mettre en
évidence une colocalisation entre des Ac et des structures vues en microscopie électronique.
EDSs ( electron dense structures) dépôts de chromatine extra-cellulaire (nucléosome : dsDNA+histones)
dans la MBG et la matrice mésangiale.
Colocalisation des Ac anti-dsDNA avec EDSs exclusivement.
Kalaadji et al., Kidney International, 2007.



Destruction de la chromatine issue de l’apoptose ou de la nécrose
cellulaire.
Forte expression rénale.
Corrélation inverse chez les patients lupiques entre perte d’expression de
la DNase 1 dans le rein et progression de la néphropathie lupique.
Seredkina et al., Mol2013 Jul.
-Complément
-Médiateurs
de l’inflammation
-Cellules « résidentes » rénales
- Cellules immunitaires « infiltrantes »
Dépôts d’IC
mésangium
Sous-endothéliaux
Cellules mésangiales
Cellules endothéliales
Dépôts tubulointerstitiels
Cellules épithéliales
tubulaires
Extra-membraneux
podocytes
Modifications structurelles et fonctionnelles
Synthèse de cytokines pro-inflammatoires
Prolifération cellulaire,
Secrétion d’acide
hyaluronique,
fibronectine
Activation de la
coagulation (synthèse
de molécules
d’adhésion, vwF)
Transition
épithéliomésenchymateuse
podocytopathie
Chémokines :
recrutement cellules
inflammatoires
MCP-1, CCL2, CCL4,
CCL5, CYCL10.
IL6 :
prolifération des cellules
mésangiales,
amplification de la
réponse inflammatoire.
Interaction cellules rénales résidentes /cellules inflammatoires
infiltrantes => amplification de la réponse inflammatoire, lésions
tissulaires.
IL1 β :
production d’auto-Ac par les
LcB,
Production de protéines de la
matrice extra-cellulaire par
cellules mésangiales.
Yasunori et al., Journal of biomedicine and Biotechnology, August 2011.

Rôle pathogène évident :
 Dépôts glomérulaires de protéines du complément (C3, C4, C1q) :
caractéristiques de la néphropathie lupique.
 Hypocomplémentémie de consommation

Voie alterne du complément
 Blocage de la voie alterne par inhibiteur pharmacologique (CR2-fH) chez modèles
murins de lupus => diminution de la sévérité de l’atteinte rénale (Hideharu et al.,
Arthritis Rheum, 2011 April ).

Mais aussi rôle protecteur
 Déficiences de facteurs de la voie classique (mutations des gènes codant pour C1, C2, C4) :
augmentation de l’incidence de lupus (>80%).
 Voie classique : clairance des IC et du matériel issu de l’apoptose cellulaire.
Tveita et al., Arthritis Res Ther, 2008
• Inflammation glomérulaire et
interstitielle
•Induction de fibrose,
•Secrétion d’acide hyaluronique de
fibronectine par les cellules mésangiales.
•Destruction de la MBG : Rôle des MMP
(matrix-métallo protéinases)
•Dégradation protéolytique de la MBG ;
•Facilitation de la formation des IC au
niveau de la MBG et de la matrice
mésangiale ;
•Perte des capacités de filtration de la
barrière glomérulaire.
Auto-Ac (anti-dsDNA)
IC pré-formés
dans le sérum
Formation d’IC
Formation in situ
Planted antigen
theory
Activation de cellules rénales intrinsèques
Activation du complément
Production de médiateurs pro-inflammatoires et
pro-fibrogènes
Infiltration de cellules inflammatoires dans
le glomérule et l’interstitium
Activation de Lc B, expansion
clonale
Lésions tissulaires : Inflammation, prolifération cellulaire,
fibrose.
Merci de votre attention…
Dépôts d’immuns complexes
FcR
Internalisation par endocytose,
voies de signalisation intracellulaire
TLR ?
Activation des cellules rénales résidentes
Young et al., Clinical and developmental immunology, 2012.

TLR :
◦ classe de récepteurs de l’immunité innée.
◦ Expression
 Leucocytes +++ (macrophages, cellules dendritiques, Lc B)
 cellules rénales résidentes.

TLR9 : cellules épithéliales tubulaires et cellules glomérulaires

TLR4 et 6 : cellules mésangiales et cellules épithéliales tubulaires.
◦ TLR 9 :
 activé par dsDNA (motifs CpG hypométhylés )
 Surexprimés par les Lc B chez les patients atteints de lupus
Papadimitraki et al., Arthritis Rheum, Nov 2006.
FcγR
dsDNA
motifs CpG
hypométhylés
Lc B
TLR 9
Activation, production d’Ac
anti-dsDNA


Activation des Lc B en double étape avec co-signal par TLR.
Activation des cellules rénales résidentes ?
dsDNA
TLR 7/9
Cellule
rénale
résidente
dsDNA, motifs CpG
activation
Pui Y Lee et al., J Exp Med. 2008 December.




Dépôts susépithéliaux
Interposition de la
MBG entre lieu des
dépôts et espace
vasculaire
Pas d’afflux de
cellules infiltrantes
Lésions limitées aux
cellules épithéliales
glomérulaires
(podocytes).
• Modèle murin de néphropathie lupique
• Injection intra-péritonéale de :
oCpG-DNA marqués (activateur de TLR9).
oE. Coli : contrôle positif (activation TLR9)
oGpC : contrôle négatif
Induction d’expression rénale de TLR9
Production d’Ac anti-DNA
Induction d’expression de
chémokines
proinflammatoires
Accélération
néphropathie
d’activité.
du
développement
de
la
lupique
protéinurie,
score
Accélération du développement
de la néphropathie lupique :
croissants, fibrose interstitielle.
H.-J. Anders et al., The FASEB Journal, January 2004.
Merci de votre attention…
Ex : cellules tubulaires épithéliales proximales (CETP)
- activation par les IC
- production de cytokines =>inflammation interstitielle
control
◦ Immunohistochimie : biopsies rénales
de patients atteints de NL classe 4 :

fixation d’IgG aux CETP,

Augmentation de production d’IL6 par les
CETP.
◦ Culture cellulaire de CETP :

fixation des Auto-Ac aux CETP

changements dans la morphologie cellulaire
(élongation, perte d’adhérence entre cellules)

Production de cytokines pro-inflammatoires
(IL6, IL1β, TNFα).
NL classe 4
IgG
IL6
control
Yung S et al. Journal of the American Society of
Nephrology. 2005.

Arbuckle et al., Development of autoantibodies before the clinical onset of systemic lupus erythematosus, N Engl J med, 2003 Oct.

Nowling et al., Mechanisms of tissue injury in lupus nephritis, Arthritis Res Ther. 2011 Dec.


Zhao et al. Cross-reactivity of human lupus anti-DNA antibodies with alpha-actinin and nephritogenic potential, Arthritis Rheum
2005 Feb.
Hideharu et al., The benefit of targeted and selective inhibition of the alternative complement pathway for modulating autoimmunity
and renal disease in MRL/lpr mice1 , Arthritis Rheum, 2011 April.

Lihua et al, Complement Factor H Deficiency Accelerates Development of Lupus Nephritis, J Am Soc Nephrol. 2011.

Pui et al., TLR7-dependent and FcγR-independent production of type I interferon in experimental mouse lupus, J Exp med 2008 Dec.









Tveita et al., Glomerular matrix metalloproteinases and their regulators in the pathogenesis of lupus nephritis, Arthritis Res Ther.
2008 Dec.
Yung S, Tsang RCW, Sun Y, Leung JKH, Chan TM. Effect of human anti-DNA antibodies on proximal renal tubular epithelial cell
cytokine expression: implications on tubulointerstitial inflammation in lupus nephritis. Journal of the American Society of
Nephrology. 2005;16(11):3281–3294.
Timmerman JJ, Van Gijlswijk-Janssen DJ, Van Der Kooij SW, Van Es LA, Daha MR. Antigen-antibody complexes enhance the
production of complement component C3 by human mesangial cells. Journal of the American Society of Nephrology. 1997
Ryffel B, Car BD, Gunn H, Roman D, Hiestand P, Mihatsch MJ. Interleukin-6 exacerbates glomerulonephritis in (NZB×NZW)F1 mice.
The American Journal of Pathology. 1994
Tian J, Avalos AM, Mao SY, et al. Toll-like receptor 9-dependent activation by DNA-containing immune complexes is mediated by
HMGB1 and RAGE. Nature Immunology. 2007
Benigni A, Caroli C, Longaretti L, et al. Involvement of renal tubular toll-like receptor 9 in the development of tubulointerstitial injury
in systemic lupus. Arthritis and Rheumatism. 2007
Izui S, Lambert PH, Miescher PA. In vitro demonstration of a particular affinity of glomerular basement membrane and collagen for
DNA: a possible basis for a local formation of DNA-anti-DNA complexes in systemic lupus erythematosus. J Exp Med. 1976
Winfield et al., Avidity of anti-DNA antibodies in serum and IgG glomerular eluates from patients with systemic lupus erythematosus.
Association of high avidity antinative DNA antibody with glomerulonephritis, J Clin Invest. 1977 January.
Vlahakos et al., Murine monoclonal anti-DNA antibodies penetrate cells, bind to nuclei, and induce glomerular proliferation and
proteinuria in vivo, J Am Soc Nephrol, 1992 Feb.

Seredkina et al., Lupus nephritis: enigmas, conflicting models and an emerging concept, Mol Med, 2013 Jul.

Yasunori et al., The Role of cytokines in the lupus nephritis, Journal of biomedicine and Biotechnology, august 2011.

The FASEB Journal

express article 10.1096/fj.03-0646fje.

Published online January 20, 2004.

Activation of toll-like receptor-9 induces progression of

renal disease in MRL-Fas(lpr) mice



Mauvais clairance des IC : dépôts intra-tissulaires, dont
rénaux
Activation du complément (facteurs chémotactiques,
infiltration par leucocytes, cellules mononucléées qui
phagocytent les complexes immuns)
Perpétuation de l’inflammation glomérulaire (induction
de la glomérulosclérose, fibrose intersticielle)

Formation dans la circulation
◦ Dépôts tissulaires secondaires par défaut de
clairance des IC

Formation in situ
◦ Dépôts d’Ag dans le glomérule, liaison secondaire
de l’auto-Ac
◦ Liaison de l’auto-Ac à un Ag glomérulaire

Rôle précurseur dans l’inflammation
◦
◦
IL6, IL1β, TNFα, IFN, IL18 …
Production :

◦
◦
 Leucocytes
Activation de voies de signalisation intra-cellulaire (P38 MAPK)
IL6 :

◦

cellules rénales résidentes
prolifération des cellules mésangiales,
 amplification de l’inflammation glomérulaire.
IL1 β :

stimulation de la production d’auto-Ac par les LcB

Surproduction de protéines de la matrice extra-cellulaire (acide hyaluronique) par les cellules
mésangiales.
Chémokines :
◦
◦
recrutement des cellules inflammatoires
MCP-1, CCL2, CCL4, CCL5, CYCL10.
Tableau 1
Classification 2004 des néphropathies lupiques [11]
Classe
Nom
Description
I
GNL mésangiale minime
Glomérules optiquement normaux, mais dépôts immuns en IF
II
GNL mésangioproliférative
Hypercellularité mésangiale avec présence de dépôts immuns
mésangiaux en IF
III
GNL focale
Glomérulonéphrite avec prolifération endoou extracapillaire
intéressant <50 % des glomérules, avec dépôts immuns
mésangiaux
GNL diffuse
Glomérulonéphrite avec prolifération endoou extracapillaire
intéressant ≥50 % des glomérules, avec dépôts immuns
On distingue les atteintes diffuse segmentaires (IV-S) ou
globales (IV-G) quand respectivement ≥ 50 % des glomérules
atteints ont des lésions touchant un segment (S) ou la globalité
(G) du floculus glomérulaire
IV
IC au contact de l’espace vasculaire
IC séparés de l’espace vasculaire par MBG
V
GNL extramembraneuse
Dépôts immuns de localisation extramembraneuse. Ce type de
NL peut être associé à une prolifération endo- ou extracapillaire ;
on parle alors d’une combinaison V-III ou V-IV
VI
GNL scléreuse
Plus de 90 % de glomérules sont détruits, complètement
scléreux



Communication avec l’espace vasculaire
Réponse cellulaire induite par l’activation du
complément : Afflux de PNN et cellules
mononucléées, prolifération cellulaire.
GN mésangiale ou proliférative focale/diffuse
◦ Classe 2 : hypercellularité mésangiale
◦ Classe 3 et 4 : prolifération cellulaire endocapillaire +/- extra-capillaire




Interposition de la MBG entre lieu des dépôts
et espace vasculaire
Pas d’afflux cellulaire
Lésions limitées aux cellules épithéliales
glomérulaires (podocytes)
GEM (classe 5)

Caractéristiques physico-chimiques de l’Ag
◦ PM
◦ Charge

Spécificité de l’Ag
◦ Ag glomérulaire (cellules épithéliales)



Am J Pathol. 2006 Jun;168(6):1779-92.
KalNephritogenic lupus antibodies recognize
glomerular basement membrane-associated
chromatin fragments released from apoptotic
Réactivité croisée des auto-Ac à des
intraglomerular
cells.
Ag glomérulaires
Kalaaji M, Mortensen E, Jørgensen L, Olsen R,
Rekvig OP.
Kalaaji et al., Arthritis Rheum, 2005.

Glomerular apoptotic nucleosomes are
central target structures for nephritogenic
antibodies in human SLE nephritis, Kalaadji et
al., 2006





http://www.socnephrologie.org/PDF/epart/assoc/CJN/2007_eze/01daniel.pdf
http://www.uptodate.com/contents/diagnosis-andclassification-of-renal-disease-in-systemic-lupuserythematosus?detectedLanguage=fr&source=search
_result&translation=lupus+nephritis&search=n%C3%
A9phropathie+lupique&selectedTitle=2~125&provide
r=google
http://vincentbourquin.files.wordpress.com/2013/04
/glomc3a9rulonc3a9phrites-en-bref.pdf
http://www.chulyon.fr/web/attached_file/11_Nephropathie_lupique.p
df?ComponentId=kmelia16&attachmentId=19674
http://www.cuen.fr/umvf/spip.php?rubrique185
ELISA
Lc T
Fixation à l’ α-actinine
Réactivité croisée des Ac anti-dsDNA avec α-actinine (ELISA).
=
+
+
+
+ DNAse
=
Fixation in vitro des Ac anti-dsDNA au niveau des glomérules et des cellules
mésangiales de souris, dépendante de la spécificité pour α-actinine
Dépôts glomérulaires
Protéinurie
Zhao et al. Arthritis Rheum, 2005 Feb

Etude in vitro de l’affinité de l’ADN pour le collagène de
la MBG (Izui et al. J Exp Med. 1976) :
◦ MBG isolée à partir de reins humains sains.
◦ Haute affinité de l’ADN pour le collagène et la MBG avec
ssDNA>dsDNA.
◦ Affinité diminuée par pH bas et détergents anioniques => importance
des charges négatives de l’ADN interagissant avec sites basiques du
collagène et MBG.
◦ Moindre affinité des complexes immuns DNA-Ac antiDNA pour le
collagène et la MBG que l’ADN seul.
◦ MAIS ADN déjà fixé sur le collagène ou MBG fixe spécifiquement les
Ac anti-DNA avec formation de IC stables.
ELISA
Lc
Fixation à l’ α-actinine
Réactivité croisée des Ac anti-dsDNA avec α-actinine (ELISA).
+
+
+
DNAse
Fixation in vitro des Ac anti-dsDNA au niveau des glomérules et des cellules
mésangiales de souris, dépendante de la spécificité pour α-actinine
Dépôts glomérulaires
Protéinurie
Zhao et al. Arthritis Rheum, 2005 Feb