Suivi fonctionnel de la greffe d'îlots de Langerhans : interêt de l'imagerie IRM et de l'immuno-monitoring cellulaire

Monitoring of Langerhans islet transplantation : MRI imaging and cellular immune monitoring efficiency

• Auteur / Autrice : Sophie Chopard-Lallier
• Direction : Alfred Penfornis
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 07/05/2013
• Etablissement(s) : Besançon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Marqueurs pronostiques et facteurs de régulations des pathologies cardiaques et vasculaires (Besançon)
• Jury : Président / Présidente : Thierry Berney
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alfred Penfornis, Thierry Berney, Bruno Guerci, Pierre-Yves Benhamou, Éric Delabrousse
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Bruno Guerci, Pierre-Yves Benhamou

Mots clés

Mots clés contrôlés

ELISA

Interférons gamma

Rats de laboratoire

Expérimentation animale

Immunodosage

Monitorage médical

Rejet de greffe

Fer

Nanoparticules

Imagerie par résonance magnétique

Diabète insulinodépendant

Évaluation

Greffe

Îlots pancréatiques

Mots clés libres

Greffe d'îlots

Diabète de type 1

IRM

Nanoparticules de fer

Ferucarbotran

ELISpot IFNv

Rejet de greffe

Monitoring immunologique

Blet Transplantation

Type 1 diabètes

MRI

Superparamagnetic iron oxide nanoparticles

Ferucarbotran

ELISpot IFNy

Graft rejection

Immune monitoring

Résumé

La greffe d'îlots de Langerhans permet de traiter le diabète de type 1 en restituant une insuline-sécrétion. La moitié des patients reprend l'insuline dans les 5 ans. Cette perte de fonction s'explique par l'absence d'outils de monitoring. Le but de notre travail était de déterminer l'efficacité de l'IRM à diagnostiquer un rejet de greffe, et d'évaluer l'intérêt du monitoring cellulaire chez les patients.Imagerie IRM chez le ratMéthodes : Des îlots syngéniques, allogéniques ou xénogéniques ont été greffés par voie intra-portale à des rats diabétiques après marquage avec une nanoparticule de fer (ferucarbotran). Les IRM étaient réalisées dans une IRM clinique 3T.Résultats : La décroissance du signal était différente suivant les 3 types de greffes. Le signal IRM des greffes allogéniques était significativement plus bas à J4 alors que la glycémie était normale. En prenant un seuil de 84% à J4, l'IRM permet d'obtenir une sensibilité de 91% et une spécificité de 70% Innnuno-monitoring cellulaireMéthodes : Des réactions lymphocytaires mixtes étaient réalisées entre les PBMC des patients greffés, et les splénocytes des donneurs. La réaction immunitaire était évaluée par la sécrétion d'IFNy (ELISpot), par la prolifération cellulaire (cytométrie du flux du Ki67), et par le dosage des cytokines (Bioplex). Le résultat était corrélé à la fonction du greffon évaluée par le (3-score).Résultats : Les patients avec une mauvaise fonction montraient une plus grande réactivité anti-donneur avec l'ELISpot IFNy (p=0,007, r=-0,50) et l'index de prolifération (p=0,006, r=-0,51). Les patients avec une mauvaise fonction avaient des taux d'IFNy, IL-5 et IL-17 plus élevés.

Langerhans islet transplantation allows curingtype 1 diabetes by restoring an endogenous insulin secretion. Halfof patients will resume insulin withinyears. This loss of function may be explained by the lack of monitoring tools able to diagnose an ongoing graft failure. The aims of our work were toevaluate the efficiency of MRI to diagnose islet graft rejection, and to assess the feasibility of immune cellular monitoring in transplanted patients.MRI in the rat mortelMethods: Syngeneic, allogeneic and xenogeneic islets were transplanted intra-portally to diabetic rats after labeling with superparamagnetic ironoxide nanoparticles (ferucarbotran). Images were acquired on a clinical 3T MRI scanner.Results: The signal decreasing was different between the 3 types of transplantations. At day 4, the MRI signal in allogeneic group was significantlylower while glycaemia remained normal. With a cut-off value of 84% at day 4, sensitivity of 91% and specificity of 70% were obtained.Cellular immune monitoringMethods: Mixed lymphocyte cultures were performed with peripheral blood mononuclear cells from recipients and splenocytes from donors. Immunereactivity was assessed by the release of IFNy (ELISpot), cell prolifération (flow cytometry of Ki67), and cytokine quantification (Bioplex). Theresults were correlated to the islet graft function assessed by (5-score.Results: Patients with low islet function showed higher cellular reactivity against donor cells assessed by ELISpot IFNy ((p=0,007, r=-0,50) andproliferation index (p=0,006, r=-0,51). Patients with low graft function had higher levels of IFNy, IL-5 and 1L-17.