TESTS ALLERGOLOGIQUES Du prick-test à la puce ISAC Jean-Marie Renaudin 1 Service d Allergologie, CH J Monnet EPINAL 2 Unité d Allergologie, et Pathologie de l Environnement, Nouvel Hôpital Civil STRASBOURG

Introduction (1) Un peu d histoire d : 1912 = scratch-test test avec des aliments par Schloss 1921 = test de transfert passif par Prausnitz et Küstner 1967 = découverte d des IgE par Ishizaka 1990 = développement d de techniques de biologie moléculaire appliquées.

Introduction (2) Stratégie de diagnostic : orientation clinique détection de réactivitr activité de type IgE : tests cutanés s (avec extraits allergéniques) dosages biologiques des IgE éviction ou tests d'introduction = causalité. tests réalistes tests cutanés tests de détection biologique d IgE réactivité

Introduction (3) Test idéal : sensible spécifique évaluant la sévérits rité de la maladie reproductible simple rapide peu coûteux. +++

Tests allergologiques (1) IgE sériques Prick-tests Provocation Diagnostic Simplicité +++ ++ - Sensibilité +++ +++ +++ Spécificité + ++ +++ Coûts ++ + +++++ Rancé et al JACI 2002;109(6):1027-33

Tests allergologiques (2) Signification? Test cutané sujet W sujet X sujet produit A 5 mm 5 mm contact produit A IgE anti-a IgE sériques allergie sujet Y sujet Z sensibilisation produit A 5 ku/l 5 ku/l allergie

Utilité de tests (1) 64 patients asthmatiques sensibilisés s au chat : 49 patients exposés s et 15 non exposés tests cutanés s (PT, IDR) et dosage IgE («( chat» e1, ImmunoCAP ) tests de provocation bronchique : positifs = 37 patients (42( %)% étude des performances des tests diagnostiques : analyse de la courbe ROC (receiver operating characteristics) ; IgE sp > IDR > PT. kui/l Se Sp VPP VPN 0.35 96 33 52 92 0.9 96 47 57 94 13 48 100 100 72 PT+e1 85 54 57 83 Analysis of skin testing and serum-specific immunoglobulin E to predict airway reactivity to cat allergens C Fernandez, R Cardenas, D Martin, M Garcimartin, S Romero, AG de la Camara, R Vives Clin Exp Allergy 2007, 391-399

Utilité de tests (2) 67 patients asthmatiques sensibilisés s au chien : tests cutanés s (PT) et dosage IgE («( chien» e2, ImmunoCAP ) tests de provocation bronchique : positifs = 30 patients (44.8( %)% étude des performances des tests diagnostiques : analyse de la courbe ROC IgE sp > PT. kui/l Se Sp VPP VPN 0.35 86 73 72 87 1.2 70 89 84 78 10.7 36 100 100 66 ROC Curve Analysis Of Serum-specific Ige Levels To Predict Airway Reactivity To Dog Allergens in Asthmatic Subjects. Matito A, Blanco S, Gajate P, Martín L, Vives R, Ortega C, et al. J Allergy Clin Immunol 2007;119(1 suppl):s82

Problématique (1) Interprétation clinique de positivité multiple de tests ("polysensibilisations )? un test positif à une source allergénique ne signifie pas que les IgE détectées soient secondaires à un processus de sensibilisation un test positif à une source allergénique ne signifie pas que les IgE détectées soient spécifiques de cette source = réaction croisée ou réactivité associée? 9

Problématique (2) Révolution culturelle en allergologie : passage de l investigation l de l IgE l réactivité avec des sources allergéniques naturelles au diagnostic par l analyse l des composants moléculaires ( component( component- resolved diagnosis ) ) de ces sources (Valenta, 1999). 10

Allergènes (1) Classification phylogénétique des sources Magnoliophyta allergéniques : Magnoliopsida Hamamelidae Rosidae Dilleniidae Fagales Juglandales Fabales Proteales Rosales Sapindales Lecythidales Fagaceae Juglandaceae Fabaceae Proteaceae Rosaceae Anacardiaceae Lecythidaceae Castanea sativa châtaigne Juglans regia noix Carya illinoinensis noix de Pécan Arachis hypogaea ARACHIDE Macadamia integrifolia noix de Macadamia Prunus dulcis amande Anacardium occidentale noix de Cajou Pistacia vera pistache Bertholletia excelsa noix du Brésil Betulaceae Corylus avellana noisette Burseraceae Canarium indicum noix de Nangaille 11

Allergènes (2) Malus domestica Protéines Glucides Lipides Vitamines Sels minéraux Polyphénols Autres Protéine 1 Protéine 2 Protéine 3 Protéine 4 4 allergènes identifiés s Mal d 1 à Mal d 4 IUIS nomenclature officielle 12

Allergènes (3) N ter Epitope séquentiel ou linéaire Epitope conformationnel continu C ter Epitope conformationnel discontinu MGLPKSFVSMSLLFFSTLLILSLAFNAKNLTQRTNDEVKAMYESWLIKYGKSYNSLG EWERRFEIFKETLRFIDEHNADTNRSYKVGLNQFADLTDEEFRSTYLGFTSGST 13 C Astier, Ensaia, Nancy

Allergènes (4) Classification selon utilité clinique : allergènes majeurs = reconnaissance par plus de 50 % des patients dans une pathologie donnée allergènes mineurs = reconnaissance inférieure à 50 %. Regroupement en familles moléculaires (spécifique d espd espèce ou réactivitr activité croisée).

Allergènes (5) Classification selon les familles moléculaires Identité/allergène Bet v 1 Mal d 1 Gly m 4 Api g 1 % séquences 100 56 47 39 % surface 100 71 60 47 Bet v 1 vs. Mal d 1 Bet v 1 vs. Gly m 4 Bet v 1 vs. Api g 1 D après Radauer, Allergy school bichenberg 2007

Allergènes (5) Bet v 1 Api g 1 Evolutionary biology of plant food allergens Radauer C, Breiteneder H JACI 2007, 518-525 16

Allergènes (6) Evolutionary biology of plant food allergens Radauer C, Breiteneder H JACI 2007, 518-525

Extraits allergéniques (1) Substances naturelles pour tests in vivo : contenu = molécules allergéniques et nonallergéniques IgE positivité non cliniquement pertinente : dénaturation par cuisson ou digestion, présence de déterminants carbohydrates (non significatifs). Bet v 1 18

Extraits allergéniques (2) Extraits commerciaux pour tests in vivo : problème des procédés d'extraction inopérants (protéines non hydrosolubles) Leduc V, Moneret-Vautrin DA, Allergy 2006 problème de standardisation selon les matières premières altération des protéines au cours des procédés de purification, et stockage. Ferrer A, Ann Allergy Asthma Immunol 2005 réglementation de commercialisation. 19

Extraits allergéniques (3) Extraits de sources allergéniques in vitro : mélange de protéines naturelles pouvant être glycosylées standardisation de réactivité par rapport à un pool de serum de référence

Extraits allergéniques (4) Extraits purifiés ou recombinés in vitro : si production recombinante des allergènes = extraits dépourvus d de glycosylation (pureté) standardisation (quantification, reproductibilité) enrichissement des extraits en composants allergéniques.

Principes des tests (1) Prick-tests : Cellule présentatrice d antigène Th2 B IL-4, IL-13 IgE Mastocyte Libération de médiateurs Allergène

Principes des tests (2) Prick-tests : 10 minutes plus tard 23

Principes des tests (3) Dosage d IgE d spécifique à une source allergénique :

Principes des tests (4) Préparation du sérum Incubation de l échantillon Révélation Lavage Durée: 3 hours Lecture Analyse des images Production d un rapport lavage Durée: 10 min.

Principes des tests (5)

Analyse des composants (1) Utilisation de plusieurs allergènes permet de couvrir le spectrotype des IgE spécifiques d une source allergénique. Exploration des sensibilisations par analyse des composants : profils géographiques (différentes populations) profil de sévérité selon les familles moléculaires (LTP, protéines de stockage) profil individuel. 27

Analyse des composants (2) Extrait bouleau = Bet v 1 = allergène majeur, PR 10, réactivité croisée e avec des PR 10 alimentaires Bet v 2 = allergène mineur, profiline, pan allergène Bet v 4 = allergène mineur, réaction r croisée e avec autres pollens abet v 6 = allergène mineur, réaction r croisée e avec rosacées (poire) et latex 28

Analyse des composants (3) PR 10 Ara h 8 Gly m 4 Api g 1.01 Pru p 1 Cor a 1 Mal d 1 Dau c 1 29

Concept de puce ISAC (1) 103 protéines allergéniques sur un même support (analyse simultanée) : 47 sources allergéniques 57 protéines recombinantes 46 protéines purifiées. 66 origine végétale 37 origine animale Présence de 2 types d allergènes : spécifiques de source (marqueurs) croisants. 30

40 35 30 25 20 15 10 5 0 Concept de puce ISAC (2) Sources allergéniques Allergènes 31 Acariens Aliments Animaux Allergènes professionnels Pollens Insectes Micro-organismes Venins

Indications de puce ISAC (1) Outil appliqué à la recherche : études épidémiologiques de spectrotypes d IgE réactivitr activité selon géographieg sur 23077 patients italiens = 42% + à Cup a 1 38% à Der f 2 ou Phl p 1) selon l âge l (enfants et adultes) étude d inhibition d d IgE d réactivitr activité. 32

Indications de puce ISAC (2) Outil appliqué au diagnostic : choc anaphylactique idiopathique? confirmation de l absence l d atopied polyallergies respiratoires et alimentaires : exploration de pathologies complexes avec nombreuses IgE réactivitr activité cutanée, nécessitant n la réalisation r de nombreux dosages unitaires d IgEd allergènes non disponibles en unitaire. 33

Indications de puce ISAC (3) Outil appliqué au diagnostic : dermatite atopique sévères s avec polysensibilisations multiples oesophagite à éosinophiles implication des sensibilisations? 34

Indications de puce ISAC (4) Outil appliqué au choix thérapeutique : détermination des allergènes spécifiques (marqueurs) et allergènes expliquant la réactivité croisée. r Bet v 1 + r Bet v 1 + r Bet v 1 - r Phl p 1+ r Phl p 1 + r Phl p 1 - r Bet v 2 - r Bet v 2 + r Bet v 2 + r Bet v 4 - r Bet v 4 + r Bet v 4 ± Elevée Discutable Faible r Phl p 5 + r Phl p 5 + r Phl p 5 r Phl p 7 - r Phl p 7 + r Phl p 7 + r Phl p 12 - r Phl p 12 + r Phl p 12 + Elevée Discutable Faible

Limites de puce ISAC (1) Coût t et absence de remboursement Résultats semi-quantitatifs Réactivités s croisées sans pertinence clinique Présence d allergd allergènes inopérants Absence de supériorit riorité au dosage unitaire (lait, œuf, poissons, noisette, arachide, etc) Problème des sources allergéniques complexes (latex) 36

Limites de puce ISAC (2) Sources allergéniques insuffisamment représent sentées es : notamment alimentaires comme arachide,, sésame, same, fruits à coque, blé, œuf... Sources allergéniques manquantes : moisissures aliments = légumineuses, l fruits du groupe latex, sarrasin, moutarde, laits petits mammifères... 37

Cas clinique (1) Patient de 21 ans, rhinite intermittente, de mars à juillet ; oesophagite à éosinophiles : Prick-test Histamine 4 D. Pter 0 D. Far 0 chat 2 noisetier 3 aulne 6 bouleau 3 charme 3 chêne 3 Taille (mm) Prick-test Histamine 4 Frêne 6 Olivier 2 Cyprès 2 Graminées 15 Seigle 8 Plantain 6 Armoise 3 Ortie 3 Taille (mm) 38

Cas clinique (2) Prick-test Histamine 4 Lait 0 Œuf (B) 0 Boeuf 0 Blé 1,5 Gluten 0 Seigle 3 Soja 4 Lentille 12 Taille (mm) Prick-test Histamine 4 Noisette 5 Cajou 0 Arachide 4 Sésame 4 Pomme 2 Pêche 4 Abricot 2 Cerise 3 Taille (mm) 39

Cas clinique (3) Prick-test Histamine 4 Poire 2 Banane 6 Concombre 10 Raisin 10 Framboise 0 Banane 6 Lichi 4 Laitue 5 Taille (mm) Prick-test Histamine 4 Tournesol 2 Chou fleur 8 Aubergine 10 Sésame 4 Carotte 0 Céleri 0 Courgette 4 Oignon 0 Taille (mm) 40

Cas clinique (4) ImmunoCAP ISAC 41

Conclusions Part croissante de la biologie dans les tests allergologiques mais intérêt réel r des tests cutanés s aux sources allergéniques naturelles = rester vigilant et critique. Nécessité d adopter un raisonnement clinique par analyse de composant moléculaire dans le diagnostic des maladies allergiques (allergènes spécifiques = marqueurs / allergènes croisants) 42

Remerciements 43