Spectre
des affections s’accompagnant d’une immunoglobuline
monoclonale
Il est classique, lorsqu’on
aborde ce chapitre, de distinguer d’une part le myélome multiple, ou maladie de
Kahler, et les néoplasies
plasmocytaires qui lui sont reliées, d’autre part la macroglobulinémie de Waldenström, les maladies des chaînes
lourdes et l’amylose, enfin les gammapathies monoclonales de signification
indéterminée. C’est le myélome qui servira de modèle de description pour la
clinique et le diagnostic biologique d’une immunoglobuline monoclonale :
les autres pathologies seront envisagées comme diagnostics différentiels. Les
différentes possibilités thérapeutiques dans le myélome seront envisagées en
dernier.
Encore appelée maladie de Kahler, cette prolifération
plasmocytaire néoplasique invariablement fatale prolifère préférentiellement
dans la moelle osseuse, sous forme nodulaire et parfois diffuse. L’infiltration
tumorale peut intéresser la rate, le foie, les ganglions, le plus souvent sans
retentissement clinique. Parfois des cellules plasmocytaires envahissent le
sang : lorsque cet envahissement est massif, on parle de véritable
leucémie à plasmocytes.
Plus de 80 % des patients
atteints d’un myélome multiple ont une immunoglobuline monoclonale sérique dont
on présume qu’elle présente une activité anticorps unique, le plus souvent non
identifiée, dégagée au sein des millions de spécificité du répertoire B. Moins
fréquemment, les plasmocytes malins peuvent aussi secréter seulement une chaîne
légère. Exceptionnellement ils peuvent ne pas secréter la protéine qu’ils
synthétisent (myélome non secrétant), voire synthétiser et secréter des
fragments de chaînes lourdes isolées (maladies des chaînes lourdes).
Le myélome se caractérise
par la présence presque constante, d’emblée ou au cours de l’évolution, de
manifestations osseuses.
Dans la majorité des cas, l’intervalle écoulé entre la transformation maligne d’une cellule et l’accumulation d’une masse tumorale accessible au diagnostic est d’au moins deux ans, parfois dix à vingt. Le myélome est une maladie à cinétique de croissance tumorale lente, avec un temps de doublement long à sa phase initiale.
C’est une affection du sujet
déjà âgé, survenant dans la cinquième ou sixième décennie. Son incidence est
d’environ 3/105 sujets. Il n’y a pas de prépondérance sexuelle.
Le myélome reste encore une
maladie incurable avec une médiane de survie d’environ trois ans. Certains
espoirs thérapeutiques s'esquissent cependant :
-
les
sujets jeunes sont candidats à des
approches éradicatrices intensives avec greffes de cellules souches
hématopoïétiques (autogreffe de moelle ou greffe de cellules souches sanguines)
-
utilisation
de l’interféron alpha en traitement d’entretien dans les phases de plateau
-
utilisation
des biphosphonates (clodronate [Clastobanâ], pamidronate [Arédiaâ], zolédronate) pour le
contrôle des épisodes hypercalcémiques et celui des douleurs osseuses
A côté de la classification
de Salmon et Durie, visant à estimer de manière indirecte la masse
tumorale, d’autres paramètres pronostiques sont couramment utilisés pour
apprécier l’agressivité de la maladie
et l’espérance de survie : index de marquage des plasmocytes, taux
de protéine C réactive, taux de bêta-2-microglobuline, et délétion du chromosome 13 surtout.
Aucun facteur étiologique n’est actuellement identifié de façon formelle. Il ne semble pas y avoir de terrain familial.
I – 2 – 1 – Prolifération plasmocytaire.
Les cellules plasmocytaires tumorales
prolifèrent sous l’effet d’un facteur de croissance, l’interleukine 6 (IL-6),
dont la production est à la fois autocrine et paracrine. Une implication du
virus HHV8 dans la pathogénie de la maladie fait l’objet de débats. La
prolifération pathologique implique fréquemment une altération de la
transduction du signal liée à des mutations de N-Ras ou de K-Ras. Celles-ci
sont observées 1 fois sur 4 au diagnostic, pour doubler en cours d’évolution.
Seul un faible pourcentage de cellules
myélomateuses est en division (en phase S du cycle cellulaire) : la
détermination de ce taux par l’index de marquage après exposition à la
thymidine tritiée serait un bon facteur pronostique : plus il est élevé,
moins bon est le pronostic. Certains myélomes de faible masse tumorale peuvent
rester stables pendant des mois, voire des années, ne justifiant qu’une
surveillance clinique : on parle de « myélomes indolents ».
Les substances relarguées par les plasmocytes
malins sont au premier plan et peuvent inclure :
- soit une immunoglobuline monoclonale entière,
reflet grossier de la masse tumorale. Cette immunoglobuline complète a une
structure normale. Lorsque son taux de synthèse est important,
l’hyperprotidémie générée peut entraîner un syndrome d’hyperviscosité et une hypervolémie plasmatique.
-
soit
une chaîne légère à l’état libre, laquelle peut être partiellement catabolisée
et déposée dans les tissus sous forme amyloïde ou bien excrétée dans les urines
sous forme de protéine de Bence Jones.
- Un facteur d’activation des ostéoclastes (OAF),
terme regroupant les substances responsables de la lyse osseuse à proximité ou
à distance des foyers tumoraux. L’interleukine 1 (IL-1) et le facteur de
nécrose tumorale alpha (TNFa) participent à
cette activité cytokinique, ainsi que l’IL-6.
C'est l'activité ostéoclastique qui est
responsable des douleurs osseuses évocatrices, des fractures pathologiques et
de l'hypercalcémie. Les images radiologiques peuvent être celles,
caricaturales, des géodes à l'emporte-pièce préférentiellement observées sur le
crâne et les autres os plats. Parfois, l'aspect est celui d'une simple
déminéralisation diffuse, éventuellement trompeuse chez la femme âgée. Un
aspect particulier est celui des fractures-tassements dont on retient qu'au
niveau vertébral elles intéressent toujours le corps de la pièce osseuse.
La réduction à la fois de l'hématopoïèse et de
la production normale d'anticorps polyvalents est grossièrement parallèle à
l'évolution de la maladie. Chacun de ces déficits peut se trouver responsables
de la fréquence et de la gravité des infections, le déficit d'anticorps
explique l'incidence accrue des infections à germes gram positif (streptocoque,
hémophilus).
La compression médullaire par coulée épidurale
est un exemple d'une complication locale de l'infiltration tumorale
La
physiopathologie de l'insuffisance rénale est moins univoque. Elle peut
provenir des dépôts amyloïdes ou de chaînes légères, d'infections, d'une
déshydratation notamment en cas d'hypercalcémie. Qu'il soit permis de rappeler
ici d'une part qu'une insuffisance rénale à calcémie normale est un myélome
jusqu'à preuve du contraire, d'autre part que la scintigraphie osseuse est un
mauvais examen dans cette maladie, par manque à la fois de spécificité et de
sensibilité.
Environ
20 % des immunoglobulines monoclonales sont en fait des chaînes légères
qui sont pratiquement toutes excrétées dans les urines, dont l'analyse on le
sait doit être systématiquement couplée à celle du sérum. Lorsque
l'immunoglobuline monoclonale est entière, elle est 3 fois sur 4 de type IgG
sinon IgA. Les IgD ou IgE sont exceptionnellement en cause, l’IgM pratiquement
jamais. Les myélomes non excrétants ou non secrétants sont eux aussi
exceptionnels. C'est le plus souvent des raisons rhéologiques, et non une
inflammation, qui expliquent l'élévation de la vitesse de sédimentation, et
l'aspect "en pile d'assiettes" des hématies sur le frottis sanguin.
On le
sait, l'IL-6 constitue un facteur de croissance partiellement autocrine et
partiellement paracrine du plasmocyte tumoral. Sous l'effet de l'IL-6, le foie
secrète de la protéine C réactive (CRP) en l'absence de toute inflammation. Ce
marqueur devient alors un témoin de l'agressivité de la maladie. On l'associe
parfois à la bêta-2-microglobuline, fragment de la classe I du système HLA qui
reflète la masse tumorale, pour proposer une classification pronostique. Il est
alors nécessaire de pondérer la valeur de la bêta-2-microglobuline en fonction
de l'éventuel degré d'insuffisance rénale puisque cette substance est
entièrement filtrée par le glomérule et réabsorbée par le tubule.
Bien entendu, c'est l'identification de la
plasmocytose tumorale, anormale soit par sa morphologie, soit par son nombre
(>10%), qui authentifiera le myélome. C'est toujours le modèle décrit par Salmon et Durie en 1974 qui est le plus fréquemment utilisé comme
classification. Il repose sur la quantité de composant monoclonal sérique et
urinaire, le nombre de lésions osseuses, l'apparition d'une anémie et d'une
hypercalcémie mais aussi sur l'existence d'une insuffisance rénale (A ou B).
Les myélomes de stade II et III, agressifs, ont
une espérance de vie globalement inférieure à 3 ans, et souvent beaucoup plus
courte. Celle-ci a bénéficié de l'introduction, chez les malades de moins de 65
ans, de l'autogreffe de cellules souches autologues précédée d'une
polychimiothérapie et d'une irradiation corporelle totale. Lorsque ce
traitement n'est pas envisageable, des polychimiothérapies orales ambulatoires
de type alkéran-prednisone (protocole d’Alexanian)
constituent le traitement le plus standard.
Le plus souvent le myélome
est découvert à l’occasion de signes
osseux : douleurs osseuses, parfois fractures spontanées ou non. Ailleurs,
ce sont des signes biologiques qui vont attirer l’attention : accélération
de la vitesse de sédimentation, pic à l’électrophorèse des protéines sériques.
Parfois c’est une complication qui révèle le myélome : infection,
complication neurologique, insuffisance rénale.
Ä signes cliniques
Ü les douleurs sont fréquentes (70 % au
diagnostic, 90 % au cours de l’évolution. Elles ont d’intensité et d’horaire
variables, localisées ou diffuses, mais jamais erratiques. Elles touchent le
rachis, le gril costal, le bassin. Peuvent exister en association des
radiculalgies, sciatiques ou cervico-brachiales.
Ü des fractures pathologiques peuvent
apparaître, spontanément ou pour des efforts minimes. Leur gravité tient à leur localisation : rachidiennes avec
le risque de tassement vertébral et de compression médullaire aiguë, diaphyse
des os longs, côtes et retentissement respiratoire.
Ü les tumeurs osseuses sont moins fréquentes
et plus tardives : elles intéressent essentiellement les os plats (crâne,
sternum).
Ä signes radiologiques
Ü l’aspect le plus typique est celui des
géodes à l’emporte-pièce : zones
d’ostéolyse, rondes ou ovalaires, sans condensation périphérique, très
évocatrices au niveau de la voûte crânienne, mais aussi du gril costal, du
bassin et des extrémités des os longs.
Ü moins fréquente est la déminéralisation
diffuse sans ostéolyse, simulant une ostéoporose, parfois associée à des
fractures-tassements vertébraux.
Ü les fractures les plus fréquentes
intéressent le rachis, réalisant des tassements multiples, biconcaves,
cunéiformes ou en galette, respectant le disque vertébral.
Ü l’imagerie par tomodensitométrie, et mieux résonance magnétique a pour indication principale l’évaluation de la coulée épidurale lors d’une suspicion de compression médullaire
Ü la
scintigraphie n’ a aucun intérêt dans le myélome car pas plus performante que
la radiologie conventionnelle.
I – 3 – 2 – 2 – Autres manifestations cliniques
L’ altération de l’état
général est le plus souvent retrouvée dans les formes avancées, le plus souvent
sans fièvre, en dehors des complications infectieuses.
En règle, il n’existe pas de
syndrome tumoral palpable : pas d’organomégalie (hépato-splénomégalie,
adénomégalie).
Les localisations extra-médullaires sont rares, et le plus souvent le propre de formes avancées. Elles seront détaillées dans les formes cliniques, ainsi que les complications.
En dehors des circonstances
cliniques évocatrices (altération de l’état général, douleurs osseuses,
compression médullaire lente,...), certaines anomalies biologiques d'examens usuels peuvent faire
suspecter la présence d'une immunoglobuline monoclonale.
- VS 80 mm à la première heure.
Rappelons cependant que
trois authentiques maladies lymphoprolifératives B ne s'accompagnent pas
d'accélération de la vitesse de sédimentation en raison de l'absence, réelle ou
artéfactuelle, de composant monoclonal dans le sérum. Par ordre de fréquence ce
sont :
* les myélomes à chaînes légères où le composant monoclonal en
faible abondance est uniquement détectable dans les urines.
* les immunoglobulines monoclonales à activité cryoprécipitante,
quand les mauvaises conditions de prélèvement conduisent à la prise de la
cryoglobuline dans le caillot lors de l’exsudation du sérum.
* les myélomes non secrétants
- hématies en rouleaux, anémie inexpliquée
- hypercalcémie
- hyperprotidémie
- hyperviscosité
- pseudo-agglutination lors
d’un immunophénotypage érythrocytaire
- anomalies de
l'électrophorèse des protéines (cf infra). La nomenclature permet au biologiste
de pratiquer une immunoélectrophorèse et/ou une immunofixation à sa propre
initiative si l'électrophorèse est évocatrice. Il en va de même pour la
réalisation d'une électrophorèse au vu de dosages perturbés d'immunoglobulines.
- découverte fortuite d'une
cryoglobuline sur un prélèvement conservé à +4°C
- bande étroite à l'électrophorèse
des urines, classiquement thermosoluble (précipitation au chauffage en présence
d'acide acétique et redissolution à l'ébullition).
- (auto)-anticorps de titre très élevé : la règle est de faire au moins une électrophorèse sur un sérum contenant un tel (auto)-anticorps
Une immunoglobuline
monoclonale se caractérise par l'augmentation sélective d'une seule espèce
moléculaire d'immunoglobuline sérique, causée par la prolifération incontrôlée
d'un clone unique de lymphocytes B.
Elle est constituée soit d’une seule classe de chaîne lourde et d’un seul type
de chaîne légère, soit de chaînes légères isolées d’un seul type, soit beaucoup
plus rarement de fragments de chaînes lourdes d’une seule classe. Sa présence
n'est pas systématiquement synonyme de malignité. Sa recherche et sa
caractérisation dans les liquides biologiques visent à affirmer son homogénéité :
- de charge par électrophorèse
- d'isotypie (type de chaîne légère, classe, voire sous-classe de
chaîne lourde) par immunoélectrophorèse, immunofixation ou immunoempreintes.
Avant d'envisager le diagnostic biologique proprement dit, nous passerons en revue les différents types de prélèvements et leur mode d'acheminement.
Ä Les prélèvements
La nature des tubes requis pour les analyses immunologiques varie selon le type d'exploration envisagée.
La plupart des
explorations sanguines d'immunochimie sont effectuées sur du sérum et le recueil de l'échantillon
primaire est donc effectué sur un tube sec.
Ceci est vrai, entre autre, pour l'analyse qualitative des immunoglobulines (immunoélectrophorèse, immunofixation) et leur analyse quantitative (dosage néphélémétrique).
Quelques particularités sont cependant à
connaître.
Ü Le sérum
Bien que le plasma soit le liquide extra-cellulaire physiologique, en immunologie comme pour les autres disciplines de biologie, le sérum reste l'échantillon de référence.
Un piège classique est la présence de fibrinogène en cas de traitement anticoagulant
important. Il en résulte un pic en à l'électrophorèse, bien évidemment non typable par la batterie
d'anti-sérums spécifiques des chaînes d'immunoglobulines en
immunoélectrophorèse.
Le sang total est recueilli sur tube sec, sans
anticoagulant, souvent sur gel séparateur.
Le volume de sang à prélever est un sujet
d'interrogation fréquent. Un tube de 7 mL correctement rempli est suffisant
pour le dosage de tous les isotypes d'immunoglobulines et la recherche
d'immunoglobulines monoclonales. Si le dosage de l'IgD est prescrit, il est conseillé de placer des inhibiteurs
enzymatiques dans le tube de recueil, en raison de la grande susceptibilité de cet isotype à la protéolyse.
Pour la recherche de cryoglobuline, il est
préférable de partir de deux tubes de 7 mL.
Pour les enfants il est impératif de rappeler
que, compte tenu de l'ontogénie et du délai d'apparition des différents
isotypes d'immunoglobulines, il est quasiment inutile de prescrire une analyse
immunoélectrophorétique du sérum, ceci pour deux raisons : les anomalies
qualitatives détectées par ce genre d'examen sont
exceptionnelles chez l'enfant d'une part, et d'autre part cet examen est
toujours effectué en comparaison avec un sérum humain normal d'adulte. Mieux
vaut donc chez l'enfant demander un dosage pondéral des immunoglobulines qui
sera interprété en fonction de normes d'enfants du même âge.
De même, le dosage des sous-classes d'IgG, réalisé
au mieux par des méthodes Elisa dans des laboratoires experts bien au fait de
la spécificité des anticorps monoclonaux utilisés, n'est réalisable que lorsque
le taux global des IgG a atteint un seuil significatif vers l'âge de 1 à 2 ans.
Toute prescription chez un nourrisson d'un âge inférieur doit être récusée, car
ininterprétable, notamment pour les sous-classes IgG2 et IgG4. La deuxième
condition préalable pour cette analyse concerne le délai d'acheminement, qui
doit être le plus court possible compte tenu de l'instabilité de certains
isotypes (IgG3).
Ü Les urines
Lors de toute suspicion de
gammapathie monoclonale il est impératif de coupler l'analyse immunoélectrophorétique des urines à celle du sérum.
Seule cette analyse conjointe permet d'identifier avec certitude la présence d’une protéine de Bence Jones
(chaîne légère libre monoclonale de même type que l’immunoglobuline monoclonale
sérique, qu’elle soit complète ou uniquement composée de chaîne légère), qui
peut n’être détectable que dans les urines.
Les urines de 24 heures, exemptes de sang, sont recueillies sur antiseptique, dans les mêmes conditions que pour la réalisation des dosages biochimiques. L'échantillon, destiné à l'analyse immunoélectrophorétique, environ 25 ml, doit être représentatif de la diurèse des 24 heures, car l’excrétion des chaînes légères varie au cours du nycthémère. Cet échantillon nécessite d'être concentré 100 à 250 fois, soit par dialyse contre une solution hypertonique, soit par concentration sur une membrane sélectionnant la masse moléculaire des analytes.
La dénaturation des protéines est prévenue en
travaillant à +4°C si la concentration dure longtemps. Les autres écueils sont
la fuite des protéines de bas poids moléculaires ou l’adsorption de certaines
protéines sur les membranes.
Ü Le LCR
Le liquide céphalo-rachidien peut être le substrat de l'exploration des immunoglobulines dans le diagnostic des méningites ou de certaines maladies auto-immunes comme la sclérose en plaques. Quelques centaines de microlitres sont alors suffisants, prélevés sur un flacon isolé lors de la ponction lombaire.
Ü Autres liquides
On peut être amené beaucoup plus rarement à travailler sur des liquides d’épanchement ou de secrétion, moyennant des précautions qui sont rappelées dans la référence.
Ä L'acheminement, les conditions de transport et de conservation
Pour l'analyse qualitative et les dosages des
immunoglobulines, à l'exception des cryoglobulines, des dosages des IgD et des
IgG3, le prélèvement, s'il est effectué en-dehors du laboratoire, peut être
acheminé par des circuits habituels.
Après centrifugation à 1200-1500 g, le sérum est
décanté et conservé dans autant de tubes secondaires que d'analyse,
correctement identifiés , au besoin en présence d'azoture de sodium pour
quelques jours à + 4°C, sinon à -20°C.
La recherche de cryoglobuline, tout comme le
dosage du complément et les explorations cellulaires, est le type de
prélèvement qui doit court-circuiter
un système commun de ramassage, et d'enregistrement s'il existe un centre de
tri commun, et être apporté le plus rapidement possible au laboratoire
d'Immunologie. Les cryoglobulines sont un groupe particulier d'anticorps ayant
la propriété de précipiter à basse température. Le cryoprécipité ainsi formé
est réversible en ramenant la température de l'échantillon de sérum à 37° C.
Leur caractérisation impose donc de ne pas rompre la "chaîne du
chaud" en gardant la température constante à 37° C pendant toutes les
opérations qui vont du recueil du sang sur tube sec jusqu'à l'obtention du
sérum. Après prélèvement les tubes doivent donc être maintenus à 37° C
(enveloppés dans du coton cardé ou mieux immergés, scellés sous plastique, dans
une bouteille thermos contenant de l'eau à température idoine), transportés
directement au laboratoire où l'exsudation du sérum se fera dans une étuve à
37° C et la décantation par centrifugation dans une centrifugeuse thermostatée
maintenue à 37° C.
Ä Etude de la charge :
l'électrophorèse
Ü L'électrophorèse des protéines sériques
L'électrophorèse sur couche mince d'agarose donne une meilleure résolution que sur support classique (acétate de cellulose). La migration se fait en tampon alcalin de faible molarité pour diminuer l’effet Joule. La quantité d’échantillon à déposer est fonction du colorant utilisé, moindre pour le noir amide que pour le rouge ponceau .
L'immunoglobuline
monoclonale donne, en règle, une bande étroite (pic électrophorétique) en raison de son homogénéité de charge,
généralement dans les - ou les -globulines.
L'enregistrement densitométrique est plus difficile à évaluer que la simple analyse du tracé : une augmentation des 2- ou des -globulines est parfois interprétée à tort comme un pic.
La séméiologie
électrophorétique des immunoglobulines monoclonales se résume à deux signes :
- un pic, qu'il est
préférable de quantifier par intégration, plutôt que par néphélémétrie (cf
infra), mais qui n'est pas toujours visible.
- une hypogammaglobulinémie
résiduelle secondaire, qui peut apparaître isolée (protéine de Bence Jones
indétectable dans le sérum, IgA monoclonale masquée dans les -globulines). Toute
hypogammaglobulinémie, chez un sujet de 45 ans et plus, doit faire rechercher
une immunoglobuline monoclonale, qu'il y ait ou non un pic à l'électrophorèse.
L’électrophorèse est le
premier temps indispensable de l’analyse immunoélectrophorétique. Au vu de
l’existence d’un pic, on se doit d’en préciser l’importance (appréciation subjective semi-quantitative), la position et le retentissement sur les gammaglobulines.
[ Principaux pièges
Les principaux pièges sont :
- la
présence de fibrinogène (cf supra)
-
l'augmentation des 2- ou des -globulines (transferrine, composant C3 du
complément, -lipoprotéines, hémolyse importante)
- pic
masqué dans les bêta (petite IgA monoclonale) : dans ce cas la baisse des IgA
résiduelles peut attirer l'attention, sous forme d'une décoloration trop
accentuée de la zone .
-
absence de pic en cas d'immunoglobuline monoclonale à activité cryoprécipitante
pour non respect des conditions de prélèvement
-
existence de formes diversement polymérisées d'une immunoglobuline monoclonale,
responsables de plusieurs pics
-
complexation de l'immunoglobuline monoclonale à d'autres protéines, lui faisant
perdre son homogénéité de charge : 1-anti-trypsine pour les chaînes légères,
facteurs rhumatoïdes monoclonaux.
En conclusion rappelons qu'une électrophorèse sérique normale
n'exclut pas le diagnostic d'immunoglobuline monoclonale : une chaîne légère libre en petite quantité peut n'être
détectée que dans les urines. C'est dire toute l'importance des renseignements cliniques et de l'analyse conjointe des urines. La
prescription, argumentée par le clinicien, de recherche d'immunoglobuline
monoclonale impose de poursuivre l'analyse, même si l'électrophorèse sérique
semble normale.
Ü L'électrophorèse des protéines urinaires
Le biologiste doit être
averti que les méthodes de détection par bandelette de la protéinurie sont
souvent prises en défaut pour une excrétion urinaire de chaînes légères
isolées.
Le principal obstacle à une
interprétation correcte de cet examen est la présence de sang dans les urines.
En cas de chaîne légère
libre sérique et urinaire, le pic dans le sérum et les urines a la même
mobilité électrophorétique, et le plus souvent, est plus important dans les
urines.
Ä Caractérisation isotypique
Ü L'immunoélectrophorèse
[
Principe
Méthode de référence, cette technique a été mise
au point par Grabar et Williams dans les années 50, et adaptée
en microméthode par Scheidegger.
Il s'agit d'une réaction d'immunoprécipitation en mileu gélifié. Le premier
temps consiste en une migration électrophorétique en gel d'agarose après dépôt
de la solution à analyser dans un puits. Cette migration est effectuée en
tampon alcalin de faible molarité. A la fin de la migration une rigole
transversale est creusée dans la gélose et un antisérum y est déposé. Ce
deuxième temps immunologique consiste donc en une double diffusion dans un plan
perpendiculaire à l'axe de migration électrophorétique.
Aux zones d'équivalence respectives il se forme
autant d'arcs de précipitation qu'il y a de systèmes antigène-anticorps.
Initialement les protéines sont séparées selon leur charge, et se répartissent
selon le profil électrophorétique habituel, des plus négatives au plus
positives : albumine, 1-, 2-, - et - globulines. L'utilisation d'antisérums
globaux, reconnaissant toutes les protéines du sérum humain, permet ensuite de
démembrer chaque groupe en visualisant les arcs respectifs de précipitation.
L'analyse peut être poursuivie, en cas de pic à l'électrophorèse, en utilisant
des antisérums monospécifiques de chaque chaîne lourde et de chaque chaîne légère des immunoglobulines.
L'homogénéité de charge de l'immunoglobuline monoclonale entraîne une
incurvation de l'arc de précipitation contrastant avec la courbure harmonieuse
et régulière des immunoglobulines polyclonales, anomalie qui se retrouve dans
la même zone de migration pour une seule chaîne lourde et une seule chaîne
légère pour un sérum donné en cas d’immunoglobuline monoclonale complète.
Cette analyse est toujours effectuée en
comparaison avec un sérum humain normal, pour les trois isotypes majeurs (IgG,
IgA et IgM). Compte-tenu des concentrations physiologiques inférieures au seuil
de sensibilité de l'immunoélectrophorèse, l'étude pour les IgD et les IgE est
faîte en comparaison avec une immunoglobuline monoclonale connue de l'isotype
concerné, et non avec le sérum humain normal.
L'étude du sérum doit toujours être couplée à
celle des urines en cas de suspicion de gammapathie monoclonale. En effet, dans les 10 à 15 % de
myélome à Bence Jones, il peut arriver que la chaîne légère monoclonale sérique
ne soit pas détectable, car trop minime et n'entraîne pas
d'hypogammaglobulinémie conséquente : seule l'analyse des urines permet alors
de redresser le diagnostic en visualisant un important pic correspondant à des
chaînes légères d'un seul type.
Malgré l’emploi d’immunsérum polyvalent et
l’étude comparative avec un sérum humain normal, ou, en cas d’immunoglobuline
monoclonale connue, avec l’échantillon de sérum précédent conservé en
sérothèque, l'immunoélectrophorèse, ne peut être considérée comme quantitative
et reste une méthode d'analyse essentiellement qualitative.
Elle a comme principaux inconvénients d’avoir un
délai de réponse long de par sa méthodologie (au moins trois jours), d’être
difficilement automatisable et de nécessiter une grande expertise pour sa
réalisation et son interprétation.
[ Immunoélectrophorèse du sérum
L'exploration d’un sérum s’articule autour d’une
première étape associant une électrophorèse, une immunofixation (cf infra) avec
un antisérum dit pentavalent (mélange de 5 antisérums spécifiques
respectivement dirigés contre les trois isotypes majeurs de chaîne lourde [, et ] et les deux isotypes de chaînes légères [ et ]) et une immunoélectrophorèse avec un
anti-sérum polyvalent anti-protéines humaines sériques.
Il est impératif d'examiner les lames non
seulement après lavage, fixation et coloration, mais aussi à l'état frais,
après 24 heures de diffusion : en effet certains arcs, en excès d'antigène,
peuvent se redissoudre ultérieurement (phénomène de zone).
La présence d'une anomalie de courbure sur l'un des arcs
d'immunoglobulines, associée à la présence d'un pic sur l'électrophorèse et
l'immunofixation de dépistage amène à poursuivre l'analyse à l'aide
d'anti-sérums spécifiques de chaînes lourdes (des trois isotypes majeurs, cf
supra) et de chaînes légères.
Dans les rares cas d’anomalies de structure de
l’ immunoglobuline monoclonale (maladies des chaînes lourdes, cf VIII-1),
l’immunodiffusion en gel peut permettre de les repérer grâce aux principes des
réactions d’identité totale ou partielle entre les différents arcs de
précipitation.
L'interprétation de cet examen requiert
expérience et compétence : les difficultés et les pièges sont nombreux.
La première difficulté est représentée par le
typage des IgM monoclonales. Ces dernières sont parfois responsables d'un dépôt
euglobulinique autour du godet de départ par précipitation, secondaire à la
basse molarité du tampon utilisé. Ce dépôt diminue d'autant la quantité de
matériel antigénique, au point parfois de compromettre le typage. Par ailleurs,
en cas de relative conservation des IgG, les chaînes légères de ces dernières
consomment les anti-sérums spécifiques avant leur rencontre avec l'IgM
monoclonale (effet ²parapluie²). Classiquement la dépolymérisation de l'IgM par un agent
réducteur (2-mercaptho-éthanol) ou une séparation physique
des IgG et des IgM par gel-filtration (sur Séphadex G-200, réservée à des
laboratoires spécialisés) permettent de circonvenir cet obstacle. Actuellement
l'immunofixation permet le plus souvent ce typage.
La deuxième difficulté est celle du diagnostic
de protéine de Bence Jones sérique. Pour une chaîne légère libre monoclonale
sérique en faible quantité, le pic électrophorétique peut être confondu dans la
zone des -globulines et ne pas entraîner de baisse des
immunoglobulines physiologiques résiduelles. Dans ce cas le tracé immunoélectrophorétique
peut aussi être non informatif et interprété à tort comme normal : en effet la
plupart des antisérums polyvalents anti-protéines humaines ne détectent pas, ou
mal, les chaînes légères libres (cf
infra, V - 1 - 3). Seuls des renseignements cliniques évocateurs, et l'analyse
conjointe des urines permettent de redresser le diagnostic en conduisant à
l'utilisation des antisérums spécifiques de chaînes légères pour l'analyse du
sérum ; même si la réalisation systématique d'une immunofixation avec un
immunsérum pentavalent poursuit le même objectif.
Le diagnostic de protéine de Bence Jones ne
pourra cependant être affirmée qu'après avoir formellement exclu, à l'aide
d'antisérums spécifique celui d'immunoglobuline monoclonale de classe IgD ou
IgE).
Il peut arriver, vraisemblablement pour des
raisons d'accessibilité dans la molécule, qu’il soit difficile de mettre en
évidence les chaînes légères (lambda plus que kappa) des IgA monoclonales,
voire des IgM.
Comparativement à l'immunofixation, l'immunoélectrophorèse
a des limites de détection plus élevées et un délai de réponse plus long.
Cependant, dans les mains d'un professionnel averti, elle seule peut donner des
informations que les autres méthodes (n'utilisant pas la diffusion en gel) ne
peuvent apporter, notamment sur les autres protéines sériques ou sur les
immunoglobulines de structures particulières (maladies des chaînes lourdes).
[ Immunoélectrophorèse des urines
L'examen des urines est le
complément indispensable de l'analyse immunoélectrophorétique du sérum en cas
de suspicion de gammapathie monoclonale, pour rechercher une protéinurie de
Bence Jones.
Le test de thermosolubilité
est désormais abandonné, car manquant de sensibilité. En cas de protéine de
Bence Jones sérique et urinaire, les pics électrophérétiques sont de même
migration, et, en règle, le pic urinaire est plus important.
Le principal piège méthodologique réside dans
l'incapacité de la plupart des antisérums polyvalents anti-sérum humain de
détecter les chaînes légères libres : l'emploi d'antisérums spécifiques anti- et anti- doit donc être systématique.
L'absence de protéinurie de Bence Jones en cas
de chaînes légères libres sériques monoclonales documentées, est exceptionnelle.
Si l’échantillon urinaire a été recueilli correctement deux hypothèses peuvent
être envisagées : un dépôt intra-rénal des chaînes légères, documenté sur la
ponction-biopsie rénale, ou une polymérisation, qui leur fait dépasser le seuil
de filtration glomérulaire, et doit conduire à l'analyse de poids moléculaire
par électrophorèse en gel de polyacrylamide-SDS.
Enfin, de part son utilisation d’un immunsérum
polyvalent anti-protéines humaines sériques, cette analyse est prise en défaut
par les protéines spécifiquement urinaires, telle que la protéine de Tamm et Horsfall (ou uromucoide) : il existe un dépôt à
l’électrophorèse, mais pas d’arc à l’immunoélectrophorèse.
Ü L'immunofixation
L'immunofixation, qui est une variante méthodologique de
l'immunoélectrophorèse, a l'avantage d'être plus rapide (délai de réponse en
trois heures), un peu plus sensible (seuil de 0,5 à 1 g/L), en partie
automatisable et donc accessible à un plus grand nombre de laboratoires. C’est
la méthode adoptée par les laboratoires polyvalents.
La première étape est identique et consiste en
une migration électrophorétique du sérum dans un gel d'agarose. La deuxième
étape, proprement immunologique, diffère, puisque l'anticorps spécifique est
déposé à la surface du gel dans lequel il va pénétrer. Un précipité va se
former s'il y rencontre son antigène. Les complexes antigène-anticorps sont
piégés directement dans le gel, ce qui élimine les inconvénients de
l’immunodiffusion ; c’est là la principale différence avec l’immunoélectrophorèse
. Il n’y a notamment pas d’effet ²parapluie², ce qui peut faciliter le typage des IgM. Après lavage le
précipité est coloré par un colorant spécifique des protéines.
On peut soit adapter les dilutions de
l’échantillon pour atteindre une fourchette de 0,5 à 2 g/L d’immunoglobuline
monoclonale suspectée, soit adapter celle des antisérums pour être dans la zone
d’équivalence afin soit d’éviter les phénomènes de zone en large excès
d’antigène, soit de typer un faible renforcement au sein d’une hypogammaglobulinémie.
La préincubation du sérum avec un volume adapté
d’anti-sérums anti-chaîne légère permet, dans certains cas de gammapathie
biclonale de migration identique, d’affirmer l’existence des deux
immunoglobulines monoclonales de même classe si les isotypes de chaînes légères
diffèrent.
Cette technique est
principalement utilisée pour caractériser les immunoglobulines monoclonales.
Elle a comme principale inconvénient, comparée à l'immunoélectrophorèse, de
totalement ignorer l'exploration des protéines sériques autres que les
immunoglobulines.
Ü L'immunoempreinte sur
nitrocellulose
Cette technique artisanale est réservée à des laboratoires spécialisés. Elle nécessite la parfaite maîtrise du Western blot. Elle est plus sensible que l'immunoélectrophorèse et l’immunofixation, ce qui permet d’étudier les urines ou le LCR sans concentration préalable. A l’inverse elle détecte des petits pics chez des sujets sains âgés de plus de 70 ans avec une fréquence proche de 60%. Elle a en outre l'avantage sur cette dernière de permettre l'utilisation d'anticorps non précipitants, tels que les anticorps monoclonaux, d'éviter les phénomènes de zone, d'être réversible et ainsi de permettre plusieurs typages sur une même bandelette.
I – 3 – 3 – 2 – Les dosages
pondéraux d'immunoglobulines
Ces dosages concernent les
trois isotypes principaux des immunoglobulines, à savoir IgG, IgA et IgM. Ils peuvent s'effectuer par néphélémétrie (le
plus souvent) ou par immunodiffusion radiale dans des plaques commerciales. De
manière moins fréquente on peut également doser l'IgD, par néphélémétrie.
Ils représentent un critère
du diagnostic différentiel entre gammapathie monoclonale de signification
indéterminée ou MGUS (« monoclonal gammopathy of unknown
significance »), la plus fréquente des étiologies, et prolifération B
avérée (myélome, maladie de Waldenström, leucémie lymphoïde chronique,
amylose,...). Ils renseignent également sur les risques infectieux potentiels.
Compte tenu de l'évolution différente des
isotypes en fonction de l'âge, les résultats pour l'enfant doivent être rendus
en fonction de normes adaptées à l'âge de l'individu exploré.
Il faut donc se rappeler que l'IgM est le
premier isotype à atteindre les normes de l'adulte à l'âge de 2 à 3 ans, suivi
par l'IgG à l'âge de 5 à 7 ans et enfin l'IgA à la puberté, alors que seules
les IgG franchissent le placenta et que donc le nouveau-né a le même taux d'IgG
que sa mère. Ces IgG maternelles vont disparaître en 4 à 6 mois.
L'interprétation des dosages des
immunoglobulines par néphélémétrie chez un patient ayant une immunoglobuline
monoclonale doit être faite avec
prudence. Il peut arriver, en cas de
pic important ou en raison du caractère polyclonal des antisérums utilisés, que
le dosage de l'isotype correspondant à l'immunoglobuline monoclonale soit
exagérément minoré, parce qu’il est fait en excès d’antigène ou que les
épitopes spécifiques de cette immunoglobuline particulière ne sont pas reconnus
par l'antisérum. Ceci se voit plus volontiers en cas d'IgM monoclonale.
Il est donc préférable
d'utiliser les dosages obtenus par intégration de la courbe d'électrophorèse
pour suivre l'évolution d'un pic, et de réserver les dosages pondéraux à
l'évaluation des immunoglobulines résiduelles.
A l'inverse, l'existence d'une immunoglobuline monoclonale (le plus souvent de classe IgM) peut perturber le dosage néphélémétrique d'autres protéines (IgA, ferritine, protéine C réactive)].
I – 3 – 3 – 3 – Modifications
de l’hémogramme :
Une anémie normochrome, normocytaire, arégénérative est très fréquente
(60 %), souvent multifactorielle (insuffisance médullaire, rénale, hypervolémie
plasmatique). Elle s’accompagne volontiers d’un aspect évocateur en piles
d’assiettes ou en rouleaux des hématies, non pathognomonique.
Les neutropénies et/ou thrombopénies
sont plus rares, et plus tardives, accentuées par les chimiothérapies.
Un discret passage sanguin
de plasmocytes est parfois noté, inférieur à 3 % des leucocytes.
I – 3 – 3 – 4 – Etude la
moelle osseuse
Le myélogramme par ponction
sternale met en évidence:
-
une
plasmocytose médullaire franche supérieure à 10 %, constituée de cellules
anormales (plurinucléées, avec inclusion cytoplasmique, aspect flammé du
cytoplasme, cellules vacuolées de Mott, corps de Russel)
-
rarement
le myélogramme est normal, par inégalité de répartition de la prolifération
plasmocytaire : il faut alors avoir recours à la biopsie ostéo-médullaire
qui seule est à même de détecter les foyers plasmocytaires, qui ont d’autant
plus de probabilité d’être malins qu’ils sont de localisation péri-artérielle
ou proche des travées osseuses.
I – 3 – 3 – 5 – Le reste du
bilan initial
Il a pour but de
-
rechercher
une éventuelle complication
-
d’évaluer
l’agressivité (protéine C réactive) et la masse tumorale
(bêta-2-microglobuline) pour apprécier le pronostic
I – 4 – Les complications
I - 4 – 1 – Les complications osseuses
Citons les fractures hyperalgiques, conduisant à l’alitement et à ses complications propres
I - 4 – 2 – L’insuffisance rénale
Elle le plus souvent
d’installation progressive, mais peut parfois revêtir l’aspect d’une
insuffisance rénale aiguë, oligo-anurique, nécessitant une épuration
extra-rénale. Nous avons vu que différentes étiologies peuvent s’intriquer.
Deux points sont à retenir :
- une insuffisance rénale
à calcémie normale ou élevée doit être
considérée jusqu’à preuve du contraire comme un myélome
- l’utilisation de produit
de contraste pour l’imagerie, si elle est nécessaire, doit se faire sous
couvert d’une hydratation correcte
I – 4 – 3 – Le syndrome d’hyperviscosité
Certaines immunoglobulines
monoclonales, le plus souvent des IgM, en raison de leur concentration élevée,
mais aussi pour des raisons biochimiques (polymérisation, ...) sont
responsables d'un syndrome clinique d'hyperviscosité. Il est donc plus fréquent
dans la maladie de Waldenström.
Ce syndrome d'hyperviscosité
donne quelquefois lieu à des manifestations cliniques caricaturales : la
physiopathologie en est aisément accessible. Il peut justifier la réalisation
d'échanges plasmatiques dans une atmosphère d'urgence. Il se manifeste
par des :
- saignements anormaux
notamment purpura ou hémorragie muqueuse
- perturbations visuelles
avec dilatation ou segmentation des veines rétiniennes, hémorragie et parfois
œdème papillaire
- troubles des fonctions
supérieures avec vertiges, syncopes, somnolence et parfois convulsions
-
et
une dyspnée par distension du lit capillaire pulmonaire.
Il nécessite un traitement d’urgence par plasmaphérèse.
La surveillance de la
viscosité sérique dans ces cas permet de suivre l'évolution sous traitement
(échanges plasmatiques). Cette analyse nécessite un minimum de 2 ml de sérum.
La détermination de la
viscosité consiste à mesurer le temps que met le sérum d'un patient pour
s'écouler entre deux repères sur un viscosimètre. Cette mesure est rapportée à
celle d'un sérum humain normal de référence. L'analyse doit être effectuée deux
fois pour contrôler les concordances. Si le sérum présente une cryoglobuline,
la mesure reste possible mais elle doit être faite à + 37°C (étuve) pour que le
résultat soit correct.
I – 4 – 4 – L’hypercalcémie
Elle est liée à l’importance de l’ostéolyse. Ses principales manifestations cliniques sont digestives, neurologiques, cardio-vasculaires et métaboliques.
I – 4 – 5 – Les complications neurologiques
I – 4 – 5 – 1 - Les compressions médullaires
Elles font suite soit à une protrusion du mur postérieur vertébral au cours d’une fracture-tassement, soit à une atteinte épidurale plasmocytaire. C’est une urgence thérapeutique.
I – 4 – 6 – Les infections
La susceptibilité aux infections bactériennes à germes encapsulés, principalement pulmonaire, est favorisée par le déficit de l’immunité humorale spécifique, la toxicité des polychimiothérapie et les fractures de côtes.
I – 4 – 7 – Les cryoglobulines
I – 4 – 7 - 1
- Définition
Les cryoglobulines sont un groupe particulier d'anticorps ayant la propriété de précipiter à basse température.
Elles doivent être différenciées des autres cryoprotéines : le cryofibrinogène et les agglutinines froides, le plus souvent de type IgM.
La qualité du rendu du
résultat d'une recherche de cryoglobuline est directement liée au respect d'un
protocole strict lors du prélèvement de sang : tout écart à cette procédure
peut entraîner un résultat faussement négatif par cryoprécipitation dans le
matériel de prélèvement ou au sein du caillot.
L'étape pré-analytique de cette recherche est du domaine de tout laboratoire de biologie, pourvu qu'il respecte la procédure de prélèvement : la caractérisation ultérieure doit de préférence être réalisé dans un laboratoire spécialisé.
I – 4 – 7 -
2 - Modalités pratiques de prélèvement
Ä Cryoglobuline
Ü Mise en évidence
Deux tubes secs de 7 ml sont prélevés chez un
patient à jeun de préférence avec une aiguille et une seringue préchauffées à
37° C.
La recherche peut être répétée à plusieurs jours
d'intervalle, le phénomène de cryoprécipitation pouvant être intermittent.
La mise en évidence de la cryoglobuline repose
sur l'observation régulière du sérum à + 4° C pendant au moins 8 jours, ceci en
raison de la cinétique parfois longue de certaines cryoglobulines. La
positivité se traduit par l'apparition d'un précipité donnant un aspect en
volutes de fumée lorsqu'il est remis en suspension, ou plus rarement d'un gel,
qui se resolubilise totalement après réchauffement à 37°C.
Après décantation du sérum, une fraction
aliquote est mise de côté pour la réalisation d'une immunoélectrophorèse, en
cas de cryoglobulinémie avérée, afin de pouvoir la typer (présence ou non d'une
immunoglobuline monoclonale). L'ensemble des manipulations devra être effectué
à +37°C.
Ü Dosage et typage
] Dosage du cryoprécipité
Le dosage doit se faire avant tout lavage pour être le plus fiable possible. Il peut se faire par l'estimation du cryocrite (volume occupé par le cryoprécipité dans des tubes spécifiquement dédiés [tubes de Félix]), estimation imprécise pour les cryoglobulines de faible abondance, ou mieux par la lecture de l'absorbance à 280 nm en utilisant le coefficient d'extinction des -globulines.
] - Typage