Diagnostic biologique de l hypersensibilité. aux médicaments. Laurence guilloux. ANAFORCAL Midi-Pyrénées 24 novembre 2009

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1 Diagnostic biologique de l hypersensibilité aux médicaments ANAFORCAL Midi-Pyrénées 24 novembre 2009 Laurence guilloux

2 Hypersensibilité allergique et non allergique aux médicaments (Adverse Drug Reaction) Hypersensibilité allergique «Tout effet secondaire dû à un médicament où peuvent être mis en évidence des AC et/ou des lymphocytes T activés dirigés contre ce médicament» Activation de l immunité spécifique. Hypersensibilité non allergique «Tout effet secondaire d allure allergique où la nature immunologique spécifique de la réaction ne peut être prouvée» Activation de l immunité innée.

3 Médicaments Médicaments Médicaments

4 Hypersensibilité allergique et non allergique aux médicaments (Adverse Drug Reaction) Problème fréquent, presque quotidien pour le médecin prescripteur Responsable mortalité, morbidité et surcoûts mal évalués Problème de santé public très mal exploré Mécanismes, manifestations, très variés Diagnostics rarement confirmés Epidémiologie des hypersensibilités aux médicaments 1. Incidence 2. Mortalité Facteurs favorisants 1. Facteurs liés à l hôte 2. Facteurs liés aux médicaments Tableaux cliniques Mécanismes Diagnostics

5 Epidémiologie des hypersensibilités aux médicaments (1) 1. Incidence L'étude de Classen (1991) a recensé pendant 18 mois, chez hospitalisés, les réactions médicamenteuses au travers d'un système de surveillance détectant principalement les réactions ayant nécessité un examen biologique ou un traitement correcteur : - incidence de 1,8% ; - 13,8% de ces réactions étaient sévères et 32,7% étaient d'origine allergique. L'étude de Bates (1995) du Boston Collaborative Drug Surveillance Program a consisté à colliger pendant une période de 6 mois tous les effets secondaires des médicaments chez les 4031 sujets hospitalisés : - incidence de 6,1% à 10,9% ; - 41,7% d'entre elles étaient sévères et 1,2% responsables du décès du patient ; - 61,7% de ces réactions étaient imprévisibles, donc probablement d'origine allergique pour la plupart. La méta-analyse de Lazarou (1998) a porté sur 39 études prospectives américaines de 1966 à incidence de 6,7%. Une étude française Pouyanne (2000), conduite pendant 14 jours sur un échantillon représentatif d'hôpitaux universitaires et généraux, confirme ces données : jusqu'à 3,2% des patients ont été admis pour des effets secondaires aux médicaments. Etude de van der Hooft (2006) a analysé les admissions nationales hospitalières au Pays-Bas en 2001: - incidence 1,83% (12 249/ ). La revue de Kongkaew (2008) a repris 25 études prospectives publiées dans EMBASE et MEDLINE jusqu en aout 2007: - incidence de 0,16% à 15,7% avec médiane de 5,3% D après P. Demoly

6 Epidémiologie des hypersensibilités aux médicaments (2) 2. Mortalité Les réactions d'hypersensibilité aux médicaments représentent un risque potentiel de mise en jeu du pronostic vital. Certaines études ont essayé de chiffrer la mortalité par effet secondaire des médicaments : La méta-analyse de Lazarou (1998) retrouve chez les hospitalisés, 0,32% de décès consécutifs à une prise médicamenteuse (soit décès estimés en 1994 aux Etats Unis, soit encore la 4 ème cause de décès dans ce pays). Le taux de réactions allergiques n'a pas été évalué mais a été estimé, toutes réactions confondues, à 23,8%. Etude de van der Hooft (2006) mentionne 734 décès sur soit une mortalité de 6%. Les décès par hypersensibilité allergique médicamenteuse sont dus tout d'abord au choc anaphylactique; viennent ensuite certaines toxidermies telles que le syndrome de Lyell (30% de mortalité), le syndrome de Stevens-Johnson (5%), les syndromes d'hypersensibilité (10%). D après P. Demoly

7 Facteurs favorisant les réactions d hypersensibilité aux médicaments (1) 1. Facteurs liés à l hôte Age : enfants sont moins atteints que les adultes, van der Hooft (2006), 0.8% ds groupe <18 ans et 3.2% ds groupe >80 ans, Kongkaew (2008) 4.1% pour les enfants versus % pour les adultes. Sexe : les études (Haddi 1990, van der Hooft 2006), démontrent que les femmes sont 2 fois plus atteintes que les hommes (65 à 70% contre 30 à 35%). Atopie : elle ne serait pas un facteur favorisant Haddi (1990), cependant les réactions seraient plus sévères chez ces sujets. Il est cependant reconnu que pour certains médicaments ou produits (chymopapaïne, latex, oxyde d éthylène) l'atopie est un terrain favorisant. Autres prédispositions génétiques : - Haplotypes HLA particuliers ex. pour abacavir (B57, DR7 DQ3); - Phénotype acétyleur lent favorise les réactions au procaïnamide ou aux sulfamides ; - Contrôle génétique des cytochromes P450, des N-acétyl-transférases et des glutathion S- transférases Certaines maladies : - les sujets porteurs de lupus souffriraient 2 à 5 fois plus de réactions, principalement cutanées, aux β-lactamines, aux sulfamides et à l'érythromycine ; - les patients VIH+ présentent davantage de réactions cutanées aux médicaments (10 à 50 fois plus en ce qui concerne le sulfaméthoxazole) ; - les sujets atteints d'une mononucléose infectieuse présentent volontiers des éruptions cutanées lors de la prise de β-lactamines. D après P. Demoly

8 Facteurs favorisant les réactions d hypersensibilité aux médicaments (2) 2. Facteurs liés aux médicaments poids moléculaire supérieur à 1000 daltons Les substances de faible poids moléculaire doivent se comporter comme des haptènes et se conjuguer à une protéine porteuse (albumine plasmatique.). Certains de ces haptènes sont directement sensibilisants (pénicillines), d'autres ont besoin d'être modifiés par une réaction, enzymatique ou non, pour devenir sensibilisants (sulfaméthoxazole). Modalités d'administration : - les administrations intermittentes et répétées sont plus sensibilisantes qu'un traitement ininterrompu (insuline, pénicilline.) ; - toutes les voies d'administration sont immunogènes : la voie intramusculaire est la plus sensibilisante devant la voie intraveineuse, les voies percutanée, vésicale et orale ; cependant, les voies topiques peuvent également être très sensibilisantes; - l'administration concomitante de certaines substances peut favoriser la sensibilisation ou aggraver l'importance de la réaction chez un sujet sensibilisé (β bloquants). - Parfois le produit natif n'est pas responsable en lui-même mais par l'intermédiaire de ses métabolites, contaminants ou additifs (sulfites, tartrazine.). D après P. Demoly

9 Hypersensibilité médicamenteuse non allergique Réactions le plus souvent imprévisibles, mais peuvent parfois cependant évoquer un effet pharmacologique du médicament. Réactions très nombreuses et de mécanismes divers : Histaminolibération non spécifique : opiacés, produits de contraste iodés, certains curares, vancomycine ; Accumulation de bradykinine : les inhibiteurs de l enzyme de conversion peuvent être à l origine d urticaires, d angio-oedèmes parfois graves ; Activation du complément : par les produits de contraste iodés, la protamine ; Inhibition de la voie de dégradation par les cyclo-oxygénases de l acide arachidonique par l aspirine et les anti-inflammatoires non stéroïdiens: elle entraîne une augmentation de la synthèse des leucotriènes qui peuvent être responsables de la survenue de bronchospasme, de rhinite et d angio-oedème ; la physiopathologie des formes cutanées de cette intolérance est moins claire ; Libération de dioxyde de soufre (SO2) : bronchospasme lors de l administration de préparations contenant des sulfites ; Blocage des récepteurs β adrénergiques : les bêta-bloquants, même administrés par voie oculaire, sont un facteur de risque dans la survenue de réactions d'hypersensibilité non allergique. D'autre part, les béta-bloquants aggravent toute réaction d'hypersensibilité allergique ou non allergique et rendent difficile le traitement du choc par l'adrénaline. D après P. Demoly

10 Tableaux cliniques de l hypersensibilité allergique médicamenteuse (1) Les manifestations cliniques sont variées et exceptionnellement spécifiques. 1. Atteintes systémiques : Choc anaphylactique Maladie sérique Fièvre : elle peut accompagner ou non des manifestations telles qu un lupus induit ou une maladie sérique. 2. Atteintes pulmonaires : Bronchospasme Pneumopathies d hypersensibilité Syndrome de Löffler Poumons à éosinophiles 3. Atteintes cutanées : Les toxidermies sont les manifestations allergiques médicamenteuses le plus fréquemment retrouvées Urticaire et angioedème : ils représentent près de 25% des éruptions médicamenteuses. Exanthèmes maculo-papuleux Erythème pigmenté fixe: seule dermatose d étiologie exclusivement médicamenteuse. Eczémas de contact ou par réactogène interne. Réactions photoallergiques d aspects cliniques très variés (simple érythème, eczémas, éruptions érythémato-bulleuses) siégeant sur les zones photo-exposées mais pouvant déborder la zone d exposition solaire. Erythème polymorphe: atypique, syndrome de Stevens-Johnson, Syndrome de Lyell (nécrolyse épidermique gravissime, souvent mortelle). Vascularites : se manifestant le plus souvent par un purpura, parfois sous une forme plus complexe (périartérite noueuse notamment). D après P. Demoly

11 Tableaux cliniques de l hypersensibilité allergique médicamenteuse (2) 4. Atteintes hématologiques : Ces accidents ont pour caractéristiques de ne toucher qu une seule lignée et de guérir le plus souvent après éviction du médicament en cause ; ce sont des : Anémies hémolytiques. Thrombopénies, neutropénies. Agranulocytose. Hyperéosinophilie. 5. Autres atteintes : Néphrites interstitielles aiguës. Hépatites allergiques cytolytiques ou cholostatiques : elles sont souvent difficiles à différencier des accidents hépatotoxiques. Maladies de système : - Syndrome lupique «induit» : initialement décrit avec l hydralazine puis avec la procaïnamide ; il guérit en quelques semaines après l arrêt du médicament. - Fièvre ganglionnaire : atteinte pseudo-maligne du tissu lymphoïde ; elle est classiquement occasionnée par la phénylhydantoïne et la carbamazépine. Elle guérit habituellement après l arrêt du médicament. D après P. Demoly

12 Signes de gravité à rechercher rapidement devant toute allergie médicamenteuse Signes d alerte Rechercher Diagnostic en urgence Prurit palmoplantaire Chute tensionnelle Dysphonie Hypersialorrhée Décollement cutané bulles, signe de Nikolski éruption douloureuse érosions muqueuses Fièvre>40 EMP* très étendu (>60%) Infiltration du visage Polyadénopathies Purpura infiltré Nécrose cutanée Autres signes d anaphylaxie (urticaire/angiooedème Bilan hydro-électrolytique NFS, TGO-TGP Complications systémiques NFS (éosinophiles) TGO-TGP Créatinémie, protéinurie NFS (plaquettes) Complément Créatinémie, protéinurie Choc anaphylactique Œdème laryngé Syndromes de Lyell et de Stevens- Johnson DRESS (drug reaction with eosinophilia and systemic symptoms) Vascularite *EMP= Exanthème maculo-papuleux TGO =transaminase glutamique oxalo acétique TGP= transaminase glutamique pyruvique D après P. Demoly

13 Mécanismes des hypersensibilités allergiques médicamenteuses Classification de Gell et Coombs étendue Type de réponse immunitaire Caractéristiques physiopathologiques Signes cliniques Délai habituel d'apparition des symptômes après le début du traitement Type I IgE Activation des mastocytes et des basophiles Choc anaphylactique Œdème de Quincke Urticaire Bronchospasme De quelques minutes à 1 heure après la prise médicamenteuse Type II IgG et FcR* Cytotoxicité dépendant du FcR* Cytopénie 5 à 15 jours Type III IgG ou IgM et Complément ou FcR* Dépôts d'immuns complexes Maladie sérique Urticaire Vasculite 7-8 jours pour la maladie sérique 7-21 jours pour les vasculites Type IV a Th1 (IFN γ ) Activation des monocytes Eczéma 5 à 21 jours Type IV b Th2 (IL-5 et IL-4) Inflammation éosinophilique Exanthèmes maculopapuleux, bulleux 2-6 semaines pour le syndrome d'hypersensibilité médicamenteuse (DRESS) Type IV c Lymphocyte T cytotoxique (perforine, granzyme B, FasL)** Lyse des kératinocytes médiée par les lymphocytes TCD4- ou CD8- Exanthèmes maculopapuleux, bulleux et pustuleux Moins de 2 pour l'éryth rythème pigmenté fixe 7-21 jours pour les syndromes de Stevens-Johnson et de Lyell Type IV d Lymphocyte T (IL- 8/CXCL8) Recrutement et activation des neutrophiles Pustulose exanthématique aiguë généralisée Moins de 2 jours - *FcR : récepteur membranaire cellulaire pour les immunoglobulines - **perforine, granzyme B, FasL : éléments indispensables au déclenchement de l'apoptose cellulaire D après P. Demoly

14 Diagnostic de l hypersensibilité allergique médicamenteuse Le diagnostic est difficile. Les raisons de cette difficulté sont nombreuses : Mécanismes physiopathologiques variés et complexes, ils déterminent des tableaux cliniques différents qui imposent des tests diagnostiques appropriés. Degré de sensibilisation est en général modeste et nécessite donc des tests diagnostiques très sensibles. Substance médicamenteuse peut ne pas être directement allergisante (rôle des métabolites, des additifs, des contaminants éventuels) ou bien, sa responsabilité peut être imputée de façon abusive (responsabilité de la boisson ou de l aliment ingérés avec le médicament). Le nombre de tests diagnostiques disponibles est limité et leurs résultats sont parfois d une fiabilité discutable. L exploration allergologique peut être demandée des années après la survenue de l accident alors que la sensibilisation du patient s est atténuée ou a disparu spontanément. Quel que soit le tableau clinique provoqué, la démarche diagnostique de l allergie médicamenteuse est stéréotypée et commence toujours par une description précise de l accident; un interrogatoire minutieux et par l établissement des critères d imputabilité : - imputabilité intrinsèque par l interrogatoire, minutieux, policier, - imputabilité extrinsèque par une revue détaillée de la littérature. Parfois l anamnèse est très évocatrice, mais dans de nombreux cas elle ne conduit qu à soupçonner l origine allergique. D après P. Demoly

15 Diagnostic de l hypersensibilité allergique médicamenteuse 1. Les tests cutanés Tests cutanés à lecture immédiate : - Prick-tests puis, en cas de négativité, tests intradermiques. - Idéalement le médicament est utilisé sous sa forme injectable, des recommandations de concentrations donnant les meilleures sensibilités et spécificités ont été faites pour les β- lactamines et les curares. Tests cutanés à lecture retardée : - Les patch-tests sont utiles pour le diagnostic des eczémas de contact et leur intérêt est en cours d évaluation pour l exploration de certaines toxidermies comme les exanthèmes maculo-papuleux. Un test positif avec une bonne corrélation clinique est en faveur de l allergie médicamenteuse; Un test négatif ne peut conclure à une absence d allergie. 2. Les tests biologiques Les dosages des IgM et des IgG anti-médicaments cytopénies médicamenteuses, réactions plus ou moins évocatrices de maladie sérique; test de Coombs et un test d'hémolyse in vitro (anémies hémolytiques induites par les médicaments), un dosage du complément et la recherche de complexes immuns circulants peuvent théoriquement également être réalisés. Le dosage des IgE spécifiques Tests d activation cellulaire et dosages des médiateurs libérés Tests de prolifération et d activation lymphocytaires 3. Les tests de provocation ou réintroduction D après P. Demoly

16 Tests + Tests - Malades VP FN Non malades FP VN Se = VP / VP+FN Sp = VN / VN+FP VPP = VP / VP+FP VPN = VN / VN+FN VPP = p x Se p x Se + (1-p)(1 p)(1-sp) Théorème de Bayes VPN = (1- p)sp (1-p)Sp + p(1-se)

17 Hypersensibilité curares Pancuronium Etudes GERAP entre 1 er janvier 1997 et 31 décembre 2004 (2516 patients) HSI non IgE médiée diagnostiquée dans 27.7% des cas HSI IgE 72.2%, incidence de 1 pour 10 à anesthésies Curares : 58%, incidence 1/6500 anésthésies en France (Sux:33.4, Rocu:29.3, Atra:19.3, Vecu:10.2, Pancu:3.6, Miva:2.5, Cisatra:1.7) Latex : 19.7% AB : 12.9% Morphiniques : 1.7%

18 IgE Spécifiques curares Développement d un RIA (Guilloux, JACI 1992) utilisant le para aminophenylphosphoryl-choline (PAPPC-RIA ). OH -CH 2 -NH-(O)-O-P-O-CH 2 -CH 2 -N + -(CH 3 ) 3 O- Technique 50 µl l de sérum s + gel PAPPC, incubation 3 h à température ambiante, rinçages tampon PBS-Tween, 50 µl l anti- IgE marqué à l'iode 125, incubation une nuit, rincages et comptage (%B/T)

19 Sensitivity (>0.8) PAPPC-RIA Caractéristiques du PAPPC-RIA Sensitivity (>1.1) PAPPC-RIA Specificity Specificity PAPPC-RIA Seuil 0.8 % B/T n = 537 Seuil 1.1 % B/T n = 537 Seuil 0.8 % B/T n = 93 Seuil 1.1 % B/T n = 93 p1 p2 p1 p2 p1 p2 p1 p2 Sensibilité Spécificité VPP VPN p1 = prévalence dans la population étudiée : (83/537); consultation Allergo Anesthésie CHU-HEH p2 = prévalence estimée dans la population Française anesthésiée : (1/6500 x 0.62) Guilloux, Anesthésie et Allergie 2004

20 IgE curares HO Auteurs Nombre patients Sensibilité % Spécificité % VPP/VPN % Techniques O H NCH 3 Guéant et al Allergy RAST Suxa SAQ-RIA HO Morphine Guilloux et al J Allergy Clin Immunol /98 RAST Suxa PAPPC-RIA Morphine-RIA Guilloux et al Allergie et Anesthésie, John Libbey Eurotext /97 77/97 PAPPC-RIA Florvaag et al Acta Anaesthesiol Scand *-99.6** 90*-95** 69-93/ /93-96 CAP suxa CAP Morphine Fisher et al Aneaesth Intensive Care /84 100/66 Morphine-RIA NMBDs-RIA *Contrôles atopiques **donneurs de sang 6 ème enquête GERAP( ) 224 dosages /306 patients IgEs cas (78.6%) Chez 5 patients IgE + avec TC - 7 ème enquête GERAP ( ) 193 dosages / 271 patients IgEs cas (86.5%)

21 Intérêt diagnostique du dosage des IgEs curares Permet de confirmer le type du mécanisme responsable. Cependant la présence d IgE spécifiques dans le sérum n implique pas nécessairement qu ils soient responsables de la libération de médiateurs lors de l administration du myorelaxants. L incidence des sensibilisations est bien supérieure à la prévalence des accidents aux curares; Etude de Porri et col (Clin Exp Allergy 1999) 9.3% chez des patients consultant centre de santé Etude de Florvaag (Acta Anaesthesiol Scand 2005) en Norvège, 10% sensibilisation chez atopique, 5% chez donneurs de sang Le dosage des IgEs ne doit pas être réalisé à titre prédictif dans la population générale (très faible VPP due à la très faible prévalence des accidents aux curares). Leurs négativités permet avec des bonnes VPN d éliminer ces molécules comme cause d anaphylaxie peranésthésique.

22 Table I. The distribution of IgE antibodies (IgE Ab), in parenthesis in percent of positive, to suxamethonium (SUX), morphine (MOR) and pholcodine (PHO) among serum samples from Norwegian patients. The 3 different samples are a group with an anaphylactic reaction considered to be due to NMBA (n=65; Anaphylactics ), consecutive sera from high IgE antibody responder patients (n=301; Allergics ; no samples were available for analyses with PHO) and from healthy blood donors (n=500; Donors ). IgE Ab SUX MOR PHO range ku/l Anaphyl - Anaphyl - Anaphyl - Actics Allergics Donors actics Allergics Donors actics Donors (36.0) (54.5) (50) (13.6) (36.7) (64.0) (14.3) (37.9) > (44.0) (36.4) (50) (20.5) (36.7) (8.0) (23.8) (34.5) > (16.0) (9.1) (36.4) (13.3) (24.0) (23.8) (20.7) > (4.0) (27.3) (13.3) (4.0) (33.3) (10.3) > (2.4) 0 > (2.3) (2.4) 0 Sum (38.5) (3.7) (0.4) (67.7) (10.0) (5.0) (64.6) (6.0) Swedish patients 0% 0/300 0% 0/500 E. Florvaag, S.G.O. Johansson, H. Öman, L. Venemalm, F. Degerbeck, T. Dybendal, M. Lundberg Acta Anaestesiol Scand 2005

23 HO O H NCH 3 Pholcodine stimulates a dramatic increase of IgE in IgE-sensitized individuals. A pilot study Florvaag et col. Allergy 2006 HO Morphine Etude précédente a montré relation entre consommation de pholcodine, prévalence d une sensibilisation IgE dépendante à la PHO, MOR et SUX et l anaphylaxie aux curares. Etude sur la production d IgEs d une exposition aux sirops contre la toux ou à des produits domestiques contenant des structures croisants avec PHO, MOR ou SUX. 4 patients, dont l auteur ayant des IgE PHO, MOR et SUX inclus dans protocole d exposition à la PHO ou aux produits domestiques 2 contrôles (1 atopique et 1 non atopique) Augmentation de 30 à 80 fois le taux d IgEs chez les sujets sensibilisés soumis à l exposition de la Pholcodine. Pas d effet de la codéine ou de la noscapine Pholcodine effet mitogène-like restreinte aux IgE? O N O HO O H NCH 3 Pholcodine

24 Figure 1. Concentrations of serum IgE and IgE antibodies before and 4 and 8 weeks after cough syrup exposure. Individual values shown as dots and median values shown as bars. Statistical significances of changes within group are tested by Wilcoxon sign rank test. Some comparisons within the guaifenesin group contained insufficient numbers of untied pairs for statistical calculations (<5, marked ). Harboe T et col. Allergy 2007 ;62 : Pholcodine exposure raises serum IgE in patients with previous anaphylaxis to NMBAs.

25 Tryptases Activation and secretion of α, β, and γ tryptases. Catalytically inactive protryptases in the endoplasmic reticulum (ER) follow regulated or constitutive secretory pathways. - β Tryptases processed by removal of the propeptide are assembled into catalytically active, heparin-stabilized tetramers and stored within the mast cell secretory granule, along with other preformed mediators. - γ Tryptases activated by propeptide removal remain membrane associated. -α Tryptases, which have a mutation preventing removal of the propeptide, are directly secreted, along with residual pro-β tryptase. On secretion, some mature β tryptases make their way to the bloodstream, where they are detected by tryptase immunoassays, along with secreted pro-α and pro-β tryptase. Caughey GH. J Allergy Clin Immunol. 2006

26 Intérêt du dosage de la tryptase Marqueur de réactions anaphylactiques Des concentrations élevées transitoirement Reflètent une activation mastocytaire (Fisher Br j Anaesth 1998; Payne, Anaesthesia 2004) mais tryptase n est pas en elle même la cause du choc (Gaughey JACI 2006). Des dosages séquentiels augmentent la sensibilité (73%) et la spécificité (98%) (Brown Emerg Med Ausralas 2004). Taux corrélés à la gravité de la réaction et à l hypotension (van der Linden JACI 1992) Valeurs médico-légale en cas d accident per-aneshésique Peuvent être un argument de diagnostic post mortem si dosages réalisés à l arrêt de la réanimation (Laroche IBS 1998; Petit Rev fr Allergol 1997) Marqueur de risque de réactions sévères Des concentrations basales élevées indiquent un risque accru de réactions sévères (Haeberli Clin Exp Allergy 2003) Marqueur dans la mastocytose et les troubles néoplasiques hématologiques Il serait particulièrement intéressant de disposer d un dosage spécifique de β mature tryptase dans le cas d anaphylaxie chez patient atteint de mastocytose (Florian Int Arch Allergy Immunol 2005)

27 Penni G Hypersensibilité aux béta-lactamines Les hypersensibilités à cette famille d AB représentent la cause la plus fréquente d allergie médicamenteuse (elles compliquent 0.7 à 10% des traitements par pénicillines). Tous les types de réactions immunologiques peuvent être induits: l hypersensibilité immédiate HSI IgE médiée est la forme la plus courante, viennent ensuite les HSR Etude Bousquet PJ 2007, 210 patients entre 1996 et 2004; 36.7 % urticaire, 19.1 % anaphylaxie sans choc, 17.6 % anaphylaxie avec choc, 19.1 EMP. La reconnaissance du noyau lactame autant que le reste de la molécule, notamment les chaines latérales, explique l hétérogénéité des réponses.

28 IgEs béta-lactamines Auteurs Nombre de patients Sensibilité % Sp % Technique Vega et col. Allergy allergiques à AX, bonne tolérance PG (TC AX+ dans 63 %) 41 RAST AX-PLL Romano et col. Allergy allergiques différentes pénicillines p TC tous + 63 (résultats pas = entre Urticaire et Anaphylaxie RAST BPO-PLL, AXO-PLL et AMPO-PLL Blanca et col. Allergy (TC+, AXO et/ou BPO et/ou MDM) 29 (TC+, AXO) 26 (TC-,, mais TPO+) 53, 68 (74%) (42%) CAP AXO (c6), BPO (c1) CAP AXO, BPO CAP AXO, BPO Torres MJ et al, Allergy 2001 Allergy patients 203 (70.0%) TC+ 38 (13.1%) TC- CAP+ 49 (16.9%) TC- CAP - CAP BPO (c1), CAP AXO (c6) Sanz et col. Clin Exp Allergy allergiques bétalactamines talactamines, TC tous + à au moins 1 déterminant d 37.9 (Comparé TAB; 50) Association des 2; (93.3) CAP c1, c2, c5, c6, c7 Torres et col. Clin Ex Allergy allergiques bétalactamines talactamines, A: TC +, CAP +/- (n= 53) B: TC -,, CAP + (n=10) C: TC -,, CAP -,, TPO + (n=7) (TAB 50.9) 44.3 (TAB 60) 48.6 (TAB 14) Association des 2; 65.7 TAB 91.3 CAP BPO (c1) CAP AXO (c6) RAST céfuroxime RAST céfaclor (c7) Gamboa et col J Invest Allergol Clin Immunol TC (allergiques peni G, AXO, AMP) A: CAP + (n=5) B: CAP -,, TPO + (n=12) C: CAP -,, 2 réactions r + (n=6) 21.7 (Comparé TAB; 39.1 CAST; 22.7) Association des 3; ( ) CAP c1, c2 CAP AXO (c6) CAP AMP (c5) Garcia-Aviles et col. J Invest Allergol Clin Immunol allergiques AX 7 allergiques peni G 6 céphalosporines c TC tous + à au moins 1 déterminant d 37.8 (comparé CAST; 47.7) 83.3 (83.3) CAP c1, c2 CAP AXO (c6) CAP AMP (c5) CAP céfaclor (c7) Fontaine C et al, Allergy (TC TPO +) 15 (TC +) 15 contrôles (TC- TPO -) 6.7 (0-25) 26.6 (0-50) 93.3 ( ) 16.7 ( ) CAP c1, c5, c6, c7 Mais attention beaucoup cephalosporines

29 Intérêt diagnostique des IgEs béta-lactamines Sensibilité varie En fonction des TC Si TC + (26.6 % pour Fontaine à 74% pour Blanca) Si TC (6.7% pour Fontaine à 42% pour Blanca) Dépend de la molécule en cause (moins performant pour céphalosporines) Dépend pour certains auteurs des signes cliniques Pour Fontaine, meilleur VPP en cas d anaphylaxie Pour Romano, pas de différence entre urticaire et anaphylaxie Pour tous les auteurs, globalement très bonne spécificit cificité de 85 à 100% Intérêt Diagnostic allergie médicamenteuse m difficile, aucun test n a n a une sensibilité suffisante (TC sensibilité environ 70%, Torres) ) d oùd l intérêt d associer d in vivo et in vitro. Pour médecin généraliste, dans situation clinique sérieuse VPP 100% (Fontaine 2007) Pour allergologue quand TC (ce qui peut représenter environ 30% cas, les IgEs peuvent être positive dans environ 7 à 20%, même 40% ce qui peut éviter réalisation TPO, Fontaine 2007, Torres 2001, 2002, Gamboa 2004, Blanca 2001)

30 Cytométrie en flux Principe: dénombrement et identification de chaque cellule au sein d une population de cellules en suspension, en fonction de sa taille et de son rapport nucléo-cytoplasmique Suspension cellulaire Défilement cellule par cellule (1500/sec) Monodispersée par un flux laminaire (gaine liquidienne) à vitesse constante Système d illumination Système de détection faisceaux laser Analyse de la dispersion par des photodiodes Capture de la fluorescence émise par des photomultiplicateurs après redirection et sélection des longueurs d ondes par des miroirs dichroiques et des filtres Absortion (taille, Forward Scatter channel) Diffusion (granulométrie, Side Scatter channel) Émission de fluorescence propre ou acquise (fluorochrome)

31 Caractéristiques des marqueurs d activation des basophiles CD63 CD203c Synonym Gp53 (LAMP-3) E-NPP3 Family Tetraspanins NPPs Resting basophils Barely detectable Constitutively expressed IgE-activated cells Sensitive to IL-3 priming Upregulation maximum 25 to 30 min. Expressed at high density Bimodal expression* Associated with mediator release No Upregulation maximum 10 to 20 min. Expression less prominent Unimodal expression** Not associated with mediator release Yes LAMP; lysosyme-associated membrane protein E-NPP; phyrophosphatase/phosphodiesterase agissant sur les ectonucleotides *Expression only on a subpopulation of cell **Expression in almost all cells

32 Marqueurs d activation des basophiles (TAB) myorelaxants Auteurs Patients Sensibilité % Spécificité % Techniques Abuaf et al J Allergy Clin Immunol NMBDs 29 contrôles CD63 (Sgt)* Monneret et al Clin Immunol NMBDs contrôles CD63 (Sgt) Sudheer et al Anaeshesia NMBDs 10 contrôles 79/36/ CD63 /CD203, HL (Sgt) Kvedariene et al Allergy NMBDs 40 contrôles atopiques 5 contrôles NA * *si accident <3 ans 93.3 CD63 (Sgt) Ebo et al Allergy Rocuronium 8 contrôles CD63 (Sgt) *Sgt: sang total

33 Marqueurs d activation des basophiles (TAB), TLLeucotriènes (CAST): béta-lactamines Auteurs Patients Sensibilité % Spécificité % Techniques Sanz et al Clin Exp Allergy 2002 Torres et al Clin Exp Allergy béta-lactamines (TC+ à au moins 1 béta-lactamine) 30 contrôles tolérants BL (TC-, TP-) 70 A: TC+, CAP+/- (n=53) B: TC-, CAP+ (n=10) C: TC-, CAP-, TPO+ (n=7) 40 contrôles BL (TC-, TP-) Si prévalence 3%; VPP=19% VPN=98% 91 Association IgEs et TAB Sen : 66 % CD63 (Leuco) CAP (#ns) Gp53 (Sgt) CAP (#ns) Association IgEs et TAB Sen : 65 % Arnoux et al JACI contrôles CD63 (Sgt) Gamboa et al J Invest Allergol Clin Immunol avec TC (A:IgEs+, B;IgEs TPO+, C:IgEs et au moins 2 épisodes +) 30 contrôles tolérants BL (TC-, TP-) (ns) 22 (ns) CD63 (Leuco) CAST CAP Kvedariene et al Allergy Clin Immunol Int 2005 (cité par de Weck 2008) Garcia-Aviles et al J Invest Allergol Clin Immunol contrôles 67 (TC+ à au moins 1 béta-lactamine) dont 54 AX, 7 Peni G et 6 céphalo 30 contrôles tolérants BL (TC-, TP-) CD63 (Sgt) CAST CAP Association IgEs, TAB et CAP Sen: 61 % Erdmann et al Hautarzt 2005 (cité par de Weck 2008) 20? contrôles 35 nd CD63 (Sgt) Sanz et al Eur Ann Allergy Clin Immunol 2005 Abuaf et al Clin Exp Allergy béta-lactamines 69 TC+ à au moins 1 BL 23 TC (5 CAP+ 18 CAP-/TP+) 30 contrôles tolérants BL (TC-, TP-) 27 AX 20 contrôles dont 6 NIR AX / Faible Sen peut être du au fait que seul AX testé CD63 (Leuco) CAST CAP CD203/CD63 De Weck et al J Invest Allergol Clin Immunol Étude multicentrique (10 centres) 81 contrôles (tolérants BL dt 54 TP-) Qd TC- 37%, 28% Association CAST et TAB Sen: 64 % Flow-Cast CD63 CAST CAP (Leuco)

34 Algorithme de décision pour allergie béta-lactamines Clinical history and blood samples Prick with BPO/MDM/culprit drug - Intradermal BPO/MDM/culprit drug In vitro test - In vitro test DPT with culprit drug - Non Allergic Allergic Repeat evaluation in 2-4 weeks Torres et col. ENDA et EAACI, Allergy 2003, Short algorithm

35 Marqueurs d activation des basophiles (TAB), TLLeucotriènes (CAST) : AINS Auteurs Patients Sensibilité % Sp % Techniques Gamboa et al Allergy 2003 Gamboa et al Clin Exp Allergy 2004 Sanz et al Int Arch Allergy Immunol 2005 Kvedariene et al Allergy Clin Immunol Int 2005 (cité par de Weck 2008) Erdmann et al Hautarzt 2005 (cité par de Weck 2008) 26 metamizol HSI selective 30 contrôles 60 ASA, Para, et AINS HSI 30 contrôles 60 aspirine et/ou AINS 30 contrôles contrôles 20# AINS? contrôles BAT + CAST =76% 43.3 ASA (ASA + Diclo =58.3) 11.7 Para 15 Metamizol 43.3 Diclo 54.8 Naproxen Aspirine Paracétamol Métamizol Diclofenac Naproxen TAB CD63 90 CAST 100 (93.3) TAB CD buffy coat TAB CD63 CAST CD63 30 nd CD63 De Weck et al J Invest Allergol Clin Immunol (11 centres) 136 contrôles ASA, Diclofenac, Naproxen 57% + à de multiple AINS 16% totalement 27% + à 1 seul AINS TAB (leuco ou buffy coat) CAST Malbran et al Clin Exp Immunol diclofenac HSI 12 contrôles normaux 1+/14 avec 1µg/ml 1+/13 avec 10µg/ml CD63sgt Gomez et al Clin Exp Allergy pyrazolones (TC+ ou au moins 2 épisodes +) HSI selective 56 contrôles, tolérants avec TP- 55, si TC + 86, si TC TAB CD63 sgt Rodriguez-Trabado et al Allergy Asthma Proc HSI AINS 29 contrôles TAB CD63 sgt

36 Intérêt diagnostique du BAT et du dosages des leucotriènes Pour curares: sensibilité égale ou supérieure à celle des IgEs (dépendrait du délai entre accident et test; Kvedariene 2006). Peut permettre d accéder aux réactivités croisées, ce qui n est pas possible avec les IgEs. Chez patients allergiques aux bétalactames, BAT meilleur valeur diagnostique que CAP (40-50% versus 30-40%) Test de libération des sulfidoleucotriènes semble le moins performant. Mais différences dans techniques CD63 ou CD203 avec ou sans Il3, concentration médicaments peut varier d un facteur 10 à 1000, Préparation des cellules, leucocytes, buffy coat ou sang total, Différences dans nombre de molécules testées Différents délais entre réactions et tests.

37 Négativation IgEs et TAB Comparison of radioallergosorbent test and basophil activation test survival analysis during a follow-up period of 4 years. Fernandez TD et al. Allergy 2009

38 Mise en évidence de LyT spécifiques mémoires du médicament Test de transformation lymphoblastique Utilisation de thymidine tritiée Mesure globale de la prolifération cellulaire incluant la prolifération de toutes les cellules et notamment les LyT et LyB. Mesure de la prolifération par incorporation du CFSE* fluorescent Utilisation de la décroissance de la fluorescence en fonction de la division cellulaire Permet de caractériser le phénotype des cellules proliférantes en couplant avec d autres marqueurs membranaires en utilisant la cytométrie en flux. Elispot IFN-γ *Carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester se fixe aux protéines cytoplasmiques

39 Elispot Figure 1. Standardization of the penicillin-specific IFN-γ ELISPOT assay. (A) Purified PBMC (5 105 in 100 µl) from a nonallergic control individual (a) and from an amox- DTH patient (b,c) were cultured for 24 h with 1 mg/ml amox (a,b) or medium alone (c) in 96 well ELISPOT plates. The figure shows plate wells in which each spot represents an IFN-γ secreting cell. The results are expressed as the mean number of IFN-γ SFC/106 PBMC in triplicate wells. From Roziere Allergy 2009

40 TTL et Elispot Figure 2. Analysis of amoxspecific T cells using the LTT and the IFN-γ ELISPOT assays. Peripheral blood mononuclear cells from amox-dth, amox-tolerant and amox-ihs patients were cultured in the presence of either amox or the control antibiotic ceftriaxon in two parallel experiments for LTT (A) and ELISPOT (B) assays. From Roziere Allergy 2009

41 Figure 3. Correlation between the proliferative response of PBMC (LTT) and the numbers of amox-specific T cells (ELISPOT). Comparison of the stimulation index in the LTT assay to the frequency of IFN-γ SFC in the ELISPOT assay showed a partial but positive correlation (R = 0.54; Pearson linear correlation coefficient) with a two-tailed P-value of

42 Tests cellulaires : LTT et IFN-gamma ELISPOT Auteurs Patients Sen % Sp % Technique Nyfeler et al Clin Exp Allergy (dont 31% peni) A:100 (p>0.9) (78% peni) D:102 (p<0.1) (75% AINS) B+C:721 (0.1<p<0.9) 78 (74.4) LTT Luque et al Allergy bétab ta-lactamines 31IR (TC+77%, RAST+ 71%) 19 NIR (IDR+37%,( RAST + 0%) 28 contrôles TC- RAST LTT Meilleur valeur diagnostique que IDR en cas NIR* Délais + >10 ans Schnyder et al Clin Exp Allergy NIR peni ou Amox (Patch + 75%) 8 contrôles LTT Sachs et al Clin Exp Allergy (patch test + 55%) LTT, LTT + ELISA IL-5 Rozieres et al Allergies aux médicaments. Tests immunobiologiques JLEurotext Amox 22 NIR (patch tests +) 11 NIR (patch tests -)) TPO 15 contrôles IR LTT ELISPOT IFN-gamma Khalil et al Eur Cytokine Netw Amox 12 contrôles ELISA cytokines IL-2, 5 IFN-gamma *Confirmation par Padial (clin Exp Allergy 2008) des mauvaises sensibilités TC (9%) pour NIR

43 Intérêt diagnostique du LTT et de l ELISPOT-cytokines Prolifération cellulaire est nécessaire pour la production d AC par lymphocyte B, elle n est donc pas spécifique de NIR. Sensibilité du LTT moyenne (de 60 à 75%), mais meilleur que celle des TC (9% à 38% de Haan Allergy 1986, Romano Inter Arch Allergy Immunol 2002, 54% en cas d exanthème maculo-papuleux aux aminopenicillines ) en cas de NIR. Spécificit cificité bonne (85 à 100%) Les cellules proliférant rant ne sont pas nécessairement n les cellules effectrices de la réaction. Amélioration récenter avec détection de différentes cytokines (soit par dosage dans les surnageant de culture, soit par des techniques ELISPOT) permettant d augmenter la sensibilité (90%) et d obtenir une analyse plus fine de la réponse immune. NIR différents mécanismes LT producteurs cytokines responsables inflammation intense LTh1 avec IFN-γ, TNF-α ; Type IVa LTh2 avec IL-5, IL-4, IL-13 ; Type IVb LT cytotoxiques détruisant cellules couche basale épidermique par voie perforines/granzymes ou Fas/Fas-Ligand ; IVc

44 Conclusion Le diagnostic de l hypersensibilité allergique médicamenteuse est un problème difficile qui est basé sur l histoire clinique, les TC et un nombre limité de tests in vitro validés par de grandes séries. La sensibilité de ces tests tant in vivo qu in vitro n est pas de 100% et le recours aux tests de provocation est parfois nécessaire. De nouveaux outils diagnostics sont développés, notamment dans les réactions retardés et semblent très prometteurs. Encore beaucoup de standardisation et de validation à faire.