Enteropatija novorođenčadi, simptomi, liječenje. Imunodeficijencije uzrokovane oslabljenom staničnom imunošću
Sažetak
Ovu bolest karakterizira pojava primarne imunodeficijencije, koja se izražava kao autoimuni multisistemski zatajenje, koji se često klinički manifestira tijekom prve godine života; u svijetu je dosad opisano samo oko 150 slučajeva. IPEX sindrom je uzrokovan defektom gena FOXP3, koji je faktor transkripcije koji utječe na aktivnost odgovornih regulatornih T-stanica za održavanje tolerancije. Do sada je opisano oko 70 patogenih mutacija u ovom genu. Većina bolesnika s IPEX-sindromom ima kliničke manifestacije bolesti u ranom neonatalnom razdoblju ili tijekom prva 3-4 mjeseca života. Za ovu bolest tipičan je sljedeći klinički trijas manifestacija: autoimuna enteropatija (100%), dijabetes melitus (70%), kožne lezije (65%), budući da struktura sindroma uključuje ozbiljno zaostajanje u razvoju (50%), bolest štitnjače ( 30%), rekurentne infekcije (20%), rjeđe autoimune citopenije (Coombs-pozitivna hemolitička anemija), pneumonija, nefritis, hepatitis, artritis, miozitis, alopecija. Međutim, opisani su slučajevi kasnijih manifestacija (u bolesnika starijih od 1 godine) kada bolesnici nisu pokazivali sve kliničke i laboratorijske simptome tipične za teške oblike bolesti. Zbog težine bolesti i visoke smrtnosti u ovoj skupini bolesnika, vrlo ju je važno rano dijagnosticirati i pravodobno započeti terapiju. Članak opisuje klinički slučaj trajnog neonatalnog dijabetes melitusa u strukturi IPEX sindroma.
IPEX sindrom (imunodeficijencija, poliendokrinopatija, enteropatija, X-vezani sindrom). Sinonimi: XLAAD (X-vezan sindrom autoimunosti-alergijske disregulacije) - rijetka bolest; u svijetu je opisano oko 150 slučajeva. Prema nekim stranim izvorima, prevalencija IPEX sindroma među pacijentima s trajnim neonatalnim dijabetesom je oko 4%. Za ovaj sindrom karakteristična je pojava primarne imunodeficijencije koja se očituje autoimunim oštećenjem više organa, a najčešće se klinički manifestira u prvoj godini života. Godine 1982. Powel i sur. opisali su po prvi put obitelj u kojoj je 19 muškaraca imalo X-vezanu bolest koja se manifestirala proljevom i poliendokrinopatijom, uključujući dijabetes melitus ovisan o inzulinu. Kasnije 2000. godine, Catila et al. identificirali su mutaciju u genu koji kodira C-terminalnu veznu domenu DNA (FKN) u dva raznih pacijenata muški sa sličnim klinička slika. Godine 2000.-2001 Bennet i sur. i Wildin et al. neovisno je potvrdio da se IPEX sindrom temelji na mutacijama u genu FOXP3. Trenutno je opisano oko 70 patogenih mutacija ovog gena. Gen FOXP3 je transkripcijski faktor koji utječe na aktivnost regulatornih T stanica odgovornih za održavanje autotolerancije. Prema podacima koje su objavili Barzaghi i sur. 2012. godine glavnim mehanizmom autoimunog oštećenja organa u IPEX sindromu smatra se upravo disfunkcija regulatornih T stanica. Dakle, IPEX sindrom karakterizira razvoj teške imunodeficijencije, što može dovesti do septičkih komplikacija, a često i do smrti. Trenutno je poznato oko 300 gena koji dovode do razvoja primarne imunodeficijencije(PID). Ranije se smatralo da su ove bolesti vrlo rijetke, no istraživanja posljednjih godina pokazuju njihovu značajnu prevalenciju. Iznimno je važno upozoriti pedijatre na moguću prisutnost PID-a, posebice u slučajevima teških infekcija u kombinaciji s autoimunim bolestima kod djece. U većine bolesnika s IPEX sindromom kliničke manifestacije bolesti počinju u ranom neonatalnom razdoblju ili tijekom prva 3-4 mjeseca života. Za ovu patologiju tipična je klinička trijada manifestacija: autoimuna enteropatija (100%), dijabetes melitus (70%), lezije kože (65%), također struktura sindroma uključuje ozbiljno zaostajanje u razvoju (50%), štitnjača oštećenja (30%), rekurentne infekcije (20%), rjeđa autoimuna citopenija (Coombs-pozitivna hemolitička anemija), pneumonitis, nefritis, hepatitis, artritis, miozitis, alopecija. Međutim, opisani su slučajevi manifestacije u dobi iznad godinu dana, kada bolesnici nisu imali sve kliničke i laboratorijske manifestacije karakteristične za teške oblike bolesti. Jedna od glavnih komponenti IPEX sindroma je poliendokrinopatija, koja se očituje razvojem autoimunog dijabetes melitusa, autoimuni tiroiditis. Imunološki markeri endokrinopatija uključuju antitijela na inzulin (IAA), stanice otočića gušterače (ICA), glutamat dehidrogenazu (GAD), tirozin fosfatazu (IA-2), antitijela na transporter cinka (ZNT8), antitijela na tireoperoksidazu i tireoglobulin. Otkrivaju se i druga autoantitijela - na neutrofile, eritrocite i trombocite, antinuklearna, antimitohondrijska, antitijela na keratin, kolagen itd. Osim toga, za ovu bolest karakterističan je razvoj autoimune enteropatije koja se klinički očituje profuznim vodenastim proljevom s razvojem malapsorpcijskog sindroma čiji su imunološki markeri protutijela na enterocite (vilin VAA i harmin HAA). Povećanje razine IgE i povećanje broja eozinofila karakteristično je za bolesnike s klasičnim teškim oblikom bolesti. Zbog težine bolesti i visoke smrtnosti u ovoj skupini bolesnika od iznimne je važnosti rana dijagnoza i pravovremeno započinjanje terapije. Do danas je najučinkovitija metoda liječenja transplantacija. koštana srž ili alogena transplantacija hematopoetskih matičnih stanica. Za korekciju imunodeficijencije moguće je primijeniti imunosupresivnu monoterapiju (ciklosporin A, takrolimus) ili kombiniranu - kombinaciju imunosupresivnih lijekova sa steroidima. Sirolimus (rapamicin) se pokazao učinkovitim, pri čemu je nekoliko pacijenata doživjelo dugotrajnu remisiju bolesti. Osim imunosupresiva, nadomjesna terapija endokrini poremećaji, odgovarajuća prehrana, simptomatska terapija. Klinički slučaj Pacijentica K., rođena 19. travnja 2016., u terminu, tjelesne težine 2840 g, tjelesne dužine 51 cm, porod je obavljen hitnim carskim rezom zbog sve veće intrauterine fetalne hipoksije. Apgar rezultat 7/7 bodova. Iz anamneze je poznato da je ova četvrta trudnoća protekla u pozadini kronične genitalne infekcije, insuficijencije placente, kronični gastritis, mali porast tjelesne težine, istmičko-cervikalna insuficijencija, opasnost od prekida u 30. tjednu. Prethodne trudnoće završile su spontanim pobačajem rani datumi. Razlozi pobačaja su nepoznati, žena nije pregledana. Djetetovo stanje od rođenja bilo je teško zbog poremećaja disanja i znakova depresije središnjeg živčanog sustava (SŽS). Provedena je IVL; ekstubirati nakon povratka spontanog disanja. Od prvog dana života otkriveno je povećanje šećera u krvi do 10,4 mmol / l s povećanjem dinamike do 29,0 mmol / l, prema CBS-u, zabilježeni su znakovi metaboličke acidoze. Porast razine glikemije praćen je glukozurijom (šećer u mokraći do 2000 mg/dl) i ketonurijom. U biokemijskoj analizi krvi postoje znakovi hiperenzimemije (ALT 87,8 U/l, AST 150 U/l). 2. dana života, zbog perzistentne hiperglikemije (maksimalna razina glukoze u krvi 33,6 mmol/l), započeta je intravenska primjena jednostavnog inzulina u dozi od 0,03-0,1 U/kg/h, ovisno o vrijednostima glukoze u krvi. Enteralna prehrana prilagođenim smjesama primana je frakcijski putem sonde. Tijekom dnevnog praćenja razine glukoze u krvi na pozadini inzulinske terapije zabilježena je značajna varijabilnost glikemije tijekom dana od 1,7 do 22,0 mmol / l. Osmog dana života zabilježeno je pogoršanje (znakovi depresije CNS-a, povećanje respiratornog zatajenja, metabolički poremećaji povezani s dekompenzacijom metabolizma ugljikohidrata, trajna subfebrilna temperatura do 37,9 ° C, nadutost, ponovljeno povraćanje, proljev, trofički poremećaji koža u obliku suhoće i krupnolamelarnog ljuštenja). Ovi simptomi su smatrani manifestacijom nekrotizirajućeg enterokolitisa (NEC 2a). Radi daljnjeg pregleda i liječenja, pacijent je prebačen u RRC GBUZ DRB, Petrozavodsk. Tijekom pregleda u RRC GBUZ DRB nizom kliničkih pretraga krvi utvrđen je pad razine hemoglobina sa 150 na 110 g/l, leukocitoza s 8,9 na 22,4 tisuće, promjena leukocitarne formule zbog povećanja broja eozinofila. od 5 do 31%, monociti i krvne pločice. Prema nalazima biokemijske pretrage krvi registrirana je hipoproteinemija do 36,4 g/l (N 49-69), sklonost hiponatrijemiji 135 mmol/l (N 135-155) s normalan kalij 4,7 mmol / l (N 4,5-6,5), hiperfermentemija AlAT-87 U / l (N0-40) i AST 150 U / l (N0-40), povećan titar CRP na 24,7 mg / m2. U hemokulturi nema rasta mikroflore, u urinokulturi nađen je enterokok. U vezi s postojanom hiperglikemijom određena je razina C-peptida, koja se pokazala sniženom (0,1 nmol/l; N0,1-1,22 nmol/l). Na ultrazvučni pregled otkrivena je pneumatoza crijevnih stijenki i povećanje veličine gušterače (glava - 9,0 mm, tijelo - 9,0 mm, rep - 10,0 mm), u dinamici je došlo do progresije veličine. Primao je parenteralnu prehranu, infuzijsku terapiju za otklanjanje poremećaja elektrolita, antibiotsku terapiju, intravenski inzulin. Tijekom liječenja otklonjeni su poremećaji elektrolita, ali nije bilo moguće postići stabilizaciju pokazatelja glukoze, a zadržali su se i izraženi dispeptički poremećaji. Pri pokušaju uspostavljanja enteralne prehrane zabilježena je nadutost, pojavili su se povraćanje i proljev. Dječak je 19. dana života u kritičnom stanju prebačen na odjel intenzivne njege. perinatalnog centra Klinike Državnog medicinskog sveučilišta St. Petersburg. Po prijemu dijete ima trom, neemotivan plač, spontan tjelesna aktivnost i mišićni tonus su bili smanjeni, neonatalni refleksi su bili slabi. Groznica (tjelesna temperatura 38,1 °C). Veliki fontanel 1,0 × 1,0 cm, tone. Koža je blijeda, suha, turgor je smanjen, krupnolamelarno ljuštenje. Pri auskultaciji disanje otežano, ravnomjerno u svim dijelovima pluća; brzina disanja 46 u minuti. Zvukovi srca bili su ritmični, blago prigušeni; broj otkucaja srca - 156 u minuti. Došlo je do izražene nadutosti, umjerenog povećanja jetre. Brzina diureze - 7-8 ml / kg / h (protiv tekuće infuzijske terapije). Vodenasta stolica 7-9 puta dnevno. Dinamika povećanja tjelesne težine bila je negativna (porođajna težina - 2840 g, nakon prijema u kliniku St. Petersburg State Pediatric Medical University - 2668 g). U jedinici intenzivne njege nastavljena je infuzijska terapija usmjerena na otklanjanje poremećaja elektrolita. Hiponatrijemija se teško korigira zbog kompenzacijski mehanizam ravnoteža osmolarnosti krvi kao odgovor na hiperglikemiju, praćena poliurijom do 7-8 ml / kg / h i gubitkom natrija u urinu, kao i teškom enteropatijom (stolica 6-10 puta dnevno, obilna, tekućina do 350 ml / dan). Inzulin primljen intravenozno 0,01-0,04 U/kg/h, ovisno o glukozi u krvi. Djelomična enteralna prehrana provedena je pasteriziranom smjesom-hidrolizatom s postupnim prijelazom s hranjenja sondama na neovisno frakcijsko hranjenje u pozadini stabilizacije stanja. 28. dana života prebačen je na odjel patologije novorođenčadi i dojenčadi, gdje je nastavljen pregled i liječenje. Tijekom pregleda, u hemogramu je zabilježena anemija (hemoglobin - 93 g / l, eritrociti - 2,91 ∙ 1012 / l); leukocitoza (do 28,7 ∙ 109 / l), teška eozinofilija (do 61%); u biokemijskom testu krvi, hipoproteinemija (ukupni protein - 38,4 g / l). Prilikom ispitivanja razine hormona u krvi, ponovno je otkriven niska razina C-peptid - 0,5 ng/ml (N 0,1-1,22 nmol/l); hormoni štitnjače bili su normalni (T4 slobodni - 14,8 pmol / l (N 10,0-23,2); TSH - 6,28 μU / ml (N 0,23-10,0). Kombinacija neonatalnog šećernog dijabetesa, enteropatije, specifične kožne manifestacije i znakovi kronične rekurentne infekcije (febrilna vrućica, povećanje leukocitoze nakon prekida uzimanja antibiotska terapija) omogućio je sumnju na IPEX-sindrom pacijenta, čija struktura uključuje imunodeficijenciju. Kako bi se razjasnila priroda poliendokrinopatije, provedena je studija usmjerena na traženje imunoloških markera. Posljedica toga je visok titar protutijela na tireoperoksidazu (243,9 Med/ml; N 0-30) i protutijela na Langerhansove otočiće u pozitivnom titru (protutijela na GAD1,29 U/ml; N 0-1,0), a titar antitijela na inzulin bio je 5,5 U/ml (N 0,0-10,0). Protutijela na stanice nadbubrežnih žlijezda koje proizvode steroide nisu otkrivena. Tako je dokazana autoimuna priroda dijabetes melitusa i dijagnosticiran je autoimuni tiroiditis. Uzimajući u obzir prisutnost kliničkih i laboratorijskih znakova imunodeficijencije, provedeno je dubinsko imunološko ispitivanje, otkrivena je visoka razina IgE (573,6 IU / ml pri stopi od 0-15). Provedeno je molekularno genetičko istraživanje (multigensko ciljano sekvenciranje) kojim je otkrivena mutacija u genu FOXP3, čime je potvrđena prisutnost IPEX sindroma u djeteta. U dobi od dva mjeseca četiri dana zbog visokog rizika od sepse i prijetnje smrtonosni ishod dječak je prebačen u Federalnu državnu proračunsku ustanovu "FNKTs DGOI im. Dmitry Rogachev" Ministarstva zdravstva Rusije za imunosupresivnu terapiju i transplantaciju koštane srži. U prikazanom kliničkom slučaju otkrivena je prethodno neopisana mutacija gena FOXP3 c.1190G > T (p.Arg397Leu) u djeteta s neonatalnim dijabetes melitusom, primarnom imunodeficijencijom i teškom enteropatijom. Analiza DNA pacijentove majke otkrila je istu leziju u heterozigotnom stanju. Otkrivena varijanta lokalizirana je u C-terminalnoj domeni vilice koja veže DNA i glavni programi za predviđanje (Polyphen2, SIFT, Mutation Taster) smatraju je patogenom. Važan neizravni argument u prilog patogenosti identificirane varijante je činjenica da mutacije c. 1189C > T i s. 1190G>A, koji utječu na isti kodon 397, prethodno su pronađeni u bolesnika s IPEX sindromom. Poznato je da majke pacijenata s IPEX-sindromom karakterizira prisutnost višestrukih epizoda spontanih pobačaja tijekom nošenja muških fetusa. U opisanom slučaju, anamneza pacijentove majke (nositeljice mutacije) također je bila otežana pobačajem u ranoj fazi. Ovo još jednom potvrđuje da nova mutacija koju smo otkrili ima ozbiljan utjecaj na funkciju FOXP3, uzrokujući povećanu smrtnost embrija. Genetska verifikacija neonatalnog dijabetes melitusa iznimno je korisna jer omogućuje razjašnjenje prirode bolesti i odabir optimalne strategije liječenja. To se posebno odnosi na bolesnike sa sindromskim oblicima, koji u pravilu imaju teški tok. Otkrivanje mutacije kod bolesnog djeteta vrlo je važno za medicinsko genetsko savjetovanje obitelji, jer omogućuje provođenje prenatalne DNK dijagnostike u slučaju sljedećih trudnoća. The klinički slučaj ukazuje da interakcija liječnika različitih specijalnosti (neonatologa, endokrinologa, gastroenterologa, imunologa, genetičara) pridonosi učinkovitijem postavljanju ispravne dijagnoze u bolesnika s rijetkim bolestima.
Maria E Turkunova
Državno pedijatrijsko medicinsko sveučilište u Sankt Peterburgu, Ministarstvo zdravstva Ruske FederacijeAutoantitijela na Harmonin i Villin su dijagnostički markeri kod djece s IPEX sindromom
Izvor: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3826762/
Osmislio i razvio eksperimente: V.L. Boži R.B. Provedeni pokusi: CL E. Bazzigaluppi CB. Obrađeni podaci: VL LP FB RB E. Bosi. Korišteni reagensi / materijali / alati za analizu: LP FB. Napisao članak: E. Bozi. Sudjelovao u pisanju/uređivanju rukopisa: VL LP FB RB.
Konjunktivna autoantitijela enterocitnih antigena (75 kDa USH1C protein) i resica (95 kDa aktin-vezujući protein) povezana su s imunološkom disregulacijom, poliendokrinopatijom, enteropatijom, X-vezanim (IPEX) sindromom. U ovoj smo studiji procijenili dijagnostičku vrijednost harmoničkih i vilusnih autoantitijela u sindromima IPEX i IPEX-u sličnim. Autoantitijela na harmonin i vilin mjerena su novom kvantifikacijom luminescentnog imunoprecipitirajućeg sustava (LIPS) u bolesnika s IPEX-om, sindromom sličnim IPEX-u, primarnim imunodeficijencijama (PID) s enteropatijom, a sve dijagnosticirano sekvenciranjem gena FOXP3, i kod dijabetesa tipa 1 (T1D), celijakija i zdravi davatelji krvi kao kontrole. Autoantitijela na harmonin i vilin otkrivena su u 12 (92%) odnosno 6 (46%) od 13 pacijenata s IPEX-om i niti u jednom od pacijenata s IPEX-om, PID-om, T1D-om i celijakijom. Svi pacijenti s IPEX-om, uključujući jedan slučaj s kasnom i atipičnom kliničkom prezentacijom, imali su harmonika i/ili autoantitijela na resice ili su bili pozitivni na enterocitna antitijela posrednom imunofluorescencijom. Kada su mjerena u bolesnika s IPEX-om u remisiji nakon imunosupresivne terapije ili transplantacije hematopoetskih matičnih stanica, harmonička autoantitijela i resice u svim su slučajevima postala nemjerljiva ili su ostala na niskim titrima, ali u jednom u kojem su harmonička autoantitijela ostala dosljedno visoka. U jednog pacijenta, vrhunac harmoničnih protutijela paralelan je s fazom rekurentne enteropatije. Naša studija pokazuje da su LIPS-om izmjerena harmonička i autoantitijela resica osjetljivi i specifični markeri IPEX-a, razlikuju IPEX, uključujući atipične slučajeve, od drugih poremećaja ranog djetinjstva povezanih s enteropatijom, te su korisni za probir i kliničko praćenje oboljele djece.
Imunološka disregulacija, poliendokrinopatija, enteropatija, X-vezani sindrom (IPEX) je monogena autoimuna bolest koju karakterizira teška enteropatija, dijabetes tipa 1 (T1D) i ekcem. Sindrom je uzrokovan mutacijama u genu FOXP3 odgovornom za ozbiljno kršenje regulatorne T (Treg) stanice. Iako je genetska analiza metoda izbora za konačnu dijagnozu, ne postoji jasna korelacija između genotipa i fenotipa, a tijek bolesti varira od bolesnika do bolesnika. Osim toga, unatoč klasifikaciji IPEX-a kao imunodeficijencije, ne postoje jasni imunološki parametri koji predviđaju težinu bolesti ili odgovor na terapiju -. Osim toga, poremećaji sa sličnim kliničkim fenotipom, nazvani IPEX-slični sindromi, mogu postojati u odsutnosti FOXP3 mutacija, što otežava kliničko upravljanje i izbor terapijskih sredstava. Stoga bi identifikacija markera specifično povezanih s IPEX imunološkom disfunkcijom bila iznimno korisna u dijagnostičke svrhe. Cirkulirajuća enterocitna autoantitijela otkrivena neizravnom imunofluorescencijom u prošlosti su opisana u vezi s raznim enteropatijama, uključujući one koje su na kraju identificirane kao IFEX sindrom, ali molekularne mete ovi serološki markeri dugo su bili nepoznati. Različiti enterocitni autoantigen prepoznat u serumima IPEX pacijenata zatim je identificiran kao protein AIE-75 od 75 kDa, i dalje karakteriziran kao protein sindroma Usherovog sindroma (USH1C), također poznat kao harmonika, protein za koji se navodi da je dio supramolekularnog proteina mreže, vezanje transmembranskih proteina na citoskelet u fotoreceptorskim stanicama i stanicama kose unutarnje uho. Harmoninska autoantitijela (HAA) otkrivena imunoblotingom i radioligandom prijavljena su u pacijenata s IPEX-om i u malog udjela pacijenata s rakom debelog crijeva. U novije vrijeme, protein koji veže aktin, označen kao aktin od 95 kDa, uključen u organizaciju aktinskog citoskeleta na rubu epitelne četkice, opisan je kao dodatna meta autoantitijela u podskupini IPEX pacijenata. Suprotno tome, prema našim saznanjima, nisu objavljene informacije o HAA ili autoantitijelima resica (VAA) u sindromima sličnim IPEX-u, primarnim imunodeficijencijama (PID) s enteropatijom ili u poremećajima koji su često povezani s IPEX-om, kao što su T1D i razne autoimune enteropatije podrijetlo.
Cilj ove studije bio je razviti kvantitativne testove za mjerenje HAA i VAA na temelju novorazvijenog Luminescent Immuno Precipitation System (LIPS), kako bi se utvrdila njihova dijagnostička točnost u sindromima IPEX, IPEX-sličnim i PID sindromima, kako bi ih se ocijenilo prema enterocitnim antitijelima testirani imunofluorescencijom i procijeniti njihovu vrijednost u kliničkom praćenju pacijenata s IPEX-om.
Trinaest pacijenata s IPEX-om i 14 pacijenata sa sindromom sličnim IPEX-u testirani su u LIPS-u na prisutnost HAA i VAA. Kao kontrole, pregledali smo 5 bolesnika s PID-om različitog podrijetla [dva s nedostatkom CD25, dva s Wiskott Aldrichovim sindromom (WAS)) i jednog s nedostatkom adenozin deaminaze u teškoj kombiniranoj imunodeficijenciji (ADA-SCID), sva stanja karakterizirana ranim početkom enteropatije ] , 123 s T1D, 70 s celijakijom i 123 zdrava darivatelja krvi. Dijagnoza IPEX-a temeljila se na kliničkim i molekularnim nalazima prema kriterijima Talijanske udruge pedijatrijske hematologije i onkologije (AIEOP, www.AIEOP.org). Mutacije i klinički podaci pacijenata s IPEX-om i IPEX-om prikazani su u tablicama S1 odnosno S2. Svi pacijenti s IPEX-om, s izuzetkom Pt19, Pt21, Pt22 i Pt24, opisani su u prethodnim publikacijama , - . PT24 je atipični oblik bolesti karakteriziran kasnim početkom, bez znakova enteropatije, ali teškim gastritisom uz prisustvo upalnih mukoznih infiltrata povezanih s atrofijom resica. Opća razina IgG je bio dostupan u 10 od 13 IPEX pacijenata koji su proučavani: od njih je 8 bilo u normalni raspon prema dobi (samo kod jednog bolesnika na intravenskoj (IV) Ig terapiji), dok su u dva slučaja bile blago povećane. Pacijenti kojima je dijagnosticiran sindrom sličan IPEX-u imali su kliničke manifestacije IPEX-a, ali su testovi bili negativni na mutacije u genu FOXP3. Pacijenti poput IPEX-a predstavili su barem jedan od glavnih kliničke značajke IPEX (autoimuna enteropatija i/ili T1D) povezana s jednom ili više od sljedećih autoimunih ili imunološki posredovanih bolesti: dermatitis, tiroiditis, hemolitička anemija, trombocitopenija, nefropatija, hepatitis, alopecija, hiper IgE sa ili bez eozinofilije. Klinički i laboratorijski parametri isključili su druge monogene bolesti kao što su WAS, Omennov sindrom, hiper IgE sindrom i autoimuni limfoproliferativni sindrom. Najmanje jedan uzorak seruma pacijenata s IPEX-om i sindromom sličnim IPEX-u bio je dostupan za analizu autoantitijela u vrijeme dijagnoze. U šest pacijenata s IPEX-om također je dobiveno nekoliko uzoraka seruma tijekom kliničkog praćenja i korišteno za dodatna mjerenja autoantitijela kako bi se istražila korelacija s kliničkim ishodom (uzorci Pt12:8 od rođenja do 8 godina, uzorci Pt14:7 od 6 mjeseci do 13 godina , Pt17-3 uzorci, 4 mjeseca do 3,5 godine; Pt19:44 uzorci, 4 mjeseca do 2 godine; Pt22:3 uzorci, 0 do 5 mjeseci; Pt 23:44, 4 do 10 godina). Svi bolesnici s PID-om dijagnosticirani su na temelju molekularnog testiranja. Svi pacijenti s T1D bili su nedavni slučajevi, s dijagnozom temeljenom na kriterijima Američkog udruženja za dijabetes; pacijenti s celijakijom proučavani su u vrijeme dijagnoze na temelju biokemije jejune.
Pismeni informirani pristanak dat je u ime maloljetnika/djece koja su sudjelovala u ovoj studiji, navodi se u izjavi iz Helsinkija. Studiju je odobrilo lokalno povjerenstvo za etiku istraživanja u San Raffaeleu.
Svi pacijenti klasificirani kao oni koji imaju IPEX ili sindrom sličan IPEX-u uneseni su zbog mutacija FOXP3. Genomska DNA izolirana je iz periferne krvi metodom fenol-kloroform ili QIAamp DNA Blood Mini Kit (Qiagen) prema uputama proizvođača. Jedanaest egzona, uključujući sve intron-egzonske granice, umnoženo je iz genomske DNA pomoću PCR-a sa specifičnim bočnim parovima početnica introna. Amplificirani fragmenti gena su sekvencirani korištenjem BigDye Terminator cycling kita (Applied Biosystems) na ABI PRISM 3130xl automatiziranom genetskom analizatoru i ABIPRISM 3730 genetskom analizatoru (Applied Biosystems).
Kodirajuća sekvenca Renilla luciferaze klonirana je u pTnT plazmid (Promega, Milano, Italija) da se dobije vektor pTnT-Rluc. Kodirajuće sekvence harmonične i vilozne DNA pune duljine zatim su amplificirane pomoću RT-PCR i odvojeno klonirane u pTnT-Rluc nizvodno i u okviru s Renilla lumiferazom. Rekombinantni kimerni Rluc-Harmonin i Rluc-Villin eksprimirani su in vitro-spregnutom transkripcijom i translacijom korištenjem pTnT-quick SPM sustava stanica bez lizata retikulocita kunića (Promega). Za testiranje prisutnosti HAA ili VAA, Rluc-Harmonin i Rluc-Villin korišteni su kao antigeni u LIPS-u (17) inkubiranjem 4 × 106 svjetlosnih jedinica s 1 µl seruma svakog pacijenta u PBS ph 7,4-Tween 0,1% (PBST ) tijekom 2 sata na sobnoj temperaturi, izolirani su IgG-imuni kompleksi dodavanjem protein-A-Sepharose (GE Healthcare, Milano, Italija) nakon čega je uslijedila 1 sat inkubacije na 4 °C i ispiranja s PBST nevezanog Ag filtracijom u 96 -bunarice Costar filter ploče 3504 (Corning Life Sciences, Tewkesbury, SAD). Imunoprecipitirani antigeni su zatim kvantificirani mjerenjem obnovljene aktivnosti luciferaze nakon dodatka supstrata Renilla lumiferaze (Promega) i mjerenjem emisije svjetlosti tijekom 2 sekunde u luminometru Centro XS3 (Berthold Technologies GmbH & Co. KG, Bad Wildbad, Njemačka). Rezultati su izraženi u proizvoljnim jedinicama izvedenim bilo iz indeksa protutijela (BAA) korištenjem pozitivnih i negativnih seruma prema formuli (cps-cps-negativni serum kontrolnog seruma-cps-negativni serum) / (cps-pozitivni serum-cp-negativni serum) x100, ili iz standardna krivulja (HAA) koja se sastoji od serijskih razrjeđenja pozitivnog osnovnog seruma. Granica pozitivnosti postavljena je na 99. percentil vrijednosti uočenih kod zdravih davatelja krvi, kao što je uobičajeno u radionicama za autoantitijela osjetljiva na T1D koje analiziraju osjetljivost i specifičnost.
Enterocitna autoantitijela određena su u IPEX i populaciji pacijenata sličnih IPEX-u neizravnom imunofluorescencijom na kriostatskim mjestima normalnog ljudskog ili majmunskog jejunuma kao što je prethodno opisano.
Markeri autoantitijela za T1D i celijakiju, uključujući antitijela na dekarboksilazu glutaminske kiseline (GADA), protein 2 povezan s inzulinomom, inzulin, transporter cinka 8 i transglutaminazu-C, mjereni su u svim IPEX, IPEX-sličnim, PID, T1D, celijakiji bolest i zdrave kontrole, kontrolne skupine donora imunoprecipitacijom pomoću LIPS-a ili radio objektiva kao što je prethodno opisano. Svi rezultati su izraženi u proizvoljnim jedinicama izvedenim iz standardnih krivulja dobivenih serijskim razrjeđivanjem pozitivnih početnih seruma.
Ova studija koristila je samo deskriptivnu statistiku. Izračun 99. percentila proizvoljnih jedinica u davateljima krvi za odabir praga proveden je pomoću Stata (StataCorp LP, SAD). Uvjetna vjerojatnost pozitivnog (osjetljivost) ili negativnog (specifičnost) testa za HAA ili VAA ovisno o prisutnosti ili odsutnosti IPEX bolesnog stanja i odgovarajućeg intervali povjerenja 95% je izračunato pomoću web stranice Vassar Stats za statističke izračune (http://vassarstats.net/clin1.html). Korelacija između HAA i VAA titara temeljila se na korelacijskim kriterijima Spearman ranga i izračunata je korištenjem softvera Graphpad Prism 5.
Povišene koncentracije HAA u cirkulaciji nađene su u 12 od 13 (92%) bolesnika s IPEX-om, dok su bile negativne u bolesnika s IPEX-om, PID-om, T1D i celijakijom (Slika 1A). Povišene cirkulirajuće koncentracije VAA pronađene su u 6 (46%) IPEX pacijenata (Pt19, Pt14, Pt12, Pt17, Pt3, Pt21, pri čemu zadnja četiri imaju titre jednake ili veće od 98 VAA AU), uključujući bolesnika bez HAA (Pt17 ), zatim kako su VAA bili negativni u skupinama za kontrolu bolesti sličnim IPEX-u i drugim kontrolnim skupinama (Slika 1B). Svi pacijenti s IPEX-om bili su pozitivni na HAA ili VAA, što je rezultiralo kombinacijom osjetljivosti HAA i VAA testa od 100% (95% CI: 71,6 do 100%) i specifičnosti testa od 97,6% (95% CI: 92,5 do 99,4%). za dijagnozu IPEX sindroma. Nema kliničkih ili fenotipskih karakteristika u korelaciji s prisutnošću autoantitijela u bolesnika s IPEX-om. U bolesnika s IPEX-om nije primijećena značajna korelacija između titana autoantitijela AAA i VAA (Spearman r = -0,3 p = ns). GADA, kao najčešća T1D autoantitijela, pronađena su u bolesnika s IPEX-om (9 od 13, 5 s T1D-om), sindromom tipa IPEX (4 od 14, 2 s T1D-om) i PID-om (3 od 5, 1 s T1D-om) ( Slika 1C). Ostala T1D autoantitijela pronađena su u manjim udjelima, uključujući inzulinska autoantitijela u 5 IPEX-a, 4 IPEX-slična i 2 PID-a, te Zinc Transporter 8 autoantitijela u jednog IPEX pacijenta. Nije primijećena korelacija između GADA i titara HAA ili VAA (Spearman r = -0,017 p = ns odnosno r = 0,34 p = ns). Nijedan od pacijenata s IPEX-om, sindromom sličnim IPEX-u ili PID-u nije imao autoantitijela IgA ili IgG tkivna transglutaminaza-C povezana s celijakijom (podaci nisu prikazani).
HAA (ploča A), VAA (ploča B) i GADA (ploča C) serumski IgG titri izraženi kao proizvoljne jedinice u IPEX-u (n=13), IPEX-u sličnom (n=14), PID-u (n=5), T1D (VAA i GADA n = 123, VAA n = 46), bolesnika s celijakijom (HAA n = 70, VAA n = 46, GADA n = 44) i kontrolne skupine (HAA i VAA n = 123, GADA n = 67). Isprekidana linija označava granicu za pozitivnost.
Svi IPEX serumi, osim jednog (Pt 22), 10 IPEX-sličnih i 3 PID seruma testirani su na enterocitna protutijela imunofluorescencijom na rezovima intestinalnog kriostata. Svi testirani IPEX pacijenti bili su pozitivni na antitijela na enterocite. HAA pozitivni serumi pokazali su snažnu reaktivnost protiv crijevnih enterocita i citosola s najvećim intenzitetom na rubu četkice (Slika 2A). Izolirani VAA visokog titra pokazao je snažno bojenje kako bi se očistila granica, ali ne i citosol (Slika 2B). Izvan skupine pacijenata s IPEX-om, samo je jedan serum bolesnika s PID infekcijom s mutacijom gena CD25 i negativan na HAA i VAA (Pt L1) pokazao pozitivno bojenje enterocita ograničenih na rub ruke (Slika 2C).
HAA iz IPEX Pt 19 veže obrub ruke i citosol enterocita (ploča A), dok VAA iz IPEX Pt 17 veže samo obrub šake (ploča B). IgG iz PID Pt L1 vežu rub četkice enterocita (ploča C). Nema vezivanja u Pt L30 sličnom IPEX-u (ploča D).
Serijski uzorci za HAA i VAA mjerenja dostupni su za 6 IPEX pacijenata (Pt12, Pt14, Pt17, Pt19, Pt22 i Pt23): svi su bili podvrgnuti transplantaciji hematopoetskih matičnih stanica (HSCT) kao medicinska terapija prethodi u 4 slučaja varijabilnom razdoblju sustavne imunosupresije. U vrijeme ovog izvješća (travanj 2013.), svi osim dva pacijenta s transplantiranim organom bili su živi, u kliničkoj remisiji svoje enteropatije i nisu uzimali imunosupresivnu terapiju (Tablica S1). Genetska analiza periferne krvi prikupljene nakon transplantacije pokazala je 100% kimerizam davatelja u 4 slučaja (Pt12, Pt14, Pt19 i Pt22) i mješoviti kimerizam davatelj/primatelj u ostalih bolesnika. Na početku enteropatije tri su bolesnika imala i HAA i VAA (Pt12, Pt14 i Pt19), jedan je imao samo VAA (Pt17), a dva samo HAA (Pt22 i Pt23) (Slika 3). U pet slučajeva (Pt12, Pt14, Pt17, Pt22 i Pt23), klinička remisija ili značajno poboljšanje nakon imunosupresije ili HSCT-a bilo je popraćeno smanjenjem titra HAA i/ili VAA koji je postao nemjerljiv ili je ostao na vrlo niskim titrima u četiri slučajeva s najduljim promatranjem. U jednom slučaju (Pt19) nakon HSCT-a, VAA je postao nemjerljiv dok je HAA ostao u visokim titrima unatoč kliničkoj remisiji (Slika 3D). U najmanje jednom slučaju (Pt14), utvrđeno je da je HAA osjetljivi marker enteropatije: HAA su otkrivene u visokim titrima povezanim s teškom enteropatijom u vrijeme dijagnoze IPEX-a, a zatim su se smanjile tijekom kliničke i histološke remisije nakon imunosupresivne terapije, dostigavši vrhunac tijekom kliničkog relapsa, a zatim je postao uporno nemjerljiv nakon uspješnog HSCT-a i kliničke remisije (Slika 3B). Iako je manje uobičajen, VAA je pokazao uzorak sličan onome kod HAA. Pad autoantitijela uočen nakon HSCT-a bio je posljedica nedostatka B stanica i IgG sekundarnog uvjetovanja. Doista, s iznimkom Pt22, koji je imao kratku postoperativnu transplantaciju, svi pacijenti sa smanjenim titrom HAA ili VAA nakon HSCT (Pt12, 17 i 23) već su bili imunizirani, a IVIg terapija bila je neovisna tijekom prve post-HSCT.
Vertikalna os pokazuje HAA (rombe) i VAA (trokutiće), titre autoantitijela, izražene u proizvoljnim jedinicama, duž vremena vodoravne osi u mjesecima. Okomita isprekidana linija označava datum HSCT, vodoravna isprekidana i isprekidana linija označavaju granicu za pozitivnost HAA odnosno VAA.
U ovoj studiji pokazujemo da su HAA i VAA, lako izmjereni novim LIPS testovima i korišteni u kombinaciji, vrlo osjetljivi i specifični markeri IPEX sindroma i mogu predvidjeti njegov klinički ishod. Zapravo, svi IPEX pacijenti s dijagnozom potvrđenom genetskim testiranjem imali su povišene koncentracije HAA ili VAA. Nasuprot tome, niti jedan pacijent s enteropatijom bez mutacija FOXP3 (npr. IPEX-u ili PID-u), bolesnika s T1D ili bolesnika s celijakijom nije bio pozitivan ni na HAA ni na VAA. Od dva markera, HAA je imao najveću osjetljivost, pronađen u 12 od 13 IPEX pacijenata, dok su VAA pronađeni u samo njih šest. Značajno, HAA i VAA pokazali su se vrijednim markerima IPEX sindroma također u atipičnim slučajevima kao što je Pt24 gdje enteropatija nije bila dio kliničke slike, umjesto toga dominirao je teški gastritis u kojem se sumnjalo na IPEX i zatim potvrdio sekvenciranjem gena FOXP3 tek nakon otkrivanje povišene HAA . U budućnosti će novi LIPS test omogućiti sustavniji probir na HAA i VAA u bolesnika s heterogenim klinički sindromi, s mogućnošću detekcije više slučajeva klinički atipičnih IPEX sindroma.
GADA je bila druga najčešća reakcija autoantitijela viđena u IPEX pacijenata nakon HAA. Iako je GADA najčešći marker autoantitijela T1D, sa širok raspon titra tijekom kliničkog početka, nisu uvijek povezani s dijabetesom. Zapravo, mogu se naći u drugim autoimunim bolestima, uključujući Tough Man sindrom i autoimunu poliendokrinopatiju (APS). Zanimljivo je da je u bolesnika s AFP-om GADA više povezana s razvojem gastrointestinalnih simptoma nego s dijabetesom. Intrigantno je da je i kod naših pacijenata s IPEX-om GADA bila pretežno prevladavajuća, a da nije uvijek bila povezana s T1D.
Osim što su točni markeri IPEX sindroma, HAA i VAA mogu imati potencijalnu prediktivnu vrijednost, posebno u odnosu na pridruženu enteropatiju. Šest pacijenata s dostupnim uzorcima nakon uzorkovanja pokazalo je visoke titre i HAA i VAA u vrijeme dijagnoze ili na početku gastrointestinalnih simptoma i prije liječenja. Nakon toga, u pet slučajeva nakon imunosupresivnog liječenja i/ili HSCT (Pt12, Pt14, Pt17, Pt22 i Pt23), titri HAA i VAA su se smanjili, postajući nemjerljivi, ili su ostali na niskim titrima oko praga detekcije, odražavajući kliničku i histološku remisiju povezana enteropatija. U jednom od njih (Pt14), prolazni relaps enteropatije koji se pojavio tijekom imunosupresivnog liječenja bio je popraćen vršnom HAA praćenom padom nakon kliničke remisije. Nažalost, kod ovog pacijenta nedostatak uzastopnih uzoraka nije nam omogućio da odredimo vrijeme porasta autoantitijela prije recidiva enteropatije. U jednom slučaju (Pt19), klinička remisija bila je popraćena smanjenjem VAA, ali ne i HAA, koji je trajao u visokim titrima do 15 mjeseci nakon HSCT. Nalaz o smanjenju titra HAA i VAA nakon HSCT-a kod većine, ali ne kod svih pacijenata, iznimno je intrigantan, vjerojatno povezan s preživljavanjem rezidualnih limfocita domaćina ili plazmocita odgovornih za trajnu proizvodnju ovih autoantitijela.
Uvođenje ovih markera autoantitijela u klinička praksa bilo bi relativno jednostavno s obzirom na lakoću njihova mjerenja s novorazvijenim LIPS-om. Nedavno je ova tehnologija predložena kao novi neradioaktivni postupak za zamjenu radioaktivnih protutijela i zlatnog standarda in vitro imunoprecipitacije proteina-A transkribiranih i prevedenih 35S-metioninom obilježenih rekombinantnih ljudskih antigena potvrđenih uspostavljenim programima standardizacije autoantitijela u oba T1D i celijakija. U nedavnim izvješćima, LIPS je pokazao učinak usporediv s testovima radiokomunikacije i bolji od prethodno postojećeg ELISA-e. U ovoj studiji, LIPS je dizajniran korištenjem Renilla (Rluc)-Harmonin i Rluc-Villin rekombinantne himerne lumiferaze kao antigena, što je rezultiralo analizom s niskim pozadinskim šumom i linearnom kvantifikacijom autoantitijela koja može razlikovati pozitivni rezultati iz negativnih uzoraka seruma. Stoga se mjerenje HAA i VAA pomoću LIPS-a pokazalo kao brz, jednostavan i ponovljiv test, lako primjenjiv za kliničku upotrebu.
Zanimljivo je da je ista dijagnostička učinkovitost kombiniranih HAA i VAA primijećena s autoantitijelima enterocita otkrivenim konvencionalnom neizravnom imunofluorescencijom. Također ostaje nejasno, ali vrijedi provjeriti u budućnosti, jesu li harmonici i resice jedini antigeni koje autoantitijela povezana s IPEX-om prepoznaju na enterocitima ili još nisu identificirani drugi ciljevi autoantigena enterocita za antitijela povezana s IPEX-om.
Do sada se IPEX smatrao T-ćelijom, naime imunološka bolest Treg disfunkcije, , , s ograničenom pažnjom na pridružene nedostatke u humoralnom imunološkom odgovoru: naši rezultati naglašavaju povezanost glavnih mutacija gena FOXP3 s pouzdanim i mjerljivim autoprotutijelom specifičnim za antigen. Međutim, budući da B stanice ne izražavaju FOXP3, malo je vjerojatno da će mutacije FOXP3 izravno utjecati na razvoj B stanica i/ili proizvodnju antitijela. Međutim, nedavne studije sugeriraju da B stanice mogu biti izravne i neizravne mete inhibitorne funkcije posredovane Treg stanicama, a promjena Treg stanica utječe na titre autoantitijela i kod mišjih modela i kod ljudi—Štoviše, izravni podaci iz miševa s foxp3 mutantima pokazuju da odsutnost Treg stanica povezana je s abnormalnim razvojem B stanica, gubitkom alergije na B stanice i razvojem dugovječnih plazma stanica, . Osim toga, nedavno je pokazano da kod ljudi nedostatak FOXP3 dovodi do nakupljanja autoreaktivnih klonova u odjeljku zrelih naivnih B stanica, što ukazuje na važnu ulogu Treg stanica u kontroli kontrolnih točaka iz perspektive perifernih B stanica.
Mehanizmi odgovorni za autoimunizaciju hormona i resica u IPEX-u i uloga ovih autoantigena u patološkim manifestacijama IPEX sindroma ostaju nepoznati. Harmonin se eksprimira u nekoliko tkiva, uključujući tanko crijevo, debelo crijevo, bubreg, oko, predvorje unutarnjeg uha i, slabo, gušterača. U crijevima se ekspresija harmonizatora pretežno nalazi u epitelnim stanicama luminalne površine i u gornjoj polovici intestinalnih kripti, a vjerojatno je lokalizirana u mikrovilama šake; slična lokalizacija je prikazana za resice , . Uzimajući u obzir da je glavno histopatološko obilježje IPEX enteropatije atrofija resica s apoptotičkom smrću crijevnih epitelnih stanica zajedno s umjerenom do teškom upalom, vjerojatno je da harmonici i resice mogu djelovati kao odgovarajuće molekularne mete patogene autoimunosti u ovom kontekstu.
Ova je studija pokazala da su HAA i VAA izmjereni LIPS-om točni dijagnostički markeri IPEX sindroma, sa 100% podudaranjem za mutacije gena FOXP3 koje razlikuju IPEX, uključujući atipične slučajeve, od drugih poremećaja u djetinjstvu povezanih s enteropatijama. Općenito, ovi podaci pokazuju da HAA i VAA trebaju biti uključeni u dijagnostički tok i kliničko promatranje za pacijente s IPEX sindromom, kod kojih promjene u titrima HAA i VAA koje ukazuju na rekurentnu enteropatiju mogu pomoći kliničarima u donošenju brzih terapijskih odluka.
Kliničke značajke IPEX pacijenata.
Kliničke značajke pacijenata sličnih IPEX-u.
Kliknite ovdje za više informacija.
Autori su zahvalni svojim kolegama koji su ljubazno ustupili uzorke seruma i kliničke informacije na njihovim IPEX i IPEX pacijentima: E. S. Kang i Y. H. Choe, Seul, Republika Koreja; G. Zuin, Milano, Italija; A. Staiano, R. Tronchone i V. Discepolo, Napulj, Italija; J. Schmidtko, Bern, Švicarska; A. IkinciogullariZ. SedaUyan, M. Aydogan, E. O. Zu, Ankara, Turska; GR. Corazza i R. Ciccocioppo, Pavia, Italija; S. Vignola, Genova, Italija; A. Bilbao i S. Sanchez-Ramon, Madrid, Španjolska; J. Reichenbachand M. Hoernes, Zürich, Švicarska; M. Abinun i M. Slatter, Newcastle upon Tyne, U.K.; M. Cipolli, Verona, Italija; F. Gurakan, Ankara, Turska; F. Locatelli i B. Lucarelli, Rim, Italija; C. Cancrini i S. Corrente, Rim, Italija; A. Tommasini, Trst, Italija; L. Guidi, Rim, Italija; E. Richmond Padilla i O. Porras, San José, Kostarika; S. Martino i D. Montin, Torino, Italija; M. Hauschild, Njemačka; K. Nadeau i M. Butte, Stanford, CA; A. Aiuti, G. Barera, F. Meschi i R. Bonfanti, Milano, Italija. Autori također zahvaljuju: M. Cecconian i D. Coviello za FOXP3 genotipizaciju; te članovima talijanske IPEX Study Group (www.ipexconsortium.org) R. Badolatu, M. Cecconi, G. Colarusso, D. Coviello, E. Gambinera i A. Tommasini na podršci i ohrabrenju. Autori su zahvalni pacijentima i njihovim obiteljima na ukazanom povjerenju i sudjelovanju u našem istraživanju.
IPEX sindrom je sindrom imunološke disregulacije, poliendokrinopatije i enteropatije s X-vezanim recesivnim nasljeđivanjem (imunodisregilacija, poliendokrinopatija i enteropatija, X-vezana).
Simptomi: poliendokrinopatija (kršenje endokrinih žlijezda), koja se očituje razvojem dijabetes melitusa tipa 1. U ovom tipu dijabetesa, imunološke stanice napadaju i uništavaju stanice gušterače koje proizvode inzulin, hormon uključen u metabolizam (izmjenu) glukoze (šećera) u tijelu. U bolesnika s IPEX-om, inzulin se ne proizvodi, razvija se stanje hiperglikemije - visok sadržajšećer u krvi. Moguć je i razvoj autoimunog tireoiditisa - upale štitnjače uzrokovane napadom vlastitog imunološkog sustava, štitnjača više ne može ispravno obavljati svoje funkcije (npr. poremećen je metabolizam kalcija u organizmu). Enteropatija (infekcija gastrointestinalnog trakta) očituje se upornim proljevom koji počinje prije ili tijekom jela, moguće crijevno krvarenje. Hemolitička anemija - hemoliza (uništavanje) crvenih krvnih stanica i smanjenje količine hemoglobina. Kožni osip po vrsti ekcema (kožni osip, popraćen svrbežom i ljuštenjem). Artritis (upala zglobova), limfadenopatija (povećanje i bol limfni čvorovi), oštećenje bubrega. Kaheksija ( ekstremni stupanj iscrpljenost). Povećana osjetljivost na infekcije zbog prisutnosti imunološke disregulacije (poremećene interakcije stanica imunološkog sustava jedne s drugom i s drugim stanicama) i/ili neutropenije (smanjenje broja neutrofila – stanica imunološkog sustava čija je glavna funkcija zaštita od infekcije): pneumonija (upala pluća), peritonitis ( gnojna upala peritoneum), sepsa (trovanje krvi), septički artritis(gnojna upala zglobova).
IPEX sindrom povezan je s mutacijama u genu FOXP3
Metoda istraživanja: sekvenciranje gena FOXP3
sindromski protein), koji ima važnu ulogu u funkcioniranju citoskeleta. Regulira polimerizaciju aktina. Normalna funkcija ovog proteina neophodna je za punu pokretljivost stanica, njihovu polarizaciju, stvaranje filopodija tijekom kemotaksije, staničnu adheziju i stvaranje imunološke sinapse tijekom interakcije stanica imunološkog sustava.
Ovisno o mjestu mutacija i duljini genske regije koja je njima zahvaćena, razvijaju se tri kliničke varijante bolesti: potpuni Wiskott-Aldrichov sindrom (posljedica delecija) i varijante s izoliranom manifestacijom trombocitopenije ili neutropenije. Klasična slika Wiskott-Aldrichovog sindroma karakterizirana je trombocitopenijom s malim trombocitima, ekcemom i rekurentnim infekcijama.
Wiskott-Aldrichov sindrom karakteriziraju višestruki poremećaji u imunološkom sustavu, koji uglavnom utječu na fagocitnu i citolitičku aktivnost stanica urođene imunosti, tj. funkcije koje najviše ovise o kretanju stanica i aktivnom sudjelovanju citoskeleta. Kršenje formiranja imunološke sinapse između T-limfocita i APC utječe na sve manifestacije adaptivne imunosti.
Ataksija-telangiektazija (Louis-Bar sindrom)
Nasljedna bolest uzrokovana defektom u ATM genu (Ataxia telangiectasia mutated). Odnosi se na bolesti koje se temelje na sindromu kromosomskih kvarova. Bolest se razvija kao posljedica mutacija koje se javljaju u bilo kojem dijelu ATM gena. Posljedica mutacija može biti potpuni izostanak ili slabljenje sinteze proteina ATM, kao i sinteza funkcionalno neispravnog proteina.
ATM protein - serin-treonin protein kinaza. Njegova je glavna funkcija inicirati signale popravka za lomove dvolančane DNA koji se javljaju u fiziološkim uvjetima (tijekom mejoze, preraspodjelom V-gena receptora za prepoznavanje antigena itd.) i izazvanih djelovanjem vanjski faktori(na primjer, ionizirajuće zračenje). Kada se DNA razbije, ATM kinaza je autofosforilirana i mijenja se iz dimernog u monomerni oblik. ATM kinaza osigurava fosforilaciju proteina MRN kompleksa i srodnih čimbenika koji izravno provode popravak DNA. U slučaju malog broja pauza, oni uspješno obavljaju tu funkciju. Ako uspješan popravak nije moguć, razvija se apoptoza, potaknuta faktorom p53. Nedostatak potpunog popravka DNA uzrokuje nestabilnost genoma, što rezultira povećanjem radioosjetljivosti stanica, učestalosti razvoja maligni tumori osobito limfoma i leukemija.
Najkarakterističniji klinički znak ataksije-telangiektazije je progresivna ataksija, koja se očituje promjenom hoda. Uzrokovana je neurodegeneracijom s cerebelarnom atrofijom. Razvoj neurodegenerativnih procesa je zbog činjenice da se tijekom sazrijevanja moždanih neurona javljaju procesi rekombinacije DNA, popraćeni njegovim dvostrukim prekidima. Drugi simptom koji je odredio naziv bolesti, teleangiektazija, je uporna dilatacija oka i krvnih žila lica.
Kršenje popravka prekida DNA koje se javljaju tijekom sazrijevanja T- i B-limfocita također je u osnovi imunodeficijencije opažene u ataksiji-telangiektaziji. Imunodeficijencija se manifestira kroničnim rekurentnim bakterijskim i virusnim zaraznim bolestima bronhopulmonalnog aparata, što obično uzrokuje smrt bolesnika.
Nijmegenov sindrom
Nijmegen je grad u Nizozemskoj u kojem je prvi put opisan sindrom. Ova nasljedna bolest naziva se sindromima kromosomskih kvarova, praćenih stvaranjem nestabilnosti genoma. Razvoj ove bolesti povezan je s mutacijom gena NBS1, čiji je produkt, nibrin, uključen u popravak DNA kao dio MRN kompleksa, koji je supstrat za fosforilaciju pomoću ATM protein kinaze. U tom smislu, i patogeneza i kliničke manifestacije Nijmegenovog sindroma praktički se podudaraju s onima u ataksiji-telangiektaziji. U oba slučaja razvijaju se neurodegenerativne promjene, međutim kod Nijmegenovog sindroma prevladavaju fenomeni mikrocefalije, budući da se procesi rekombinacije DNA događaju i tijekom sazrijevanja moždanih neurona.
Autoimuni limfoproliferativni sindrom
Bolest je karakterizirana poremećenom apoptozom i povezanom nemalignom limfoproliferacijom, hiperimunoglobulinemijom, autoimunim procesima i povećanjem sadržaja CD3+ CD4-CD8- stanica u krvi. Mutacije u podlozi sindroma najčešće su lokalizirane u genu TFRRSF6 koji kodira Fas receptor (CD95). Samo mutacije koje uzrokuju promjene u intracelularnom području molekule CD95 dovode do kliničkih manifestacija. Rjeđe, mutacije utječu na Fas ligand i gene kaspaze 8 i 10 (vidjeti odjeljak 3.4.1.5). Mutacije se očituju oslabljenom ekspresijom molekula kodiranih odgovarajućim genom, te slabljenjem ili totalna odsutnost prijenos apoptotičkog signala.
X-vezani limfoproliferativni sindrom
Rijetka imunodeficijencija karakterizirana izopačenim antivirusnim, antitumorskim i imunološkim odgovorom. Uzročnik X-vezanog limfoproliferativnog sindroma je Epstein-Barr virus. Virus ulazi u B stanice interakcijom gp150 molekule virusne ovojnice s CD21 receptorom na staničnoj membrani. U bolesnika s X-vezanim limfoproliferativnim sindromom dolazi do poliklonske aktivacije B stanica i nesmetane replikacije virusa.
Infekcija Epstein-Barr virusom u X-vezanom limfoproliferativnom sindromu rezultat je mutacije u genu SH2D1A koji kodira SAP adapterski protein [ Protein povezan s signalnom limfocitnom aktivacijskom molekulom (SLAM).]. SH2 domena proteina SAP prepoznaje tirozinski motiv u citoplazmatskom dijelu SLAM-a i nizu drugih molekula. Procesi koji se razvijaju u stanicama imunološkog sustava nakon aktivacije posredovane preko SLAM receptora imaju vodeću ulogu u antivirusnom imunitetu. SLAM receptor se eksprimira na timocitima, T-, B-dendritičnim stanicama i makrofagima. Ekspresija se pojačava nakon aktivacije stanica. Regulatorno djelovanje SAP proteina povezano je sa supresijom aktivnosti tirozin fosfataze u
4.7. Imunodeficijencije | |
u vezi SLAM-a. U nedostatku SAP-a, SH-2 fosfataza se slobodno veže na SLAM receptor, defosforilira ga i potiskuje transdukciju signala. Ne dolazi do aktivacije glavnih efektora antivirusne zaštite - T- i NK-stanica, što dovodi do nekontroliranog razmnožavanja Epstein-Barr virusa. Osim toga, SAP olakšava interakciju tirozin kinaze Fyn sa SLAM receptorom, što olakšava prijenos aktivacijskog signala.
U nizu kliničkih manifestacija X-vezanog limfoproliferativnog sindroma najkonstantniji je fulminantni Infektivna mononukleoza, benigni i maligni limfoproliferativni poremećaji, kao i disgamaglobulinemija ili hipogamaglobulinemija. Među lokalnim lezijama prevladava oštećenje jetre uzrokovano infiltracijom B stanicama inficiranim Epstein-Barr virusom i aktiviranim T stanicama, što dovodi do nekroze jetrenog tkiva. Zatajenje jetre jedan je od glavnih uzroka smrti u bolesnika s X-vezanim limfoproliferativnim sindromom.
IPEX sindrom
X-vezani sindrom imunološke disregulacije, poliendokrinopatije i enteropatije ( Imunološka disregulacija, poliendokrinopatija, enteropatija X-linked syndrome) razvija se kao rezultat mutacije gena FOXP3 koji se nalazi na X kromosomu. FOXP3 je "glavni gen" odgovoran za razvoj regulatornih T stanica CD4+ CD25+ fenotipa. Ove stanice igraju središnju ulogu u inhibiciji aktivnosti autospecifičnih klonova T-limfocita na periferiji. Defekt u genu FOXP3 povezan je s nedostatkom ili nedostatkom ovih stanica i dezinhibicijom različitih autoimunih i alergijskih procesa.
IPEX sindrom manifestira se razvojem višestrukih autoimunih lezija endokrinih organa, probavni trakt i reproduktivni sustav. Ova bolest počinje u ranoj dobi i karakterizirana je oštećenjem niza endokrinih organa (šećerna bolest tipa I, tiroiditis) s visoka razina autoantitijela, teška enteropatija, kaheksija, nizak rast, alergijske manifestacije(ekcem, alergija na hranu, eozinofilija, povišena razina IgE), kao i hematološke promjene (hemolitička anemija, trombocitopenija). Bolesna djeca (dječaci) umiru tijekom prve godine života od ponovljenih teških zaraznih bolesti.
APECED sindrom
Autoimuna poliendokrinopatija, kandidijaza, ektodermalna distrofija ( Autoimuna poliendokrinopatija, kandidijaza, ektodermalna distrofija) je autoimuni sindrom uzrokovan defektom u negativnoj selekciji timocita. Njegov uzrok su mutacije u genu AIRE odgovornom za ektopičnu ekspresiju proteina specifičnih za organe u epitelnim i dendritskim stanicama medule timusa odgovornih za negativnu selekciju (vidi odjeljak 3.2.3.4). Autoimuni proces zahvaća uglavnom paratireoidne žlijezde i nadbubrežne žlijezde, te otočiće gušterače (razvija se dijabetes tipa I), štitnjaču i spolne organe.
Često prati razvoj kandidijaze. Također su otkriveni nedostaci u morfogenezi derivata ektoderma.
Kada se razmatra spektar primarnih imunodeficijencija, pozornost privlači odsutnost nosoloških jedinica povezanih s patologijom NK stanica. Do danas je opisano nešto više od desetak mutacija koje utječu na funkciju ovih stanica kod pojedinaca, što nam omogućuje zaključak da su imunodeficijencije koje selektivno utječu na NK stanice izuzetno rijetke.
4.7.2. HIV infekcija i sindrom stečene imunodeficijencije
Uz primarne imunodeficijencije, jedina bolest kod koje je oštećenje imunološkog sustava osnova patogeneze i određuje simptome je sindrom stečene imunodeficijencije (AIDS); Sindrom stečene imunodeficijencije- sida). Samo se može prepoznati kao neovisna bolest stečene imunodeficijencije.
Povijest otkrića AIDS-a seže u 1981. godinu, kada je u zborniku Centra za kontrolu bolesti (SAD, Atlanta) objavljen izvještaj skupine liječnika iz New Yorka i Los Angelesa o neobičnoj bolesti registriranoj kod homoseksualnih muškaraca. Karakterizirana je teškim oblikom upale pluća uzrokovane oportunističkom gljivicom Pneumocystis carinii. U kasnijim izvješćima navedeni su podaci o proširenju skupine bolesnika i podaci o prisutnosti imunodeficijencije povezane s naglim smanjenjem sadržaja CD4+ T-limfocita u cirkulaciji, popraćeno razvojem infektivnih procesa koji mogu biti uzrokovani , osim pneumocista, i drugim fakultativnim uzročnicima. Neki pacijenti razvili su Kaposijev sarkom, koji je karakteriziran agresivnim tijekom neuobičajenim za njega. Do vremena kada su ti materijali objavljeni, 40% identificiranih pacijenata je umrlo. Kasnije se pokazalo da je epidemija bolesti već zahvatila ekvatorijalnu Afriku, gdje se bolest širi uglavnom heteroseksualnim seksualnim kontaktom. Međunarodna medicinska zajednica ne samo da je prepoznala postojanje novog nosološkog oblika - "sindroma stečene imunodeficijencije" ( Sindrom stečene imunodeficijencije), ali
i označio je početak pandemije ove bolesti. Dramatični debi AIDS-a doveo je do njega pozornost javnosti, daleko izvan profesionalnog okruženja. U medicinskoj znanosti, posebice u imunologiji, problem AIDS-a bitno je utjecao na raspodjelu napora i sredstava u razvoju znanstvenog istraživanja. Ovo je bio prvi put da se bolest povezana s dominantnom lezijom imunološkog sustava pokazala tako značajnom u znanstvenom i društvenom smislu.
Do broj s početka 2007 Broj zaraženih HIV-om iznosio je 43 milijuna, od čega je 25 milijuna umrlo, godišnji porast tog broja je 5 milijuna, a godišnja stopa smrtnosti 3 milijuna.60% zaraženih živi u subsaharskoj Africi.
Godine 1983. gotovo istovremeno u Francuskoj [L. Montagnier (L. Montagnier)]
i Sjedinjene Američke Države [R.S. Gallo ( R.C. Gallo )] je definiran
4.7. Imunodeficijencije | |
virusna priroda AIDS-a i njegovog uzročnika - HIV (virus humane imunodeficijencije, Virus humane imunodeficijencije - HIV). Spada u retroviruse, tj. virusi kod kojih RNA služi kao prijenosnik nasljedne informacije, a očitava se pomoću reverzne transkriptaze. Ovaj virus pripada potporodici lentivirusa - virusa sporog djelovanja, izazivač bolesti s dugim trajanje inkubacije. Rod HIV-a uključuje vrstu HIV-1, koja je uzročnik tipičan oblik AIDS, te HIV-2, koji se razlikuje od HIV-1 u detaljima strukture i patogenog djelovanja, ali mu je općenito sličan. HIV-2 uzrokuje blažu varijantu bolesti, koja se uglavnom nalazi u Africi. Podaci u nastavku odnose se prvenstveno na HIV-1 (osim ako nije drugačije navedeno). Postoje 3 skupine HIV-a - M, O i N, podijeljene u 34 podtipa.
Trenutačno prihvaćeno gledište je da je HIV-1 nastao iz virusa čimpanze u zapadnoj Africi (najvjerojatnije u Kamerunu, zemlji koja je endemična HIV-u) oko 1930-ih. HIV-2 je izveden iz majmunskog virusa SIVsm. Varijante HIV-1 neravnomjerno su raspoređene diljem svijeta. U razvijenim zemljama Zapada prevladava podtip B, u srednjoj Europi i Rusiji - podtipovi A, B i njihovi rekombinanti. Ostale varijante prevladavaju u Africi i Aziji, a svi poznati podtipovi HIV-a prisutni su u Kamerunu.
Morfologija, geni i proteini virusa humane imunodeficijencije
Struktura HIV-a prikazana je na sl. 4.46. Virus ima promjer od oko 100 nm. Okružen je ljuskom iz koje vire gljivasti oblici
ljuska
Proteini i enzimi nukleokapsida
Nukleokapsid
Riža. 4.46. Strukturni dijagram virusa humane imunodeficijencije 1 (HIV-1)
Poglavlje 4 |
||||||||||||||||||||
Riža. 4.47. Struktura genoma virusa humane imunodeficijencije 1 (HIV-1). Naveden je položaj gena na dvije RNA molekule virusa
šiljci, čiji vanjski dio tvori protein ovojnice gp120, a dio uz membranu i transmembranski dio tvori protein gp41. Šiljci predstavljaju trimere imenovanih molekula. Ti su proteini uključeni u interakciju između virusa i stanice domaćina, a imunološki odgovor domaćina usmjeren je uglavnom protiv njih. Dublji je sloj matrice, koji djeluje kao okvir. Srednji dio virusa čini kapsida stožastog oblika koja sadrži genomsku RNK. Ovdje su također lokalizirani nukleoproteini i enzimi: reverzna transkriptaza (p66/p51), integraza (p31–32), proteaza (p10) i RNaza (p15).
Genetska struktura HIV-a i proteini koje kodiraju njegovi geni prikazani su na sl. 4.47. Dvije jednolančane molekule RNA ukupne duljine 9,2 kb sadrže 9 gena koji kodiraju 15 HIV proteina. Sekvence koje kodiraju strukturu virusa ograničene su na 5'- i 3'-krajevima dugim terminalnim ponavljanjima (LTR -Long terminal repeats) koja obavljaju regulatorne funkcije. Strukturni i regulatorni geni se djelomično preklapaju. Glavni strukturni geni su 3-gag, pol i env. Gen gag određuje stvaranje antigena jezgre specifičnih za skupinu – nukleoida i matrice. Pol gen kodira DNA polimerazu (reverzna transkriptaza) i druge nukleotidne proteine. Env gen kodira formiranje gore spomenutih proteina ovojnice. U svim slučajevima, primarni genski produkt prolazi procesiranje, tj. razloženo na manje proteine. Regulacijski geni smješteni su između pol i env gena (geni vif, vpr, vpu, vpx, rev, tat) i osim toga zauzimaju 3'-terminalni dio genoma (fragmenti gena tat i rev, gen nef) . Proteini kodirani regulatornim genima važni su za nastanak viriona i njegov odnos sa stanicom. Od njih su najvažniji proteini tat, transkripcijski transaktivator, i nef (27 kDa), njegov negativni regulator. Defektni protein nef otkriva se kod HIV-om zaraženih "dugih jetara" kod kojih bolest ne napreduje.
Proteini ovojnice gp120 i gp41 najvažniji su za imunologiju HIV infekcije, dijagnostiku i razvoj pristupa imunoterapiji AIDS-a. Iznimno velika varijabilnost HIV-a povezana je s menv genomom. Gen sadrži 5 konstantnih (C) i pet varijabilnih (V) regija; u potonjem, aminokiselinska sekvenca varira od jednog virusnog izolata do drugog za 30-90%. Varijabilna petlja V3 posebno je značajna za imunogenost. Učestalost mutacija u env genu je 10-4-10-5 događaja po genomu po ciklusu, tj. 2-3 reda veličine veća od uobičajene učestalosti genskih mutacija. Značajan dio molekule zauzimaju ostaci ugljikohidrata.
4.7. Imunodeficijencije | |
Infekcija stanica virusom humane imunodeficijencije
Proces infekcije ljudskih stanica HIV-om i njegova naknadna replikacija uključuje nekoliko faza. U ranoj fazi životni ciklus mogu se razlikovati sljedeće faze:
– vezanje HIV-a na površinu stanice (recepcija);
– spajanje membrana virusa i stanice te prodiranje virusa u stanicu (spajanje i "svlačenje");
– početak obrnute transkripcije; formiranje predintegracijskog kompleksa;
– transport predintegracijskog kompleksa u nukleoplazmu;
– integracija provirusa u genom stanice.
Do faze kasne faze životnog ciklusa HIV-a uključuju:
– transkripcija virusne RNA na integriranu provirusnu DNA šablonu;
– izvoz virusne RNA u citosol;
– translacija virusne RNA, obrada proteina;
– sklapanje virusne čestice na staničnoj membrani;
– oslobađanje novonastalog viriona.
Glavna ulazna vrata infekcije su sluznice genitourinarnog i probavnog trakta. Prodiranje virusa u tijelo znatno je olakšano u prisutnosti oštećenja sluznice, ali infekcija je moguća čak iu njihovoj odsutnosti. U ovom slučaju, virus je zarobljen procesima dendritičnih stanica koje prodiru u lumen organa. U svakom slučaju, dendritične stanice su prve u interakciji s HIV-om. Oni prenose virus u regionalni limfni čvor, gdje inficira CD4+ T stanice tijekom interakcije dendritičnih stanica s T-limfocitima tijekom prezentacije antigena.
Prijem HIV-a je posljedica međusobnog prepoznavanja trimera gp120 proteina virusa i membranskog glikoproteina CD4 stanice domaćina. Na obje molekule lokalizirana su mjesta odgovorna za njihovu interakciju. Na molekuli gp120 ova regija se nalazi u njenom C-terminalnom dijelu (ostaci 420-469), osim toga postoje još 3 regije važne za nastanak mjesta interakcije s CD4, te regija (254-274) odgovoran za prodor virusa u stanicu nakon što se veže na membranu CD4. Na molekuli CD4, vezno mjesto gp120 nalazi se u N-terminalnoj V-domeni (D1) i uključuje sekvence ostataka 31-57 i 81-94.
Budući da je receptor za HIV molekula CD4, spektar ciljnih stanica ovog virusa određen je njegovom ekspresijom (tablica 4.20). Naravno, glavne mete za njega su CD4+ T-limfociti, kao i nezreli timociti koji eksprimiraju oba ko-receptora (CD4 i CD8). Dendritičke stanice i makrofagi koji slabo izražavaju CD4 na membrani također su učinkovito zaraženi virusom i služe kao njegovi aktivni proizvođači (replikacija HIV-a u dendritskim stanicama čak je veća nego u T-limfocitima). Ostale stanice koje sadrže barem male količine CD4 na površini također su mete HIV-a - eozinofili, megakariociti, endotelne stanice, neke epitelne (epitel timusa, intestinalne M-stanice) i nervne ćelije(neuroni, mikroglijalne stanice, astrociti, oligodendrociti), spermatozoidi, horionalantoisne stanice, poprečno-prugasti mišići.
680 4. poglavlje
Tablica 4.20. Stanje imunoloških parametara u sindromu stečene imunodeficijencije
Indeks | Predklinički | Klinički stadij |
manifestacije |
||
Broj limfocita | ||
normalno ili smanjeno | Manje od 200 stanica po |
|
1 µl krvi |
||
Normalno ili povišeno | normalno ili smanjeno |
|
(postotak može biti |
||
Omjer CD4+ /CD8+ | ||
Omjer Th1/Th2 | normalno ili smanjeno | |
Citotoksično djelovanje | Povećana | |
iCal T stanice | ||
Odgovor T stanica | normalno ili smanjeno | oštro potišten |
za mitogene | ||
normalno ili smanjeno | ||
Antigenemija | Pojavljuje se na | Nedostaje |
2.–8. tjedan | ||
Protutijela u cirkulaciji | Obično se pojavljuju nakon | Predstaviti |
Topljivi faktori u | Topivi oblici α-lanca IL-2R, CD8, TNFR, |
|
Cirkulacija | β2 -mikroglobulin, neopterin |
|
Značajka smanjena |
||
Limfno tkivo, as. | Rano smanjenje sadržaja | Snažno potiskivanje |
citiran sa sluzi | potiskivanje CD4+ T stanica | T stanice, posebno sub- |
ty školjke | CD4+ populacije |
|
urođeni imunitet | normalno ili potisnuto | Depresivno |
Dodatne molekule neophodne da bi HIV ušao u stanice, njegovi koreceptori su 2 kemokinska receptora: CXCR4 (receptor za kemokin CXCL12) i CCR5 (receptor za kemokine CCL4 i CCL5). U manjoj mjeri, uloga ko-receptora svojstvena je čak i više od desetak kemokinskih receptora. CXCR4 služi kao ko-receptor za sojeve HIV-1 koji se uzgajaju na T stanične linije, i CCR5 - za sojeve uzgojene na linijama makrofaga (prisutan je na makrofazima, dendritskim stanicama, a također i na CD4+ T stanicama). Oba su ova receptora klasificirana kao slična rodopsinu, prenoseći signal u stanicu preko G-proteina koji je s njima povezan (vidi odjeljak 4.1.1.2). Oba kemoreceptora međusobno djeluju
S protein gp120; vezno mjesto za te receptore otvara se u molekuli gp120 nakon interakcije s CD4 (slika 4.48). Različiti izolati HIV-a razlikuju se u svojoj selektivnosti za određene koreceptore. Sporedna uloga u recepciji HIV-2 igraju adhezijske molekule, posebno LFA-1. Nakon infekcije dendritičnih stanica u interakciji
S HIV sudjeluje u lektinskom receptoru DC SIGN.
4.7. Imunodeficijencije | |
Hipervarijabilne regije gp120
Riža. 4.48. Shema interakcije između virusa i ciljne stanice tijekom njezine infekcije. Ilustrirana je jedna od mogućnosti interakcije molekula T-staničnih receptora i molekula HIV-1, koja osigurava prodor virusa u stanicu.
Koreceptori igraju važnu ulogu u spajanju virusne ovojnice sa staničnom membranom. Sa strane virusa, glavnu ulogu u fuziji ima protein gp41. Nakon faza spajanja (fuzije) i "svlačenja" virusa nastaje kompleks reverzetaze koji osigurava reverznu transkripciju uz stvaranje dvolančane proviralne DNA.
Uz pomoć virusnog enzima integraze cDNA se integrira u DNA stanice tvoreći provirus. Značajka integracije gena HIV-a u stanični genom je da za njegovu implementaciju nije potrebna stanična dioba. Kao rezultat integracije nastaje latentna infekcija koja obično zahvaća memorijske T-stanice, “uspavane” makrofage koji služe kao rezerva infekcije.
Replikacija HIV-a odvija se pretežno ili isključivo u aktiviranim stanicama. Aktivacija CD4+ T stanica inducira faktor transkripcije NF-KB, koji se veže na promotore i stanične i virusne DNA. Stanična RNA polimeraza prepisuje virusnu RNA. Ranije od ostalih, transkribiraju se geni tat i rev, čiji produkti sudjeluju u replikaciji virusa.Tat je protein koji stupa u interakciju s dugim terminalnim sekvencama (LTR), što dramatično povećava brzinu virusne transkripcije. Rev je protein koji olakšava izlazak iz jezgre virusnih mRNA transkripata, spojenih i nespojenih. Virusna mRNA oslobođena iz jezgre služi kao obrazac za sintezu strukturnih i regulatornih proteina. Strukturni proteini gag, env, pol tvore virusnu česticu koja pupa iz stanice.
Stimulacija limfocita mitogenima pojačava replikaciju HIV-a i njegov citopatogeni učinak. Ovo može biti olakšano endogenim čimbenicima koji prate aktivaciju stanica, inducirani u aktiviranim limfocitima i makrofagima (NF-κB je već spomenut). Citokini, posebice TNFα i IL-6, također mogu biti takvi čimbenici. Prvi aktivira transkripciju HIV gena, drugi stimulira ekspresiju HIV-a u stanicama domaćina. Čimbenici stimulacije kolonija GM-CSF i G-CSF imaju sličan učinak. IL-1, IL-2, IL-3 i IFNγ mogu djelovati kao kofaktori aktivacije HIV-a. Glukokortikoidni hormoni nadbubrežnih žlijezda pridonose provedbi genetskog programa HIV-a. IL-4, IL-7 i IFNα imaju suprotne učinke.
Imunološki odgovor na HIV antigene
Akutnu virusnu infekciju karakterizira relativno brzo stvaranje antigen-specifičnih CD4+ i CD8+ T stanica koje sintetiziraju IFNγ. To dovodi do brzog pada sadržaja virusa u krvi, ali ne i do njegovog nestanka. Stanični odgovor na HIV infekciju sastoji se od stvaranja antigen-specifičnih CD4+ T-pomagača i CD8+ T-ubojica. Citotoksične CD8+ T stanice otkrivaju se tijekom cijelog AIDS-a osim u kasnim stadijima, dok se CD4+ T stanice specifične za virus otkrivaju samo u ranim stadijima bolesti. CD8+ T-ubojice ubijaju zaražene stanice prije nego što virus napusti stanicu, čime se prekida replikacija virusa. Postoji jasan obrnuti odnos između titra virusa u krvnoj plazmi i broja specifičnih CD8+ T-ubojica. Povećanje proliferativne aktivnosti CD4+ i CD8+ antigen specifičnih T stanica korelira s usporavanjem napredovanja bolesti. Za bolesnike koji sadrže veliki broj CD8+ T-killera karakteristično je sporo napredovanje bolesti. CD4+ T stanice također igraju važnu ulogu u eliminaciji virusa: postoji odnos između proliferativnog odgovora CD4+ T stanica na HIV antigene i razine virusa u plazmi. Primijećeno je da je ozbiljnost viremije u većoj inverznoj korelaciji s proizvodnjom IL-2 nego IFNγ. U kroničnoj virusnoj infekciji efektorske T-stanice su kvantitativno zadržane, ali se funkcionalno mijenjaju. Smanjena sposobnost CD4+ T stanica da sintetiziraju IL-2; oslabljeno je stvaranje citotoksičnih molekula od strane CD8+ T-stanica. Vjeruje se da je smanjena proliferativna aktivnost CD8+ T stanica rezultat smanjene proizvodnje IL-2 od strane CD4+ pomagača. Slabljenje antivirusne zaštite pospješuje diferencijacija CD4+ T stanica u pomagače tipa Th2. Čak i spektar citokina koje sintetiziraju CD8+ citotoksični T limfociti karakterizira prevlast Th2 citokina.
Bilo bi prirodno očekivati da će imunološki procesi, koji se, iako u oslabljenom obliku, razvijaju kao odgovor na invaziju virusa, moći barem mali stupanj zaštititi tijelo od infekcije. Zapravo, ako se to dogodi, onda samo na početno razdoblje bolesti. Nakon toga, unatoč prisutnosti antigen-specifičnih CD4+ i CD8+ T stanica, dolazi do intenzivne replikacije virusa. To je posljedica selekcije virusa s promjenama u epitopima koje prepoznaje
Stanja uzrokovana oštećenjem stanične imunosti (defekt T stanica) su teški kombinirani sindromi imunodeficijencije. Kod nekih pacijenata ovi oblici imunodeficijencije mogu uzrokovati razvoj izuzetno opasnih bolesti (sve do opasnih po život), dok kod drugih - samo manje zdravstvene probleme. Osvrnimo se detaljnije na bolesti koje se razvijaju kršenjem stanične imunosti.
Kronična kandidijaza kože i sluznica
Kandidijaza (soor) se razvija kada su koža i sluznice zahvaćene gljivičnom infekcijom. U rijetkim slučajevima infekcija se može proširiti na unutarnje organe.Predispozicija za razvoj kandidijaze postoji kod selektivne insuficijencije T-stanica. Liječenje kandidijaze zahtijeva korištenje posebnih lijekovi protiv gljivica(Neki pacijenti zahtijevaju doživotnu terapiju održavanja.)
Metafizna hondrodisplazija
Ova bolest je autosomno recesivna imunodeficijencija. Čest u krvnom srodstvu. Pacijenti koji boluju od metafizne hondrodisplazije imaju tanku lomljivu kosu i vrlo su osjetljivi na virusne infekcije. U nekim slučajevima bolest se može izliječiti transplantacijom koštane srži.X-vezani limfoproliferativni sindrom
X-vezani limfoproliferativni sindrom karakterizira povećana ranjivost na Epstein-Barr virus. Epstein-Barrov virus može uzrokovati razvoj opasnih bolesti (infektivna mononukleoza, aplastična anemija, rak limfnih čvorova, vodene kozice, vaskulitis, herpes).Treba napomenuti da ovu bolest nasljeđuju samo muškarci.
