Rejet du transplant cardiaque Classification des rejets selon l ISHLT

Rejet du transplant cardiaque Classification des rejets selon l ISHLT F Thivolet-Béjui L Chalabreysse D Meyronet Centre de Pathologie Est H.C.L. Lyon 03/04/2008 FTB

Intérêt de la biopsie endo-myocardique dans la transplantation cardiaque Rejet cardiaque aigu cellulaire +++ obligatoire après toute allogreffe aboutit à la nécrose ischémique du transplant détruit au 11 ème jour Rejet humoral Autres aspects parfois observés Complications indépendantes du rejet Complications infectieuses Syndromes lymphoprolifératifs Ischémiques/post opératoires/post biopsiques Rejet chronique (maladie coronaire du greffon) athérosclérose précoce accélérée post transplantation

Rejet cardiaque aigu Biopsie endomyocardique Suspecté par des signes cliniques, échographiques et ECG Afflux de cellules immunocompétentes du receveur dirigées contre les cellules parenchymateuses du donneur Infiltrat inflammatoire polymorphe 50% lymphocytes T CD3+, IL2+ 40 à 50 % de macrophages CD68+ Cellules NK Peu de lymphocytes B Lésion myocytaire et nécrose des cardiomyocytes : myolyse Signes du rejet humoral et détection de dépôts Ig, Cplt

Modalités techniques 03/04/2008 FTB

Echantillonnage Opérateur dépendant Voies d abord Jugulaire Fémorale Type de biotome et taille des différents fragments Recommandations IHLT 2004 3 fragments myocardiques au srict minimum contenant au moins 50% de myocarde de plus de 2 mm Standard = 4 fragments

Conditionnement Fixation : formol ou dérivé (AFA, Tamponné, Zinc) Durée courte possible (2 h) Cycle d inclusion en paraffine court possible (2 h) Possibilité congélation extemporanée Azote liquide Rejet humoral (Immunohistochimie) Examen sur plusieurs plans de coupe : 3 sections du bloc d inclusion sur 3 lames = 36 fragments à examiner

D32 echantillonage

Historique des classifications 03/04/2008 FTB

Avant 1980 Grande hétérogénéité des pratiques Classifications multiples rendant impossible les études multicentriques l établissement de recommandation thérapeutiques

1990 Margaret Billingham et al Rejet aigu cellulaire : 5 stades ou grades de sévérité variable grade 0 : pas de rejet grade 1 : rejet aigu léger Sous-type 1A (focal) et 1B (multifocal) grade 2 : rejet aigu modéré focal grade 3 : rejet aigu modéré multifocal et/ou diffus Sous type 3A et 3B grade 4 : rejet aigu sévère

Objectifs de la classification 2004 ISHLT Tenir compte de l évolution des connaissance sur le rejet à médiation humorale Tenir compte de l évolution des pratiques thérapeutiques et de l incidence des rejets Améliorer la reproductibilité dans certains cas problème de la myolyse (1A vs 3A) Signification clinique et reproductibilité dans le diagnostic du grade 2 Susan Stewart et al. Revision of the 1990 Working Formulation for the Standardization of Nomenclature in the Diagnosis of Heart Rejection J Heart Lung Transplant 2005;24:1710 20

2004 ISHLT Rejet aigu cellulaire : 4 stades ou grades de sévérité variable Grade 0R Grade 1R rejet léger Grade 2R rejet modéré Grade 3R rejet sévère Rejet humoral (AMR : Antibody Mediated Rejection) AMR 0 : pas de rejet humoral AMR 1: Signes de rejet humoral Rejet humoral Il n est plus nécessaire de typer l effet Quilty

Correspondance 1990-2004 1990 2004 Absence de rejet Grade 0 Grade 0R Rejet cellulaire léger Rejet modéré Rejet sévère Grade 1A Grade 1B Grade 2 Grade 3A Grade 3B Grade 4 Grade 1R Grade 2R Grade 3R Rejet humoral AMR 1

Rejet aigu cellulaire : aspects histopathologiques 03/04/2008 FTB

Absence de rejet aigu : grade 0R Pas d infiltrat inflammatoire lymphocytaire Pas de lésion myocytaire (myocyte damage) Rejet 0R (0)

Rejet aigu léger grade 1R Rejet léger ou de bas grade Infiltrat diffus ou focal, interstitiel et/ou périvasculaire fait de cellules mononuclées Au maximum un seul foyer avec lésion myocytaire : Myocytolyse Invasion partielle de la fibre myocardique par les lymphocytes Mort cellulaire

Rejet grade 1R : rejet aigu léger lymphocytes volumineux, en nombre réduit, autour des petits vaisseaux ou dans l interstitium, de façon focale avec peu de foyers, sur un ou plusieurs fragments biopsiés Rejet 1R (1A)

Rejet 1R (1A)

Rejet 1R (1B) Rejet 1R (1B)

Correspondance avec la classification de 1990 Rejet aigu léger de grade 1 2 sous types : 1A et 1B Rejet aigu focal ou diffus peu abondant sans lésion myocytaire, nécrose des cellules myocardiques (myolyse) Rejet aigu modéré focal de grade 2 un seul et unique foyer d infiltration lymphocytaire, bien limité, avec lymphocytes «agressifs» +/- PN éosinophiles, +/- lésions myocytaires (myolyse)

Rejet aigu modéré grade 2 R Rejet modéré ou de grade intermédiaire 2 ou + infiltrats cellulaires avec lésion myocytaire Myocytolyse Invasion partielle de la fibre myocardique par les lymphocytes Mort cellulaire Foyers répartis sur un ou plusieurs fragment biopsique Persistance de zones de myocarde saines

D13 Rejet rejet 2R IIIA (3A)

Correspondance avec la classification 1990 Rejet grade 3 sous type A Infiltrats inflammatoires formés de volumineux lymphocytes «activés» +/- Polynucléaires eosinophiles Infiltrats nombreux multifocaux Intervalles de myocarde sain Myolyse évidente

Rejet aigu sévère de grade 3R Rejet sévère ou de haut grade intermédiaire. Inflammation diffuse et polymorphe polynucléaires en plus de l infiltrat lymphocytaire Plusieurs foyers cellulaires avec lésion myocytaire Myocytolyse Invasion partielle de la fibre myocardique par les lymphocytes jusqu à effacement des fibres par l infiltrat Mort cellulaire Oedème Hémorragie

Infiltrat diffus D15 Rejet rejet 05/03/2008 IIIB 3R FTB (3B)

D15 rejet IIIB Rejet 3R (3B)

Correspondance dans la classification de 1990 Rejet grade 3 B : rejet aigu à la limite de la gravité Infiltrats inflammatoires agressive formée de lymphocytes volumineux, de PE et parfois de PN Inflammation diffuse sur plusieurs fragments Myolyse évidente Absence d hémorragie Rejet grade 4 : rejet aigu grave (sévère) Infiltrat inflammatoire polymorphe agressif (lymphocytes activés, PE, PN) Nécrose myocytaire importante Oedème, hémorragies, vascularite

Autres aspects histopathologiques Rejet persistant Rejet résolutif = grade 0 «guérison» resolved Rejet en voie de résolution = «en cours de guérison» resolving Grade 2 contesté = incidence de coupe d un Quilty effect Plasmocytes Fibrose Réseau de cellules dendritiques CD21 +

D19 05/03/2008 rejet resolutif FTB

Rejet humoral 03/04/2008 FTB

Critères histopathologiques du rejet humoral H.E.S. Gonflement des cellules endothéliales Vascularite, adhérence des macrophages Mise en évidence immunohistochimique de dépôts au niveau des capillaires de fragments de complément C1q, C3c, d immunoglobulines IgG, IgM et de fibrinogène

Complément C4d Fixation covalente de C4b avec les anticorps activés ou à la surface des cellules endothéliales Dégradation de C4b en C4c C4d : liaison covalente ; résiste à la surface des cellules endothéliales

Autres lésions histopathologiques observées 03/04/2008 FTB

Quilty effect infiltrats lymphocytaires très denses au niveau de l endocarde nodules nombreux touchant l endocarde des 2 ventricules lymphocytes B, plasmocytes, réseau de cellules dendritiques (CD21+) soit dans l endocarde soit dans l interstitium sous endocardique soit dans l épicarde (K+) soit dans l endocarde (CD31+) signification inconnue

D35 05/03/2008 quilty 2 FTB

D36 05/03/2008 quilty 3 FTB

D34 05/03/2008 quilty 1 FTB

Autres lésions histopathologiques non liées au rejet aigu Cicatrice de biopsie antérieure Lésions ischémiques péri opératoires Autres infiltrats cellulaires inflammatoires : myocardites infectieuses germes opportunistes type toxoplasmose et CMV Lymphomes malins et syndromes lymphoprolifératifs des transplantés Rejet chronique

D44 Cicatrice 05/03/2008 séquelle biopsie FTB

Pneumonie à CMV

Toxoplasmose myocardique Grocott

Lymphome D28 05/03/2008 lymphome malin FTB

Infection à Cytomégalovirus CMV Transmission à partir de donneurs séropositifs (50%); réactivation chez le receveur Diagnostic par: Virémie PCR CMV sérologie : faux positifs et faux négatifs Inclusions à CMV Grande taille, basophiles ou amphophiles, intranucléaires rares dans le myocarde, plus fréquentes dans d autres organes IHC et HIS

Pneumonie à CMV

Toxoplasmose Contamination à partir du donneur ou réactivation d une infection latente Exceptionnelle car traitement préventif par le Bactrim Cœur (myocardite), encéphale (encéphalite nécrosante), poumon (pneumonie) infiltrat inflammatoire mélangé et tachyzoites ou bradyzoites enkystés dans les myocytes Mise en évidence par PCR de l infection à toxoplasma dans les biopsies cardiaques

Toxoplasmose myocardique Grocott

05/03/2008 Pneumonie FTB à toxoplasme

05/03/2008 Grocott FTB

2.2. Lymphomes malins et Syndromes lymphoprolifératifs chez le transplanté Lymphoprolifération précoce conséquence d une immunodépression thérapeutique excessive Atteinte du greffon dans 25% A la suite d épisodes multiples de rejet aigu ou après retransplantation EBV + dans 80% des cas BEM = infiltrat polymorphe, plasmocytoide, polyclonal Pronostic bon

2.2. Lymphomes malins et Syndromes lymphoprolifératifs chez le transplanté 2. Lymphomes malins plus tardifs concernent les ganglions et les sites extraganglionnaires (SNC, TD, moëlle, foie, poumons) mais rarement le cœur transplanté EBV 20% des cas Lymphomes B agressifs avec réarrangement génique clonale des immunoglobulines Anti CD 20 Mortalité élevée

D28 05/03/2008 lymphome malin FTB

3. Rejet chronique ou maladie artérielle coronaire du transplant Complication majeure à long terme de la transplantation cardiaque Rarement diagnostic sur BEM mais sur pièce opératoire ou autopsie Angiographie = oblitération concentrique diffuse avec oblitération des vaisseaux distaux (40 % à 5 ans) BEM : endartérite proliférative = lésions prolifératives avec augmentation circonférentielle et longitudinale de l intima. LEI intacte Traitement : Angioplasties Retransplantation

Difficultés d interprétation des BEM 1. Choix du systèmes de référence 2. Echantillonnage insuffisant 3. Topographie des lésions 4. Quilty effect 5. Cicatrice des biopsies antérieures 6. Séquelles de lésions ischémiques périopératoires 7. Artéfacts histopathologiques 8. Transmission de l information

2. Echantillonnage insuffisant 4 fragments myocardiques de plus de 2 mm 3 sections du bloc d inclusion sur 3 lames = 36 fragments à examiner HES ou HE + trichrome de Masson Type de bioptome Opérateur dépendant

3. Topographie des lésions = les lésions péricardiques Prélèvements échelonnés le long du VD Epicarde (3/5) Tissu adipeux épicardique Revêtement mésothélial hyperplasique Branches coronaires de taille variable

D38 05/03/2008 lésion péricarde FTB

D39 05/03/2008 coronaire epicarde FTB

D40 05/03/2008 pericarde hyperpl mesoth FTB

7. Artéfacts histopathologiques Myolyse parfois difficile à reconnaître Bandes de contraction Oedème interstitiel Fibrose réticulée interstitielle corrélée plutôt avec la durée de la survie qu avec le rejet aigu

D42 05/03/2008 bandes de contraction FTB

5. Cicatrice de biopsies antérieures Traumatisme mécanique responsable d une nécrose myocytaire associée à une thrombose sur l endocarde Infiltrat cellulaire mixte pénétré et entouré de fibrose et contenant des macrophages et de l hémosidérine Absence de cellule myocytaire dans le granulome inflammatoire

D44 05/03/2008 séquelle biopsie FTB

D45 05/03/2008 cicatrice BEM FTB

6. Lésions ischémiques myocardiques péri-opératoires et leurs séquelles Nécrose ischémique myocytaire pendant 15 J à 3 semaines Topographie sous endocardique # nécrose de coagulation de l infarctus #«myolyse»du rejet aigu

Intérêt diagnostique des discordances histo-cliniques Lésions histopathologiques importantes mais état clinique conservé (état général,échographie, bonne fraction d éjection ) = argument pour une myocardite 2. Absence de lésion myocardique sur la BEM mais état clinique grave = lésion du péricarde ( hémopéricarde, hématome péricardique)

Transmission de l information à partir de quel stade faut-il traiter? transmission automatique dialogue entre le pathologiste et le clinicien aboutissant à des conclusions pratiques consensuelles

2/ Complications infectieuses 1ère cause de mortalité Agent pathogène = bactéries, virus, parasites et protozoaires Poumon, appareil urinaire et SNC Greffon cardiaque : infiltrat inflammatoire polymorphe difficile à distinguer de l infiltrat inflammatoire immunopathologique du rejet aigu prédominance des T (rejet) T4/T8 < 0 (infection virale)

D22 05/03/2008 myocardite ou rejet FTB

D23 05/03/2008 rejet ou myocardite FTB

243 biopsies endomyocardiques de 56 patients moins de 3 mois après la transplantation 4 biopsies fixées 1 biopsie congelée C4d, C1q, C3c, IgM, fibrin, IgG IF indirecte Résultats : dépôts de C4d dans les capillaires interstitiels C4d+++: coloration de tous les capillaires C4d ++ : coloration partielle C4d+ : coloration de quelques capillaires C4d - : absence de coloration