19.3 : Transplantation et rejet d'organes

Objectifs d'apprentissage

• Expliquer pourquoi les antigènes leucocytaires humains (HLA) sont importants dans la transplantation de tissus
• Expliquer les types de greffes possibles et leur potentiel d'interaction avec le système immunitaire
• Décrire ce qui se produit lors de la maladie du greffon contre l'hôte (GVHD)

Une greffe est la transplantation d'un organe ou d'un tissu à un endroit différent, dans le but de remplacer un organe ou un tissu manquant ou endommagé. Les greffons sont généralement déplacés sans leurs attaches au système circulatoire et doivent les rétablir, en plus des autres connexions et interactions avec les nouveaux tissus environnants. Il existe différents types de greffes selon la source du nouveau tissu ou organe. Les tissus transplantés d'un individu génétiquement distinct à un autre au sein de la même espèce sont appelés allogreffes. Une variante intéressante de l'allogreffe est l'isogreffe, dans laquelle le tissu d'un jumeau est transplanté à un autre. Tant que les jumeaux sont monozygotes (donc essentiellement identiques sur le plan génétique), le tissu transplanté n'est pratiquement jamais rejeté. Si des tissus sont transplantés d'une zone d'un individu à une autre zone du même individu (par exemple, une greffe de peau sur un patient brûlé), on parle d'autogreffe. Si des tissus d'un animal sont transplantés chez un humain, on parle de xénogreffe.

Rejet de greffe

Les différents types de greffes décrits ci-dessus présentent des risques de rejet variables (Tableau\(\PageIndex{1}\)). Le rejet se produit lorsque le système immunitaire du receveur reconnaît que le tissu du donneur est étranger (autre que lui-même), déclenchant ainsi une réponse immunitaire. Les principaux marqueurs complexes d'histocompatibilité MHC I et MHC II, plus spécifiquement identifiés comme des antigènes leucocytaires humains (HLA), jouent un rôle dans le rejet du greffon. Les HLA exprimés dans les tissus transplantés à partir d'un individu ou d'une espèce génétiquement différente peuvent être reconnus comme des molécules non autonomes par les cellules dendritiques de l'hôte. Si cela se produit, les cellules dendritiques traiteront et présenteront les HLA étrangers aux lymphocytes T auxiliaires et aux lymphocytes T cytotoxiques de l'hôte, les activant ainsi. Les lymphocytes T cytotoxiques ciblent et tuent ensuite les cellules greffées par le même mécanisme qu'ils utilisent pour tuer les cellules infectées par le virus ; les lymphocytes T auxiliaires peuvent également libérer des cytokines qui activent les macrophages pour tuer les cellules greffées.

Tableau\(\PageIndex{1}\) : Types de greffes de tissus et d'organes et leurs complications

Greffe	Procédure	Complications
Autogreffe	De soi à soi	Aucun problème de rejet
Isogreffe	De jumeau identique à jumeau	Peu de souci de rejet
Allogreffe	De relatif ou non relatif à l'individu	Rejet possible
Xénogreffe	De l'animal à l'humain	Rejet possible

Étant donné que les trois gènes hautement polymorphes du MHC I chez l'homme (HLA-A, HLA-B et HLA-C) déterminent la compatibilité, chacun comportant de nombreux allèles se séparant au sein d'une population, les chances sont extrêmement faibles qu'un donneur choisi au hasard corresponde au génotype à six allèles du receveur (les deux les allèles de chaque locus sont exprimés de manière codominante). C'est pourquoi un parent ou un frère ou une sœur peut être le meilleur donneur dans de nombreuses situations : une correspondance génétique entre les gènes du CMH est beaucoup plus probable et l'organe est beaucoup moins susceptible d'être rejeté.

Bien que l'appariement de tous les gènes du MHC puisse réduire le risque de rejet, il existe un certain nombre d'autres produits géniques qui jouent également un rôle dans la stimulation des réponses aux tissus greffés. De ce fait, aucun tissu non auto-greffé n'est susceptible d'éviter complètement le rejet. Cependant, plus la correspondance entre les gènes du MHC est similaire, plus la greffe a de chances d'être tolérée plus longtemps. La plupart des greffés, même ceux dont les tissus correspondent bien à leurs gènes CMH, ont besoin d'un traitement immunosuppresseur pour le reste de leur vie. Cela peut les rendre plus vulnérables que la population générale aux complications des maladies infectieuses. Elle peut également entraîner des tumeurs malignes liées à la greffe, car les défenses normales de l'organisme contre les cellules cancéreuses sont supprimées.

Exercice\(\PageIndex{1}\)

1. Quelle partie de la réponse immunitaire est responsable du rejet du greffon ?
2. Expliquez pourquoi les parents par le sang sont préférés comme donneurs d'organes.
3. Décrire le rôle de l'immunosuppression dans la transplantation.

Maladie du greffon contre l'hôte

Une forme de rejet appelée maladie du greffon contre l'hôte (GVHD) survient principalement chez les receveurs de greffe de moelle osseuse et de cellules souches du sang périphérique. Le GHVD présente une situation unique car le tissu greffé est capable de produire des cellules immunitaires ; les CPA présents dans la moelle osseuse donnée peuvent reconnaître les cellules hôtes comme non auto-auto-détectées, ce qui entraîne l'activation des lymphocytes T cytotoxiques du donneur. Une fois activés, les lymphocytes T du donneur attaquent les cellules réceptrices, provoquant une GVHD aiguë.

La GVHD aiguë apparaît généralement quelques semaines après une greffe de moelle osseuse, provoquant des lésions tissulaires affectant la peau, le tractus gastro-intestinal, le foie et les yeux. De plus, la GVHD aiguë peut également provoquer une tempête de cytokines, une sécrétion non régulée de cytokines qui peut être fatale. Outre la GVHD aiguë, il existe également un risque de développer une GVHD chronique des mois après la greffe de moelle osseuse. Les mécanismes responsables de la GVHD chronique ne sont pas bien compris.

Pour minimiser le risque de GVHD, il est essentiel de faire correspondre le plus étroitement possible les HLA de l'hôte et du donneur lors des greffes de moelle osseuse. De plus, la moelle osseuse donnée est traitée avant la greffe afin d'éliminer autant de CPA et de lymphocytes T que possible, laissant ainsi principalement des cellules souches hématopoïétiques.

Exercice\(\PageIndex{}\)2

1. Pourquoi la GVHD apparaît-elle spécifiquement dans les greffes de moelle osseuse ?
2. Quelles cellules sont responsables de la GVHD ?

L'avenir de la transplantation

Historiquement parlant, la pratique de la transplantation de tissus et les complications qui peuvent accompagner de telles procédures sont relativement récentes. Ce n'est qu'en 1954 que la première transplantation d'organe réussie entre deux humains a été réalisée. Pourtant, le domaine de la transplantation d'organes a connu des progrès rapides depuis lors.

Néanmoins, la pratique consistant à transplanter des tissus non personnels pourrait bientôt devenir obsolète. Les scientifiques tentent actuellement de mettre au point des méthodes permettant de cultiver de nouveaux organes in vitro à partir des cellules prélevées par un individu pour remplacer celles endommagées ou anormales. Comme les organes ainsi produits contiendraient les propres cellules de l'individu, ils pourraient être transplantés chez l'individu sans risque de rejet.

Une autre approche qui suscite un regain d'intérêt dans la recherche est la modification génétique des animaux donneurs, tels que les porcs, afin de fournir des organes transplantables qui ne déclenchent pas de réponse immunitaire chez le receveur. L'approche consiste à exciser les gènes du porc (dans l'embryon) qui sont les principaux responsables de la réaction de rejet après la transplantation. Trouver ces gènes et les éliminer efficacement constitue toutefois un défi. Il en va de même pour l'identification et la neutralisation des risques liés aux séquences virales susceptibles d'être intégrées dans le génome du porc, ce qui présente un risque d'infection chez le receveur humain.

Orientation clinique : résolution

Les tests de Kerry se révèlent positifs, confirmant un diagnostic de lupus, une maladie qui survient 10 fois plus fréquemment chez les femmes que chez les hommes. Le LED ne peut être guéri, mais il existe différents traitements pour réduire et gérer ses symptômes. Des traitements spécifiques sont prescrits en fonction des symptômes particuliers qui se présentent chez le patient. La rhumatologue de Kerry commence son traitement par une faible dose de corticostéroïdes afin de réduire ses éruptions cutanées. Elle prescrit également une faible dose d'hydroxychloroquine, un anti-inflammatoire utilisé pour traiter l'inflammation chez les patients atteints de polyarthrite rhumatoïde, d'arthrite infantile, de LED et d'autres maladies auto-immunes. Bien que le mécanisme d'action de l'hydroxychloroquine ne soit pas bien défini, il semble que ce médicament interfère avec les processus de traitement des antigènes et d'activation de l'auto-immunité. En raison de son mécanisme, les effets de l'hydroxychloroquine ne sont pas aussi immédiats que ceux des autres anti-inflammatoires, mais elle est tout de même considérée comme un bon traitement complémentaire pour le LED. Le médecin de Kerry lui conseille également de limiter son exposition au soleil, car la photosensibilité au soleil peut provoquer des éruptions cutanées.

Au cours des 6 mois suivants, Kerry suit son plan de traitement et ses symptômes ne réapparaissent pas. Cependant, de futures flambées sont susceptibles de se produire. Elle devra poursuivre son traitement jusqu'à la fin de ses jours et consulter un médecin chaque fois que de nouveaux symptômes apparaissent.

Concepts clés et résumé

• Les greffes et les greffes peuvent être classées comme autogreffes, isogreffes, allogreffes ou xénogreffes en fonction des différences génétiques entre les tissus du donneur et du receveur.
• Les différences génétiques, en particulier entre les gènes du MHC (HLA), détermineront la probabilité de rejet du tissu transplanté.
• Les greffés ont généralement besoin d'un traitement immunosuppresseur pour éviter le rejet, même avec une bonne appariement génétique. Cela peut créer des problèmes supplémentaires lorsque des réponses immunitaires sont nécessaires pour combattre les agents infectieux et prévenir le cancer.
• La maladie du greffon contre l'hôte peut survenir lors d'une greffe de moelle osseuse, car les lymphocytes T matures de la greffe reconnaissent eux-mêmes les tissus du receveur comme étrangers.
• Les méthodes et technologies de transplantation se sont considérablement améliorées au cours des dernières décennies et pourraient s'étendre à de nouveaux domaines grâce à l'utilisation de la technologie des cellules souches afin d'éviter la nécessité d'une appariement génétique des molécules du CMH.