Une des spécificités « historiques » de la mycologie médicale est d’utiliser les anticorps expérimentaux et humains produits contre les molécules fongiques afin de mieux comprendre la biologie des champignons et les processus pathologiques qu’ils induisent, et d’en faciliter le diagnostic [ 4– 6]. Chez les champignons, les « glycannes »¹ représentent jusqu’à 80 % de la paroi [ 1– 3] et il n’est donc pas étonnant que pour les espèces impliquées en pathologie humaine, ils soient la cible privilégiée de la réponse immune. Nous proposons dans cette revue une synthèse des données expérimentales et cliniques démontrant tout l’intérêt des anticorps anti-glycannes pour l’exploration des mécanismes physiopathologiques et pour le diagnostic, et nous l’illustrerons dans deux entités cliniques distinctes, les candidoses et la maladie de Crohn.

La maladie de Crohn (MC) est une pathologie inflammatoire chronique du tractus gastro-intestinal qui touche plus d’un million de personnes aux Etats-Unis et en Europe. Son incidence s’est accrue fortement après la seconde guerre mondiale dans les pays occidentaux où elle est maintenant stabilisée. Ce n’est pas le cas en Europe de l’Est, en Asie et dans les pays en voie de développement où elle est en nette augmentation [ 9]. Ces variations épidémiologiques observées dans le temps et dans l’espace suggèrent l’intervention de facteurs de risques environnementaux, mais seul le rôle du tabac est bien établi. La MC se caractérise par une réponse immunitaire de la muqueuse intestinale non contrôlée dont le déclenchement et/ou la chronicité reposent sur une susceptibilité génétique à divers stimulus environnementaux dont la flore intestinale [ 10]. Sans que l’on sache s’il s’agit d’une cause ou d’une conséquence, le développement de la MC est associé à l’apparition séquentielle d’anticorps dirigés contre divers antigènes microbiens intestinaux [ 11].

Bien que le tube digestif soit la niche naturelle de C. albicans, les relations entre C. albicans, les candidoses et la maladie de Crohn n’avaient paradoxalement jamais été explorées. Nous décrivons ici comment les données cliniques et expérimentales collectées sur les anticorps anti-glycannes de levures permettent de suggérer un lien entre les deux pathologies.

Ce sont les anticorps anti-mannane qui ont été les plus étudiés, notamment par les auteurs japonais qui ont produit des IgG polyclonales de lapin anti-levures, rendues spécifiques de souche ou d’espèce par des adsorptions hétérologues. Les épitopes potentiels reconnus par ces immunoglobulines (Ig) ont été identifiés par des études en RMN [13]. Ces Ig spécifiques dénommées « facteurs sériques », numérotées au décours d’innombrables travaux, constituent toujours autant de repères pour les glycobiologistes même si leur commercialisation ne semble plus assurée (Tableau I, colonne 3). Bien que ces règles souffrent de quelques exceptions, on peut considérer que la spécificité des anticorps repose sur la position du carbone sur lequel s’effectue le branchement (2,3,6), l’anomérie de liaison (α ou β) et les longueurs des chaînes oligomannosidiques. Pour les homopolymères, il existe une notion d’épitope minimal (longueur du résidu) au-delà duquel toutes les structures plus longues sont reconnues, mais il existe aussi quelques exceptions. Ces règles, établies avec des Ig polyclonales, se sont avérées exactes pour déterminer les épitopes des nombreuses Ig monoclonales anti-mannane produites à ce jour (Tableau I, colonne 3).

Tableau I. Glycannes de levures et leurs analogues de synthèse, propriétés immunologiques et applications diagnostiques. CI : candidose Invasive ; MC : maladie de Crohn ; TLR : Toll like receptors ; AMCA : anti-mannobioside carbohydrate antibodies ; A∑MA : anti-synthetic mannoside antibodies ; FcgR : récepteur pour le fragment Fc ; SMan : mannosides de synthèse.

Tableau I. Glycannes de levures et leurs analogues de synthèse, propriétés immunologiques et applications diagnostiques. CI : candidose Invasive ; MC : maladie de Crohn ; TLR : Toll like receptors ; AMCA : anti-mannobioside carbohydrate antibodies ; A∑MA : anti-synthetic mannoside antibodies ; FcgR : récepteur pour le fragment Fc ; SMan : mannosides de synthèse.

La diversité des oligomannosides fournit à l’arrivée un répertoire extrêmement important de combinaisons [13]. Lorsqu’un épitope d’Ig a pu être déterminé, il est possible d’établir la cartographie de sa distribution sur les différentes molécules de C. albicans. Comme le montre la Figure 3, ce type d’approche permet de révéler une caractéristique importante des séquences oligomannosidiques de levures : elles peuvent être portées par de très nombreuses molécules différentes et non apparentées.

Figure 3. Illustration de la distribution des épitopes oligosaccharidiques sur les mannoconjugués de C. albicans, en utilisant des anticorps monoclonaux et des anticorps humains. Différentes molécules cytoplasmiques et pariétales extraites de la forme levure de C. albicans ont été séparées par électrophorèse puis révélées après transfert avec des anticorps monoclonaux (partie A) et des anticorps humains (partie B). Partie A. La bande 1 a été révélée avec la Concanavaline A (Con A) lectine se fixant aux résidus terminaux α-Man. La majorité des molécules révélées présente le caractère polydispersé typique des glycoprotéines (contrairement aux protéines qui apparaissent comme de fines bandes bien résolues), cette dispersion est d’autant plus marquée que la masse moléculaire des mannoprotéines est élevée et que l’hétérogénéité de leurs copules saccharidiques est importante. La bande 2 est révélée avec l’AcM CA1 (Tableau 1), utilisé dans le test Platelia pour détecter des mannanes circulants dans les sérums de patients candidosiques. L’épitope minimal de cet anticorps déterminé en utilisant le mannane et des oligomannosides de synthèse est un tétramannoside lié en α-1,2. Il est clair qu’en dehors du mannane, cet épitope est partagé par de très nombreuses mannoprotéines révélées par la ConA. La bande 3 est révélée par l’AcM 5B2 réagissant avec des β-mannosides présentant un degré de polymérisation supérieur ou égal à 2 (Tableau 1), de la même façon, cet épitope du mannane est partagé par de très nombreuses mannoprotéines, l’entité réactive de faible masse moléculaire (flèche) n’est pas une mannoprotéine mais le phospholipomannane (voir Figures 1 et 2c) Partie B. L’ensemble des bandes a été révélé soit avec des sérums de sujets sains, soit avec des sérums de patients infectés par C. albicans. Pour des dilutions faibles de sérum, on constate dans les deux cas une réactivité importante et difficilement différentiable vis-à-vis de la très grande majorité des molécules de C. albicans exprimant des épitopes oligomannosidiques. Cette figure illustre la présence d’anticorps « anti-mannane » de C. albicans chez la majorité d’entre nous résultant d’une cohabitation plus ou moins maîtrisée. La révélation de différences quantitatives est peu accessible par cette méthode et nécessite des tests immunoenzymatiques dont le caractère analytique sera d’autant plus poussé qu’ils impliqueront des épitopes oligomannosidiques définis (Tableau 1).

Figure 3. Illustration de la distribution des épitopes oligosaccharidiques sur les mannoconjugués de C. albicans, en utilisant des anticorps monoclonaux et des anticorps humains. Différentes molécules cytoplasmiques et pariétales extraites de la forme levure de C. albicans ont été séparées par électrophorèse puis révélées après transfert avec des anticorps monoclonaux (partie A) et des anticorps humains (partie B). Partie A. La bande 1 a été révélée avec la Concanavaline A (Con A) lectine se fixant aux résidus terminaux α-Man. La majorité des molécules révélées présente le caractère polydispersé typique des glycoprotéines (contrairement aux protéines qui apparaissent comme de fines bandes bien résolues), cette dispersion est d’autant plus marquée que la masse moléculaire des mannoprotéines est élevée et que l’hétérogénéité de leurs copules saccharidiques est importante. La bande 2 est révélée avec l’AcM CA1 (Tableau 1), utilisé dans le test Platelia pour détecter des mannanes circulants dans les sérums de patients candidosiques. L’épitope minimal de cet anticorps déterminé en utilisant le mannane et des oligomannosides de synthèse est un tétramannoside lié en α-1,2. Il est clair qu’en dehors du mannane, cet épitope est partagé par de très nombreuses mannoprotéines révélées par la ConA. La bande 3 est révélée par l’AcM 5B2 réagissant avec des β-mannosides présentant un degré de polymérisation supérieur ou égal à 2 (Tableau 1), de la même façon, cet épitope du mannane est partagé par de très nombreuses mannoprotéines, l’entité réactive de faible masse moléculaire (flèche) n’est pas une mannoprotéine mais le phospholipomannane (voir Figures 1 et 2c) Partie B. L’ensemble des bandes a été révélé soit avec des sérums de sujets sains, soit avec des sérums de patients infectés par C. albicans. Pour des dilutions faibles de sérum, on constate dans les deux cas une réactivité importante et difficilement différentiable vis-à-vis de la très grande majorité des molécules de C. albicans exprimant des épitopes oligomannosidiques. Cette figure illustre la présence d’anticorps « anti-mannane » de C. albicans chez la majorité d’entre nous résultant d’une cohabitation plus ou moins maîtrisée. La révélation de différences quantitatives est peu accessible par cette méthode et nécessite des tests immunoenzymatiques dont le caractère analytique sera d’autant plus poussé qu’ils impliqueront des épitopes oligomannosidiques définis (Tableau 1).

L’exemple actuellement le plus représentatif est celui d’un glycolipide pariétal de C. albicans, dénommé phospholipomannane - PLM - (Figure 1 et Figure 2c) dont la structure, suspectée à partir d’analyses immunochimiques, a été confirmée par de nombreuses analyses structurales. Le PLM de C. albicans est une molécule unique de la famille des mannoseinositolphosphocéramides membranaires dont la b-mannosylation permet la présence à la surface de la paroi [ 14] où elle oriente la réponse immunitaire de type innée [ 15]. Un second exemple récent, concernant également les β-mannosides, suggère que contrairement à une idée établie, toutes les familles de MPP peuvent être β-mannosylées [ 16] (Figure 1). Ainsi, chez C. albicans, les β-mannosyl-transférases codées par 9 gènes différents agissent de manière séquentielle et coordonnée pour associer différents β-mannanes au PPM, au PLM et à la vaste majorité des mannoprotéines de paroi. Les raisons pour lesquelles ce système est aussi complexe restent inconnues, mais son existence suggère une certaine importance biologique pour C. albicans [ 17], d’autant que, selon des mécanismes qui restent obscurs, les anticorps anti-β-mannosides protègent des candidoses expérimentales vaginales et systémiques.

Un second exemple de la diversité de réponse immunopathologique humaine envers les oligomannosides de levures est illustré par la MC, où des anticorps anti-S. cerevisiae avaient été décrits [ 24]. En appliquant une démarche similaire à celle suivie pour le diagnostic des candidoses, nous avons développé un test ELISA standardisé dans lequel le mannane d’une souche sélectionnée de S. cerevisiae est utilisé comme appât pour les anticorps associés à la MC que nous avons dénommés ASCA (Anti-S. cerevisiae antibodies), par analogie avec les ANCA (anti-neutrophil cytoplasmic antibodies) décrits antérieurement comme marqueurs sérologiques de la rectocolite hémorragique (RCH) [ 25, 26]. Le test ASCA a permis d’établir la prévalence de ces anticorps à 50-60 % des cas de MC, et de distinguer les formes coliques de la MC et de la RCH lorsqu’il est couplé avec le test ANCA. L’étude des familles des patients MC a révélé de manière surprenante la présence d’ASCA chez 20-30 % de leurs parents sains au premier degré alors que la prévalence des ASCA dans la population générale n’est que de 0-6 % [ 27, 28]. Des études complémentaires ont montré que les ASCA étaient associés préférentiellement à des formes iléales sévères de la maladie - nécessitant une intervention chirurgicale -, à des patients jeunes lors de la déclaration de la maladie, et que leur taux restait stable quel que soit le traitement médical ou chirurgical mis en œuvre [11, 25]. Plus récemment il a été montré que les ASCA préexistaient à la symptomatologie clinique de la MC [ 29]. Nous avons pu identifier précocement l’épitope majeur du mannane de S. cerevisiae supportant la réponse ASCA, il s’agit de la séquence Man α1,3 (Man α-1,2 Man)_n (Tableau 1, colonne 1) [26], puis en construire des analogues de synthèse. La détection d’anticorps envers ces néoantigènes a permis d’accroître la sensibilité du diagnostic sérologique en révélant la présence d’anticorps chez des patients MC, avec des localisations coliques, et qui, paradoxalement, ne présentaient pas d’anticorps envers les antigènes naturels. Un second intérêt de l’utilisation de ces antigènes de synthèse est leur meilleur pouvoir prédictif de l’évolution d’une colite indéterminée vers une MC [ 30].

Parallèlement à nos travaux, une étude a rapporté de nouveaux marqueurs sérologiques de la MC sélectionnés à partir d’un criblage de glycannes de synthèse. Il s’agit de fragments disaccharidiques de β-1,3 glucanes et de β-1-4 glucosamine acétylée. Les anticorps reconnaissant ces épitopes, ALCA et ACCA², sont utilisés en complément des ASCA dans le diagnostic sérologique de la MC (Figure 1) [ 35]. Il était dès lors logique d’explorer, si, au même titre que les ASCA, la synthèse des ALCA et les ACCA pouvait être induite lors d’une infection par C. albicans. De fait, une étude récente vient de démontrer que ces marqueurs sérologiques de la MC s’ajoutaient aux autres tests de détection des candidoses invasives décrits ci-dessus (Figure 4b) [ 36].

En ce qui concerne les anticorps anti-glucanes dont on a longtemps ignoré l’existence selon le précepte que ce sont des haptènes, certains auraient un rôle protecteur vis-à-vis de ces résidus lors de candidoses expérimentales [ 37]. C’est le cas d’un anticorps monoclonal qui reconnaît aussi l’antigène ALCA sans que l’on puisse au stade actuel de nos connaissances définir une signification à la présence d’ALCA chez l’homme [36].

Au même titre que les mannanes, les glucanes pariétaux de C. albicans circulent dans le sérum de patients atteints de candidoses systémiques et les tests de détection de glucanes sont de plus en plus utilisés pour le diagnostic des candidoses [ 38]. Une étude utilisant ce test chez des patients atteints de MC a démontré que 30 % d’entre eux présentaient des taux de glucanes sériques identiques à ceux retrouvés lors d’infections profondes à C. albicans [ 39].

L’ensemble de ces observations expérimentales et cliniques suggère fortement une relation entre candidoses et MC, chacune étant caractérisée par une évolution sérologique particulière. Dans les candidoses, les taux de glycannes circulants de C. albicans et de leurs anticorps spécifiques croissent durant la transition saprophyte-pathogène et le développement des processus pathologiques engendrés. Les taux redeviennent identiques à ceux qui sont observés chez les sujets sains en cas d’évolution favorable de l’infection. Dans la MC, ces mêmes anticorps sont stables et, comme dans beaucoup d’affections chroniques ou auto-immunes, sont d’autant plus élevés et nombreux que la pathologie est sévère [11]. Une interprétation possible de ces observations pourrait résider en l’existence d’une « inégalité immunogénétique » vis-à-vis des glycannes de C. albicans chez les patients déclenchant une MC, hypothèse compatible avec l’observation de la forte prévalence d’ASCA chez leurs parents sains.

Les pistes génétiques sont explorées aussi bien pour les candidoses que pour la MC. Dans les deux cas, les recherches s’orientent vers les mutations des récepteurs de l’immunité innée susceptibles d’induire des orientations de réponses que l’immunité adaptative ne serait pas à même de compenser. Il est intéressant de constater que les recherches récentes sur les candidoses et la MC convergent sur l’importance de la voie inflammatoire interleukine-23(IL-23)/Th17 [ 40– 42, 52] alors que la conception de la pathogénie des candidoses, jusqu’ici restreinte à des processus purement invasifs, s’oriente vers une réponse inflammatoire excessive pouvant être délétère pour l’hôte [ 43].

La question est donc d’établir pourquoi tous les individus ne sont pas égaux en termes d’invasion et d’inflammation vis-à-vis de C. albicans. Cela repose sur l’exploration de gènes contrôlant à la fois la susceptibilité aux candidoses et la réponse anti-glycannes notamment au cours de la MC. Des candidats possibles seraient ceux qui codent pour les lectines de l’immunité innée ou les TLR (Toll like receptors) qui ont pour ligands tous les glycannes de C. albicans décrits dans cet article comme cibles des réponses humorales (Tableau I). Il convient sans doute d’y ajouter les gènes des défensines (peptides antimicrobiens) et notamment DEFB1 (defensin beta 1) dont les mutations affectent la colonisation par C. albicans [ 47] et la réponse humorale anti-glycannes associée à la MC [11].

En termes d’applications cliniques immédiates, la sérologie est déjà utilisée pour la stratification des patients atteints de candidose ou de MC. Cette stratification sera d’autant plus précise que le nombre de cibles antigéniques sera élevé. Les développements actuels reposant sur l’utilisation d’analyseurs multiparamétriques de banques d’épitopes glycanniques de synthèse permettront en un seul passage la définition de profils sérologiques dont les valeurs diagnostiques et pronostiques seront déterminées au moyen d’algorithmes [ 48].

Les relations actuellement établies entre C. albicans et MC ne permettent pas de conclure en termes de cause ou de conséquence. Il est en particulier prématuré d’affirmer que C. albicans puisse jouer un rôle dans le déclenchement de la MC. En revanche, les données expérimentales suggérant qu’un processus inflammatoire augmente la colonisation par C. albicans et que cette dernière accroît l’inflammation méritent d’être considérées [33]. Il semble rationnel d’explorer si la réduction de la colonisation par des moyens de lutte traditionnels peut améliorer l’état clinique de certains patients atteints de MC. Ces moyens reposent sur les antifongiques (dont l’efficacité a été prouvée au niveau systémique, mais jamais intestinal), les souches probiotiques de S. cerevisiae dont il est intéressant de noter, à l’inverse, que leur effet a été rapporté à la fois sur la colonisation par C. albicans, sa dissémination et sur l’inflammation. À plus long terme on peut évoquer les vaccins anti-C. albicans dont deux au moins ciblent les glycannes que nous avons décrits [37, 49] et arrivent à un stade de développement qui justifiera d’ici peu des études cliniques, tout au moins pour lutter contre les candidoses invasives. Enfin, les résultats négatifs de toutes les études menées à ce jour à la recherche d’autres immunogènes microbiens ou auto-(néo) antigènes à l’origine des anticorps anti-glycannes au cours de la MC n’excluent pas leur existence.