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Physiopathologie des HSF : quoi de neuf?

CUEN Juin 2018

jean-jacques.boffa@aphp.fr

Service Néphrologie et DialysesINSERM UMRS 1155Hôpital Tenon, Paris

PLAN

� Introduction

� Facteurs circulants de perméabilité au cours du SNI: IL-13, SuPAR, Anti-CD40, B7.1, Angptl4…

� Tests pour mettre en évidence un facteur de perméabilité

� Susceptibilité génétique: APOL-1

� Syndrome néphrotique et dyslipidémie, rôle de l’angiopoiétine like 4

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Distinguer une HSF primitive, génétique et secondaire

Primitive Secondaire Génétique

Causes Facteur de perméabilité

Maladaptative:Réduction néphronique, Pb dévelopement, prématurité obésité, HTA,Virus: HIV, EBV, CMV, ParvoB19Medts: IFN, biphosphonates, Lithium, Adria, sirolimus, AINS, anti-PD1…

Mutations (≈50),Gène de susceptibilité (Apol1)

Clinique SN, début brutal

PU de rang néphrotique Début enfance,début tardif

MOPas spécifique

RAS, selon précocité, Tip lesion

Glomerulomégalie, cicatrices autres,Péri-hilaire, cellular, collapsing

ME: FPE Diffus Segmentaire Variable

Ttt Cortico-SRécidive post-T

Cortico-R, Bloqueur SRA CI sensible

De Vriese A. JASN 2018Vivarelli M. CJASN 2016

� Tableau clinico-biologique similaire

� Cible commune: podocyte

� Evolution MCD vers FSGS (biopsies itératives, Tejani A. Nephron 1985)

� Base de traitement identique, avec sensibilité différente

� Récidive post transplantation dans plusieurs formes: MCD, FSGS dans toutes les formes (Canaud C. NDT 2009)

Maas.R Nature Rev Nephrol 2016Rosenberg A. CJASN 2017

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HSF adaptative: physiopathologie

1. Modif corps cellulaire2. Pseudo-kystes3. Accumulation lysosomale &

autophagosomes4. Remaniement cytoplasme5. Transfo microvillosités6. Effacement pieds pédicelles7. Détachements

� Réduction néphronique (agénésie, reflux, prématurité…), par stress hémodynamique & capital néphronique normal (obésité, drépano, cardiopathies cyanogènes…).

� Présentation: albumine normale, glomérulomégalie, HSF périhilaire, effacement partiel en ME

� Modèles animaux :5/6 Nx; Rat Tg toxine récepteur diphtérie podocytaire

� VD artérioles aff et eff; A. aff > A. eff;

� Augmentation: flux capillaire et Pression glom, SNGFR

� Volume et surface glomérulaire augmente, stress podocytaire, détachement, dénudation partielle, synéchies, développement de lésions segmentaire

� Stimulation SRA

Existence d’un facteur circulant qui affecte la structure et la fonction podocytaire

� Déclencheur inconnu

� Rechute après transplantation, ≈30%

� Transmission SN maladie nouveau-né d’une mère malade avec guérison rapide (Kemper J, nejm 2001)

� Résolution d’une récidive d’HSF après retransplantation (Gallon L. nejm 2012)

� Injection plasma ou fraction aux rats

� Réponse au traitement par échanges plasmatiques

� Echanges plasmatiques préventifs diminuent le risque de récidive après transplantation

Davin J-C. Pediatr Nephrol 2016

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Existence d’un facteur circulant qui affecte la structure et la fonction podocytaire

Perico L. Nat Rev Nephrol 2016

� Rôle Lymph T: surnagent LT de patient SNI modifie la perméabilité vasculaire

� IL-13 ARNm augmente lors des rechutes SN� IL-13 augmente CD80 glomérulaire

� Les rats Tg IL-13

� AlbU (3.5g/j), hypoalbuminémie (25g/l), dyslipidémie

� Histologie rénale normale en MO,

� ME: effacement pieds des pédicelles

� Diminution expression gènes: podocine, néphrine, dystroglycan; augmentation B7.1 (CD80)

Lai K-W. JASN 2007

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� Protéine B7.1 (CD80) est exprimée par les podocytes� B7.1 expression est accrue

� Modèles génétiques de SN: néphrine KO, α3−intégrine KO, lupus� Rats et souris PAN� Après injection de LPS� GN lupiques humaines

� LPS induit un SN indépendamment des lymph B & T� Souris Scid + LPS: B7.1 accrue

Reiser J. JCI 2004

� Abatacept (CTLA-4-Ig) bloque B7.1� 5 patients dont 4 FSGS récidivant après transplantation + 1

FSGS primitive, résistant Ritux + EP� Résultats

� Abatacept induit une rémission partielle ou complète � B7.1 sur podocyte patients LGM et FSGS primitive

� B7.1 induit podocytopathie et PU en bloquant l’intéraction taline/β1-intégrine, restaurée par l’Abatacept

Yu C-C. NEJM 2013Benigni A. NEJM 2014

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� Tester Abatacept ou Belatacept chez 9 patients HSF récidivantes sur greffon?

� Résultats

� Pas de rémission, ni baisse de la protéinurie

� B7-1 n’est pas exprimé sur les podocytes chez 9 patients, ni 22 autres récidives HSF, ni autres GN avec des ACs.

� mais B7-1 retrouvé sur cellules inflammatoires interstitielles et cellules transfectées avec un plasmide contenant B7.1

Delvielle M. JASN 2016

� Résultats

� SuPAR est augmenté chez 2/3 des patients ayant une FSGS, pas autres GN

� SuPAR interagit et « active » β3-intégrine podocytaire. Cette activation est inhibée par un AC anti-uPA et bloqueur des intégrines

� L’injection de fortes doses de SuPAR entraîne une protéinurie transitoire + des dépôts podocytaires + effacement pédicelles chez souris uPAR-KO

Wei C. Nature Med 2011

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SuPAR, le facteur circulant de perméabilité?

� Injection de SuPAR chez la souris WT� Lésions histologiques et protéinurie?

� Résultats� Présence de dépôts glomérulaires de SuPAR� Absence d’albuminurie

� Conclusions� L’administration aigue ou prolongée et les dépôts

glomérulaires de SuPAR ne sont pas suffisants pour induire une protéinurie

Cathelin D. JASN 2014

ME après injection suPAR

SuPAR, le facteur circulant de perméabilité?

Sinha A. KI 2014Meijers T. KI 2014 Wada T. KI 2014

HSF Japonais Enfants

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suPAR, facteur circulant de perméabilité?

� suPAR augmente dans 50% des SN pédiatriques et adultes, mais aussi autres maladies avec une protéinurie

� suPAR ne permet de distinguer les FSGS des autres GN

� suPAR n’est pas toujours corréle au débit de PU

� suPAR est inversement corrélé au DFG

� suPAR est corrélé à la CRP

� Question: Recherche d’auto-AC impliqués dans la rechute du SN après transplantation

� Méthodes:� Comparaison 20 serum de patients IRC par HSF primitive dont

10 récidives (rFSGS) après transplantation & 10 non (nrFSGS)� Identifier antigènes cibles, confirmation Elisa� IHC CD40; incubation antiCD40 avec podocyte; injection à la

souris

� Résultats:� Auto-IgG (n=789) rFSGS vs n=78 nrFSGS� Sélection de 10 AC contre Ag glomérulaire, impliqués dans

l’inflammation, l’agression rénale� Confirmé par Elisa

Delville M. Science Translat Med 2014

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� Résultats:� Expression du CD40 rein normal et rFSGS (IHC)?

� Expression du CD40 à partir de culture de podocytes humains?� Expression CD40 des podocytes indifférentiés et différenciés� Pas de modification structurale par rFSGS, nrFSGS, TNFα, LPS

� Effet du serum rFSGS, de l’Anti-CD40 vs nrFSGS sur podocytes?

� rFSGS et AC purifié altère le cytosquelette de F-actine, idem suPAR, effet bloqué par inhibiteur de SuPAR.

� Résultats:� Injection antiCD40/rFSGS ou nrFSGS±SuPAR chez la

souris

� Conclusion:� Les patients ayant un SN récidivant ont un AC anti-

CD40, susceptible d’altérer les podocytes, d’interagir avec SuPAR et l’intégrine αvβ3, d’induire une protéinurie tardive.

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Angiopoietin-like 4: Syndome néphrotique et dyslipidémie

� Famille: 8 ANGPTLs� Structure ≈ angiopoiétines, mais récepteurs ≠� Fonctions: régule angiogénèse, métabolisme

lipidique, inflammation, activité cellule souches hématopoiétiques, invasion c. cancéreuses

� ANGTL4� Inhibiteur lipoprotéines lipase qui hydrolyses TG, � Diminue libération des acides gras non-estérifiés, entrée

dans les tissus� Expression: PPAR α, β, δ� Insuline diminue l’Angtl4 � Lien entre protéinurie et hyperTG du syndrome néphrotique

� L’expression de l’Angptl4 augmente après: injection sérum néphrotoxique, LPS, PAN, néphrite de Heymann

� Expression podocytaire, co-localise avec CD2AP

Clément L. Nat Medicine 2011

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� Rats transgéniques: NPHS2-Angptl4 et aP2-Angptl4� Rats Tg NPHS2-Angptl4:

� Effacement pieds des pédicelles, perte charge MBG� Albuminurie croissante

� Surexpression (PAN) Angptl4 diminue après Ttt corticoïdes

� Rats Tg aP2-Angptl4� Glomérules normaux, AlbU=0

� Angptl4 secrétée, circule sous différentes formes� Hyposialilée (PAN), « pro-protéinurique »� Oligomères (animaux témoins, rat Tg aP2-Angptl4)

� Traitement rats Tg NPHS2-Angptl4 avec ManNac (précurseur Ac Sialique): � Diminution forme hyposialilée� Baisse de 40% de l’albuminurie

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Clement L. 2014

� Question: Tester l’effet toxique du sérum sur le podocyte?

� Méthodes: � Glom isolés, soumis à un gradient oncotique + serum� Palb = 1-(∆volumeexp/ ∆volumecontrôle)

� Résultats� Variation du volume glomérulaire est atténué en présence d’un

facteur de perméabilité

� Rechuteur après transplantation ont une perméabilité accrue,� qui diminue après plasmaphérèse, distincte des SNI

Savin V. nejm 1996

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� Questions: Tester l’effet toxique du sérum sur le podocyte, complexe d’adhésion focale (FAC)?

� Méthodes: � Culture de podocytes immortalisés ± incubés serum de patients� Expression Vinculine ou FAC/µm2 de surface cellulaire

� Résultats:

Kachurina N. Am J Physiol 2016

� Résultats: � Adriamycine diminue les FAC

� Serum de patients récidivants le SN et HSF idiopathique diminue le nombre de FAC

� TNFα recombinant diminue les FAC

Kachurina N. Am J Physiol 2016

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Risque d’IRCT en fonction de la PA?

� Un risque variable selon les populations:� Les hommes, � Sujets de race noire

Hsu C. Arch. Intern. Med. 2005

Maladie rénale chez les Afro-Américains

� Prévalence MRC X4-5 celle des Européens-américains

� Survient plus tôt

� Les histologiques diffèrent� Plus sévères

� Glomérules « solidifiés »

� Lésions segmentaires

� Fibrose interstitielle

� Lésions vasculaires

� Progression malgré le contrôle de l’HTA

Marcantoni C. Kidney Int 2002

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Risque d’IRCT chez HIV+ de race noire

� Risque IRT X50 chez AA-HIV+ vs blanc-HIV+

� Cohorte Baltimore HIV+: Incidence et progression MRC?� Risque incidence MRC: HH 1,9 [1,2-2,8]� Risque IRT: HH 17,7 [2,5-127]

� Qd HIVAN HR 45 (6-343); qd non HIVAN HR 14 (2-109)

� Déclin DFG X6 plus rapide, p<0,01 (suivi 4,5 ans)

� xx

Eggers PW. JASN 2004;Lucas G. J. infec Dis 2008

-9,2 vs -1,5 ml/mn/1,73m2/an

Allèle de susceptibilité de l’IRCT

Kao L. Nature Genetics 2008

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Les maladies liées à MYH9

� MYH9, chaine lourde IIA non musculaire de la myosine

� Anomalie de May-Hegglin et Syndrome de Sebastian� Autosomique dominante� Thrombocytopénie, plaquettes géantes, inclusions

cytoplasmiques des polynucléaires

� Clinique: purpura thrombopénique, hémorragie, épistaxis, ménorragie, ecchymose

� Syndrome d’Epstein et de Fechtner� Surdité

� Néphropathie

Sekine T. Kidney Int 2010

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APOL-1 variants & déclin de la fonction rénale

� Effet variants APOL-1 sur progression MRC, populations AASK et CRIC?� Critère principal (AASK): IRT ou Creat X2� Critère principal (Cric): pente DFGe et IRT ou DFG/2

� Résultats� 2 variants à risque: HR 2.03; p<0.001; 1 variants HR 1.15� ∆DFG diab: -1.5 blanc, -2.7 noirs low risk, -4.3 noirs high

risk ml/min.1.73m2/an

Parsa A. NEJM 2013

Kruzel-Davila E. NDT 2015

� Les sujets porteurs des variants G1 et G2 ont un risque accru de développer :

� une MRC� des lésions d’HSF� Une maladie évolutive� Une IRT précoce

� HIV+� HTA

� Mais pas tous?

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Comment un variant APOL-1 induit une MRC?

� Mécanismes inconnus

� Activité lytique sur le trypanosome

� Métabolisme lipidique

� Transport par HDL-C

� Expression rénale?

� Mort cellulaire par autophagie

Modification d’APOL-1 par pression de sélection naturelle

� Fréquence variants G1 et G2, 1000 Genomes� Distribution purement Africaine

� APOL-1, activité lytique sur le trypanosome� Sous-type T. Rhodesiense résistant, interaction avec SRA� Variant G1 et G2

Genovese G. Science 2010

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Localisation d’APOL-1

� 43 kD, protéine secrétée� Expression dans le rein normal

� Glomérulaire, podocytaire, � co-localise avec Glepp1� Tubulaire proximal� Endothéliales artériolaires et artérielles

Madhavan S. J Am Soc Nephrol 2011

Localisation d’APOL-1� Expression au cours de la HSF et HIVAN

� Diminution de l’expression glomérulaire, � Augmentation de l’expression artériolaires

� Expression induite par l’inflammation

Madhavan S. JASN 2011

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Surexpression podocytare d’APOL1

� Question: Rôle podocytaire d’Apol1?

� Méthodes: � Souris conditionnelle, expression inductible, allèle à risque ou

normal d’Apol1

� Résultats:� Souris podocytaire G1 et G2 développent une albU, FSGS,

contrairement souris G1 et G2 tubulaire

Beckerman P. Nature Med 2017

� Résultats� Souris G1 / G2 développent des lésions FSGS

� Souris G1/G2 développent un effacement des pieds des pédicelles

� Souris G1/G2 développent un défaut de maturation des autophagosome, par une diminution fusion avec les lysosomes(~ inhibition autophagie)

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L’autophagie maintient l’intégrité du podocyte

� Le podocyte a une forte activité d’autophagie à l’état basal

� Les animaux Atg5∆podocyte développe à M12 une AlbU, une glomérulosclérose et une perte des podocytes

Hartleben B. J Clin Invest 2010

� L’induction d’une glomérulopathie par injection de PAN ou d’adriamycine est plus sévère lors de l’inhibition de l’autophagie

L’autophagie maintient l’intégrité du podocyte

Hartleben B. J Clin Invest 2010

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En résumé� Variants MYH9 prédisposent peu ou pas à la MRC� Variants G1 > G2 d’APOL-1 prédisposent à la MRC

� À la « néphropathie hypertensive »� À la hyalinose segmentaire et focale� À la néphropathie liée au HIV

� Variants APOL-1 ont été sélectionnés par la pression de l’environnement, des infections à trypanosomes

� Distribution en Afrique de l’ouest, secondairement aux US par la migration liée à l’esclavage

� Variants communs, 40% des Afro-Américains � Le rôle d’APOL-1 dans le développement de la MRC par

inhibition de l’autophagie� Pas de traitement spécifique (Kopp J. JASN 2015)� Donneurs Apol1 G1/G2, risque plus élevé d’IR (Freedman B.

JASN 2018)

Merci !