Rejet

Les trois types de rejet connus en expérimentation animale - hyperaigu de type humoral, aigu de type cellulaire, chronique de type mixte - se retrouvent en transplantation rénale humaine, mais ils seront modifiés par les protocoles d'immunosuppression : les faits seront donc moins tranchés, et tous les intermédiaires existent entre ces trois formes. C'est ainsi que s'intercale entre rejet hyperaigu et rejet aigu le rejet de type "accéléré", combinant les aspects sévères des 2 mécanismes, cellulaire et humoral.

En 1993, un comité d'experts, réuni à Banff (Canada), a proposé une classification permettant de quantifier les lésions de rejet; elle a l'intérêt de pouvoir homogénéiser les données nécessaires pour évaluer les nouveaux immunosuppresseurs dans le cadre d'essais multicentriques. La classification de Banff a été remaniée à plusieurs reprises dans le but d'atteindre un consensus sur les points discutés; la classification de 1997 a été publiée, les résultats de la réunion du printemps 99 sont sous presse, et l'harmonisation avec d'autres systèmes de classification est en cours (cf "La classification de Banff").

1. Rejet hyperaigu

La destruction immédiate per-opératoire du rein (rein bleu-pourpre infarci) par des anticorps préformés est un événement que la pratique correcte des cross match a rendu très rare. Pourtant, le diagnostic peut être évoqué (0,5 à 1% des greffes ? ) lorsque, en l'absence de constatation per-opératoire alarmante, survient dans les 12 à 24 premières heures un effondrement de la diurèse, avec température élevée et à l'examen un rein très volumineux,douloureux. A la scintigraphie, la perfusion est nulle. A l'angiographie, le temps de passage est augmenté, supérieur à 3 s : le produit de contraste, au lieu d'être évacué par le flux sanguin, stagne et se dilue dans les artères inter-lobaires ou arquées, qui sont très mal imprégnées; le calibre des vaisseaux est irrégulier, l'ensemble réalisant l'aspect en "arbre mort"; la néphrographie est absente ou très pâle; il n'y a pas d'urogramme. En cas de nécrose corticale, on note l'irruption du produit de contraste en dehors des vaisseaux, celui-ci s'accumulant à la jonction cortico-médullaire.

Les biopsies très précoces montrent la lésion caractéristique : microthromboses dans les glomérules et les artérioles juxta-glomérulaires, dans les veines et capillaires péri-tubulaires, associées à un afflux de polynucléaires dans les anses capillaires (figure 1).En immunofluorescence on note la présence de dépôts linéaires d'IgG et C3 sur les capillaires glomérulaires et péri-tubulaires. En revanche, il n'y a pas d'infiltrats interstitiels, permettant ainsi de distinguer le rejet hyperaigu des formes graves de rejet aigu (rejet "accéléré). Après quelques jours, les lésions d'infarctus sont nettes, par plages dans le cortex, avec hémorragies interstitielles, réalisant au maximum une nécrose corticale. En fonction du moment où la néphrectomie est réalisée, on peut observer une rupture des limitantes élastiques. En effet, la néphrectomie sera faite rapidement pour éviter un possible syndrome de coagulation intravasculaire disséminée.

Rejet hyperaigu : thrombose glomérulaire et artériolaire (provenance Unité de Pathologie Rénale, Drs.D.Droz et LH.Noel, Hopital Necker, Paris)

Diagnostic différentiel : les images de thrombose glomérulaire peuvent se voir dans les cas de reins ayant subi une ischémie froide prolongée ou surtout ayant été conservés sur machine à perfusion pulsatile susceptible de léser l'endothélium vasculaire: mais dans ces cas, il n'y a pas l'afflux de cellules inflammatoires caractéristique du rejet humoral. Le diagnostic peut également se poser avec une récidive immédiate de cryoglobulinémie, de microangiopathie thrombotique.

Le rejet hyperaigu est du à la présence d'anticorps préformés dirigés contre les antigènes du donneur. Ces anticorps, en général dirigés contre les antigènes HLA de classe I et détectés par un cross match T positif, sont secondaires à des transfusions, des grossesses, et de plus en plus souvent à l'échec d'une précédente transplantation. La pratique des cross match spécifiques donneur-receveur devrait les détecter et contre-indiquer la greffe. Les rares cas de rejet hyperaigu avec cross match T négatif sont rapportés à des cross match B positifs (médiés par des anticorps HLA de classe II) ou à la présence des très difficilement détectables anticorps anti-endothélium/monocytes . Les accidents par incompatibilité dans le système ABO sont dus à des erreurs techniques.

2. Rejet accéléré

Il survient vers le 2°- 5° jour, c'est à dire à un moment trop précoce pour pouvoir être en rapport avec le développement de novo d'une réaction contre le donneur ; ce type de rejet est en effet interprété comme une réponse anamnéstique aux antigènes du donneur auxquels le receveur aurait été préalablement sensibilisé : si le titre des anticorps s'est effondré, quelques jours, ou même semaines, sont nécessaires pour qu'une réponse anamnéstique se développe. Il réunit tous les paramètres de sévérité du rejet aigu (cf. plus loin), et la biopsie rénale montrera, en plus, des lésions de mauvais pronostic sous forme d'hémorragies interstitielles et surtout d'atteinte de la media du type artérite aigue : atteinte des cellules musculaires avec vacuoles, nécrose, exsudation de fibrine, réalisant l'image de la nécrose fibrinoïde, plus ou moins associée à un infiltrat de polynucléaires. Ces lésions doivent être distinguées de celle que peuvent parfois entraîner les immunosuppresseurs anti-calcineurine, ciclosporine et tacrolimus, qui peuvent léser l'endothélium vasculaire et entrainer une microangiopathie thrombotique difficile à distinguer d'un rejet humoral.

La sévérité des rejets de type humoral peut varier d'un cas à l'autre, en fonction du titre des anticorps présents, de leur degré de liaison, de l'intensité de l'expression des antigènes HLA, ces facteurs expliquant que les malades qui présentent des anticorps spécifiques en pré-greffe ne développent par tous un rejet hyperaigu ou accéléré.

Le contrôle de ces rejets accélérés nécessite une immunosuppression massive, avec tous ses risques. On notera la rareté de ce type de rejet chez les sujets qui reçoivent comme traitement d'induction des anticorps antilymphocytaires.

3. Rejet aigu

Les épisodes aigus de rejet peuvent survenir à n'importe quel moment de l'histoire de la transplantation, mais ils sont l'apanage des trois premiers mois, avec un maximum de fréquence entre le 4° et le 15° jour. Avec les progrès de l'immunosuppression, leur incidence a baissé, ne dépassant pas, pour les greffes à partir de reins de cadavres, les 15% dans les centres expérimentés , tout en restant   la cause principale de perte du greffon au cours de la première année. Surtout, ils ont un impact négatif dans le pronostic à long terme de la greffe, étant un facteur majeur de rejet chronique.

Le diagnostic de rejet aigu est évoqué devant un ensemble de signes cliniques et paracliniques, dont aucun n'est, à lui seul, pathognomonique. Si le rejet survient chez un sujet dont la fonction rénale est encore très altérée par la nécrose tubulaire ischémique, son diagnostic est difficile et repose sur des examens paracliniques, surtout la biopsie rénale. Si le rejet survient sur un transplant dont l'évolution immédiate a été favorable, le diagnostic est plus facile et avant l'introduction de la ciclosporine on décrivait la séméiologie suivante : début rapide, parfois explosif, associant en quelques heures une fièvre, un rein volumineux et douloureux, surtout une diminution de la diurèse avec rapide prise de poids et poussée d'hypertension artérielle, le signe essentiel étant l'augmentation de la créatinine de plus de 25% par période de 24h; dans les urines, on note une baisse de la natriurèse ( souvent difficile à interpréter chez un sujet soumis à un régime de restriction sodée ou qui a reçu du furosémide) et une protéinurie, autour de 1 à 2 g, non sélective. Mais la ciclosporine a gommé l'extériorisation clinique du rejet aigu, c'est à dire la température, le gros rein douloureux, et le rejet se limite le plus souvent à une créatinine qui reste accrochée à un taux anormal ou qui s'élève de quelques points.

Le diagnostic différentiel se fait avec la nécrose tubulaire, la toxicité de la ciclosporine/tacrolimus, l'obstruction urinaire, plus rarement une thrombose artérielle/ veineuse, ou une récidive de la maladie primitive (glomérulonéphrite avec hyalinose segmentaire et focale, syndrome hémolytique-urémique). L'enjeu est essentiel, car en découle l'attitude thérapeutique : abstention en cas de nécrose tubulaire, diminution de la ciclosporine en cas de toxicité, augmentation de l'immunosupprsssion en cas de rejet. Les techniques d' imagerie ont l'intérêt d'éliminer un obstacle ou une atteinte des gros vaisseaux, mais elles ne permettent pas de trancher entre rejet aigu / nécrose tubulaire / néphrotoxicité de la ciclosporine.De très nombreux tests biochimiques en faveur d'un rejet ont été successivement proposés, puis abandonnés en raison de leur médiocre spécificité : produits de dégradation de la fibirne, ß2- microglobuline, néoptérine. Parmi les marqueurs biochimiques actuellement en cours d'évaluation, on peut retenir l'interêt potentiel de l'élévation des taux urinaires ou sériques des cytokines IL-2 et IL-6, des taux urinaires des molécules d'adhésion, du taux sérique du recepteur soluble de l'IL-2, de la réponse des cellules T aux antigènes spécifiques MHC.. On notera que les données de la cytologie rénale obtenues par ponction aspiration à l'aiguille fine, technique populaire dans certains groupes, ne font pas l'unanimité et ne sont pas acceptées comme critères de standardisation.

Aussi la biopsie rénale reste l'examen indispensable pour affirmer le rejet : le taux de sensibilité pour détecter un rejet aigu est de 90% avec 1 fragment de biopsie, et de 99% avec 2 fragments de biopsie. Elle montre l'image du rejet aigu cellulaire avec l'infiltrat cellulaire interstitiel, composé de lymphocytes et macrophages, avec quelques plasmocytes et parfois polynucléaires, cet infiltrat ayant une nette prédominance périvasculaire, surtout autour des veines. A cet infiltrat interstitiel s'associe une atteinte tubulaire du type "tubulite" (définie par une infiltration des structures tubulaires par des lymphocytes, avec ou sans rupture des basales tubulaires), et de manière plus ou moins nette un oedème interstitiel . Les glomérules sont intacts. L'immuno-histochimie montre que les cellules T prédominent dans l'infiltrat, la répartition en cellules CD4 et CD8 variant en fonction du moment où la biopsie est faite. Les techniques de biologie moléculaire permettent d'évaluer l'expression des marqueurs de l'activation des cytokines (IL7, IL10, IL 15) et autres médiateurs (perforine, granzyme B)

Rejet aigu : infiltrats interstitiels et oedème (provenance Unité de Pathologie Rénale, Drs.D.Droz et LH.Noel, Hopital Necker, Paris)

Rejet aigu : "tubulite" (provenance Unité de Pathologie Rénale, Drs.D.Droz et LH.Noel, Hopital Necker, Paris)

Mais pour évaluer le pronostic du rejet, on s'attachera à rechercher l'éventuelle composante humorale, c'est à dire les lésions du rejet aigu vasculaire présentes dans les formes sévères de rejet aigu : d'une part une glomérulite focale et segmentaire avec une augmentation du nombre des cellules à l'intérieur des anses capillaires (cellules de type endothélial, mésangial, mais aussi lymphocytes T cytotoxiques, et surtout polynucléaires neutrophiles), avec en immunofluorescence la présence de fins dépôts linéaires d'IgG, IgM,C3, parfois fibrinogène; d'autre part une endartérite proliférante, intéressant les artères de moyen calibre : épaississement de l'intima par un oedème et une infiltration de cellules mononucléées plus ou moins associée à une prolifération de cellules endothéliales, et parfois fins dépôts de fibrine sur les sites dénudés des parois. Il existe naturellement tous les intermédiaires entre lésions modérées et sévères.

Rejet vasculaire : endartérite et dépôts de fibrine (provenance Unité de Pathologie Rénale, Drs.D.Droz et LH.Noel, Hopital Necker, Paris)

L'évolution du premier épisode de rejet aigu est en général favorable, à condition que le traitement, en général par de fortes doses de corticostéroïdes, ait été institué rapidement. En 48 h , les signes cliniques, fièvre, gros rein douloureux, s'ils étaient présents, disparaissent avec reprise de la diurèse et baisse de la créatinine; dans les formes plus sévères, il faut attendre 5 à 7 jours pour assister à la lente amélioration de la fonction rénale. Des données récentes montrent qu'environ 30% des épisodes de rejet s'accompagnent de signes cliniques, et que 20% des rejets aigus correspondent à des lésions de grade III selon la classification de Banff.

Mais le rejet aigu peut récidiver, dans environ 1/3 des cas : soit nouvel épisode survenant sur un transplant qui avait récupéré une fonction normale et dont le pronostic est en général favorable; soit récidive précoce intervenant sur un transplant qui n'a pas encore récupéré une fonction normale, posant le problème de l'évolution d'un même processus immunologique imparfaitement contrôlé par le premier traitement et ouvrant la voie à l'installation d'un rejet chronique.

Les épisodes de rejet aigu survenant après le 6° mois sont possibles. On pensera à éliminer les autres causes, alors plus fréquentes, de détérioration rapide de la fonction rénale (obstacle urétéral,sténose de l'artère rénale), et surtout on recherchera les 2 causes déclenchantes les plus fréquentes du rejet à ce stade : un taux sanguin insuffisant de ciclosporine, et plus encore la non observance du traitement.

La pratique de la biopsie rénale a introduit le concept de "rejet sub-clinique": il existe des signes histologiques de rejet, mais la créatininémie reste normale. Cet état a pu être noté chez 1/3 des sujets à fonction rénale stable. L'administration de fortes doses de corticostéroïdes a permis de significativement réduire les épisodes ultérieurs de rejet aigus typiques et d'obtenir une meilleure fonction rénale à 2 ans. Des études complémentaires sont jugées nécessaires pour valider ce concept de traitement préventif.

4. Rejet chronique

C'est la lente et indolente détérioration de la fonction rénale, avec protéinurie non sélective - parfois avec syndrome néphrotique - et hypertension artérielle souvent sévère. Le cas le plus fréquent est celui du sujet qui a présenté plusieurs épisodes de rejet aigu au cours des trois premiers mois, la fonction rénale ne revenant pas à la normale après chaque épisode thérapeutique, traduisant une agression permanente non contrôlée par l'immunosuppression; parfois, il s'agit d'un sujet ayant eu une fonction rénale normale pendant les premiers semestres post-transplantation, et chez lequel on voit apparaître une élévation de la créatinine, une protéinurie modérée, une hypertension artérielle. Les tentatives pour enrayer la progressive chute de la filtration glomérulaire par l'utilisation de fortes doses de corticostéroïdes sont totalement inefficaces. Le sujet atteint le stade de l'insuffisance rénale terminale dans des délais variables, de quelques mois à plusieurs années. L'examen clinique est normal, sans modification du volume des reins; l'échographie ne montre aucune image significative; l'angiographie, si elle était pratiquée, mettrait en évidence une irrégularité du calibre des vaisseaux, dont certains sont obstrués, les plages correspondantes du néphrogramme étant irrégulièrement opacifiées.

La biopsie rénale montre des lésions intéressant tous les éléments du parenchyme rénal :

• au niveau des artères de gros et moyen calibre (" artériopathie du transplant" ), on note un épaississement de l'intima avec formation de fibrilles de collagène conduisant à un tissu cicatriciel fibreux acellulaire; à l'intérieur de cette intima épaissie, on décèle l'accumulation de macrophages chargés de vacuoles lipidiques.; la limitante élastique interne apparaît dédoublée, rompue, parfois calcifiée; en immunofluorescence on observe de fins dépôts de fibrine, d'IgM et de C3. La media est également affectée, envahie par les fibroblastes et les fibrilles collagènes. L'oblitération de la lumière vasculaire peut devenir totale. Cette "artériopathie oblitérative" est caractéristique du rejet chronique au niveau de tous les organes transplantés.
• au niveau des capillaires péritubulaires, la basale est dédoublée
• au niveau des glomérules, on note en général les lésions de la "glomérulopathie chronique du transplant" : épaississement de la paroi capillaire, augmentation des cellules mésangiales et de la matrice extra-cellulaire, et image en double contour, comme dans la glomérulonéphrite membrano-proliférative; la microscopie électronique montre une interposition des cellules et une accumulation sous-endothéliale de matériel plus ou moins dense, et surtout la quasi absence de dépôts de complexes immuns.

A côté de ces lésions caractéristiques, on note des atteintes non spécifiques : fibrose interstitielle dense, diffuse ou en bande, infiltrats de cellules mononucléées rarement abondants, tubes atrophiés ou dilatés, avec une basale épaissie; en aval des lésions vasculaires, les glomérules peuvent être fibreux en "pains à cacheter" avec une capsule épaissie.

Rejet chronique : fibrose interstitielle (provenance Unité de Pathologie Rénale, Drs.D.Droz et LH.Noel, Hopital Necker, Paris)

Le diagnostic différentiel histologique n'est pas toujours aisé, car aucune lésion prise isolément n'est caractéristique de rejet chronique. La plus évocatrice est l'atteinte vasculaire, et c'est son association avec les autres atteintes qui est suggestive de rejet chronique. Si la fibrose interstitielle est importante, la toxicité de la ciclosporine peut être évoquée : l'existence de lésions glomérulaires oriente alors vers un rejet. La matrice extracellulaire interstitielle serait surtout faite de collagène I et III en cas de toxicité de la ciclosporine, de collagène IVA3 et lamiline-beta2 en cas de rejet. Les lésions type glomérulonéphrite membrano-proliférative pourraient être celles survenant au cours d'une hépatite C : dans ce cas, la microscopie électronique montrerait de nombreux dépôts de complexes immuns.

La physiopathologie du rejet chronique est particulièrement complexe :

Les facteurs immunologiques sont prédominants comme en témoignent :

• la corrélation entre survie à long terme et le nombre et la sévérité des épisodes de rejet aigu
• la corrélation entre survie à long terme et HLA: les meilleurs résultats sont obtenus chez les jumeaux HLA identiques, et même chez les greffes de reins de cadavre, il existe une corrélation entre la demi-vie du greffon qui s'abaisse en même temps que le nombre d'antigènes incompatibles augmente.
• la corrélation entre survie à long terme et la présence d'anticorps humoraux préformés : non seulement ils exposent à un rejet aigu, mais ils sont associés avec un déclin de la demi-vie aussi bien chez les sujets compatibles qu'incompatibles en HLA
• la corrélation entre survie à long terme et immunosuppression insuffisante, "suboptimale"
• la corrélation entre survie à long terme et compliance au traitement

Le mécanisme immunologique pourrait être le suivant : il est probable qu'après un rejet aigu persistent quelques ilots de cellules T activées qui vont produire en permanence de faibles quantités de cytokines . La synthèse d'interferon gamma par les cellules T activées entraîne l'activation de macrophages, qui sont impliqués dans tous les aspects du rejet chronique : outre la reconnaissance indirecte de l'antigène, ils interviennent dans le relargage d'interleukine 1 et de TNF (tumor necrosis factor) qui amplifient la réponse inflammatoire : augmentation de la perméabilité vasculaire, activité pro-coagulante, action mitogénique sur le muscle lisse des vaisseaux. La prolifération des cellules musculaires lisses est également stimulée par des facteurs de croissance sécrétées par les plaquettes (platelet derived growth factor) ou les fibroblastes (basic fibroblast growth factor), contribuant à la diminution du calibre des vaisseaux et à la progressive destruction du greffon. On a récemment insisté sur l'importance de la destruction des membranes basales tubulaires au cours du rejet aigu, entraînant une atrophie tubulaire et la perte du néphron correspondant.

Le rôle des facteurs non immunologiques peut être également important . Outre une possible néphrotoxicité médicamenteuse ou récidive de la maladie primitive, on a mis l'accent sur les facteurs suivants :

• rein non/peu fonctionnel : une mauvaise fonction rénale ("delayed function") en post-greffe serait corrélée avec un risque de perte du greffon à long terme. Bien que cette corrélation ne soit pas toujours notée, on insiste volontiers actuellement sur le rôle néfaste de l'ischémie/reperfusion du rein prélevé ainsi que sur les perturbations cellulaires du sujet en état de mort cérébrale, capables d'augmenter le taux tissulaire des médiateurs de l'inflammation, cytokines et molécules d'adhésion, et de stimuler les antigènes incompatibles de transplantation, favorisant ainsi le déclenchement d'un rejet aigu.
• hyperfiltration sur réduction néphronique : elle pourrait expliquer la corrélation entre une diminution de la survie à long terme et l'âge élevé du donneur (porteur de lésions vasculaires), ou une inadéquation de masse rénale entre donneur et receveur (Terasaki).
• hypertension artérielle : de nombreuses séries ont montré la relation négative entre HTA et survie à long terme du greffon, et on sait que l'hypertension peut stimuler la production locale d'angiotensine II, qui stimule la production du facteur fibrogénique TGF-ß1, à l'origine d'une fibrose interstitielle.
• hyperlipidémie : l'hypertryglycéridémie est noté comme une facteur de risque indépendant pour la perte du greffon à long terme, et le stress oxydatif sur les lipoprotéines de faible densité pourrait stimuler la prolifération des cellules musculaires lisses.

Dans toutes ces conditions, un rôle très important est joué par la cytokine Transforming Growth Factor Beta (TGF-ß), qui intervient dans le rejet aigu, la fibrose rénale, les lésions d'ischémie-reperfusion, la toxicité médicamenteuse,l'hyperlipidémie, l'hypertension. Sa mesure, dans le sérum ou au niveau des cellules tubulaires, est encore du domaine de la recherche, mais sa manipulation ouvre un champ à des possibilités thérapeutiques.

L'intervention d'aussi nombreux facteurs, souvent associés, fait qu'il est préférable de parler de "néphropathie chronique de l'allogreffe". Le tableau suivant résume les différents facteurs de risque intervenant à son origine :

Aucun traitement spécifique n'est actuellement capable d'enrayer l'évolution de cette néphropathie chronique. Il faudra naturellement s'assurer que l'immunosuppression est correctement suivie, et éventuellement avoir recours à un protocole de substitution si le sujet est sous ciclosporine. On aura recours aux prescriptions utilisées dans toute insuffisance rénale chronique, en particulier les anti-angiotensine.