Soutenance mémoire
Épigénétique
L’épigénétique correspond à l’étude de mécanismes moléculaires qui modulentl’expression du patrimoine génétique en fonction du contexte, notamment environnemental. Plusieurs mécanismes épigénétiques ont été identifiés dans la physiopathologie de la PR, notamment la méthylation de l’ADN (souvent dans les régions promotrices), la méthylation ou l’acétylation des histones et l’expression de micro-ARNs. Les synoviocytes de patients atteints de PR, par rapport à ceux de sujets sains, se caractérisent principalement par une méthylation différente (hypo ou hyperméthylation) de gènes codant pour l’adhésion cellulaire, la régulation de la matrice synoviale, certaines fonctions du système immunitaire et les voies de signalisation. Plusieurs microARNs impliqués dans la physiopathologie de la PR ont aussi été rapportés, agissant notamment sur le cycle cellulaire et l’expression de chémokines ou cytokines (10).
Environnementaux
Tabac et autres polluants inhalés
L’exposition active à la fumée de cigarette constitue le risque environnemental le plus important associé à la PR. L’importance et la durée de l’exposition augmentent le risque, et, plus intéressant, ce risque ne diminue qu’après 10 ans d’arrêt suggérant, plus qu’une toxicité, un désordre immunologique persistant (11).
Toutefois, les mécanismes par lesquels le tabagisme est associé au risque de PR sont multiples et ne sont pas encore tous connus. Les différents constituants toxiques de la cigarette (arsenic, formaldéhyde, benzène, naphtalène, …) peuvent constituer une source importante de radicaux libres, capables d’induire un stress oxydatif chez l’individu. De plus, la cigarette module à long terme les réponses immunitaires innée et acquise. Enfin, la cigarette pourrait provoquer une réaction inflammatoire locale et favoriser l’expression des peptidylarginines désiminases (PAD), elles-mêmes capable d’augmenter la citrullination des protéines.
L’hypercitrullination locale pourrait participer à la rupture de tolérance immunitaire. Il en résulterait la production d’ACPA chez des sujets génétiquement prédisposés.
D’autres polluants inhalés semblent également favoriser le développement de la maladie. Il a été ainsi prouvé qu’une exposition professionnelle aux poussières de silice augmente le risque de PR. Une étude a notamment démontré l’effet synergique de l’exposition à la silice et au tabac dans le développement de la PR ACPA+ (13).
Microbiote
Le rôle du microbiote dans le développement de la PR a également fait l’objet de plusieurs études. Les bactéries jouent un rôle d’adjuvant qui soutient les phénomènes dysimmunitaires, soit directement (paroi des bactéries ou lipopolysaccharides) ou indirectement en modifiant l’environnement muqueux immunorégulateur.
Des données provenant de modèles animaux suggèrent le rôle du microbiome intestinal dans le développement de la PR (14). Chez l’homme, l’inflammation de la muqueuse orale, particulièrement la parodontite, est associée à un risque accru de développer une PR. Une des hypothèses proposées est que Porphyromonas gingivalis (une bactérie fréquemment retrouvée dans la parodontite) entraîne une citrullination aberrante et provoque une rupture de tolérance locale aux peptides citrullinés via l’expression endogène de PADI4, à l’origine de la production d’ACPA (15). Une autre étude a identifié Aggregatibacter actinomycetemcomitans comme responsable d’une hypercitrullination par le biais d’une toxine, la leukotoxin A, via les polynucléaires neutrophiles. Cette bactérie a été détectée au sein du microbiote de la sphère orale des patients atteints de PR et pourrait agir comme un élément déclencheur de la PR (16).
Enfin, une étude chinoise portant sur plus de 100 patients atteints de PR (dont une majorité de patients naïfs de traitement) et de sujets témoins a confirmé l’existence d’une dysbiose orale et intestinale au cours de la PR, caractérisée par une réduction de la diversité des espèces bactériennes (17).
Toutefois, les mécanismes exacts qui sous-tendent ces observations et leur importance restent à élucider.
Physiopathologie de la polyarthrite rhumatoïde
La PR est une maladie complexe et les mécanismes physiopathologiques mis en jeu sont multiples et varient en fonction du stade de la maladie : préclinique, précoce ou établi.
PR pré-clinique
Dans la majorité des cas, la PR se développe des années avant l’apparition des premiers signes et symptômes cliniques.
Les données actuelles suggèrent que l’origine de la maladie provient de l’intrication de facteurs environnementaux et de modifications épigénétiques chez un individu génétiquement prédisposé, conduisant à une rupture de la tolérance immunitaire et au déclenchement d’une réponse immune. L’exposition à un ou des facteurs de risque environnementaux induit des modifications post-traductionnelles (telle que la citrullination) de protéines / peptides intracellulaires ou matricielles (telles que la fibronectine, le collagène, le fibrinogène, l’énolase ou la vimentine) au niveau des muqueuses. Les protéines / peptides ayant subi ces modifications posttraductionnelles se lient alors aux protéines du complexe d’histocompatibilité (CMH), notamment celles porteuses de l’épitope partagé, conduisant à la présentation d’antigènes aux lymphocytes T.
L’interaction entre les lymphocytes T activés et les lymphocytes B via les molécules de co-stimulation (CD40/CD40L) va être à l’origine de la différenciation des lymphocytes B en plasmocytes. Ces plasmocytes vont être à l’origine de la production d’auto-anticorps (auto-Ac) dont les ACPA et les FR. La présence d’auto-Ac n’est pas suffisante pour provoquer une synovite.
Un second signal lié à différents mécanismes tels que la formation de complexes immuns, l’activation du complément ou des lésions micro-vasculaires est probablement nécessaire pour initier une synovite clinique caractérisée par une perméabilité vasculaire accrue et un afflux de cellules inflammatoires au sein de la synoviale (20).
PR précoce vers un stade établi
Une synoviale saine est une membrane constituée d’une couche intimale composée de synoviocytes macrophagiques et de synoviocytes fibroblastiques (fibroblast-like synoviocytes ou FLS) et d’une couche sous-intimale composée de fibroblastes, d’adipocytes, de vaisseaux sanguins et de cellules immunitaires. L’intima n’est pas une barrière imperméable car elle est dépourvue de membrane basale et de jonctions serrées. Elle permet un transfert relativement libre de cellules et de protéines vers le liquide synovial.
L’activation du système immun au cours de la PR va entrainer une infiltration de cellules immunitaires au sein de la synoviale, aboutissant au développement d’une synovite. La composition cellulaire de la synovite comprend d’une part, des cellules de l’immunité innée, avec les monocytes, les macrophages, les cellules dendritiques, les mastocytes et d’autre part, des cellules participant à l’immunité acquise, comme les lymphocytes T (lymphocytes T helper 1 et 17), les lymphocytes B, les plasmocytes.
Lésions cartilagineuses
En condition physiologique, le cartilage possède des capacités de régénération limitées. Son remodelage ne fait intervenir qu’un type cellulaire, les chondrocytes, qui réalisent à la fois la synthèse de la matrice cartilagineuse et sa dégradation. Au cours de la PR, la synthèse de MMP par les FLS (en particulier MMP-1, 3, 8, 13, 14 et 16) favorise le désassemblage du réseau de collagène de type II, directement responsable du dysfonctionnement biomécanique du cartilage. D’autres enzymes de la matrice telles que ADAMTS 5 dégradent l’aggrécane (un protéoglycane majeur de la matrice cartilagineuse) et diminuent ainsi davantage l’intégrité du cartilage.
Par ailleurs, l’action du réseau des cytokines synoviales conduit à l’apoptose des chondrocytes.
Ces processus conduisent finalement à la destruction du cartilage articulaire (9).
Destruction osseuse
La destruction osseuse survient rapidement (touchant 80% des patients dans l’année suivant le diagnostic) et est associée à l’inflammation prolongée au cours de la PR.
Cette destruction osseuse est en grande partie due à la maturation et à l’activation des ostéoclastes par l’activateur du récepteur du ligand du facteur nucléaire κB (RANKL) produit par les lymphocytes T. Le TNF, l’IL-1, et l’IL-6 produits par les macrophages synoviaux et les FLS amplifient la différenciation et l’activation des ostéoclastes.
Il a également été suggéré que les ACPA interagissent avec les peptides citrullinés (telle que la vimentine citrullinée) exprimés par les ostéoclastes et les précurseurs des ostéoclastes, conduisant à la maturation et à l’activation des ostéoclastes.
Une fois activés, les ostéoclastes dégradent la matrice osseuse minéralisée conduisant à des érosions osseuses (9,20).
Définition des items des critères de classification ACR/EULAR 2010
Articulations atteintes
L’atteinte articulaire, telle qu’utilisée pour le calcul du score, diffère de la définition de la synovite clinique, condition indispensable à l’application des critères de classification. Elle se réfère ici à toute articulation gonflée ou douloureuse constatée à l’examen clinique, le jour de l’évaluation. Les articulations interphalangiennes distales, la première métatarsophalangienne ainsi que la première carpométacarpienne ne doivent pas être considérées. L’atteinte articulaire peut être définie cliniquement ou par technique d’imagerie (échographie, IRM). Le terme « petites articulations » se réfère aux MCP, IPP, deuxième à cinquième MTP et aux poignets. Les « grandes articulations » incluent les épaules, les coudes, les hanches, les genoux et les chevilles.
Sérologie
La positivité du FR ou des ACPA est prise en compte de la même manière. La positivité du FR ou des ACPA est cotée deux points pour un titre faible et trois points pour un titre élevé (défini comme supérieur à trois fois le seuil de positivité retenu par les laboratoires). Les données des études ont effectivement montré que les titres élevés de FR et d’ACPA sont associés à un diagnostic plus fréquent de PR (27).
La prise en compte de la présence d’ACPA et du titre des auto-Ac (FR et ACPA) est une nouveauté par rapport aux critères ACR 1987.
Performances des critères de classification ACR/EULAR 2010
De nombreuses études de validation des critères ACR/EULAR 2010 en tant que critères de classification ont été publiées. Toutefois, en l’absence de « gold standard » pour porter le diagnostic de PR, il n’y a pas de paramètre de référence unique qui permette de valider les critères. Initialement, l’instauration d’un traitement par méthotrexate a été choisi en tant que paramètre de référence, en tant que substitut au diagnostic de PR. Ce paramètre est pertinent en pratique courante mais n’est pas parfait puisque certains patients atteints d’arthrite indifférenciée requièrent tout de même un traitement par méthotrexate et que tous les patients atteints de PR ne sont pas traités par méthotrexate. Dans une méta-analyse parue en 2013, la sensibilité des critères pour l’introduction du méthotrexate était évaluée à 85% et la spécificité à 52%.
Dans cette même étude, la comparaison entre les critères de classification ACR/EULAR 2010 et ceux de 1987 a montré une meilleure sensibilité de 11% et une spécificité légèrement diminuée de 4% des critères ACR/EULAR 2010 par rapport à ceux de 1987 (28).
Paramètres biologiques : les auto-anticorps
Facteur rhumatoïde
Historique
C’est à la fin des années 1930, à Oslo, que l’immunologiste Erik Waaler a découvert, dans le sérum de patients atteints de PR, l’existence d’un facteur capable de provoquer l’agglutination des globules rouges sensibilisés par un sérum immun.
Quelques années plus tard, l’américain Melvin Rose confirma le lien entre pouvoir agglutinant du sérum de patients atteints de PR et l’existence d’un « facteur activateur agglutinant » qui fut baptisé facteur rhumatoïde. Ces recherches ont été à l’origine de l’un des premiers sérodiagnostics de la PR qui porte le nom de test de Waaler-Rose et qui utilise les propriétés des FR à agglutiner des hématies recouvertes d’immunoglobulines G (IgG) de lapin. Les FR sont des auto-Ac qui se lient directement au fragment constant (Fc) des IgG. Ils peuvent être de plusieurs isotypes (IgM, IgG et IgA). La plupart des tests utilisés actuellement détectent les FR IgM.
Méthodes de détection
Depuis le test d’agglutination de Waaler-Rose, de nombreuses méthodes de détection du FR ont été développées.
Les méthodes recommandées en France par la HAS en 2007 sont le dosage de l’isotype IgM par technique ELISA ou par néphélémétrie (33).
Néphélémétrie
La technique de détection du FR par néphélémétrie repose sur la capacité d’agglutination du FR. Cette technique mesure l’intensité de la lumière dispersée par le complexe formé de particules de polystyrène sensibilisées par des Ig et de FR. Les Ig fixées sur le polystyrène peuvent être d’origine humaine, animale ou constituées d’un mélange. Le degré de la lumière diffusée est fortement corrélé à la concentration en FR. C’est une technique automatisable et facilement reproductible (34).
ELISA
La technique ELISA repose sur la réactivité des auto-Ac avec un antigène fixé sur un support plastique et la détection des complexes antigène-anticorps à l’aide d’un deuxième Ac conjugué à une enzyme dont l’activité, qui se traduit par une coloration spécifique de son substrat, reflète la quantité d’auto-Ac fixés. Dans le cadre de la détection du FR, l’anticorps anti-Ig humaine utilisée peut être spécifique pour les IgM, IgG ou IgA, permettant ainsi la quantification des FR IgM, IgG RF ou IgA RF.
Cette technique est désormais largement utilisée du fait de la simplicité de la procédure et d’une automatisation qui se généralise, permettant la réalisation rapide de grandes séries d’analyses. Toutefois, elles ne sont généralement pas harmonisées d’où une divergence des résultats entre les différents kits commerciaux disponibles (35).
ACPA
Historique
En 1964, Nienhuis et Mandema ont rapporté que les Ac présents dans le sérum de patients atteints de PR réagissaient de manière très spécifique avec les granules de kératohyaline présents dans les cellules de la muqueuse buccale. Un test sérologique basé sur cette découverte a été mis au point, le test anti-facteur périnucléaire (APF).
Par la suite, l’équipe de Serre a démontré que les APF étaient dirigés contre la filagrine, un composant des granules de kératohyaline.
Il a fallu attendre 1998 pour mettre en évidence que la citrulline présente sur la filaggrine est un constituant essentiel des déterminants antigéniques reconnus par les auto-Ac spécifiques de la PR. Ces auto-Ac ont été regroupés sous le terme d’ACPA.
De nos jours, de nombreuses autres protéines citrullinées ont été identifiées dans le sérum et le liquide synovial des patients atteints de PR.
Les premiers tests utilisés pour mettre en évidence ces ACPA utilisaient soit des peptides citrullinés linéaires ou de la filaggrine citrullinée comme antigène. Leur spécificité était excellente, toutefois les sensibilités obtenues étaient relativement faibles. Pour augmenter la sensibilité des méthodes de détection ELISA de ces ACPA, des tests utilisant des peptides rendus cycliques (test CCP) ont été mis au point.
Le test CCP ELISA de première génération (test CCP1) utilisait un peptide cyclique citrulliné dérivé de la filaggrine comme substrat antigénique. Cependant, cette protéine est absente au sein de la synoviale chez les patients PR.
D’autres peptides citrullinés ont donc été utilisés comme substrats antigéniques aboutissant au test CCP de deuxième génération (test CCP2) commercialisé pour la première fois en 2002.
Selon les données de la littérature, le test CCP2 est toujours considéré de nos jours comme le test de référence pour la détection des ACPA (37).
Intérêt du dosage
Depuis leur mise en évidence, les ACPA ont prouvé leur intérêt dans le diagnostic de la PR. Leur dosage est recommandé en première intention chez tout patient présentant une arthrite précoce en l’absence de cause évidente identifiée (38). Ils ont été intégrés aux critères de classification de la PR ACR/EULAR 2010 au même titre que les FR (23).
Les performances diagnostiques des ACPA pour la PR ont été analysées dans une revue de la littérature menée par l’EULAR. Ainsi, la sensibilité des ACPA pour la PR a été évaluée entre 40 à 80% selon les études, soit comparable à celle du FR mais leur spécificité est bien supérieure, située entre 80 et 100% (27).
Malgré cette bonne spécificité, les ACPA peuvent être détectés dans d’autres situations cliniques notamment dans le rhumatisme psoriasique (9%), le lupus érythémateux disséminé (8%), l’arthrite juvénile idiopathique (8%), la sclérodermie (7%), le syndrome de Gougerot-Sjögren (6%) (39).
La présence d’ACPA est associée à un risque de destruction articulaire plus important chez les patients atteints de PR. Les patients PR ACPA+ développent ainsi des érosions de manière plus importante et plus précoce que les patients PR ACPA- (31).
Les ACPA peuvent être détectés plusieurs années avant l’apparition des premiers signes cliniques dans la PR. Le statut en ACPA reste globalement stable au cours de l’évolution de la maladie. Des diminutions du taux d’ACPA peuvent être observées avec l’utilisation de traitements de fond de la PR, mais ces variations sont moins importantes que celles du FR et la négativation en ACPA n’est généralement pasobservée (32).
Méthodes de détection
Depuis la découverte des ACPA dans les années 1990, de nombreuses méthodes de détection ont vu le jour.
Le test CCP2 a permis le dépistage systématique et généralisé d’Ac dirigés contre les épitopes citrullinés. Les peptides CCP2 assurent la détection d’une large gamme d’Ac dirigés contre les protéines citrullinées.
Le test CCP3 est basé sur une technique ELISA utilisant une collection de peptides citrullinés établie par un fabricant distinct de celui qui a développé le test CCP2.
Les tests CCP2 et CCP3 ont montré des performances diagnostiques similaires dansla plupart des études les comparant.
Toutefois, des études ont montré que des différences de performances diagnostiques pourraient être observées en fonction du stade de la maladie. Ainsi, le test CCP2 semble plus spécifique chez les patients présentant une PR établie, tandis que chez les sujets souffrant d’arthrite indifférenciée, le test CCP3 pourrait avoir une valeur prédictive positive (VPP) plus élevée pour la PR (40).
Un test ELISA pour la détection d’Ac anti-vimentine citrullinée mutée (MCV) a été développé après que certaines études aient montré que la vimentine citrullinée peut être un auto-Ag impliqué dans la physiopathologie de la PR. Le test anti-MCV présente des performances diagnostiques similaires aux tests CCP2 et CCP3 (39).
Anticorps anti-peptides carbamylés
La carbamylation est une modification post-traductionnelle consistant en la liaison non enzymatique de l’acide cyanique aux groupes aminés libres (NH2) des protéines, convertissant les résidus de lysine en homocitrulline. Comme pour la citrullination, la carbamylation modifie la conformation des protéines et peut générer des néo-épitopes sur les protéines du soi, induisant ainsi des maladies auto-immunes. Une étude expérimentale rapportée en 2010 a montré que l’immunisation de souris avec des peptides carbamylés induit une réponse immunitaire primaire avec production d’Ac anti-peptides carbamylés (anti-CarP) et le développement d’une arthrite érosive (41). Reguiro et al. ont montré que la sensibilité des anti-CarP dans la PR est plus basse que celles des anti-CCP et des FR, estimée à 41.9% mais leur spécificité est aussi élevée que celle des anti-CCP. La sensibilité des anti-CarP diminue encore chez les patients séronégatifs en anti-CCP et FR. En revanche, la spécificité reste élevée chez ces patients. Ces résultats pourraient indiquer une valeur potentielle, mais modeste, des anticorps anti-CarP pour classer les patients dépourvus d’autres auto-Ac (42).
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Table des matières
Liste des abréviations
Liste des Tableaux
Liste des Figures
Introduction
PARTIE 1 : LA POLYARTHRITE RHUMATOÏDE, ETAT DES LIEUX
1. Description générale
2. Épidémiologie
3. Facteurs de risque
3.1. Génétique
3.2. Épigénétique
3.3. Environnementaux
3.3.1. Tabac et autres polluants inhalés
3.3.2. Microbiote
3.4. Hormonaux
4. Physiopathologie de la polyarthrite rhumatoïde
4.1. PR pré-clinique
4.2. PR précoce vers un stade établi
4.2.1. Lésions cartilagineuses
4.2.2. Destruction osseuse
5. Clinique
5.1. Manifestations articulaires
5.2. Manifestations extra-articulaires
6. Diagnostic
6.1. Recommandations de la Société Française de Rhumatologie
6.2. Critères de classification ACR/EULAR
6.2.1. Définition des items des critères de classification ACR/EULAR 2010
6.2.1.1. Articulations atteintes
6.2.1.2. Sérologie
6.2.2. Performances des critères de classification ACR/EULAR 2010
7. Paramètres biologiques : les auto-anticorps
7.1. Facteur rhumatoïde
7.1.1. Historique
7.1.2. Intérêt du dosage
7.1.3. Méthodes de détection
7.1.3.1. Néphélémétrie
7.1.3.2. ELISA
7.2. ACPA
7.2.1. Historique
7.2.2. Intérêt du dosage
7.2.3. Méthodes de détection
7.3. Anticorps anti-peptides carbamylés
8. Prise en charge thérapeutique dans la PR
8.1. Objectif du traitement et organisation de la prise en charge
8.2. Traitements de fond : DMARD
8.2.1. csDMARD
8.2.2. bDMARD et tsDMARD
PARTIE 2 : COMPARAISON DES METHODES DE DOSAGE DU FACTEUR RHUMATOIDE
1. Contexte – Objectif du travail
2. Matériels et méthodes
2.1. Population étudiée
2.2. Méthodes de dosage de FR comparées
2.2.1. ELISA « maison »
2.2.2. Techniques automatisées
2.2.2.1. Immunodosage par chimiluminescence
2.2.2.2. Immunodosage par émission de fluorescence
2.2.2.3. Néphélémétrie
2.3. Autres éléments techniques
2.3.1. Expression des résultats
2.3.2. Valeur de référence
2.3.3. Interférences
2.4. Analyse des données
2.4.1. Analyse statistique
2.4.2. Calcul des performances diagnostiques
2.4.3. Construction des courbes ROC
2.4.4. Index Kappa ou concordance clinique
3. Résultats
3.1. Caractéristiques de la cohorte
3.2. Corrélation entre les tests
3.3. Performances diagnostiques
3.3.1. Population des patients PR
3.3.2. Population des patients non PR
3.3.3. Récapitulatif des performances diagnostiques des tests
3.4. Courbes ROC
3.5. Analyse d’un sous-groupe de patients : dosage effectué dans le cadre d’un bilan diagnostique
3.6. Analyse des discordances
4. Discussion
4.1. Interprétation des résultats
4.1.1. Hétérogénéité dans les mesures de FR entre les techniques
4.1.2. Analyse des performances diagnostiques des méthodes comparées
4.2. Comparaison avec les données de la littérature
4.3. Critères de classification ACR/EULAR 2010 versus critères diagnostiques
4.4. Limites de l’étude
Conclusion
Bibliographie
