Les déterminants glucidiques à réaction croisée, également appelés « cross-reactive carbohydrate determinants (CCD) » sont des sucres complexes, principalement retrouvés dans les allergènes de plantes, de venins d’hyménoptères et également de nématodes.
Thierry Olivry1, Ana Mas Fontao2, Laura Widorn3 et Ralf S. Mueller3.
[1] Nextmune AB, Riddargatan 19, SE-114-56 Stockholm, Sweden
[2] Nextmune Spain, Valentin Beato 24, 28037 Madrid, Spain
[3] Center for Clinical Veterinary Medecine, Ludwig-Maximilians University Munich, 80539, Munich, Germany
Les déterminants glucidiques à réaction croisée, également appelés « cross-reactive carbohydrate determinants (CCD) » sont des sucres complexes, principalement retrouvés dans les allergènes de plantes, de venins d’hyménoptères et également de nématodes.
Chez les sujets allergiques, des anticorps IgE peuvent se développer contre ces CCD et causer des différences de résultats entre les tests sérologiques et les tests intradermiques.
Des IgE spécifiques des CCD sont également détectées chez les animaux, mais leur potentiel pathogène et leur pertinence biologique sont inconnus.
Dans cette étude, le potentiel pathogène des IgE anti-CCD a été évalué chez 34 chiens atteints de dermatite atopique par le biais de différents tests : sérologiques, intradermiques et test d’activation des mastocytes (MAT).
Structure des CCD des allergènes de plantes
De nombreux allergènes de plantes sont des protéines portant des chaînes de glycanes, c’est-à- dire des glycoprotéines [1]. En allergologie, le terme « cross-reactive carbohydrate determinants (CCD) » est utilisé pour décrire des N-glycanes complexes, ajoutés aux allergènes de plantes notamment [2].
Les CCD classiques des allergènes de plantes ont deux ajouts à leur chaîne de glycane : un xylose attaché par une liaison β1,2 au mannose le plus proche et un fucose attaché par une liaison α1,3 au N-acétylglucosamine [2,3].
Figure 1 : Principaux CCD d’allergènes de plantes ; carré bleu = N acétylglucosamines, cercle vert = mannoses, étoile orange = xyloses et triangle rouge = fucoses.
Les mammifères ont perdu la capacité de fixer le β1,2 xylose et le α1,3 fucose à leur noyau N-glycane. Ainsi, ces ajouts aux N-glycanes peuvent être considérés comme étrangers chez l’humain et les animaux et entraîner une réponse immunitaire anormale contre ces carbohydrates, avec le développement d’IgE anti-CCD [5].
Il n’existe actuellement aucune étude publiée évaluant le potentiel pathogène des IgE anti-CCD chez les espèces animales, malgré l’utilisation désormais courante de stratégies de blocage des IgE anti-CCD dans les tests sérologiques d’IgE.
L’objectif de cette étude était donc d’évaluer si, chez le chien, les IgE anti-CCD pouvaient induire in vitro ou in vivo une activation et donc une dégranulation des mastocytes, indiquant une pertinence pathogène.
Tests Sérologiques
Dans cette étude, deux tests ELISA ont été réalisés.
2.1 Test ELISA avec des protéines exprimant des CCD
Un premier ELISA a été réalisé afin de détecter la présence d’IgE anti-CCD chez les 34 sérums de chiens atopiques sélectionnés. Ce test a utilisé 4 protéines différentes auxquelles les chiens ne sont généralement pas sensibilisés, choisies en raison de leur grand nombre de sites de N-glycosylation et de leurs types de complexes N-glycanes.
Deux autres protéines purifiées sans CCD (contrôle négatif) ont également été ajoutées dans le test ELISA.
Résultats :
Sur les 34 sérums testés, 14 chiens (41,2 %) ont été détectés avec des IgE spécifiques à au moins une des quatre protéines exprimant des CCD, alors qu’aucun n’en avait contre les protéines contrôles sans CCD.
2.2 Test ELISA avec des extraits de plantes
Un second test ELISA a été réalisé afin de déterminer les niveaux d’IgE spécifiques aux allergènes contre 8 extraits de plantes représentatives des 4 catégories principales de plantes exprimant des CCD :
- Graminées : Phléole des prés (Phleum pratense) et Chiendent Pied-de-Poule (Cynodon dactylon) ;
- Arbres : le Sycomore américain (Platanus occidentalis) et l’Olivier (Olea europaea)
- Herbacées : Armoise (Artemisia vulgaris) et Pariétaire de Judée (Parietaria judaica)
- Aliments d’origine végétale : farine d’avoine (Avena sativa) et carotte (Daucus carotta)
Résultats :
Parmi les 14 chiens présentant des IgE anti-CCD, 12 avaient des IgE spécifiques aux extraits de plantes.
Chez les 14 chiens qui présentent des IgE anti-CCD (CCD sur le graphique ci-dessous), le nombre de positivités IgE aux extraits de plantes testés était significativement plus élevé que chez les chiens ne présentant pas d’IgE anti-CCD (NCCD sur le graphique ci-dessous) lors du test précédent.
Un nombre plus élevé de sensibilisations aux allergènes de plantes par ELISA chez les chiens avec des IgE anti-CCD, par rapport à ceux sans, est cohérent avec les observations faites chez les chiens allergiques et les chiens sains [10, 12, 13, 17].
Test intradermique
39 extraits d’allergènes (NEXTMUNE, Lelystad, The Netherlands) ont été injectés chez les 14 chiens présentant des IgE spécifiques aux CCD afin d’observer une éventuelle réaction cutanée.
Sur ces 39 extraits, 22 étaient des extraits de plantes contenant des allergènes exprimant des CCD : 5 étaient des extraits d’arbres, 8 d’herbacées et 9 de graminées.
En complément, deux protéines purifiées, exprimant ou non des CCD, ont été injectées afin de tester si les protéines exprimant des CCD pouvaient induire la dégranulation des mastocytes in vivo.
3.1. Test intradermique avec des protéines exprimant des CCD
Chez les chiens présentant des IgE spécifiques aux CCD, les injections intradermiques (jusqu’à 1 µg) des 2 protéines purifiées exprimant des CCD n’ont révélé aucune réaction positive.
- Ces résultats suggèrent que les IgE spécifiques aux CCD n’activent pas les mastocytes in vivo.
3.2. Test intradermique (IDT) aux extraits de pollens
Observations inédites chez le chien :
Le nombre de réactions intradermiques positives aux extraits de pollens ne diffère pas de manière significative entre les chiens dont le sérum contient des IgE anti-CCD et ceux n’ayant pas d’IgE anti-CCD.
Cette différence dans les résultats des tests, souligne l’impact significatif des IgE anti-CCD sur les tests sérologiques, mais pas sur les tests intradermiques, et donc sur leur pertinence clinique.
Test d’activation des mastocytes
Dans le but de tester l’activation des mastocytes ainsi que leur dégranulation par la liaison du CCD avec son IgE, le test MAT (Mast cell Activation Test) a été utilisé in vitro. Ce test utilise des mastocytes Hoxb8, qui sont transfectés avec le récepteur IgE humain de haute affinité (FcεR1α) et connu pour lier les IgE canines [43].
Ce test a été réalisé sur 5 sérums de chiens possédant des IgE anti-CCD. Les cellules ont ensuite été stimulées avec cinq concentrations croissantes (de 0,1 à 100 ng/mL) de deux protéines exprimant des CCD ou de leurs contrôles sans CCD.
Résultats :
La figure 5 ci-dessous montre qu’aucune des protéines exprimant des CCD n’a entraîné une augmentation du pourcentage de mastocytes exprimant la protéine lysosomale CD107a, marqueur indirect de leur activation [41,42].
En revanche, lorsque les mastocytes ont été incubés avec les mêmes sérums et un anticorps dirigé contre le récepteur de haute affinité FcεR1α (contrôle positif), le marqueur d’activation CD107a des mastocytes a été exprimé entre 60 et 80 %.
Figure 5 : Test d’activation des mastocytes avec protéines exprimant des CCD
->Les résultats suggèrent que les sérums contenant les IgE anti-CCD ne peuvent pas stimuler les mastocytes in vitro.
Conclusion
L’étude a montré que la présence d’IgE spécifiques aux CCD varie d’un chien à l’autre. Elle a également révélé que deux protéines distinctes exprimant des CCD n’induisent pas de réponses positives aux tests intradermiques, même si les chiens présentent des IgE sériques spécifiques à ces CCD. En effet, les résultats confirment que les deux protéines testées exprimant des CDD n’activent pas les mastocytes, suggérant que les IgE spécifiques aux CCD ont un faible potentiel pathogénique chez le chien (tout comme chez l’homme).
Ainsi, il est crucial d’utiliser des bloqueurs puissants de CCD dans les tests sérologiques de détection des IgE et de vérifier leur efficacité pour éviter les faux positifs, notamment pour les pollens de plantes. En raison de la variabilité des IgE spécifiques aux CCD, une stratégie de blocage efficace nécessitera probablement l’utilisation combinée de plusieurs bloqueurs de CCD.
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