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Fiche Cours 8 IMMUNOLOGIE

Corticoides et Immunosuppresseurs I) Rappels principes de base en immunologie 1) L’immunité innée L’immunité innée constitue la première barrière du système immunitaire. L’élement central de cette immunité est la cellule phagocytaire qui va reconnaitre l’antigène étranger par l’intermédiaire de ses TLR (Toll Like Receptor). La cellule pourra par la suite coordonner le reste de la réponse et notamment l’immunité adaptative. 2) L’immunité acquise spécifique Elle utilise deux voies principales : - L’immunité humorale : Le LB reconnaît grâce au récepteur BCR le déterminant antigénique en milieu soluble. Il déclenche alors un signal d’activation qui lui permet de passer dans le follicule lymphoïde entraînant un processus de sélection immunologique. Le lymphocyte sélectionné produit une Ig plus affine pour l’Ag . On sécrète ensuite le LB devenant un plasmocyte -L’immunité cellulaire (dont le principal acteur est le LT) : Le LT reconnait grace à son TCR le complexe HLA/Ag. La structure globale du récepteur permettra la transmission du signal par l’intermédiaire du CD3, exprimé par tous les LT. Ce système permet la reconnaissance de l’Ag mais n’est pas suffisant à l’activation lymphocytaire. Il faut donc un second signal appelé « signal de co-stimulation » qui va permettre l’interaction entre les molécules de la famille B7 (B7-1/B7-2) exprimées par la CPA et le CD28 exprimé par le LT activé. 3) La constitution du répertoire La constitution du répertoire des LB exprimant différent BCR et des LT exprimant différents TCR se fait AU HASARD Tous les jours 100 millions de LB sont fabriqués dans la moelle osseuse ce qui en fait une des partie du corps produisant le plus de cellules. Ces LB ont chacun un BCR différent étant le produit des réarrangements des gènes codant des Ig via les mécanismes de la diversité combinatoire et fonctionnel. Pour les lymphocyte T, un précurseur d’une cellule souche de la moelle osseuse va dans le thymus et réarrange au hasard ses gènes codant pour le TCR. Ensuite il y a un processus de sélection positive dans la cortical thymique. A l’inverse, dans la médullaire a lieu un processus de sélection négative c’est-à-dire une élimination des LT qui reconnaisse trop fortement les peptides du soi (voir cours sur la tolérance Ronéo 8) Tous les jours on crée ainsi des LB et LT auto réactif physiologiquement. Il y a une fabrication d’Ac capable de reconnaître les Ag du Soi et LT exprimant des TCR qui reconnaissent les Ag du soi. L’organisme a donc un système qui empêche ces LB et LT auto réactif : ce sont les T suppresseurs ou T régulateurs. Une anomalie de ce système de tolérance aboutit à l’émergence de maladies auto-immunes. Pour supprimer cette auto-réactivité, des médicaments immunosuppresseurs ont été développé et sont utilisés dans le cadre des maladies Auto-immune (MAI) mais également lors des greffes d’organes. II. Les Principales Familles d’Immunosuppresseurs 1) Les Immunosuppresseurs anti-inflammatoires a) Les Glucocorticoides

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Physiologiquement, il existe un axe Hypothalamo-Hypophysaire agissant sur les glandes surrénales qui produisent des glucocorticoïdes. On parle d’axe cortico-surrénalien. Ce système est mis en route par des éléments solubles impliqués dans la réponse immunitaire innée à savoir les cytokines (IL1 et TNFalpha) produit par les CPA (macrophages, monocytes et CD). Les glucocorticoïdes (GC) agissent par l’intermédiaire d’un rétrocontrôle négatif permettant, in fine, de diminuer la production de molécules pro-inflammatoires. Les GC ont des effets multiples : -effets anti-inflammatoires essentiels : Action sur toutes les cellules du système immunitaire (dendritiques, monocytes/macrophages, cellules endothéliales et polynucléaires), vasculaires (vasodilatation, perméabilité, rôle des prostaglandines (PGE)), cellulaires (empêche adhésion et migration des cell immunitaire) et augmente la phase résolutive de l’inflammation (IL-10, antagoniste de l’IL-1R). Ils sont également capables d’agir directement sur les effecteurs de l’immunité innée. -effet Anti-lymphocyte T : ils agissent sur leur nombre (lymphopéniant) et modifie les interactions possibles entre les cellules dendritiques et les LT (favorise la tolérance, pro T-régulateurs et anti Th1). Les glucocorticoïdes sont des molécules lipophiles qui passent facilement la membrane plasmique et arrivent dans le cytoplasme. Ils se lient alors à un récepteur intra cytoplasmique le GCR (possédant des transporteurs IC lui permettant de se véhiculer). Le GCR peut alors se lier soit aux protéines dans le cytoplasme ou passer la membrane nucléaire et se lier directement à l’ADN. Cette liaison déclenche alors une réaction au niveau des domaines régulateurs appelés GRE provoquant une production de protéines anti-inflammatoires (anti-prostaglandines, anti-leucotriènes, anti-NfkB, anti- IL1, IL10) et diminue la production de protéines pro-inflammatoires (IL1, IL6 et TNFalpha). Ils constituent des médicaments extremement efficaces contre l’inflammation. Cependant, ces derniers présentent un certain nombre d’effets indésirables non négligeables. Effets indésirables des GC : effet immunosuppresseurs (risque infectieux), effets métaboliques (rétention hydro sodée, diabète, dyslipidémie, macro et micro angiopathie), effets cataboliques (fragilité cutanéo muqueuse, osteoporose…), effets psychostimulants (confusion, délire). b) Les anti TNFalpha Le TNFalpha est produit par les cellules de l’immunité innée. C’est un acteur clé de l’inflammation. Il existe deux types de TNF à savoir le TNF membranaire et le TNF soluble qui agissent sur les récépteur de la cellule ciblée. En clinique : -L’adalimumab (genie génétique complètement humanisé) et l’infliximab (une partie murine) sont des Ac monoclonaux reconnaissant le TNF membranaire et soluble. -L’etanercept est un récepteur soluble du TNF fabriqué par génie génétique couplé à la fraction constante d’une IgG humaine pour augmenter sa durée de vie. Il ne peut que se fixer sur le TNF soluble mais ne peut plus se fixer sur les récepteur de la cellule ciblée. On utilise généralement ces traitements dans le cadre d’inflammation chronique persistante comme la polyarthrite rhumatoïde. Il ne sont cependant pas efficace sur les MICI qui nécessiteraient une double action TNF membranaire et soluble (les Ac monoclonaux sont alors efficaces dessus) 2. Les Immunosuppresseurs anti-prolifératifs On distingue 4 types d’immunosuppresseurs anti-prolifératifs : les inhibiteurs des bases puriques, pyrimidiques, les anti- foliques et les agents alkylants. Ils vont agir en empêchant la prolifération des LT mais ne peuvent pas cibler que ces derniers et vont, par conséquent, agir sur toutes les cellules provoquant une serie d’effets indésirables notamment sur : -la moelle osseuse : toxicité hémato -système pileux : alopécie -tube digestif -système de reproduction : risque de stérilité via une diminution du nombre de spermatozoïdes

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a) Inhibiteurs des bases puriques Azathioprine (Imurel°) -Transformé en 6-mercaptopurine -Action prédominante T et NK -Toxicité médullaire et hépatique +++ Mycophénolate mofétyl (MMF) -Transformé en MPA (acide mycophénolique), inhibiteur réversible de l’Inosine monophosphate deshydrogénase (IMPDH) enzyme clé de la synthèse de novo des purines (les noms des enzymes ne sont pas à connaitre) -Déplétion lymphocytaire spécifique T (+B) -Toxicité digestive, hépatique et hématologique +++ b) Inhibiteurs des bases pyrimidiques c) Les Anti-foliques (+++) : Le Methotrexate (MTX) Il bloque la dihydrofolate réductase indispensable à la synthèse des bases pyrimidiques (uridine, thymidine). L'apport massif d'acide folinique réverse son action. La toxicité du MTX peut être donc compensée par de très forte dose d’acide folinique ce qui permettra de produire de l’ADN. Roneo 10 UE6 cours 8 2 sur 4 Dans le traitement de la polyarthrite rhumatoïde, il est administré en petites doses régulières tandis que dans le traitement des cancers, il sera donnée en dose très forte il faudra donc ensuite compenser par perfusion d’acide folinique pour limiter les risques d’une aplasie profonde. Le MTX présente également des effets indésirables au niveau rénal (cristaux de MTX qui précipitent dans les tubules et entrainent une colique néphrétique), pulmonaire (pneumopathie immuno-allergique), hématologique et digestive. d) Agents Alkylants Les agents alkylants bloquent le cycle cellulaire (phase G2) en se fixant sur l’ADN par l’intermédiaire de leur radicaux alcoyl. Ils sont très efficaces sur les cellules qui se renouvellement rapidemment comme les lymphocytes activés. Pour les autres types de cellules, ils sont mis en compétition avec les systèmes de réparation de l’ADN ce qui limite leur action. Le principal agent alkylant utilisé est le cyclophosphamide (ENDOXAN) qui doit être transformé par le cytochrome P450 hépatique afin d’être actif. Ses effets indésirables sont une toxicité hématologique, digestive, alopécie, aménorrhées et risque de cystite hémorragique (atteinte vésicale) +++ 3. Les Ac anti-lymphocyte Avant pour obtenir les Ac anti-lymphocyte, on injectait de LT humains à un animal et on recueillait le sérum avec des Ac anti-lymphocyte. Aujourd’hui, on utilise des Ac monoclonaux reconnaissant des déterminants antigéniques. Par exemple, l’antigène CD52 (Alemtuzumab) présent sur l’ensemble des cellules lymphoides B et T entraine une grande immunodépression en LB et LT avec des risques infectieux majeurs. Le Rituximab est un Ac monoclonal Anti CD20. C’est un des grands traitements anti-LB. L’Ag CD20 est une phosphoprotéine de 35Kd spécifique du LB et non modulé apres fixation d’un Ac (cad qu’il n’y a pas d’internalisation). Le Rituximab est divisé en deux parties : une région variable d’un Ac anti CD20 murin et des régions constantes IgG humaines. Le Rituximab possède 3 mécanismes d’action : -Complement Dependant Cytotoxicity (CDC) : Lorsqu’il se fixe sur l’Ag CD20, le complexe Ag/ Ac formé active le complément entraînant une cascade d’enzyme protéolytique indispensable à la formation du complexe d’attaque membranaire. Celui-ci va détruire le LB en faisant des trous dans sa membrane (granzyme/perforine)

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-Antibodies Dependant Cytotoxicity(ADCC). Il interagit avec le récepteur Fcγ des cellules de l’inflammation (NK, macrophages et monocytes) qui vont amplifier l’élimination de la cible. -Apoptose : mort programmée du LB reconnu par le médicament. 4. Les Immunosuppresseurs anti-cytokines La cytokine essentielle de la prolifération du LT est l’IL-2. Le LT4 pour être activé doit reconnaître le complexe peptide/HLA2 entraînant un premier signal calcium dépendant. Un 2ème signal de costimulation B7/CD28 (et CD40/ CD40L) indépendant du calcium est indispensable à l’activation lymphocytaire, sinon on aura une anergie du LT. Ils sont : -La ciclosporine est un immunosuppresseur anti-cytokine spécifique du LT qui bloque la formation d’IL2 en agissant sur le premier signal calcium-dépendant concernant l’activation du LT. Physiologiquement : Le LT reconnaît le complexe peptide/HLA puis on aura la phosphorylation et ouverture des canaux calciques. Suit alors l’activation de la calcineurine et déphosphorylation de NFAT (facteur de transcription) qui peut alors entrer dans le noyau et activer les séquences régulatrices de gènes de l’IL2 ce qui entraine une production d’IL2. Mécanisme d’action de la ciclosporine : elle se fixe sur la cyclophiline en Intracellulaire et l’ensemble cyclophiline/ cyclosporine va venir bloquer le complexe calcineurine/calmoduline ce qui empêche la déphosphorylation de NFAT qui ne pourra plus asser dans le noyau pour activer la production d’IL2. Par conséquent l’activation du LT ne sera plus possible dû au manque de cette cytokine. NB : L’IL2 n’est pas la seule cytokine diminuée par la ciclosporine La ciclosporine à un métabolisme hépatique via cytochrome P450 entraînant des interactions médicamenteuses qui peuvent être soit des diminutions (anti-tuberculeux, anti-convulsivants) soit des augmentations (macrolides, inhibiteurs calciques) du taux sanguin. Les effets indésirables : Immunosuppresseurs (risques infection), vasculaire, hyperlipémie, hypertrophie gingival, hyperpilosité -Le taclolimus (FK506, Prograf°) est également un anti-calcineurine. Il a une structure différente et se fixe sur un autre récepteur intra cellulaire (FKBP-12). Il est plus actif que la cyclosporine et possède aussi un métabolisme hépatique via le cytochrome P450 qui entraîne des interactions médicamenteuses identique à celles de la cyclosporine. Les effets indésirables sont une toxicité vasculaire et rénale voisine (potentiellement moindre) et des tremblements et troubles de la régulation. - Rapamycine ou Sirolimus (moins employé que les autres anti-cytokiniques): Structure similaire à celle du tacrolimus fixation sur FKBP-12 mais avec un mode d’action différent c’est-à-dire que ce sont des inhibiteurs de 2 kinases (TOR-1 et 2) associées à la progression G1-S du cycle cellulaire. Ils ont un effet non spécifique du lymphocyte T (lymphocyte B, mastocytes, cellules endothéliales ...). III. Les alternatives • L’anti IL2R qui bloque l’amplification du signal et la fixation de l’interleukine sur son récepteur. • Agir contre le 2ème signal de costimulation B7/CD28. Il existe des STOP naturels pour freiner la

réponse immunitaire comme CTLA4 exprimé par le LT activé qui possède une affinité particulière pour B7. Ainsi lorsque sa concentration augmente il empêche la signalisation B7/CD28 ce qui bloque l’activation du T.

• Utilisation du système PD/PDL (programme death) : Mécanisme d’action : Quand on a une activation du LT, le 2nd signal aboutit dans un premier temps à diminuer PD puis dans un second temps PD s’exprime et se lie à son ligand PDL on aura alors un signal STOP qui freine la réaction immunitaire. Le complexe PD/PDL est présenté par beaucoup de cellules de l’organisme (surtout les cellules tumorales++). Elles vont chercher des mécanismes de défenses immunosuppresseurs et donc exprimer PDL. Les LT ne peuvent alors plus agir à cause du frein PD/PDL. On utilise beaucoup les Ac anti PD/PDL dans le ttt du mélanome.