Philippe LABARTHE Paul KONINCKX CLAD Canine leukocyte adhesion

Philippe LABARTHE Paul KONINCKX CLAD Canine leukocyte adhesion deficiency 2ème doctorat médecine vétérinaire - 2003 -2004

Canine leukocyte adhesion deficiency colony for investigation of novel hematopoietic therapies Kate E. Creevy, Thomas R. Bauer Jr. , Laura M. Tuschong, Lisa J; Embree, Lyn Colenda, Kevin Cogan, Matthew F. Starost, Mark E. Haskins, Dennis D. Hickstein Veterinary Immunology and Immunopathology, Juil 2003

CLAD l l l Mutation dans la sous unité CD 18 de l’intégrine des leucocytes => empêche l’expression du complexe CD 11/CD 18 à la surface membranaire du leucocyte => non adhésion à l’endothélium des vaisseaux sanguins et abscence de migration vers le site d’infection

• Setter irlandais • Signes cliniques – Apparition précoce après la naissance üOmphalite üInfection bactérienne sévère üFièvre • Traitement : Antibiothérapie insuffisante • => Mort ou euthanasie dans les premiers mois de vie

CLAD >< LAD • LAD = déficience d’adhésion leucocytaire chez l’ homme • Thérapie unique = transplantation de cellules souches hématopoiétiques • Développement des protocoles de transplantation de moëlle depuis 30 ans chez le chien par extrapolation de la CLAD

Développement de nouvelles thérapies hématopoiètiques chez le chien Extrapolation pour traiter la LAD

MATERIEL ET METHODES 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Chiens : vaccins, … Pédigrée : Setter Irlandais, … Management de la portée F 2 : identification et type de statut CLAD à J 7 - J 10 après la naissance Cytomètrie de flux Séquençage du DNA pour la mutation CLAD Radiographie Test d’histocompatibilité Préparation d’os pour analyse histologique

RESULTATS l Pédigrée : mutation récessive autosomale l Signes cliniques : Apparition précoce – Leucocytose – Taille, omphalite, fièvre, HOD (hypertrophic osteodystrophy) – Infection bactérienne sévère – l Prophylaxie : AB large spectre jusqu’à confirmation du statut CLAD. Si chiots atteints : AB mais infections bactériennes fréquentes

Size difference of a CLAD-affected pup

Omphalitis and umbilical abscess in a 2 -week old pup

Umbilical abscess in a 3 -week-old pup

Metaphysal swelling of the left carpal joint typical in a CLAD-affected pup at 3 months of age

• HOD : ü Apparition vers 2 mois d’âge ü Macroscopiquement : douleurs métaphysaires, sensibilité des tendons à la palpation, boiterie et tuméfactions ü Radiographie : bande radio-opaque correspondant à un dépôt osseux au niveau du périoste avec inflammation ü Microscopiquement : foyer de nécrose osseuse, perte d’os trabéculaire, dépôt d’os sans structure régulière

Lateral radiograph of the normal distal radius and ulna from a 4 -month-old dog Lateral radiographs of the distal radius and ulna of a 4 -month-old CLAD dog with HOD

Normal metaphysis with normal bone trabeculae displaying organized linear areas of bone formation Bone histopathology from the CLAD dog With HOD demonstrating loss of bone trabeculae with disorganized new bone formation

• Cytomètrie de flux : ü Analyse des neutrophiles ü Atteints de CLAD: pas de fluorescence -> pas de CD 18 ü Fluorescence : hétérozygotes < normaux Expression CD 18 : hétérozygotes < normaux

• DNA : transposition G-C • Test d’histocomptabilité : ü 2 microsatellites (VNTR) liés à un Ag du leucocyte ü Identification des donneurs potentiels de cellules souches hématopoiétiques

DISCUSSION l Identification des hétérozygotes et des homozygotes par la cytométrie de flux et le séquençage du DNA l => Antibiothérpie appropriée dés les premiers jours de la vie l Typage de l’histocompatibilité => identification de donneurs potentiels

CLAD = modèle pour le développement d’une nouvelle thérapie hématopoiétique 1. 2. 3. 4. CLAD / LAD : même phénotype clinique Chiens CLAD sont homozygotes récessifs pour la mutation Plusieurs paramètres quantitatifs distincts CLAD : évaluation d’une nouvelle thérapie transplantation de cellules souches hématopoiétiques thérapie génique sur cellules hématopoiétiques

Thérapie génique l l l Identification des homozygotes récessifs => déficience en CD 18 Leucocytose due à l’incapacité des leucocytes à marginer et à progresser vers le site d’infection Correction de la séquence DNA codant pour le CD 18 grâce aux marqeurs (gene targeting) l Quantification des leucocytes par cytométrie de flux l Espoir de thérapie génique applicable à l’homme

Autres références bibliographiques l Mixed chimeric hematopoietic stem cell transplant reverses the disease phenotype in canine leukocyte adhesion deficiency, Creevy KE, Bauer TR, Tuschong LM, Embree LJ, Silverstone AM, Bacher JD, Romines C, Garnier J, Thomas ML, Colenda L, Hickstein DD. Vet Immunol Immunopathol. 2003 Oct 15; 95(3 -4): 113 -21. Mixed hematopoietic chimerism reverses the clinical phenotype in CLAD and represents a potential therapeutic approach for the human disease leukocyte adhesion deficiency.

l CLAD : beta-2 integrin mutation in an affected US Irish Setter cross-breed dog and in US Irish Red and White Setters. http: //www. ncbi. nlm. nih. gov/entrez/query. fcgi? cmd=Retrieve&db=Pub. Med&li st_uids=12322699&dopt=Abstract

• LAD : 2 types de déficiences http: //www. ecu. edu/intmedresidency/currentresidents/Review%20 Articles/first%20 coll ection/Immunodeficiency%20 Diseases%20 Caused%20 by%20 Defects%20 in%20 Phagocyte s. pdf • BLAD : déficience de glycoproteine de surface = beta 2 integrines http: //www. ncbi. nlm. nih. gov/entrez/query. fcgi? cmd=Retrieve&db=Pub. Med&list _uids=8095042&dopt=Abstract • BLAD : déficience du complexe CD 11/CD 18 http: //www. ncbi. nlm. nih. gov/entrez/query. fcgi? cmd=Retrieve&db=Pub. Med&list _uids=1682156&dopt=Abstract