Apports des biopsies bronchiques et du LBA dans l asthme sévère de l enfant J. de BLIC
Différents phénotypes d asthme sévère chez l enfant Persistance de symptômes sans obstruction bronchique Exacerbations Symptômes chroniques Obstruction bronchique persistante ± fixée Avec symptômes Sans symptômes
Inflammation et Remodelage Comment l évaluer? Que sait on de l inflammation et du remodeling? Que sait on des relations structures / fonctions / symptômes? Quelle est la précocité de ces phénomènes?
Outils disponibles Direct Invasif Indirect Non invasif Biopsie endobronchique LBA Sang : NFS (Eo), ECP Expectoration induite (Eo) NO exhalé Condensat exhalé Hyperréactivité bronchique TDM
Indications de la FB dans l asthme Indications cliniques Trouble de ventilation persistant, bronchorrhée Asthme sévère Dg différentiel : CE, Séquelle grave de virose, DBP, dyskinésie des cordes vocales Evaluation de l inflammation et du remodelage des VA Pas d indication pour recherche uniquement!
Tolérance de la FB chez l asthmatique Sous anesthésie générale (sevoflurane, propofol) Risques Désaturation Bronchospasme, laryngospasme Habituellement bien tolérée Prévention des effets secondaires : Nébulisation de β2agoniste avant l examen Bonne anesthésie locale des CV avec lidocaïne
Inflammation et Remodelage Comment évaluer? Que sait on de l inflammation et du remodeling? Que sait on des relations structures / fonctions / symptômes? Quelle est la précocité de ces phénomènes?
Evaluation de l inflammation : population Enfants avec asthme sévère Obstruction bronchique persistante (VEMS < 80%) Malgré traitement: 800 mcg/d BDP ou équivalent LABA Test aux corticoïdes négatif (modif VEMS <15% après 2 sem à 2 mg/k/j de prednisone) 2 groupes selon les symptômes; 13 (groupe S) symptômes persistants 15 (groupe PS) peu de symptômes de Blic J, JACI 2004
Caractéristiques des 28 enfants Symptomatiques Peu Symptomatiques p n 15 13 Sex ratio M/F 12/3 6/7 p=0.06 Age (a) 13.3 (.1-15).4 (9.6-12.5) =0.05 Age début (a) 1 (0.5-2) 1.5 (1-2) NS Durée de l asthme (a) 12.7 (9-14) 9.4 (8-.5) NS Nombre d exacerbation /an 0 (0-2) 5 (5-7) p <0.001 Durée de la CSI (a) 6 (3-9) 5 (4-7) NS Dose de CSI (mcg.j -1 ) 00 (800-00) 00 (800-00) NS VEMS (% prédit) 75 (69-77) 73 (65-76) NS DEM 25-75 (% prédit ) 48 (36-53) 48 (32-57) NS IgE totales(ku/l) 60 (19-93) 249 (1-722) NS TC ou RAST + (n) 11 NS de Blic J, JACI 2004
Formule cytologique du LBA % 35 p<0,05 ns ns ns 30 25 20 15 5 0 PS S PS S PS S PS S Lymphocytes Neutrophiles Eosinophiles C. Epithéliales
Compte de PNE et PMN intra épithéliaux Eosinophiles cell/mm 14 12 8 6 4 2 p< 0.05 0 90 80 70 60 50 40 30 20 Neutrophiles cell/mm p< 0.05 0 PS S 0 PS S de Blic J, JACI 2004
ECP and élastase neutrophilique dans le LBA ECP mg/ml 60 p< 0,01 ns Elastase ng/ml 1200 50 00 40 800 30 600 20 400 200 0 PS S PS S 0 de Blic J, JACI 2004
IL-4, IL-5 et IFNγ dans LBA IL-4 IL-5 2,6 2,4 2,2 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1.8.6.4 20 18 16 14 12 pg/ml PS ns ns S Dans les 2 groupes, l inflammation de type Th2 persiste entre les exacerbations 8 6 4 IFNγ 2 0 pg/ml 27,5 25 22,5 20 17,5 15 12,5 7,5 5 2,5 0 PS PS p= 0.03 S S IFNγ pourrait avoir un rôle modulateur dans la réponse inflammatoire locale de Blic J, JACI 2004
Relation PNE - eno - Symptômes Eoinophilic score (%) 0 r=0.67 p=0.001 1.0 0.1 FE NO (ppb) Corrélation plus forte chez les enfants symptomatiques persistants Payne et al, AJRCCM 2002
Inflammation dans l asthme léger à modéré 23 enfants (4-13 ans) - 9 asthme léger/modéré (A) - 6 atopique sans asthme (ANA) - 8 contrôles (C) FB avec LBA et BB PNE chez A et ANA vs C Pas de différence pour PNE entre A et ANA corrélation positive PNE / symptômes Barbato A, AJRCCM 2003
Enumération des mastocytes par anti-cd117 (c-kit) marquant récepteur transmembranaire tyrosine kinase x5 x20 80 70 60 50 40 30 20 0 - MC biopsie ckit/mm 2 MC ASM ckit/mm 2 MC biopsie Giemsa/mm 2 x40
Mastocytes et asthme sévère p=0.003 p=0.005 mastocytes ckit/mm2 80 70 60 50 40 mastocytes ASM/mm2 50 45 40 35 30 25 30 20 20 15 5 0 0 Symptomatique Peu symptomatique Symptomatique Peu symptomatique Surface biopsie Muscle lisse (ASM)
Mastocytes et asthme sévère Le nombre de mastocytes sur les biopsies et sur les ASM est corrélé avec Le nombre annuel d exacerbations Le nombre de PNE sous muqueux L épaisseur de la MB (mais pas surface ASM, structures vasculaires) Le taux de TNFα dans LBA Pas de différence entre Atopique et non atopique Obstruction bronchique ou non 80 70 60 50 40 30 20 Obs+ Obs- Obs+ Obs- 0 - biopsie ASM
Inflammation et Remodelage Comment évaluer? Que sait on de l inflammation et du remodeling? Que sait on des relations structures / fonctions / symptômes? Quelle est la précocité de ces phénomènes?
Principales anomalies associées au remodelage des VA 1. Fibrose sous épithéliale avec dépôt de collagène Epaississement de la membrane basale 2. Hypertrophie/hyperplasie du muscle lisse 3. Hyperplasie myofibroblastique 4. Angiogénèse 5. Hypertrophie des glandes à mucus
Epaississement de la MB 31 enfants avec asthme sévère Symptomatiques malgré CSI et LABA Test au corticoïdes 2 sem plus tard : FB avec BB RBM, PNE par AC anti MBP MB (µm) 15 5 0 Asthme Léger adulte Asthme sévère adulte Asthme enfant Contrôle adulte Contrôle enfant Epaisseur de la MB non corrélée à l âge, durée de l asthme, sévérité de l asthme, EFR Payne D, AJRCCM 2001
Epaississement de la MB 23 enfants (4-13 ans) - 9 asthme léger/modéré (A) - 6 atopique sans asthme (ANA) - 8 contrôle (C) FB avec LBA et BB Pas de différence pour RBM entre A et ANA Barbato A, AJRCCM 2003
Autres marqueurs du remodelage Barbato A, AJRCCM 2003
Remaniements structuraux et asthme sévère p=0.009 p=0.007 Hypertrophie ASM (surface) Surface ASM (%) 45 40 35 30 25 20 15 5 Pas d obstruction Obstruction Distance MB - ASM (µm) 0 90 80 70 60 50 40 30 20 0 - Pas d obstruction Obstruction Hypertrophie ASM (distance MB-ASM) p=0.03 p=0.0008 Hyperplasie myofibroblastique (MLCK) MLCK (nombre de cell positive /mm 2 ) 70 60 50 40 30 20 0 CD 31 (nombre de sections positives) 55 50 45 40 35 30 25 20 15 5 Angiogénèse (structure vasculairre CD31+) Pas d obstruction Obstruction Pas d obstruction Obstruction I. Tillie Leblond Allergy 2008
Angiogénèse et obstruction bronchique 40 35 30 CD 31 + (n) 25 20 15 5 30 40 50 60 70 80 90 0 1 VEMS (%) I. Tillie Leblond Allergy 2008
Muscle lisse et obstruction bronchique Surface ASM (%) 45 40 35 30 25 r =- 0.6 p=0.002 20 15 5 30 40 50 60 70 80 90 0 1 VEMS (%) distance RBM-ASM (µm) 0 90 80 70 60 50 40 30 20 0-30 40 50 60 70 80 90 0 1 r= 0.5 p=0.007 VEMS (%) I. Tillie Leblond Allergy 2008
Inflammation Persistante Remodelage Obstruction fixée? Facteurs Génétiques
Au cours de l asthme sévère de l enfant Les enfants symptomatiques Augmentation intra épithéliale des PNE et PMN Augmentation des MC et des MC dans le muscle Les enfants ayant une obstruction intercritique Epaississement MB (but non différent) Plus de ASM, plus de myofibroblastes, plus de structures vasculaires
Inflammation et Remodelage Comment évaluer? Que sait on de l inflammation et du remodeling? Que sait on des relations structures / fonctions / symptômes? Quelle est la précocité de ces phénomènes?
Les enfants symptomatiques ont une altération des EFR dès l âge de 16 129 nourrissons siffleurs suivis jusqu à 5 ans 300 p < 0,01 15 p < 0,001 V maxcrf (ml/s) 250 200 150 0 50 RVAs (hpa/l/s) 12 9 6 3 transitoires persistants 0 16 mois 0 5 ans Delacourt et al. AJRCCM 2001
Evolution des EFR Persistent Persistant Intermittent Asymptomatic Asymptomatique Delacourt C PLOSone 2007
Absence d épaississement de la MB 53 enfants de moins de 24 mois 16 obstruction réversible 22 obstruction non réversible 15 pas d obstruction Pas de différence entre les groupes Epaisseur MB Infiltration PNE Atopie RMB (µm).0 7.5 5.0 Saglani AJRCCM 2005 2.5 0.0 Atopique Non atopique
Remodeling et infiltration PNE avant 5 ans 40 enfants de 7-57 mois 16 siffleurs confirmés (CW) 14 siffleurs rapportés (RW) contrôles Bronchoscopie Epaisseur MB Infiltration PNE Pas de différence entre siffleurs atopiques et non atopiques pour épaisseur MB et infiltration PNE Saglani AJRCCM 2007
L évaluation de l inflammation et du remodelage est possible chez le nourrisson 11 mois Asthme chez sœur et père 1 er épisode 5 mois Exacerbation >1/mois Wheezing persistant malgré néb budesonide Rx X Nl TC DP 2mm EFR: Vmax FRC : 24%
Inflammation précoce
Remodeling précoce MB A S M Glande à mucus
Conclusions (1) Les différents phénotypes cliniques d asthme sévère sont probablement corrélés à des phénotypes "histologiques différents. Implications thérapeutiques??? Chez un enfant symptomatique avec inflammation sur les BB augmenter la pression trt anti-inflammatoire Chez un enfant peu symptomatique avec remodelage important l augmentation de la pression anti-inflammatoire peut être plus délétère que bénéfique Mais
Conclusions (2) Chez l enfant d âge préscolaire L épaississement de la MB et l infiltration PNE est présente chez l enfant d âge préscolaire. Ces modifications surviennent conjointement aux anomalies fonctionnelles L absence de relation avec l atopie suggère que le remodelage peut survenir parallèlement à l inflammation Il y a potentiellement une fenêtre d opportunité thérapeutique
Merci à Paris Sce Pneumologie Pierre Scheinmann Sabine Rioux Paris Sce d Anatomopathologie Lille Unité INSERM 774 Isabelle Tillie Leblond Philippe Gosset André Bernard Tonnel Francis Jaubert