Marqueurs génétiques, immunologiques et microbiens de l'entérocolite associée à Hirschsprung chez les enfants atteints de la maladie de Hirschsprung (HAEC)

De nouvelles données suggèrent que le phénotype distinct des HAEC chez les enfants atteints de MH peut être le résultat de l'interaction complexe entre la génétique de l'hôte, la réponse immunitaire et les déclencheurs environnementaux. Les données suggèrent qu'environ 20 à 30 % des patients atteints de MH développent une HAEC. Ainsi, des enquêtes multidisciplinaires bien conçues sur les étiologies génétiques, immunitaires et microbiennes des HAEC, avec une puissance suffisante pour détecter les différences dans le phénotype de la maladie, sont indispensables.

Le phénotype clinique de la maladie de Hirschsprung des HAEC :

La maladie de Hirschsprung (MH ; également connue sous le nom de mégacôlon aganglionnaire congénital) touche 1 enfant sur 5 000 [2]. La réparation chirurgicale (excision du côlon aganglionnaire et passage de l'intestin normalement ganglionné au canal anal) est généralement pratiquée chez les nourrissons atteints de MH au cours des premiers mois de vie [3, 4]. Un sous-groupe de ces enfants atteints de MH développera également une entérocolite associée à Hirschsprung (HAEC), une infection potentiellement grave de l'intestin grêle et du côlon[5]. Les enfants qui développent une HAEC peuvent présenter de la fièvre, une distension abdominale, une diarrhée explosive, des vomissements, une léthargie et, s'ils ne sont pas diagnostiqués et traités rapidement, peuvent entraîner une septicémie potentiellement mortelle et la mort. Les HAEC peuvent survenir avant ou après la chirurgie chez les patients MH. Il y a eu des rapports très variés sur l'incidence des HAEC allant de 15 à 50 % avant la chirurgie à 2 à 30 % après la chirurgie. Un manque de définition claire des critères HAEC est au moins partiellement responsable de cette variation significative de l'incidence rapportée [6, 7]. Une définition standardisée des HAEC a été récemment développée et publiée en 2009[1]. Le score HAEC comprend les critères de diagnostic clinique les plus importants pour les HAEC identifiés par un groupe d'experts internationaux utilisant la méthode Delphi. La validation préliminaire avec des scénarios de cas a été réalisée et le score HAEC peut maintenant être utilisé comme mesure de résultat standardisée et reproductible pour les études futures sur les enfants atteints de la maladie de Hirschsprung. Il est désormais possible d'effectuer des études rigoureuses sur les différences génétiques, immunitaires et microbiennes chez les patients MH qui développent une HAEC par rapport aux enfants MH qui n'ont pas développé de HAEC.

Variation génétique : Actuellement, 10 gènes différents sont identifiés (RET, GDNF, NTN, EDNRB, ET3, ECE-1, SOX10, ZFHX1B, PHOX2B, NGR1) chez les personnes atteintes de la maladie de Hirschsprung isolée ou syndromique. Le gène RET joue un rôle essentiel dans le développement de l'ENS et des mutations du gène RET ont été trouvées dans 7 à 35 % des cas sporadiques et environ 50 % des cas familiaux. L'EDNRB et l'ET3 représentent chacun environ 5 % des patients atteints de MH et sont également responsables du syndrome de Shah-Waardenberg. Des mutations dans chacun des 7 gènes restants ont été trouvées chez un petit nombre de patients MH isolés et syndromiques [8].

La voie de signalisation RET tyrosine kinase joue un rôle majeur dans la migration de l'ENS, avec ses ligands GDNF et NTN. Le récepteur couplé à la protéine G EDNRB avec son ligand ET3 et l'enzyme de clivage de l'endothéline ECE-1 forme une voie de signalisation distincte importante dans le développement de l'ENS. Les voies de signalisation RET et EDNRB semblent interagir avec un effet additif via un mécanisme encore à décrire. PHOX2B est un régulateur transcriptionnel du gène RET et SOX10 semble être un régulateur transcriptionnel des gènes RET et EDNRB. La régulation complexe des gènes dans chaque voie, combinée à la signalisation croisée entre les voies et les effets sur la migration de l'ENS fait l'objet d'investigations en cours [8, 9].

On pense actuellement que si certains patients MH ont une seule mutation suffisante pour provoquer la MH, de nombreux patients ont probablement des mutations plus faibles dans plusieurs gènes de susceptibilité à la MH qui, ensemble, sont suffisantes pour provoquer la MH[8, 9]. Bien qu'il y ait eu une étude intense de la génétique de la MH pendant de nombreuses années, aucune attention n'a été accordée aux étiologies génétiques possibles de l'HAEC. À ce jour, l'influence du génotype sur le phénotype HAEC a reçu peu d'attention, fournissant ainsi un mérite supplémentaire à cette proposition.

Marqueurs immunitaires et phénotypes HAEC :

Une hypothèse est que les HAEC peuvent résulter de réponses immunitaires différentes aux antigènes microbiens chez les patients MH, comme cela a été constaté chez les patients atteints de maladies inflammatoires de l'intestin. Anticorps dirigés contre la porine C de la membrane externe d'E. coli (OmpC), la protéine apparentée CD de Pseudomonas fluorescens (I2), anti CBiR1 (anti-flagelline), ainsi que Saccaromyces cerevisiae (ASCA) et les auto-antigènes, anticorps anti-neutrophiles périnucléaires ( pANCA) sont connus pour être élevés chez les patients diagnostiqués avec la maladie de Crohn (MC) et la colite ulcéreuse (CU). Les schémas établis d'élévation de ces anticorps sont des outils très importants pour établir un diagnostic de MICI, ainsi que pour distinguer les patients atteints de CU de ceux atteints de MC.

En revanche, l'HAEC est un trouble inflammatoire intestinal relativement peu étudié chez les enfants présentant des caractéristiques cliniques similaires aux MII pédiatriques. À l'heure actuelle, peu d'attention a été accordée à l'exploration des similitudes des réponses immunitaires chez les patients HAEC et les patients atteints de MII. Notre objectif est de mesurer un panel d'anticorps couramment utilisés pour les patients atteints de MII et de comparer les patients MH avec et sans HAEC. Un ou plusieurs taux d'anticorps peuvent servir de biomarqueur pour les patients MH à risque de développer une HAEC.

Facteurs microbiens :

Les données suggèrent que les populations microbiennes intestinales altérées pourraient être en partie responsables du développement des HAEC chez les patients HD sensibles. La plupart des études se sont concentrées sur Clostridium difficile, car deux groupes ont signalé une fréquence accrue de C. diff. selles positives à la toxine chez les patients HD avec HAEC par rapport à ceux sans HAEC.[10, 11] D'autres groupes ont signalé par la suite de très faibles fréquences de C. diff. positivité de la toxine chez leurs patients atteints de HAEC, remettant ainsi en question le rôle de C. diff. joue dans la pathogenèse des HAEC.[12] D'autres chercheurs ont trouvé E. coli, C. diff. et Cryptosporidium adhérent aux entérocytes lors d'examens histologiques de biopsies du côlon de patients atteints de HAEC.[5] Ces résultats indiquent une brèche dans la couche protectrice de gel de mucus recouvrant la surface luminale du côlon, conduisant à l'invasion de la barrière épithéliale. Prises ensemble, ces études suggèrent que l'interaction intestin-microbien peut être importante dans la pathogenèse de l'HAEC.

De plus, l'étude des interactions intestin-microbiens qui conduisent au développement de HAEC pourrait être mieux entreprise chez le patient pédiatrique, les influences des constituants microbiens fécaux de l'hôte étant plus facilement élucidées. Par conséquent, la recherche ne doit pas manquer d'identifier d'autres agents pathogènes d'importance critique en se concentrant trop étroitement sur les seuls agents pathogènes connus résidant dans les flux fécaux du côlon chez l'hôte génétiquement sensible. De plus, la caractérisation de la microflore intestinale (c'est-à-dire les flux fécaux) et l'évaluation des risques des enfants atteints de MH peuvent être réalisées de manière optimale avec une évaluation minutieuse des deux composants - l'hôte et le microbe dans le cas index. Pour confirmer ou réfuter avec succès des hypothèses infectieuses, il faut utiliser des outils de diagnostic valides. Des investigations systématiques sur les étiologies infectieuses potentielles ou les déclencheurs normaux de la flore entérique des HAEC apparaissent donc biologiquement plausibles et hautement justifiées.

L'Université du Michigan effectuera une analyse métabolomique des selles chez les enfants atteints de la maladie de Hirschsprung. L'analyse se concentre sur les acides gras métabolisés par les bactéries et les levures dans le côlon. La technique utilisera une approche GC-MASS SPEC pour évaluer les acides gras pro-inflammatoires et anti-inflammatoires dans les selles des enfants avec et ou sans entérocolite associée à Hirschsprung.