key: cord-0763886-97s4enph
authors: Legru, E.; Lees, O.; Bubenheim, M.; Boyer, O.; Marguet, C.
title: Marqueurs biologiques de gravité initiale des bronchiolites aiguës et d’évolution vers un asthme du nourrisson()
date: 2009-06-04
journal: J Pediatr Pueric
DOI: 10.1016/j.jpp.2009.05.004
sha: a6fd4931a5385b1379346dc5db0b1317efa9aee4
doc_id: 763886
cord_uid: 97s4enph

Acute bronchiolitis is an acute respiratory infection which commonly occurs in infancy. Respiratory syncytial virus is the major cause of lower respiratory tract infection. Some other virus may be found during co-infections. The aim of this study was to search for biological markers correlated with gravity and risk factors for asthma and allergy. The follow-up was done during the multicenter and prospective study Bronchiolitis (PHRC 2000 No. 2000/020/HP), performed between November 2001 and January 2006, which included seven centers in France: Rouen, Le Havre, Lille, Elbeuf, Evreux, Brest and Saint-Nazaire associated with Nantes. Clinical and biological data were gathered during initial course, then at 1 month and 1 year. For the population of 209 infants, mean age was 3 months, the gravity was evaluated by scoring. The laboratory results correlated with clinical scoring were the following: viral evaluation, absolute numbers of leucocytes, lymphocytes and eosinophils, flow cytometry for sub-populations of lymphocytes, allergology including IgE, eosinophilic cationic protein, and basophil activation test. The results of the study are presented and discussed.

VRS; Immunology; Lymphocyte; Allergology; Asthma markers correlated with gravity and risk factors for asthma and allergy. The follow-up was done during the multicenter and prospective study Bronchiolitis (PHRC 2000 /020/HP), performed between November 2001 and January 2006, which included seven centers in France: Rouen, Le Havre, Lille, Elbeuf, Evreux, Brest and Saint-Nazaire associated with Nantes. Clinical and biological data were gathered during initial course, then at 1 month and 1 year. For the population of 209 infants, mean age was 3 months, the gravity was evaluated by scoring. The laboratory results correlated with clinical scoring were the following: viral evaluation, absolute numbers of leucocytes, lymphocytes and eosinophils, flow cytometry for sub-populations of lymphocytes, allergology including IgE, eosinophilic cationic protein, and basophil activation test. The results of the study are presented and discussed. # 2009 Elsevier Masson SAS. All rights reserved. [1] . D'autres virus sont retrouvés, seuls ou en co-infections virales. Un nombre limité de travaux a étudié des marqueurs biologiques associés à la gravité initiale de la bronchiolite ou de la survenue ultérieure d'un wheezing, épisodes sifflants respiratoires. Une dépression lymphocytaire est associée à la gravité [5] . D'autres publications plus récentes, présentées dans la discussion, concernent l'ECP et la survenue d'une hyperéosinophilie. Les rechutes des bronchiolites dans les deux premières années de vie concernent 23 à 60 % des enfants [1] . Il n'existe pas, à notre connaissance, d'étude prospective de cohorte ayant recherché une corrélation entre l'étiologie virale d'une bronchiolite et l'évolution respiratoire chez le nourrisson.

Ce travail constitue la première étude ayant pour but de rechercher un ou des marqueurs biologiques prédictifs de la gravité d'un épisode de 

Les nourrissons ont bénéficié d'un traitement reposant sur les données actuelles disponibles pour le traitement de la bronchiolite aiguë du nourrisson : kinésithérapie respiratoire et traitements symptomatiques (bronchodilatateurs). Les corticoïdes oraux ou injectables (prednisone ou prednisolone, 1 à 2 mg/kg par jour en deux fois) étaient prescrits dans les formes graves mettant en jeu le pronostic vital.

Déroulement de l'étude pendant l'hospitalisation (V1) Données cliniques -éléments de gravité. Les données cliniques ont été recueillies par questionnaires et dossiers standardisés. Les critères de gravité retenus dans notre étude sont présentés dans le Tableau 1.

Les scores I, II et III ont été déterminés de façon quotidienne et le nourrisson classifié à la fin de l'hospitalisation, afin de tenir compte des aggravations constatées en cours d'hospitalisation. Le score III correspond à la somme des scores I et II ; le score III maximum (valeur la plus élevée au cours du séjour) a été retenu pour les corrélations et études statistiques. D'autres éléments de gravité ont été pris en compte au cours de l'étude : la durée d'oxygénodépendance et d'hospitalisation.

Les critères de sortie pour la bronchiolite étaient : fréquence respiratoire normalisée, SaO 2 supérieure ou égale 95 %, mode d'alimentation normalisée supérieure ou égale à 24 heures et absence de complications directement liées à la bronchiolite aiguë ou à l'agent infectieux responsable de celle-ci. Si l'hospitalisation était prolongée pour des raisons indépendantes de l'évolution de la bronchiolite (survenue d'une gastroentérite, par exemple), cette durée n'était pas prise en compte.

Virologie. Les prélèvements, obtenus par aspirations pharyngées ont été rapidement transportés en flacon stérile à 4 8C dans les laboratoires de virologie de différents centres. Les virus suivants ont été recherchés par immunofluorescence (anticorps monoclonaux Imagen 1 Hématologie. La numération formule sanguine a été recueillie sur tube EDTA (volume de 1 ml). Les nombres absolus des Lc et des éosinophiles ont été calculés à partir du nombre de globules blancs de la numération formule sanguine.

Phénotypage lymphocytaire. L'immunophénotypage a été effectué en cytofluorométrie. Les prélèvements ont été réalisés sur tube EDTA pédiatrique (volume de 2 ml) et transportés rapidement à température ambiante au laboratoire d'immunologie. Des quadruples marquages ont été réalisés par immunophénotypage par cytométrie de flux (cytomètre Elite, Beckman Coulter). Cent microlitres de sang étaient mélangés aux anticorps monoclonaux et incubés pendant 20 minutes. Une lyse automatique était réalisée, ainsi qu'un lavage en PBS 1X pour les marquages CD3/4/DR/ 45 et CD19/23/86/45 avec une centrifugation de cinq minutes à 2000 tours par minute.

Les multimarquages du protocole ont été effectués sur les tubes suivants : Les populations lymphocytaires identifiées par les CD correspondent aux antigènes de différenciation leucocytaires humains répertoriés dans les ateliers de nomenclature HLDA [7, 8] . Au cours de ce protocole, les populations suivantes ont été étudiées : Lc T CD3+ : CD3 est un complexe multimoléculaire associé au récepteur T pour l'antigène (TcR) et joue un rôle majeur dans la transduction du signal. Il est strictement spécifique de la lignée T ; Lc T CD3+HLA-DR+ : HLA-DR est une molécule HLA de classe II exprimée par les cellules présentatrices de l'antigène mais aussi par les Lc T activés ; Lc T CD4+ : CD4 appartient à la superfamille des immunoglobulines. C'est un corécepteur de signalisation et d'adhésion dans l'activation par l'antigène des Lc T restreints par le CMH de classe II. CD4 est exprimé par les Lc T restreints par le CMH de classe II, les monocytes, les macrophages et une sous-population de thymocytes ; Lc T CD8+ : CD8 appartient à la superfamille des immunoglobulines. C'est un corécepteur de signalisation et d'adhésion dans l'activation par l'antigène des Lc T restreints par le CMH de classe I. CD8 est exprimé par les Lc T restreints par le CMH de classe I et une sous-population de thymocytes ; Lc B CD19+ : CD19 est une glycoprotéine transmembranaire de la superfamille des immunoglobulines. CD19 est exprimé précocement sur les cellules progénitrices hématopoïétiques humaines et persiste à la surface des Lc B tout au long de leur maturation et activation, jusqu'au stade plasmocytaire où il disparaît ; Lc B CD19+CD86+ : CD86 appartient à la superfamille des immunoglobulines. C'est une molécule de co-stimulation pour l'activation des Lc T (ligand de CD28). Elle est exprimée par les Lc B activés, les monocytes, les cellules dendritiques et certains Lc T ; Lc B CD19+CD23+ : CD23, aussi appelé FceRIIb, est un récepteur de faible affinité pour les immunoglobulines de classe IgE. Il jouerait un rôle important dans la régulation de la synthèse des IgE et serait aussi capable d'activer la synthèse de cytokines par les monocytes ; le CD45 est le marqueur principal des cellules des lignées hématopoïétiques.

Allergologie. Chez l'enfant de moins de deux ans, les immunoglobulines de classe IgE sont intéressantes dans le diagnostic de maladie allergique. Le prélèvement des IgE totales a été réalisé sur tube neutre pédiatrique. Elles ont été dosées par la méthode UniCAP System 1 (Phadia). Il existe une variation physiologique de leur taux en fonction de l'âge.

L'ECP, protéine cytotoxique sécrétée par les éosinophiles activés, a été prélevée sur tube gélose et silicone (volume de 1 ml). La méthode UniCAP System 1 a été utilisée pour le dosage.

Le test d'activation des basophiles ou TAB est une méthode biologique en allergologie, effectuée en CMF, qui permet d'appréhender le mécanisme cellulaire de l'hypersensibilité immédiate IgE dépendante. Le TAB repose sur l'étude de marqueurs antigéniques membranaires, surexprimés sur les basophiles activés lors des réactions IgE dépendantes. Le TAB utilisé a été le « Kit Allergenicity » (Beckman Coulter). Il étudie la surexpression du marqueur CD203c présent sur les basophiles en CMF [9] . Les résultats peuvent être exprimés en pourcentage de basophiles positifs à partir d'un seuil, ou mieux en relevant le canal moyen d'intensité de fluorescence (MFI) sur l'ensemble des basophiles. Le résultat du TAB était signifiant quand le rapport de MFI des échantillons avec anti-IgE ou allergène sur témoin négatif était supérieur à deux (index i) et/ou si le pourcentage de cellules CD203c positives atteignait plus de 20 % [10] .

Déroulement de l'essai après la sortie de l'hospitalisation (V3-V6) Recueil des données cliniques. Les données cliniques ont été recueillies de façon prospective, grâce à un carnet de surveillance remis à la fin de l'hospitalisation ou à la fin de l'épisode de bronchiolite aiguë si l'hospitalisation était prolongée pour des raisons indépendantes de l'évolution de la bronchiolite. Un examen clinique complet a été réalisé aux différentes visites. Le médecin devait, à la fin de chaque visite, classer l'enfant en « guéri », « peu symptomatique » ou « nécessitant un traitement de fond ». Les paramètres cliniques suivants ont été retenus dans notre étude : nombre de rechutes et/ou de périodes symptomatiques, avis du médecin.

Définitions cliniques. Le diagnostic de « rechute » était posé devant l'apparition d'un wheezing, d'une toux irritative à prédominance nocturne ou d'une gêne respiratoire pendant plus de trois jours consécutifs associée à la nécessité de prendre des b 2 mimétiques de courte durée d'action. Le diagnostic de « période symptomatique » était posé devant la survenue de symptômes (wheezing, toux, dyspnée), au repos ou à l'effort, pendant plus de sept jours consécutifs. Le diagnostic d'asthme du nourrisson était posé à la seconde rechute ou à la seconde période symptomatique après l'épisode respiratoire initial.

Prélèvements sanguins. Ils ont été réalisés de la même façon que précédemment (hospitalisation V1).

Une valeur de p < 0,05 a été retenue comme significative pour l'interprétation des résultats. Le test de Mann-Whitney a été utilisé pour comparer l'âge des enfants et la gravité clinique des bronchiolites en fonction de l'étiologie virale. Le test de Kruskal-Wallis a été utilisé pour comparer l'évolution respiratoire en fonction de l'étiologie virale. Le test de Wilcoxon a été utilisé pour comparer la biologie en fonction du temps. Le test de Spearman a été utilisé pour comparer la biologie en V1 en fonction de la gravité initiale des bronchiolites et la biologie Les effectifs concernant les éléments de gravité figurent dans la deuxième partie du Tableau 2 : 90 % des enfants ont présenté une bronchiolite de forme modérée, avec un score III maximum médian de 5 ; 10 % ont présenté une forme grave avec un score III maximum supérieur à 7 ; les deux tiers ont été hospitalisés moins de six jours ; la moitié a eu besoin d'oxygénothérapie ; un quart des enfants suivis ont rechuté à un mois et un an de l'épisode initial ; 13,5 % ont présenté un asthme du nourrisson à un mois et près de 20 % à un an.

Hématologie en fonction du temps. Il existe une augmentation significative des éosinophiles et des Lc sanguins un mois après l'épisode respiratoire avec, pour les Lc sanguins, un retour aux valeurs retrouvées au moment de l'épisode respiratoire à un an. Les résultats significatifs sont présentés dans le Tableau 3. Phénotypage comparé selon le groupe du score de gravité. Il a semblé intéressant de comparer les résultats d'immunologie en regroupant les enfants dans un groupe de gravité initiale faible ou élevée. La médiane du score de gravité III maximum observé lors de l'hospitalisation initiale (V1) est de 5, ce qui a été décrit dans les caractéristiques de la population. Les résultats présentés dans le Tableau 7 mettent en évidence des diminutions significatives dans le groupe de gravité élevée, des sous-populations des Lc T en V1 (hospitalisation initiale). Certaines sous-populations B CD19+ sont alors augmentées. Il n'apparaît pas de différences significatives en V3, à un mois après l'épisode initial. Le suivi à un an (V6) montre qu'il existe moins de différences entre les deux groupes que ce qui est observé en hospitalisation initiale, mais portant sur les mêmes sous-populations. À cette date, le nombre d'éosinophiles sanguins a diminué. 

Allergologie en fonction du temps. Il existe une augmentation significative de la médiane des IgE totales entre un mois et un an après l'épisode respiratoire. La valeur normale est inférieure à 0,1 UI/mL ; pour l'ensemble des nourrissons suivis, les valeurs initiales de 2 UI/ml observées passent à 2,5 UI/ml ( p < 0,001). Nous ne retrouvons pas de différence significative pour le taux d'ECP. Il existe une augmentation significative de l'index de MFI des basophiles à un mois (i = 2,11) comparé à la valeur initiale (i = 1,68) ; les valeurs à un an (i = 1,97) correspondent à un retour vers la normale. Les pourcentages de basophiles CD203+ globaux ou activés montrent une tendance identique au cours du temps, mais de façon non significative. Scores III Oxygénothérapie (j) Hospitalisation (j) 

La particularité de notre travail est le jeune âge des nourrissons inclus (moyenne de 3,3 mois) à la différence des Les modifications allergologiques se traduisent par une augmentation du taux des IgE et des basophiles. Deux études publiées en 1997 ont montré qu'un taux élevé d'ECP pendant l'épisode de bronchiolite aiguë était associé à un risque ultérieur de wheezing à 16 semaines et à un an [11, 12] . Deux études plus récentes ont montré qu'au cours d'une bronchiolite à VRS, une hyperéosinophilie [13] ou une augmenta-tion du taux de l'ECP [14] était associée à un risque de wheezing aux âges respectifs de sept et cinq ans. Piippo-Savolainen et al. [15] ont montré que ce risque existait en présence d'une hyperéosinophilie non pas pendant, mais après l'épisode infectieux.

Les trois principaux virus retrouvés au cours de notre étude sont le VRS dans 64 % des cas, le RV dans 26,8 % des cas et l'hMPV dans 7,6 % des cas. Nous avons une excellente sensibilité de détection virale (94,7 %) grâce à l'apport de la PCR. Le VRS induit une forme plus grave de bronchiolite, se traduisant par un score III maximum plus élevé, une durée d'hospitalisation initiale plus longue et une nécessité d'oxygénothérapie. Le VRS est l'agent infectieux principal des bronchiolites hivernales, en cause dans 60 à 90 % des cas [1] . Dans une étude réalisée en Grande-Bretagne [16] , le taux de mortalité des enfants âgés d'un à 12 mois attribuable au VRS en période hivernale était estimé à 2,9 pour 100 000 pour les causes respiratoires. Les autres virus responsables sont le virus para-influenzae en cause dans 5 à 20 % des cas [1] , le virus influenzae et, plus récemment, grâce à l'amélioration des techniques de détection virale, le RV retrouvé dans 15 à 30 % des cas environ [17] [18] [19] , le métapneumovirus (hMPV) retrouvé dans 6 à 16 % des cas [18] [19] [20] [21] , l'entérovirus et le coronavirus. Les co-infections virales sont fréquentes au cours des bronchiolites, 20 % à près de 30 % des cas, avec notamment la présence de co-infections VRS-RV ou VRS-hMPV [17, 18] . La relation entre la gravité des bronchiolites aiguës et le virus responsable est discutée. Pour certains auteurs, la gravité clinique des bronchiolites à VRS et à RV [22] ou des bronchiolites à VRS et à hMPV [18, 20] est identique. Cependant, dans l'étude de Korppi et al. [22] , le VRS touche des enfants plus jeunes et cette prédilection du VRS pour les petits nourrissons expliquerait l'augmentation de la gravité [23] . Van den Hoogen et al. [24] observent que les infections à hMPV sont moins graves que celles à VRS. Le RV est associé à une augmentation de la gravité de la maladie dans une étude [17] et à une diminution de la durée de la maladie dans une autre [19] . Le rôle des co-infections dans la gravité de l'épisode infectieux est tout aussi discuté. Pour CD203 + Baso V3 (%) p < 0,05 NS CD203 + Baso activés V3 (%) p = 0,09 NS certains auteurs, la co-infection de l'hMPV avec le VRS n'aggrave pas les bronchiolites à hMPV [18] . À l'inverse, une co-infection VRS-hMPV est associée à une augmentation de la gravité [25, 26] ou de la durée de la bronchiolite à VRS [27] . Les études concernant le risque ultérieur de wheezing aux âges préscolaires et scolaires, en fonction de l'étiologie virale de la bronchiolite aiguë, sont nombreuses. Ce risque a été bien démontré après la survenue d'une bronchiolite à VRS [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] et semble exister après la survenue d'une bronchiolite à RV [11, 35, 36] . Une étude l'a mis en évidence après une bronchiolite à hMPV [34] . La gravité de l'épisode initial serait également associée au risque ultérieur de wheezing [33, 36] .

Une importante cohorte de nourrissons, hospitalisés pour une bronchiolite aiguë, a été suivie dans le cadre d'un protocole multicentrique. À partir de l'hospitalisation initiale, les données cliniques ont pu être regroupées pour établir les éléments de gravité, regroupés en scores. Une étude virologique très complète concerne l'agent causal principal, le VRS, et les autres virus observés, isolés ou en co-infection. Cela a permis de mettre en évidence une gravité plus élevée en présence du VRS. Lors de l'hospitalisation initiale, puis au cours du suivi de visites à un mois et à un an, un bilan biologique très complet a été effectué. Les résultats montrent des modifications observées au niveau des cellules immunocompétentes, en hématologie, immunologie et allergologie. Au-delà des modifications habituellement observées lors de nombreuses infections virales comme l'augmentation des Lc T cytotoxiques circulants, au cours des bronchiolites, les différentes sous-populations lymphocytaires évoluent dans le temps, en fonction des virus observés et des éléments de gravité. Les informations clinicobiologiques comparées entre elles permettent de prédire le risque d'évolution vers un asthme du nourrisson.

Conférence de consensus sur la prise en charge de la bronchiolite du nourrisson

Bien évaluer l'épidémie à VRS

Risk factors for bronchiolitis-associated deaths among infants in the United States

Trends in deaths from respiratory illness in children in England and Wales from

Peripheral blood cytokine responses and disease severity in respiratory syncitial virus bronchiolitis

Preliminary evaluation of a multiplex reverse transcription-PCR assay combined with a new DNA chip hybridization assay for detecting respiratory syncytial virus

Immunophénotypage des leucocytes. Clusters de différenciation humains. Application à la caractérisation des hémopathies

Les bases de l'immunologie fondamentale et clinique

Marked improvement of the basophil test by detecting CD203c instead of CD63

Test d'activation des basophiles dans les allergies alimentaires de l'enfant : lait de vache, oeuf, arachide Paris

Predictors of asthma 3 years after hospital admission for wheezing in infancy

High levels of eosinophil cationic protein in wheezing infants predict the development of asthma

Eosinophilia at the time of respiratory syncytial virus bronchiolitis predicts childhood reactive airway disease

Eosinophil cationic protein in infants with respiratory syncytial virus bronchiolitis: predictive value for subsequent development of persistent wheezing

Does blood eosinophilia in wheezing infants predict later asthma? A prospective 18-20 years follow-up

Mortality in children from influenzae and respiratory syncytial virus

Association of rhinovirus infection with increased disease severity in acute bronchiolitis

Human metapneumovirus as a causative agent of acute bronchiolitis in infants

Prospective multicenter study of the viral etiology of bronchiolitis in the emergency department

Infections respiratoires aiguës à métapneumovirus humain chez l'enfant : études descriptive et comparative avec le virus respiratoire syncytial

Human metapneumovirus in severe respiratory syncytial virus bronchiolitis

Rhinovirus-associated wheezing in infancy. Comparaison with respiratory syncytial virus bronchiolitis

Variables explaining the duration of hospitalization in children under two years of age admitted with acute airway infections: does respiratory syncytial virus have a direct impact?

Clinical impact and diagnosis of human metapneumovirus infection

Dual infection of infants by human metapneumovirus and human respiratory syncytial virus is strongly associated with severe bronchiolitis

Prospective study of human metapneumovirus infection in children less than 3 years of age

Impact of human metapneumovirus and respiratory syncytial virus co-infection in severe bronchiolitis

Respiratory syncytial virus bronchiolitis in infancy is an important risk factor for asthma and allergy at age 7

Severe respiratory syncytial virus bronchiolitis in infancy and asthma and allergy at age 13

Respiratory syncytial virus in early life and risk of wheeze and allergy by age 13 years

RSV bronchiolitis and risk of wheeze and allergic sensitisation in the first year of life

Hospitalization for RSV bronchiolitis before 12 months of age and subsequent asthma, atopy and wheeze: a longitudinal birth cohort study

Wheezing following lower respiratory tract infections with respiratory syncytial virus and influenzae A in infancy

Human metapneumovirus bronchiolitis in infancy is an important risk factor for asthma at age 5

Rhinovirus-induced wheezing in infancythe first sign of childhood asthma?

Rhinovirus illnesses during infancy predict subsequent childhood wheezing