Enteropatie noworodków, objawy, leczenie. Niedobory odporności spowodowane upośledzoną odpornością komórkową
Abstrakcyjny
Choroba ta charakteryzuje się początkiem pierwotnego niedoboru odporności, który objawia się autoimmunologiczną niewydolnością wieloukładową, często objawiającą się klinicznie w pierwszym roku życia; na świecie opisano już tylko około 150 przypadków. Zespół IPEX spowodowany jest defektem genu FOXP3, który jest czynnikiem transkrypcyjnym wpływającym na aktywność limfocytów T regulatorowych odpowiedzialnych za dla utrzymanie aytotolerancji. Dotychczas opisano około 70 patogennych mutacji w tym genie. U większości pacjentów z zespołem IPEX objawy kliniczne choroby występują we wczesnym okresie noworodkowym lub w pierwszych 3-4 miesiącach życia. Dla tej choroby typowa jest następująca triada kliniczna objawów: enteropatia autoimmunologiczna (100%), cukrzyca (70%), zmiany skórne (65%), ponieważ w strukturze zespołu znajdują się poważne opóźnienie rozwoju (50%), choroby tarczycy ( 30%), nawracające infekcje (20%), rzadka cytopenia autoimmunologiczna (niedokrwistość hemolityczna z dodatnim wynikiem testu Coombsa), zapalenie płuc, zapalenie nerek, zapalenie wątroby, zapalenie stawów, zapalenie mięśni, łysienie. Opisano jednak przypadki późniejszych objawów (u pacjentów powyżej 1. roku życia), gdy u pacjentów nie występowały wszystkie objawy kliniczne i laboratoryjne typowe dla ciężkich postaci choroby. Ze względu na ciężkość choroby i dużą śmiertelność w tej grupie pacjentów, bardzo ważne jest jej wczesne rozpoznanie i terminowe rozpoczęcie leczenia. Artykuł opisuje przypadek kliniczny trwałej cukrzycy noworodkowej w strukturze zespołu IPEX.
Zespół IPEX (niedobór odporności, poliendokrynopatia, enteropatia, zespół sprzężony z chromosomem X). Synonimy: XLAAD (zespół dysregulacji autoimmunologicznej i alergicznej sprzężony z chromosomem X) – rzadka choroba; Na świecie opisano około 150 przypadków. Według niektórych źródeł zagranicznych częstość występowania zespołu IPEX wśród pacjentów z utrwaloną cukrzycą noworodkową wynosi około 4%. Zespół ten charakteryzuje się występowaniem pierwotnego niedoboru odporności, który objawia się autoimmunologicznym uszkodzeniem wielu narządów i najczęściej objawia się klinicznie w pierwszym roku życia. W 1982 roku Powel i in. jako pierwszy opisał rodzinę, w której 19 mężczyzn cierpiało na chorobę sprzężoną z chromosomem X objawiającą się biegunką i poliendokrynopatią, w tym cukrzycą insulinozależną. Później w 2000 roku Catila i in. zidentyfikowali mutację w genie kodującym C-końcową domenę wiążącą DNA (FKN) w dwóch różni pacjenci mężczyzna z podobnym obraz kliniczny. W latach 2000-2001 Bennett i in. oraz Wildin i in. niezależnie potwierdzili, że podstawą zespołu IPEX są mutacje w genie FOXP3. Obecnie opisano około 70 patogennych mutacji tego genu. Gen FOXP3 jest czynnikiem transkrypcyjnym wpływającym na aktywność regulatorowych limfocytów T odpowiedzialnych za utrzymanie samotolerancji. Według danych opublikowanych przez Barzaghi i in. w 2012 roku za główny mechanizm autoimmunologicznego uszkodzenia narządów w zespole IPEX uważa się dysfunkcję limfocytów T regulatorowych. Zatem zespół IPEX charakteryzuje się rozwojem ciężkiego niedoboru odporności, który może prowadzić do powikłań septycznych i często śmierci. Obecnie znanych jest około 300 genów odpowiedzialnych za rozwój pierwotne niedobory odporności(PID). Wcześniej uważano, że choroby te są bardzo rzadkie, jednak najnowsze badania wskazują na ich znaczną częstość występowania. Niezwykle ważne jest, aby pediatrzy zwracali uwagę na możliwą obecność PID, zwłaszcza w przypadku ciężkich infekcji w połączeniu z chorobami autoimmunologicznymi u dzieci. U większości pacjentów z zespołem IPEX objawy kliniczne choroby rozpoczynają się we wczesnym okresie noworodkowym lub w pierwszych 3-4 miesiącach życia. Typowa dla tej patologii jest triada kliniczna objawów: enteropatia autoimmunologiczna (100%), cukrzyca (70%), zmiany skórne (65%), struktura zespołu obejmuje również poważne opóźnienie rozwoju (50%), uszkodzenie tarczyca (30%), nawracające infekcje (20%), cytopenia autoimmunologiczna (niedokrwistość hemolityczna Coombs-dodatnia), zapalenie płuc, zapalenie nerek, zapalenie wątroby, zapalenie stawów, zapalenie mięśni, łysienie. Jednakże opisano przypadki manifestacji powyżej pierwszego roku życia, kiedy u pacjentów nie występowały wszystkie objawy kliniczne i laboratoryjne charakterystyczne dla ciężkich postaci choroby. Jedną z głównych składowych zespołu IPEX jest poliendokrynopatia, objawiająca się rozwojem cukrzycy autoimmunologicznej, autoimmunologiczne zapalenie tarczycy. Do immunologicznych markerów endokrynopatii zaliczają się przeciwciała przeciwko insulinie (IAA), komórkom wysp trzustkowych (ICA), dehydrogenazie glutaminianowej (GAD), fosfatazie tyrozynowej (IA-2), przeciwciała przeciwko transporterowi cynku (ZNT8), przeciwciała przeciwko peroksydazie tarczycowej i tyreoglobulinie. Wykrywane są również inne autoprzeciwciała - przeciwko neutrofilom, erytrocytom i płytkom krwi, przeciwjądrowe, przeciwmitochondrialne, przeciwciała przeciwko keratynie, kolagenowi itp. Ponadto za tej choroby charakteryzuje się rozwojem enteropatii autoimmunologicznej, klinicznie objawiającej się obfitą wodnistą biegunką z rozwojem zespołu złego wchłaniania, którego markerami immunologicznymi są przeciwciała przeciwko enterocytom (villina VAA i harmonina HAA). Podwyższony poziom IgE i wzrost liczby eozynofilów są charakterystyczne dla pacjentów z klasyczną, ciężką postacią choroby. Ze względu na ciężkość choroby i dużą śmiertelność w tej grupie chorych jest to niezwykle istotne wczesna diagnoza i terminowe rozpoczęcie terapii. Obecnie najskuteczniejszą metodą leczenia jest przeszczep. szpik kostny lub allogeniczny przeszczep krwiotwórczych komórek macierzystych. W celu uzupełnienia niedoborów odporności można zastosować monoterapię immunosupresyjną (cyklosporyna A, takrolimus) lub terapię skojarzoną – połączenie leków immunosupresyjnych ze steroidami. Wykazano skuteczność syrolimusu (rapamycyny), a u kilku pacjentów doszło do trwałej remisji choroby. Oprócz terapii immunosupresyjnej, terapia zastępcza zaburzenia endokrynologiczne, odpowiednie wsparcie żywieniowe, leczenie objawowe. Przypadek kliniczny Pacjentka K., urodzona 19 kwietnia 2016 r., o czasie, z masą ciała 2840 g i długością ciała 51 cm. Poród odbył się metodą cesarskiego cięcia w trybie pilnym ze względu na narastające niedotlenienie wewnątrzmaciczne płodu. Ocena w skali Apgar 7/7 punktów. Z wywiadu wiadomo, że jest to czwarta ciąża, wystąpiła na tle przewlekłej infekcji narządów płciowych, niewydolności łożyska, przewlekłe zapalenie żołądka, niewielki przyrost masy ciała, niewydolność cieśniowo-szyjkowa, ryzyko przerwania leczenia w 30. tygodniu. Poprzednie ciąże kończyły się poronieniem samoistnym wczesne etapy. Przyczyny poronienia nie są znane, kobieta nie została zbadana. Od urodzenia stan dziecka był ciężki z powodu zaburzeń układu oddechowego i objawów depresji ośrodkowego układu nerwowego (OUN). Wykonano wentylację mechaniczną; ekstubowano po przywróceniu spontanicznego oddychania. Od pierwszego dnia życia stwierdzono wzrost poziomu cukru we krwi do 10,4 mmol/l ze wzrostem dynamiki do 29,0 mmol/l, według danych CBS stwierdzono objawy kwasicy metabolicznej. Wzrostowi glikemii towarzyszyła cukromocz (cukier w moczu do 2000 mg/dl) i ketonuria. Biochemiczne badanie krwi wykazało oznaki hiperenzymemii (ALT 87,8 U/L, AST 150 U/L). W 2. dobie życia ze względu na utrzymującą się hiperglikemię (maksymalne stężenie glukozy we krwi 33,6 mmol/l) rozpoczęto dożylne podawanie insuliny prostej w dawce 0,03–0,1 j./kg/h, w zależności od stężenia glukozy we krwi. Żywienie dojelitowe dostosowanymi mieszankami odbywało się we frakcjach przez sondę. Podczas codziennego monitorowania glikemii w trakcie insulinoterapii obserwowano znaczną zmienność glikemii w ciągu dnia od 1,7 do 22,0 mmol/l. W 8. dobie życia stwierdzono pogorszenie stanu (objawy depresji ośrodkowego układu nerwowego, narastającą niewydolność oddechową, zaburzenia metaboliczne związane z dekompensacją metabolizmu węglowodanów, utrzymująca się niska gorączka do 37,9°C, wzdęcia, powtarzające się wymioty , biegunka, troficzne zaburzenia skóry w postaci suchości i łuszczenia się dużych płytek). Objawy te uznano za przejaw martwiczego zapalenia jelit (NEC 2a). W celu dalszych badań i leczenia pacjent został przekazany do Rosyjskiego Centrum Badawczego Państwowego Budżetowego Zakładu Opieki Zdrowotnej Szpitala Dziecięcego w Pietrozawodsku. Podczas badania w Rosyjskim Centrum Badawczym Państwowego Zakładu Budżetowej Opieki Zdrowotnej Szpitala Dziecięcego seria klinicznych badań krwi wykazała spadek poziomu hemoglobiny ze 150 do 110 g/l, leukocytozę z 8,9 do 22,4 tys., zmianę formuła leukocytów ze względu na wzrost liczby eozynofili z 5 do 31%, monocytów i płytek krwi. Według wyników biochemicznego badania krwi stwierdzono hipoproteinemię do 36,4 g/l (N 49-69), tendencję do hiponatremii 135 mmol/l (N 135-155) przy normalne wskaźniki potas 4,7 mmol/l (N 4,5-6,5), hiperenzymemia AlAT-87 U/l (N0-40) i AST 150 U/l (N0-40), zwiększone miano CRP do 24,7 mg/m2. W posiewie krwi nie stwierdzono wzrostu mikroflory, w posiewie moczu wykryto enterokoki. W związku z utrzymującą się hiperglikemią oznaczono poziom peptydu C, który okazał się obniżony (0,1 nmol/l; N0,1-1,22 nmol/l). Na badanie USG Stwierdzono pneumatozę ścian jelit i zwiększenie wielkości trzustki (głowa – 9,0 mm, korpus – 9,0 mm, ogon – 10,0 mm); Otrzymał żywienie pozajelitowe, terapię infuzyjną mającą na celu eliminację zaburzeń elektrolitowych, terapię przeciwbakteryjną, podawano dożylnie insulinę. W trakcie leczenia ustąpiły zaburzenia elektrolitowe, nie udało się jednak uzyskać stabilizacji poziomu glukozy, utrzymywały się także ciężkie zaburzenia dyspeptyczne. Przy próbie przywrócenia żywienia dojelitowego pojawiały się wzdęcia brzucha, wymioty i biegunka. W 19. dobie życia chłopiec w bardzo ciężkim stanie został zabrany na oddział intensywnej terapii. ośrodek okołoporodowy Kliniki Państwowego Uniwersytetu Medycznego Pediatrii w Petersburgu. Przy przyjęciu dziecko płakało ospale, bez emocji, samoistnie aktywność ruchowa i napięcie mięśniowe uległy osłabieniu, odruchy noworodka były słabe. Gorączka (temperatura ciała 38,1°C). Fontanel duży 1,0×1,0 cm, zapadnięty. Skóra jest blada, sucha, obniżony turgor, łuszczenie się wielkopłytkowe. Podczas osłuchiwania oddychanie było chropawe i miarowe we wszystkich częściach płuc; częstość oddechów 46 na minutę. Tony serca były rytmiczne, lekko stłumione; tętno - 156 na minutę. Zauważalne wzdęcia brzucha i umiarkowane powiększenie wątroby. Szybkość diurezy wynosi 7-8 ml/kg/h (na tle trwającej terapii infuzyjnej). Wodniste stolce 7-9 razy dziennie. Dynamika przyrostu masy ciała była ujemna (masa urodzeniowa – 2840 g, w chwili przyjęcia do kliniki Państwowego Uniwersytetu Medycznego Pediatrii w Petersburgu – 2668 g). Na oddziale intensywnej terapii kontynuowano terapię infuzyjną, mającą na celu eliminację zaburzeń elektrolitowych. Hiponatremia była trudna do skorygowania z powodu mechanizm kompensacyjny zrównoważenie osmolarności krwi w odpowiedzi na hiperglikemię, której towarzyszy wielomocz do 7-8 ml/kg/h i utrata sodu z moczem, a także ciężka enteropatia (stolce 6-10 razy na dobę, obfite, płynne do 350 ml/dzień). Insulinę podawano dożylnie w dawce 0,01–0,04 U/kg/h, w zależności od poziomu glukozy we krwi. Częściowe żywienie dojelitowe prowadzono pasteryzowaną, hydrolizowaną mieszaniną ze stopniowym przejściem od żywienia przez zgłębnik do samodzielnego żywienia frakcyjnego na tle stabilizacji stanu. W 28. dobie życia został przeniesiony na oddział patologii noworodków i niemowląt, gdzie kontynuowano badania i leczenie. W trakcie badania na hemogramie stwierdzono niedokrwistość (hemoglobina – 93 g/l, erytrocyty – 2,91 ∙ 1012/l); leukocytoza (do 28,7 ∙ 109/l), ciężka eozynofilia (do 61%); w biochemicznym badaniu krwi stwierdzono hipoproteinemię (białko całkowite – 38,4 g/l). Badając poziom hormonów we krwi, zidentyfikowano go ponownie niski poziom Peptyd C – 0,5 ng/ml (N 0,1-1,22 nmol/l); hormony tarczycy w normie (wolna T4 – 14,8 pmol/l (N 10,0-23,2); TSH – 6,28 µU/ml (N 0,23-10,0). Połączenie cukrzycy noworodkowej, enteropatii, specyficznej objawy skórne oraz objawy przewlekłej, nawracającej infekcji (gorączka, wzrost leukocytozy po odstawieniu). terapia antybakteryjna) pozwoliło podejrzewać u pacjenta zespół IPEX, którego struktura obejmuje niedobór odporności. Aby wyjaśnić naturę poliendokrynopatii, przeprowadzono badania mające na celu poszukiwanie markerów immunologicznych. W efekcie uzyskano wysokie miano przeciwciał przeciwko peroksydazie tarczycowej (243,9 IU/ml; N 0-30) oraz przeciwciał przeciwko wyspom Langerhansa w mianie dodatnim (przeciwciała przeciwko GAD1,29 U/ml; N 0-1,0), miano przeciwciał przeciwko insulinie wynosiło 5,5 U/ml (N 0,0-10,0). Nie wykryto przeciwciał przeciwko komórkom nadnerczy wytwarzającym steroidy. W ten sposób udowodniono autoimmunologiczny charakter cukrzycy i zdiagnozowano autoimmunologiczne zapalenie tarczycy. Mając na uwadze obecność klinicznych i laboratoryjnych objawów niedoborów odporności, przeprowadzono pogłębione badanie immunologiczne, w którym stwierdzono wysoki poziom IgE (573,6 IU/ml, norma 0-15). Przeprowadzono badanie genetyki molekularnej (sekwencjonowanie wielogenowe), które ujawniło mutację w genie FOXP3, potwierdzając obecność zespołu IPEX u dziecka. W wieku dwóch miesięcy i czterech dni ze względu na duże ryzyko sepsy i zagrożenie fatalny wynik chłopiec został przeniesiony do Federalnej Państwowej Instytucji Budżetowej „FNKTs DGOI im. Dmitrija Rogaczowa” z Ministerstwa Zdrowia Rosji na leczenie immunosupresyjne i operację przeszczepu szpiku kostnego. W przedstawionym przypadku klinicznym wykryto nieopisaną wcześniej mutację genu FOXP3 c.1190G > T (p.Arg397Leu) u dziecka z cukrzycą noworodkową, pierwotnym niedoborem odporności i ciężką enteropatią. Analiza DNA matki pacjenta wykazała takie same uszkodzenia w stanie heterozygotycznym. Wykryty wariant jest zlokalizowany w domenie widełek C-końcowych wiążącej DNA i jest uważany za patogenny w głównych programach prognostycznych (Polyphen2, SIFT, Mutation Taster). Istotnym argumentem pośrednim przemawiającym za patogenicznością zidentyfikowanego wariantu jest fakt, że mutacje c. 1189C > T i s. 1190G>A, wpływające na ten sam kodon 397, wykryto wcześniej u pacjentów z zespołem IPEX. Wiadomo, że matki pacjentów z zespołem IPEX charakteryzują się licznymi epizodami samoistnych poronień w czasie ciąży płci męskiej. W opisywanym przypadku wywiad chorobowy matki pacjentki (nosicielki mutacji) był również pogorszony wczesną utratą ciąży. To dodatkowo potwierdza, że nowa mutacja, którą odkryliśmy, ma poważny wpływ na funkcję FOXP3, powodując zwiększoną śmiertelność embrionów. Weryfikacja genetyczna cukrzycy noworodkowej jest niezwykle przydatna, ponieważ pozwala wyjaśnić istotę choroby i wybrać optymalną taktykę leczenia. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku pacjentów z postaciami syndromicznymi, które zwykle mają ciężki przebieg. Wykrycie mutacji u chorego dziecka jest bardzo ważne dla medycznego poradnictwa genetycznego rodziny, gdyż umożliwia przeprowadzenie prenatalnej diagnostyki DNA w przypadku kolejnych ciąż. Dany przypadek kliniczny wskazuje, że współdziałanie lekarzy różnych specjalności (neonatologów, endokrynologów, gastroenterologów, immunologów, genetyków) przyczynia się do skuteczniejszego ustalenia prawidłowej diagnozy u pacjentów z chorobami rzadkimi.
Maria E Turkunova
Państwowy Uniwersytet Medycyny Dziecięcej w Petersburgu, Ministerstwo Opieki Zdrowotnej Federacji RosyjskiejAutoprzeciwciała przeciwko Harmoninie i Villinie są markerami diagnostycznymi u dzieci z zespołem IPEX
Źródło: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3826762/
Wymyślone i zaprojektowane eksperymenty: V.L. Bosi R.B. Doświadczenia przeprowadził: CL E. Bazzigaluppi CB. Analizowane dane: VL LP FB RB E. Bosi. Stosowane odczynniki/materiały/narzędzia analityczne: LP FB. Napisał artykuł: E. Bosi. Przyczynił się do napisania/edytowania manuskryptu: VL LP FB RB.
Autoprzeciwciała przeciwko antygenom enterocytów spojówki (białko USH1C o wartości 75 kDa) i kosmkom (białko wiążące aktynę o wartości 95 kDa) są związane z zespołem rozregulowania układu odpornościowego, poliendokrynopatia, enteropatia, sprzężona z chromosomem X (IPEX). W tym badaniu ocenialiśmy wartość diagnostyczną autoprzeciwciał harmonicznych i kosmkowych w zespołach IPEX i IPEX-podobnych. Autoprzeciwciała harmoniny i kosmki mierzono za pomocą nowatorskiego testu ilościowego systemu immunoprecypitacji luminescencyjnej (LIPS) u pacjentów z IPEX, zespołem IPEX-podobnym, pierwotnymi niedoborami odporności (PID) z enteropatią, wszystkich zdiagnozowanych na podstawie sekwencjonowania genu FOXP3 i cukrzycą typu 1 (T1D), celiakia i zdrowi dawcy krwi jako grupy kontrolne. Autoprzeciwciała harmoniny i kosmki wykryto odpowiednio u 12 (92%) i 6 (46%) z 13 pacjentów IPEX i u żadnego pacjenta odpowiednio z IPEX, PID, T1D i celiakią. Wszyscy pacjenci IPEX, w tym jeden przypadek z późnym i nietypowym obrazem klinicznym, mieli autoprzeciwciała harmoniczne i/lub kosmkowe albo uzyskali dodatni wynik testu na obecność przeciwciał przeciw enterocytom metodą pośredniej immunofluorescencji. Pomiary u pacjentów IPEX w remisji po leczeniu immunosupresyjnym lub przeszczepieniu hematopoetycznych komórek macierzystych wykazały, że autoprzeciwciała harmoniczne i kosmkowe stały się niewykrywalne lub utrzymywały się na niskim poziomie we wszystkich przypadkach, ale w jednym, w którym autoprzeciwciała harmoniczne pozostały stale wysokie. U jednego pacjenta szczyt przeciwciał harmonicznych zbiegał się z fazą nawrotu enteropatii. Nasze badanie pokazuje, że autoprzeciwciała harmoniczne i kosmkowe mierzone za pomocą LIPS są czułymi i swoistymi markerami IPEX, odróżniają IPEX, w tym przypadki atypowe, od innych zaburzeń związanych z enteropatią we wczesnym dzieciństwie i są przydatne w badaniach przesiewowych i monitorowaniu klinicznym chorych dzieci.
Rozregulowanie układu odpornościowego, poliendokrynopatia, enteropatia, zespół sprzężony z chromosomem X (IPEX) to monogenowa choroba autoimmunologiczna charakteryzująca się ciężką enteropatią, cukrzycą typu 1 (T1D) i egzemą. Zespół ten jest spowodowany mutacjami w genie FOXP3, który jest odpowiedzialny za poważne naruszenie regulatorowe komórki T (Treg). Chociaż metodą z wyboru w celu ostatecznej diagnozy jest analiza genetyczna, nie ma wyraźnej korelacji genotyp-fenotyp, a przebieg choroby jest różny u poszczególnych pacjentów. Dodatkowo, pomimo klasyfikacji IPEX jako zespołu niedoboru odporności, nie ma jednoznacznych parametrów immunologicznych, które pozwalałyby przewidzieć ciężkość choroby lub odpowiedź na leczenie. Ponadto zaburzenia o podobnym fenotypie klinicznym, zwane zespołami IPEX-podobnymi, mogą występować przy braku mutacji FOXP3, co stanowi wyzwanie dla zarządzanie kliniczne i dobór środków terapeutycznych - . Dlatego identyfikacja markerów specyficznie związanych z dysfunkcją układu odpornościowego IPEX byłaby niezwykle użyteczna do celów diagnostycznych. W przeszłości opisywano krążące autoprzeciwciała enterocytów wykrywane za pomocą pośredniej immunofluorescencji w związku z różnymi enteropatiami, w tym tymi ostatecznie zidentyfikowanymi jako zespół IFEX, ale cele molekularne Te markery serologiczne są od dawna nieznane. Następnie zidentyfikowano odrębny autoantygen enterocytów rozpoznawany przez surowice pacjentów IPEX jako białko AIE-75 o masie 75 kDa i scharakteryzowano je jako białko syndromowe Ushera (USH1C), znane również jako harmoniczne, białko, które według doniesień stanowi część supramolekularnych sieci białek, łączą białka transbłonowe z cytoszkieletem w komórkach fotoreceptorowych i komórkach rzęsatych ucho wewnętrzne. U pacjentów z IPEX i u niewielkiego odsetka pacjentów z rakiem okrężnicy zgłaszano obecność autoprzeciwciał harmonicznych (HAA) wykrywanych metodą immunoblottingu i radioligandu. Niedawno opisano białko wiążące aktynę, zwane aktyną 95 kDa, zaangażowane w organizację cytoszkieletu aktynowego na granicy szczoteczkowej komórek nabłonkowych, jako dodatkowy cel autoprzeciwciał w podgrupie pacjentów z IPEX. Natomiast, według naszej wiedzy, nie zgłoszono żadnych informacji na temat HAA ani autoprzeciwciał kosmkowych (VAA) w zespołach podobnych do IPEX, pierwotnych niedoborach odporności (PID) z enteropatią lub w zaburzeniach często związanych z IPEX, takich jak T1D i enteropatie autoimmunologiczne różnego typu.
Celem pracy było opracowanie ilościowych testów do pomiaru HAA i VAA w oparciu o nowo opracowany Luminescent Immuno Precipitation System (LIPS), określenie ich trafności diagnostycznej w zespołach IPEX, IPEX-podobnych i PID, ocena ich na podstawie przeciwciał enterocytowych badanych metodą immunofluorescencji i ocenić ich wartość w obserwacji klinicznej pacjentów IPEX.
Trzynastu pacjentów z IPEX i 14 pacjentów z zespołem podobnym do IPEX zostało przebadanych w LIPS na obecność HAA i VAA. Jako grupę kontrolną przebadaliśmy 5 pacjentów z PID różnego pochodzenia [dwóch z niedoborem CD25, dwóch z zespołem Wiskotta Aldricha (WAS)] i jednego z niedoborem deaminazy adenozyny – ciężkim złożonym niedoborem odporności (ADA-SCID), przy czym wszystkie schorzenia charakteryzowały się wczesnym początkiem enteropatia], 123 z T1D, 70 z celiakią i 123 zdrowych dawców krwi. Rozpoznanie IPEX oparto na wynikach klinicznych i molekularnych zgodnie z kryteriami ustalonymi przez Włoskie Stowarzyszenie Hematologii i Onkologii Dziecięcej (AIEOP, www.AIEOP.org). Mutacje i dane kliniczne pacjentów IPEX i IPEX podsumowano odpowiednio w tabelach S1 i S2. Wszyscy pacjenci IPEX z wyjątkiem Pt19, Pt21, Pt22 i Pt24 zostali opisani w poprzednich publikacjach. PT24 jest atypową postacią choroby charakteryzującą się późnym początkiem, bez cech enteropatii, ale z ciężkim zapaleniem błony śluzowej żołądka z obecnością nacieków zapalnych błony śluzowej związanych z zanikiem kosmków. Poziom ogólny IgG było dostępne u 10 z 13 badanych pacjentów IPEX: u 8 z nich stwierdzono obecność przeciwciał normalny zakres ze względu na wiek (tylko u jednego pacjenta stosowano dożylną (IV) terapię Ig), podczas gdy w dwóch przypadkach wartości te nieznacznie wzrosły. U pacjentów, u których zdiagnozowano zespół podobny do IPEX, występowały objawy kliniczne IPEX, ale badanie na obecność mutacji w genie FOXP3 dało wynik negatywny. Pacjenci tacy jak IPEX przedstawili co najmniej jeden z głównych cechy kliniczne IPEX (enteropatia autoimmunologiczna i/lub T1D) związana z jedną lub większą liczbą następujących chorób autoimmunologicznych lub o podłożu immunologicznym: zapalenie skóry, zapalenie tarczycy, niedokrwistość hemolityczna, trombocytopenia, nefropatia, zapalenie wątroby, łysienie, hiper-IgE z eozynofilią lub bez. Parametry kliniczne i laboratoryjne wykluczyły inne choroby monogenowe, takie jak WAS, zespół Omenna, zespół hiper-IgE i autoimmunologiczny zespół limfoproliferacyjny. W momencie postawienia diagnozy dostępna była co najmniej jedna próbka surowicy od pacjentów z zespołami IPEX i IPEX-podobnymi do badania autoprzeciwciał. Od sześciu pacjentów IPEX pobrano także wiele próbek surowicy w trakcie obserwacji klinicznej i wykorzystano je do dodatkowych pomiarów autoprzeciwciał w celu zbadania korelacji z wynikami klinicznymi (próbki Pt12:8 od urodzenia do 8 lat, próbki Pt14:7 od 6 miesięcy do 13 lat, próbki Pt17-3, od 4 miesięcy do 3,5 roku, próbki Pt19:44 od 4 miesięcy do 2 lat, próbki Pt22:3 od 0 do 5 miesięcy; Pt 23:44 od 4 do 10 lat). U wszystkich pacjentów z PID diagnozowano na podstawie badań molekularnych. Wszyscy pacjenci z T1D byli przypadkami niedawnymi, a ich diagnoza opierała się na kryteriach Amerykańskiego Stowarzyszenia Diabetologicznego; pacjentów z celiakią badano w momencie rozpoznania na podstawie biochemii jelita czczego.
Zgodnie z oświadczeniem z Helsinek każdemu pacjentowi i jego najbliższemu krewnemu, opiekunowi lub opiekunowi w imieniu nieletnich/dzieci uczestniczących w tym badaniu udzielono pisemnej świadomej zgody. Badanie zostało zatwierdzone przez lokalną komisję ds. etyki badań naukowych w San Raffaele.
Wszystkich pacjentów sklasyfikowanych jako mających zespół IPEX lub podobny do IPEX włączono do badania pod kątem mutacji FOXP3. Genomowy DNA izolowano z krwi obwodowej metodą fenolowo-chloroformową lub zestawem QIAamp DNA Blood Mini Kit (Qiagen) zgodnie z instrukcjami producenta. Jedenaście egzonów, w tym wszystkie granice intron-ekson, amplifikowano z genomowego DNA metodą PCR ze specyficznymi flankującymi parami starterów intronowych. Amplifikowane fragmenty genów sekwencjonowano przy użyciu zestawu cyklicznego BigDye Terminator (Applied Biosystems) na automatycznym analizatorze genetycznym ABI PRISM 3130xl i analizatorze genetycznym ABIPRISM 3730 (Applied Biosystems).
Sekwencję kodującą lucyferazę Renilla sklonowano do plazmidu pTnT (Promega, Mediolan, Włochy) w celu wytworzenia wektora pTnT-Rluc. Sekwencje kodujące DNA harmoniczne i kosmków pełnej długości amplifikowano następnie metodą RT-PCR i klonowano oddzielnie do pTnT-Rluc poniżej i w ramce odczytu z lumiferazą Renilla. Rekombinowaną chimeryczną Rluc-Harmoninę i Rluc-Villin wyrażano poprzez sprzężoną transkrypcję i translację in vitro przy użyciu systemu komórkowego wolnego od lizatu retikulocytów króliczych pTnT-quick SPM (Promega). Aby przetestować obecność HAA lub VAA, Rluc-Harmonin i Rluc-Villin zastosowano jako antygeny w LIPS (17) poprzez inkubację 4 × 106 jednostek światła równoważnych z 1 μl surowicy każdego pacjenta w PBS pH 7,4-Tween 0,1% ( PBST) przez 2 godziny w temperaturze pokojowej, kompleksy immunologiczne IgG wyizolowano przez dodanie białka A-Sepharose (GE Healthcare, Mediolan, Włochy), a następnie inkubację przez 1 godzinę w temperaturze 4°C i przemycie niezwiązanym Ag PBST przez filtrację w 96- oraz płytki filtracyjne Costar 3504 (Corning Life Sciences, Tewksbury, USA). Następnie oznaczono ilościowo antygeny poddane immunoprecypitacji, mierząc odzyskaną aktywność lucyferazy po dodaniu substratu lumiferazy Renilla (Promega) i mierząc emisję światła przez 2 sekundy w luminometrze Centro XS3 (Berthold Technologies GmbH & Co. KG, Bad Wildbad, Niemcy). Wyniki wyrażono w jednostkach arbitralnych, wyprowadzonych albo ze wskaźnika przeciwciał (BAA), przy użyciu surowic dodatnich i ujemnych zgodnie ze wzorem (surowica kontrolna cps – surowica ujemna cps) / (surowica dodatnia cps – surowica ujemna pod względem cps) x100 lub z krzywa standardowa (HAA), składająca się z seryjnych rozcieńczeń wyjściowej surowicy dodatniej. Punkt odcięcia wyniku dodatniego ustalono na 99. percentylu wartości obserwowanych u zdrowych dawców krwi, zgodnie z powszechną praktyką w warsztatach autoprzeciwciał wrażliwych na T1D, analizujących czułość i swoistość.
Autoprzeciwciała enterocytów oznaczono w grupach pacjentów IPEX i IPEX-podobnych za pomocą pośredniej immunofluorescencji na skrawkach kriostatu prawidłowego ludzkiego lub małpiego jelita czczego, jak opisano wcześniej.
Markery autoprzeciwciał T1D i celiakii, w tym przeciwciała dekarboksylazy kwasu glutaminowego (GADA), białko związane z insulinoma 2, insulina, transporter cynku 8 i transglutaminaza-C, mierzono u wszystkich pacjentów IPEX, IPEX-podobnych, PID, T1D, celiakii, i zdrowe grupy kontrolne dawców poprzez immunoprecypitację przy użyciu LIPS lub soczewki radioaktywnej, jak opisano wcześniej. Wszystkie wyniki wyrażono w jednostkach arbitralnych pochodzących z krzywych standardowych uzyskanych przez seryjne rozcieńczenia dodatnich surowic podstawowych.
W badaniu tym wykorzystano wyłącznie statystyki opisowe. Obliczenia 99. percentyla losowych jednostek u dawców krwi w celu selekcji progowej przeprowadzono przy użyciu Stata (StataCorp LP, USA). Warunkowe prawdopodobieństwo pozytywnego (czułość) lub negatywnego (swoistość) testu na HAA lub VAA w zależności od obecności lub braku stanu chorobowego IPEX i powiązanych przedziały ufności 95% obliczono przy użyciu witryny Vassar Stats do obliczeń statystycznych (http://vassarstats.net/clin1.html). Korelację między mianami HAA i VAA oparto na testach korelacji rang Spearmana i obliczono przy użyciu oprogramowania Graphpad Prism 5.
Podwyższone stężenia krążącego HAA stwierdzono u 12 z 13 (92%) pacjentów z IPEX, podczas gdy były one ujemne u pacjentów z IPEX, PID, T1D i celiakią (ryc. 1A). Podwyższone stężenia krążących VAA stwierdzono u 6 (46%) pacjentów IPEX (Pt19, Pt14, Pt12, Pt17, Pt3, Pt21, przy czym miano u czterech ostatnich było równe lub większe niż 98 VAA AU), w tym u pacjenta bez HAA ( Pt17), a następnie jak VAA były negatywne w grupach kontrolnych typu IPEX i innych grupach kontrolnych choroby (ryc. 1B). Wszyscy pacjenci z IPEX byli dodatni pod względem HAA lub VAA, co dało czułość testu kombinacji HAA i VAA 100% (95% CI: 71,6 do 100%) i swoistość testu 97,6% (95% CI: 92,5 do 99,4%) ) do diagnozowania zespołu IPEX. Brak cech klinicznych lub fenotypowych korelujących z obecnością któregokolwiek z autoprzeciwciał u pacjentów z IPEX. U pacjentów IPEX nie zaobserwowano istotnej korelacji pomiędzy autoprzeciwciałami tytanowymi przeciwko AAA i VAA (Spearman r = -0,3 p = ns). GADA, jako najczęstsze autoprzeciwciała przeciwko T1D, stwierdzono u pacjentów z IPEX (9 z 13, 5 z T1D), zespołem typu IPEX (4 z 14, 2 z T1D) i PID (3 z 5, 1 z T1D) ( Ryc. 1C). Inne autoprzeciwciała T1D wykryto w mniejszych proporcjach, w tym autoprzeciwciała insulinowe u 5 autoprzeciwciał IPEX, 4 IPEX-podobnych i 2 PID oraz autoprzeciwciała Zinc Transporter 8 u jednego pacjenta IPEX. Nie stwierdzono korelacji pomiędzy mianami GADA i HAA lub VAA (odpowiednio Spearman r = -0,017 p = ns i r = 0,34 p = ns). Żaden z pacjentów z IPEX, zespołem IPEX-podobnym lub PID nie miał związanych z celiakią autoprzeciwciał przeciwko transglutaminazie tkankowej-C IgA lub IgG (dane nie pokazane).
Miana przeciwciał IgG w surowicy HAA (panel A), VAA (panel B) i GADA (panel C) wyrażone w jednostkach arbitralnych w IPEX (n = 13), IPEX-podobne (n = 14), PID (n = 5), T1D ( VAA i GADA n = 123, VAA n = 46), chorzy na celiakię (HAA n = 70, VAA n = 46, GADA n = 44) oraz osoby kontrolne (HAA i VAA n = 123, GADA n = 67). Linia przerywana wskazuje granicę wartości dodatniej.
Wszystkie surowice IPEX, z wyjątkiem jednej (Pt 22), 10 surowic podobnych do IPEX i 3 surowice PID, zbadano pod kątem przeciwciał enterocytowych metodą immunofluorescencji na skrawkach kriostatu jelitowego. U wszystkich przebadanych pacjentów IPEX wynik był pozytywny na obecność przeciwciał przeciwko enterocytom. Surowice HAA-dodatnie wykazywały silną reaktywność wobec enterocytów jelitowych i cytozolu, z największą intensywnością na brzegu szczoteczki (ryc. 2A). Wyizolowany VAA o wysokim mianie wykazywał silne wybarwienie w celu oczyszczenia granicy, ale nie cytozolu (ryc. 2B). Poza grupą pacjentów IPEX tylko jedna surowica od pacjenta z zakażeniem PID z mutacją genu CD25 i ujemną w kierunku HAA i VAA (Pt L1) wykazała dodatnie barwienie enterocytów ograniczone do brzegu dłoni (ryc. 2C).
HAA z IPEX Pt 19 wiąże brzeg szczoteczkowy i cytozol enterocytów (panel A), natomiast VAA z IPEX Pt 17 wiąże tylko brzeg szczoteczkowy (panel B). IgG z PID Pt L1 wiąże się z rąbkiem szczoteczkowym enterocytów (panel C). Brak wiązania w Pt L30 typu IPEX (panel D).
Kolejne próbki do pomiarów HAA i VAA były dostępne od 6 pacjentów IPEX (Pt12, Pt14, Pt17, Pt19, Pt22 i Pt23): wszyscy przeszli przeszczep hematopoetycznych komórek macierzystych (HSCT) w ramach terapię terapeutyczną w 4 przypadkach poprzedzony zmiennym okresem immunosupresji ogólnoustrojowej. W momencie sporządzania tego raportu (kwiecień 2013 r.) wszyscy pacjenci z przeszczepieniem z wyjątkiem dwóch żyli, byli w remisji klinicznej z powodu enteropatii i nie byli poddawani terapii immunosupresyjnej (Tabela S1). Analiza genetyczna krwi obwodowej pobranej po przeszczepieniu wykazała 100% chimeryzm dawcy w 4 przypadkach (Pt12, Pt14, Pt19 i Pt22), a u pozostałych pacjentów mieszany chimeryzm dawca/biorca. Na początku enteropatii u trzech pacjentów występowało zarówno HAA, jak i VAA (Pt12, Pt14 i Pt19), u jednego tylko VAA (Pt17), a u dwóch tylko HAA (Pt22 i Pt23) (ryc. 3). W pięciu przypadkach (Pt12, Pt14, Pt17, Pt22 i Pt23) remisji klinicznej lub znacznej poprawie po immunosupresji lub HSCT towarzyszyło zmniejszenie mian zarówno HAA, jak i/lub VAA, które stało się niewykrywalne lub utrzymywało się przy bardzo niskich mianach w czterech przypadkach. przypadki z najdłuższą obserwacją. W jednym przypadku (Pt19) po HSCT VAA stało się niewykrywalne, podczas gdy HAA utrzymywało się na wysokim poziomie pomimo remisji klinicznej (ryc. 3D). W co najmniej jednym przypadku (Pt14) stwierdzono, że HAA jest czułym markerem enteropatii: HAA wykryto w wysokich stężeniach w związku z ciężką enteropatią w momencie rozpoznania IPEX, a następnie obniżono podczas remisji klinicznej i histologicznej po leczeniu immunosupresyjnym, osiągając szczyt podczas nawrotu klinicznego, a następnie stał się trwale niewykrywalny po udanym HSCT i remisji klinicznej (ryc. 3B). Chociaż VAA jest mniej rozpowszechniony, wykazuje wzór podobny do HAA. Spadek liczby autoprzeciwciał obserwowany po HSCT był spowodowany niedoborem limfocytów B i IgG wtórnym do kondycjonowania. Rzeczywiście, z wyjątkiem Pt22, który miał krótki przeszczep pooperacyjny, wszyscy pacjenci ze zmniejszonym mianem HAA lub VAA po HSCT (Pt12, 17 i 23) byli już zaszczepieni, a terapia IVIg była niezależna w momencie pierwszego badania po HSCT .
Oś pionowa oznacza HAA (romby) i VAA (trójkąty), miana autoprzeciwciał wyrażone w dowolnych jednostkach, wzdłuż osi poziomej miesiące. Pionowa linia przerywana wskazuje datę HSCT, pozioma linia przerywana i kropkowana wskazują granicę odpowiednio dla dodatniego wyniku HAA i VAA.
W tym badaniu wykazaliśmy, że HAA i VAA, łatwe do pomiaru za pomocą nowych testów LIPS i stosowane w połączeniu, są bardzo czułymi i swoistymi markerami zespołu IPEX i mogą przewidywać jego wynik kliniczny. W rzeczywistości wszyscy pacjenci IPEX z diagnozą potwierdzoną badaniami genetycznymi mieli podwyższone stężenia HAA lub VAA. Natomiast żaden z pacjentów z enteropatią bez mutacji FOXP3 (np. typu IPEX lub PID), pacjentów z T1D lub celiakią nie był dodatni w kierunku HAA ani VAA. Spośród dwóch markerów najwyższą czułość wykazał HAA, który stwierdzono u 12 z 13 pacjentów IPEX, podczas gdy VAA wykryto tylko u sześciu z nich. Warto zauważyć, że HAA i VAA okazały się wartościowymi markerami zespołu IPEX także w nietypowych przypadkach, takich jak Pt24, gdzie enteropatia nie była częścią obrazu klinicznego, zamiast tego dominowało ciężkie zapalenie błony śluzowej żołądka, w którym podejrzewano IPEX, a następnie potwierdzono to przez sekwencjonowanie genu FOXP3 dopiero po wykryciu podwyższonego poziomu HAA. W przyszłości nowy test LIPS umożliwi bardziej systematyczne badania przesiewowe w kierunku HAA i VAA u pacjentów z heterogenną chorobą nowotworową. zespoły kliniczne, z możliwością identyfikacji więcej przypadków klinicznie nietypowych zespołów IPEX.
GADA były drugą po HAA najczęstszą reakcją autoprzeciwciał obserwowaną u pacjentów IPEX. Chociaż GADA są najczęstszym markerem autoprzeciwciał T1D, m.in szeroki zakres miana na początku klinicznym, nie zawsze są one związane z cukrzycą. W rzeczywistości można je znaleźć w innych chorobach autoimmunologicznych, w tym w zespole sztywnej osoby i poliendokrynopatii autoimmunologicznej (APS). Co ciekawe, u pacjentów z AFP GADA jest bardziej skorelowana z rozwojem objawów żołądkowo-jelitowych niż z cukrzycą. Co ciekawe, również u naszych pacjentów IPEX GADA występowały w dużej mierze często, ale nie były konsekwentnie powiązane z T1D.
Oprócz tego, że są dokładnymi markerami zespołu IPEX, HAA i VAA mogą mieć potencjalną wartość prognostyczną, zwłaszcza w odniesieniu do towarzyszącej enteropatii. Sześciu pacjentów z dostępnymi próbkami po prowokacji miało wysokie miana zarówno HAA, jak i VAA w momencie rozpoznania lub na początku objawów żołądkowo-jelitowych i przed leczeniem. Następnie w pięciu przypadkach po leczeniu immunosupresyjnym i/lub HSCT (Pt12, Pt14, Pt17, Pt22 i Pt23) miana HAA i VAA spadły do niewykrywalnych lub pozostały na niskim poziomie w pobliżu progu wykrywalności, odzwierciedlając kliniczną i histologiczną remisję choroby powiązana enteropatia. W jednym z nich (Pt14) przejściowemu nawrotowi enteropatii występującemu w trakcie leczenia immunosupresyjnego towarzyszył szczyt HAA, a następnie spadek po remisji klinicznej. Niestety u tego pacjenta brak próbek seryjnych uniemożliwił udokumentowanie czasu wzrostu autoprzeciwciał poprzedzającego nawrót enteropatii. W jednym przypadku (Pt19) remisji klinicznej towarzyszył spadek VAA, ale nie HAA, który utrzymywał się przy wysokich mianach do 15 miesięcy po HSCT. Stwierdzenie zmniejszonych mian HAA i VAA po HSCT u większości, ale nie u wszystkich pacjentów, jest niezwykle intrygujące i prawdopodobnie związane z przeżyciem pozostałych limfocytów gospodarza lub komórek plazmatycznych odpowiedzialnych za trwałą produkcję tych autoprzeciwciał.
Wprowadzenie tych markerów autoprzeciwciał do praktyka kliniczna byłoby stosunkowo proste, biorąc pod uwagę łatwość ich pomiaru przy użyciu niedawno opracowanego LIPS. Niedawno zaproponowano tę technologię jako nową, nieradioaktywną procedurę mającą na celu zastąpienie radioaktywnego przeciwciała i immunoprecypitującego białka A w złoty standard rekombinowanych antygenów ludzkich znakowanych 35S-metioniną transkrybowanych i translowanych in vitro, zwalidowanych w ramach ustalonych programów standaryzacji autoprzeciwciał zarówno w leczeniu T1D, jak i T1D. celiakia. W ostatnich raportach LIPS wykazał skuteczność porównywalną z testami łącza radiowego i wyższą niż wcześniej istniejący test ELISA. W tym badaniu LIPS opracowano przy użyciu rekombinowanej chimerycznej lumiferazy Renilla (Rluc)-Harmonin i Rluc-Villin jako antygenów, w wyniku czego uzyskano test z niskim szumem tła i liniowymi ilościowymi pomiarami autoprzeciwciał umożliwiającymi rozróżnienie pozytywne wyniki z ujemnych próbek surowicy. Podsumowując, pomiar HAA i VAA przy użyciu LIPS okazał się szybkim, prostym i powtarzalnym testem, który można łatwo zastosować w praktyce klinicznej.
Co ciekawe, tę samą skuteczność diagnostyczną połączonych HAA i VAA zaobserwowano w przypadku autoprzeciwciał enterocytów wykrywanych za pomocą konwencjonalnej pośredniej immunofluorescencji. Nie jest również jasne, ale warto przetestować w przyszłości, czy harmoniczne i kosmki są jedynymi antygenami rozpoznawanymi na enterocytach przez autoprzeciwciała związane z IPEX, czy też nie zidentyfikowano jeszcze innych celów autoantygenów enterocytów dla przeciwciał związanych z IPEX.
Do tej pory IPEX był uważany za komórkę T, a mianowicie choroba immunologiczna Dysfunkcja komórek Treg, z ograniczoną uwagą na powiązane defekty humoralnej odpowiedzi odpornościowej: Nasze wyniki podkreślają powiązanie głównych mutacji genu FOXP3 z solidnym i wymiernym autoprzeciwciałem specyficznym dla antygenu. Jednakże, ponieważ komórki B nie wyrażają FOXP3, jest mało prawdopodobne, aby mutacje FOXP3 miały bezpośredni wpływ na rozwój komórek B i/lub produkcję przeciwciał. Jednakże ostatnie badania wskazują, że komórki B mogą być zarówno bezpośrednim, jak i pośrednim celem funkcji supresyjnej, w której pośredniczą komórki Treg, a zmiany w komórkach Treg wpływają na miana autoprzeciwciał zarówno w modelach mysich, jak i u ludzi. Co więcej, bezpośrednie dowody uzyskane od myszy z mutacją foxp3 wskazują, że brak limfocytów Treg wiąże się z nieprawidłowym rozwojem limfocytów B, utratą alergicznych limfocytów B i rozwojem długowiecznych komórek plazmatycznych. Ponadto niedawno wykazano, że u ludzi niedobór FOXP3 powoduje akumulację autoreaktywnych klonów w przedziale dojrzałych naiwnych komórek B, co sugeruje ważną rolę komórek Treg w kontroli punktów kontrolnych z perspektywy obwodowych komórek B.
Mechanizmy odpowiedzialne za autoimmunizację hormonalną i kosmkową w IPEX oraz rola tych autoantygenów w patologicznych objawach zespołu IPEX pozostają nieznane. Harmonina ulega ekspresji w kilku tkankach, w tym jelito cienkie, okrężnica, nerka, oko, przedsionek ucha wewnętrznego i słabo trzustka. W jelicie ekspresja harmonizatora występuje głównie w komórkach nabłonka powierzchni światła oraz w górnej połowie krypt jelitowych i jest prawdopodobnie zlokalizowana w mikrokosmkach dłoni; podobną lokalizację wykazano dla kosmków. Biorąc pod uwagę, że główną cechą histopatologiczną enteropatii IPEX jest zanik kosmków z apoptotyczną śmiercią komórek nabłonka jelitowego w połączeniu z umiarkowanym do ciężkiego stanem zapalnym, jest prawdopodobne, że w tym kontekście harmonijka ustna i tkanka kosmkowa mogą działać jako istotne cele molekularne patogennej autoimmunizacji.
Badanie to wykazało, że HAA i VAA mierzone za pomocą LIPS są dokładnymi markerami diagnostycznymi zespołu IPEX, ze 100% zgodnością mutacji genu FOXP3, które różnicują IPEX, w tym przypadki atypowe, od innych zaburzeń związanych z enteropatią dziecięcą. Ogólnie rzecz biorąc, dane te wskazują, że w procesie diagnostycznym należy uwzględnić HAA i VAA obserwacja kliniczna monitorowanie pacjentów z zespołem IPEX, u których zmiany w mianach HAA i VAA sugerujące nawracającą enteropatię mogą pomóc klinicystom w podjęciu szybkich decyzji terapeutycznych.
Cechy kliniczne pacjentów IPEX.
Cechy kliniczne pacjentów typu IPEX.
Kliknij tutaj, aby uzyskać więcej informacji.
Autorzy są wdzięczni swoim współpracownikom, którzy uprzejmie udostępnili próbki surowicy i informacje kliniczne o swoich pacjentach IPEX i IPEX: E. S. Kang i Y. H. Choe, Seul, Republika Korei; G. Zuin, Mediolan, Włochy; A. Staiano, R. Troncone i V. Discepolo, Neapol, Włochy; J. Schmidtko, Berno, Szwajcaria; A. IkinciogullariZ. SedaUyan, M. Aydogan, EO Tzu, Ankara, Türkiye; G.R. Corazza i R. Ciccocioppo, Pawia, Włochy; S. Vignola, Genua, Włochy; A. Bilbao i S. Sanchez-Ramon, Madryt, Hiszpania; J. Reichenbachand M. Hoernes, Zurych, Szwajcaria; M. Abinun i M. Slatter, Newcastle upon Tyne, Wielka Brytania; M. Cipolli, Werona, Włochy; F. Gurakan, Ankara, Turcja; F. Locatelli i B. Lucarelli, Rzym, Włochy; C. Cancrini i S. Corrente, Rzym, Włochy; A. Tommasini, Triest, Włochy; L. Guidi, Rzym, Włochy; E. Richmond Padilla i O. Porras, San Jose, Kostaryka; S. Martino i D. Montin, Turyn, Włochy; M. Hauschild, Niemcy; K. Nadeau i M. Butte, Stanford, Kalifornia; A. Aiuti, G. Barera, F. Meschi i R. Bonfanti, Mediolan, Włochy. Autorzy dziękują także: M. Cecconi i D. Coviello za genotypowanie FOXP3; oraz członkom włoskiej grupy badawczej IPEX (www.ipexconsortium.org) R. Badolato, M. Cecconi, G. Colarusso, D. Coviello, E. Gambinera i A. Tommasini za wsparcie i zachętę. Autorzy dziękują pacjentom i ich rodzinom za zaufanie i udział w naszych badaniach.
Zespół IPEX to zespół zaburzeń układu odpornościowego, poliendokrynopatii i enteropatii z recesywnym typem dziedziczenia sprzężonym z chromosomem X (immunodysregiilacja, poliendokrynopatia i enteropatia, sprzężone z chromosomem X).
Objawy: Poliendokrynopatia (zaburzenie układu gruczołów dokrewnych), objawiająca się rozwojem cukrzycy typu 1. W tego typu cukrzycy komórki układu odpornościowego atakują i niszczą komórki trzustki wytwarzające insulinę – hormon biorący udział w metabolizmie glukozy (cukru) w organizmie. U pacjentów z IPEX insulina nie jest wytwarzana i rozwija się stan hiperglikemii - wysoka zawartość stężenie cukru we krwi. Możliwe jest także rozwinięcie się autoimmunologicznego zapalenia tarczycy – zapalenia tarczycy spowodowanego atakiem na własny układ odpornościowy, tarczyca nie może już prawidłowo pełnić swoich funkcji (np. zaburzony jest metabolizm wapnia w organizmie). Enteropatia (uszkodzenie przewodu żołądkowo-jelitowego) objawia się uporczywą biegunką, która rozpoczyna się przed lub w trakcie spożywania pokarmu, możliwa krwawienie jelitowe. Niedokrwistość hemolityczna - hemoliza (zniszczenie) czerwonych krwinek i zmniejszenie ilości hemoglobiny. Wysypki skórne w zależności od rodzaju egzemy (wysypka skórna z towarzyszącym swędzeniem i łuszczeniem się). Zapalenie stawów (zapalenie stawów), powiększenie węzłów chłonnych (powiększenie i ból). węzły chłonne), uszkodzenie nerek. Kacheksja ( skrajny stopień wyczerpanie). Zwiększona podatność na infekcje ze względu na obecność rozregulowania układu odpornościowego (upośledzone oddziaływanie komórek układu odpornościowego między sobą i z innymi komórkami) i/lub neutropenię (zmniejszenie liczby neutrofili – komórek układu odpornościowego, których główną funkcją jest ochrona przed infekcjami): zapalenie płuc (zapalenie płuc), zapalenie otrzewnej ( ropne zapalenie otrzewna), posocznica (zakażenie krwi), septyczne zapalenie stawów(ropne zapalenie stawów).
Zespół IPEX jest powiązany z mutacjami w genie FOXP3
Metoda badawcza: Sekwencjonowanie genu FOXP3
białko syndromu), które odgrywa ważną rolę w funkcjonowaniu cytoszkieletu. Reguluje polimeryzację aktyny. Prawidłowa funkcja tego białka jest niezbędna do pełnej ruchliwości komórek, ich polaryzacji, tworzenia filopodiów podczas chemotaksji, adhezji komórek i tworzenia synaps immunologicznych podczas interakcji komórek układu odpornościowego.
W zależności od lokalizacji mutacji i rozległości dotkniętego nimi regionu genu rozwijają się trzy warianty kliniczne choroby: pełnoobjawowy zespół Wiskotta-Aldricha (na skutek delecji) oraz warianty z izolowanymi objawami małopłytkowości lub neutropenii. Klasyczny obraz zespołu Wiskotta-Aldricha charakteryzuje się małopłytkowością z małymi płytkami krwi, egzemą i nawracającymi infekcjami.
Zespół Wiskotta-Aldricha charakteryzuje się wieloma zaburzeniami układu odpornościowego, wpływającymi głównie na aktywność fagocytarną i cytolityczną wrodzonych komórek odpornościowych, tj. funkcje, które są najbardziej zależne od ruchu komórek i aktywnego udziału cytoszkieletu. Zakłócenie tworzenia synapsy odpornościowej między limfocytami T i APC wpływa na wszystkie przejawy odporności nabytej.
Ataksja-teleangiektazja (zespół Louisa-Bara)
Choroba dziedziczna spowodowana defektem genu ATM (zmutowana ataksja-teleangiektazja). Odnosi się do chorób opartych na zespole rozpadu chromosomów. Choroba rozwija się w wyniku mutacji zachodzących w dowolnej części genu ATM. Skutkiem mutacji może być całkowity brak lub osłabienie syntezy białka ATM, a także synteza funkcjonalnie wadliwego białka.
Białko ATM jest kinazą białkową serynowo-treoninową. Jego główną funkcją jest inicjowanie sygnałów naprawy pęknięć dwuniciowego DNA, które zachodzą zarówno w warunkach fizjologicznych (podczas mejozy, rearanżacji genów V receptorów rozpoznających antygen itp.), jak i indukowanych działaniem czynniki zewnętrzne(na przykład promieniowanie jonizujące). Kiedy dochodzi do pęknięć DNA, kinaza ATM ulega autofosforylacji i zmienia się z formy dimerycznej w monomeryczną. Kinaza ATM zapewnia fosforylację białek kompleksu MRN i związanych z nim czynników, które bezpośrednio dokonują naprawy DNA. W przypadku niewielkiej ilości pęknięć z powodzeniem pełnią tę funkcję. Jeśli skuteczna naprawa nie jest możliwa, rozwija się apoptoza, wyzwalana przez czynnik p53. Brak całkowitej naprawy DNA powoduje niestabilność genomu, co skutkuje wzrostem radiowrażliwości komórek i częstotliwością rozwoju nowotwory złośliwe zwłaszcza chłoniaków i białaczek.
Najbardziej charakterystycznym objawem klinicznym ataksji-teleangiektazji jest nasilająca się ataksja, objawiająca się zmianami w chodzie. Jest to spowodowane neurodegeneracją z zanikiem móżdżku. Rozwój procesów neurodegeneracyjnych wiąże się z faktem, że w okresie dojrzewania neuronów mózgowych zachodzą procesy rekombinacji DNA, którym towarzyszą podwójne pęknięcia. Innym objawem, od którego wzięła się nazwa choroby, jest teleangiektazja, czyli utrzymujące się rozszerzenie naczyń krwionośnych oczu i twarzy.
Upośledzona naprawa pęknięć DNA, które występują podczas dojrzewania limfocytów T i B, jest również przyczyną niedoboru odporności obserwowanego w ataksji-teleangiektazji. Niedobory odporności objawiają się przewlekłymi, nawracającymi bakteryjnymi i wirusowymi chorobami zakaźnymi aparatu oskrzelowo-płucnego, które zwykle powodują śmierć pacjenta.
Zespół Nijmegena
Nijmegen to miasto w Holandii, w którym po raz pierwszy opisano ten zespół. Ta dziedziczna choroba jest klasyfikowana jako zespół rozpadu chromosomów, któremu towarzyszy powstawanie niestabilności genomu. Rozwój tej choroby związany jest z mutacją w genie NBS1, którego produkt – nibryna – bierze udział w naprawie DNA w ramach kompleksu MRN, będącego substratem fosforylacji przez kinazę białkową ATM. Pod tym względem zarówno patogeneza, jak i objawy kliniczne zespołu Nijmegena praktycznie pokrywają się z ataksją-teleangiektazją. W obu przypadkach rozwijają się zmiany neurodegeneracyjne, jednak w przypadku zespołu Nijmegena dominuje zjawisko małogłowia, gdyż procesy rekombinacji DNA zachodzą także podczas dojrzewania neuronów mózgowych.
Autoimmunologiczny zespół limfoproliferacyjny
Choroba charakteryzuje się upośledzoną apoptozą i związaną z nią niezłośliwą limfoproliferacją, hiperimmunoglobulinemią, procesami autoimmunologicznymi oraz wzrostem zawartości komórek CD3+ CD4-CD8- we krwi. Mutacje leżące u podstaw zespołu są najczęściej zlokalizowane w genie TFRRSF6, który koduje receptor Fas (CD95). Jedynie mutacje powodujące zmiany w obszarze wewnątrzkomórkowym cząsteczki CD95 prowadzą do objawów klinicznych. Rzadziej mutacje wpływają na geny ligandu Fas oraz kaspazy 8 i 10 (patrz sekcja 3.4.1.5). Mutacje objawiają się osłabieniem ekspresji cząsteczek kodowanych przez odpowiedni gen i osłabieniem lub całkowita nieobecność transmisja sygnału apoptotycznego.
Zespół limfoproliferacyjny sprzężony z chromosomem X
Rzadki niedobór odporności charakteryzujący się wypaczoną odpowiedzią przeciwwirusową, przeciwnowotworową i immunologiczną. Czynnikiem sprawczym zespołu limfoproliferacyjnego sprzężonego z chromosomem X jest wirus Epsteina-Barra. Wirus przedostaje się do komórek B poprzez interakcję cząsteczki gp150 otoczki wirusa z receptorem CD21 na błonie komórkowej. U pacjentów z zespołem limfoproliferacyjnym sprzężonym z chromosomem X następuje poliklonalna aktywacja limfocytów B i następuje niezakłócona replikacja wirusa.
Zakażenie wirusem Epsteina-Barra w zespole limfoproliferacyjnym sprzężonym z chromosomem X jest wynikiem mutacji w genie SH2D1A, kodującym białko adaptorowe SAP [ Białko związane z cząsteczką sygnalizacyjną aktywacji limfocytów (SLAM).] Domena SH2 białka SAP rozpoznaje motyw tyrozyny w cytoplazmatycznej części SLAM i szeregu innych cząsteczek. Procesy zachodzące w komórkach układu odpornościowego po aktywacji za pośrednictwem receptora SLAM odgrywają wiodącą rolę w odporności przeciwwirusowej. Receptor SLAM ulega ekspresji na tymocytach, komórkach dendrytycznych T i B oraz makrofagach. Ekspresja wzrasta, gdy komórki są aktywowane. Regulacyjne działanie białka SAP wiąże się z hamowaniem aktywności fosfatazy tyrozynowej
4.7. Niedobory odporności | |
w sprawie SLAM-u. W przypadku braku SAP, fosfataza SH-2 wiąże się swobodnie z receptorem SLAM, defosforyluje go i hamuje przekazywanie sygnału. Główne efektory obrony przeciwwirusowej, komórki T i NK, nie ulegają aktywacji, co prowadzi do niekontrolowanej proliferacji wirusa Epsteina-Barra. Dodatkowo SAP ułatwia interakcję kinazy tyrozynowej Fyn z receptorem SLAM, co ułatwia przekazywanie sygnału aktywacyjnego.
Wśród różnorodnych objawów klinicznych zespołu limfoproliferacyjnego sprzężonego z chromosomem X najbardziej spójny jest piorunujący mononukleoza zakaźna, łagodnych i złośliwych chorób limfoproliferacyjnych, a także dysgammaglobulinemii lub hipogammaglobulinemii. Wśród zmian miejscowych dominuje uszkodzenie wątroby, spowodowane naciekiem limfocytów B zakażonych wirusem Epsteina-Barra i aktywowanych limfocytów T, co prowadzi do martwicy tkanki wątroby. Niewydolność wątroby jest jedną z głównych przyczyn zgonów pacjentów z zespołem limfoproliferacyjnym sprzężonym z chromosomem X.
Zespół IPEX
Zespół zaburzeń immunologicznych sprzężony z chromosomem X, poliendokrynopatia i enteropatia ( Rozregulowanie układu odpornościowego, poliendokrynopatia, enteropatia zespół sprzężony z chromosomem X) rozwija się w wyniku mutacji w genie FOXP3, zlokalizowanym na chromosomie X. FOXP3 jest „genem głównym” odpowiedzialnym za rozwój regulatorowych limfocytów T o fenotypie CD4+ CD25+. Komórki te odgrywają kluczową rolę w hamowaniu aktywności autospecyficznych klonów limfocytów T na obwodzie. Defekt genu FOXP3 jest związany z brakiem lub niedoborem tych komórek i odhamowaniem różnych procesów autoimmunologicznych i alergicznych.
Zespół IPEX objawia się rozwojem licznych zmian autoimmunologicznych narządów wydzielania wewnętrznego, przewód pokarmowy i układ rozrodczy. Choroba ta rozpoczyna się we wczesnym wieku i charakteryzuje się uszkodzeniem wielu narządów wydzielania wewnętrznego (cukrzyca typu I, zapalenie tarczycy) z wysoki poziom autoprzeciwciała, ciężka enteropatia, kacheksja, niski wzrost, objawy alergiczne(egzema, alergie pokarmowe, eozynofilia, podwyższony poziom IgE), a także zmiany hematologiczne (niedokrwistość hemolityczna, trombocytopenia). Chore dzieci (chłopcy) umierają w pierwszym roku życia z powodu powtarzających się ciężkich chorób zakaźnych.
Zespół APECED
Autoimmunologiczna poliendokrynopatia, kandydoza, dystrofia ektodermalna ( Autoimmunologiczna poliendokrynopatia, kandydoza, dystrofia ektodermalna) to zespół autoimmunologiczny spowodowany defektem negatywnej selekcji tymocytów. Jego przyczyną są mutacje genu AIRE, odpowiedzialnego za ektopową ekspresję białek narządowo-specyficznych w komórkach nabłonkowych i dendrytycznych rdzenia grasicy, odpowiedzialnego za selekcję negatywną (patrz rozdział 3.2.3.4). Proces autoimmunologiczny dotyczy przede wszystkim przytarczyc i nadnerczy, a także wysp trzustkowych (rozwija się cukrzyca typu I), tarczycy i narządów płciowych.
Często towarzyszy rozwojowi kandydozy. Ujawniono także defekty w morfogenezie pochodnych ektodermy.
Rozpatrując spektrum pierwotnych niedoborów odporności, zwraca się uwagę na brak jednostek nozologicznych związanych z patologią komórek NK. Do chwili obecnej opisano kilkanaście mutacji wpływających na funkcję tych komórek u poszczególnych osób, co sugeruje, że niedobory odporności selektywnie wpływające na komórki NK są niezwykle rzadkie.
4.7.2. Zakażenie wirusem HIV i zespół nabytego niedoboru odporności
Oprócz pierwotnych niedoborów odporności jedyną chorobą, w przypadku której uszkodzenie układu odpornościowego jest podstawą patogenezy i determinuje objawy, jest zespół nabytego niedoboru odporności (AIDS; Zespół nabytego niedoboru odporności- AIDS). Tylko ona może zostać uznana za niezależną chorobę nabytego niedoboru odporności.
Historia odkrycia AIDS sięga 1981 roku, kiedy to Centrum Kontroli Chorób (USA, Atlanta) opublikowało raport grup lekarzy z Nowego Jorku i Los Angeles na temat niezwykłej choroby zarejestrowanej u mężczyzn homoseksualnych. Charakteryzowała się ciężką postacią zapalenia płuc wywołanego przez oportunistycznego grzyba Pneumocystis carinii. Kolejne doniesienia dostarczyły danych o poszerzeniu grupy chorych oraz o występowaniu u nich niedoborów odporności, związanych z gwałtownym spadkiem zawartości limfocytów T CD4+ w krążeniu, któremu towarzyszył rozwój procesów infekcyjnych, które mogą powodowane, oprócz pneumocystis, przez inne fakultatywne patogeny. U niektórych chorych rozwinął się mięsak Kaposiego, który charakteryzował się nietypowym dla tej choroby agresywnym przebiegiem. Do czasu publikacji tych materiałów 40% zidentyfikowanych pacjentów zmarło. Później okazało się, że epidemia choroby opanowała już Afrykę Równikową, gdzie choroba rozprzestrzenia się głównie poprzez heteroseksualne kontakty seksualne. Międzynarodowa społeczność medyczna nie tylko uznała istnienie nowej formy nozologicznej - „zespołu nabytego niedoboru odporności” ( Zespół nabytego niedoboru odporności), Ale
I ogłosił początek pandemii tej choroby. Tak dramatyczny debiut AIDS przyciągnął powszechną uwagę, wykraczającą daleko poza środowisko zawodowe. W naukach medycznych, zwłaszcza w immunologii, problem AIDS w istotny sposób wpłynął na rozkład wysiłków i środków finansowych na rozwój badań naukowych. Po raz pierwszy choroba związana z dominującym uszkodzeniem układu odpornościowego okazała się tak istotna pod względem naukowym i społecznym.
DO data z początku 2007 roku Zakażonych wirusem HIV było 43 miliony, z czego 25 milionów zmarło, roczny wzrost tej liczby wynosi 5 milionów, a roczna śmiertelność wynosi 3 miliony. 60% zakażonych żyje w Afryce Subsaharyjskiej.
W 1983 roku niemal jednocześnie we Francji [L. Montagnier (L. Montagnier)]
I Stany Zjednoczone Ameryki [R.S. Gallo ( RC Gallo)] została ustalona
4.7. Niedobory odporności | |
wirusowy charakter AIDS i jego czynnika sprawczego, HIV (ludzki wirus niedoboru odporności, Ludzki wirus niedoboru odporności - HIV). Należy do retrowirusów, tj. wirusy, w których RNA służy jako nośnik informacji dziedzicznej i jest odczytywany przy udziale odwrotnej transkryptazy. Wirus ten należy do podrodziny lentiwirusów – wirusów wolno działających wywołujące choroby z długim okres wylęgania. Rodzaj HIV obejmuje gatunek HIV-1, który jest czynnikiem sprawczym typowy kształt AIDS i HIV-2, który różni się od HIV-1 szczegółami budowy i działania chorobotwórczego, ale ogólnie jest do niego podobny. HIV-2 powoduje łagodniejszą odmianę choroby, występującą głównie w Afryce. Poniższe informacje dotyczą przede wszystkim wirusa HIV-1 (o ile nie zaznaczono inaczej). Wyróżnia się 3 grupy wirusów HIV – M, O i N, podzielone na 34 podtypy.
Obecnie przyjęty pogląd jest taki, że wirus HIV-1 powstał od wirusa szympansa występującego około lat trzydziestych XX wieku w Afryce Zachodniej (najprawdopodobniej w Kamerunie, kraju endemicznym dla wirusa HIV). HIV-2 pochodzi z małpiego wirusa SIVsm. Warianty wirusa HIV-1 są nierównomiernie rozmieszczone na całym świecie. W rozwiniętych krajach zachodnich dominuje podtyp B, w Europie Środkowej i Rosji - podtypy A, B i ich rekombinanty. Inne warianty dominują w Afryce i Azji, a wszystkie znane podtypy HIV występują w Kamerunie.
Morfologia, geny i białka ludzkiego wirusa niedoboru odporności
Strukturę wirusa HIV pokazano na ryc. 4,46. Wirus ma średnicę około 100 nm. Jest otoczony muszlą, z której ma kształt grzyba
Powłoka
Białka i enzymy nukleokapsydów
Nukleokapsyd
Ryż. 4,46. Schemat struktury ludzkiego wirusa niedoboru odporności 1 (HIV-1)
Rozdział 4. Immunitet w ochronie i niszczeniu ciała... |
||||||||||||||||||||
Ryż. 4,47. Struktura genomu ludzkiego wirusa niedoboru odporności 1 (HIV-1). Wskazano lokalizację genów na dwóch cząsteczkach RNA wirusa
kolce, których zewnętrzna część jest utworzona przez białko otoczki gp120, a części przylegające do błony i przezbłonowe są utworzone przez białko gp41. Kolce reprezentują trimery tych cząsteczek. Białka te biorą udział w interakcji wirusa z komórką gospodarza, a odpowiedź immunologiczna tej ostatniej jest skierowana głównie przeciwko nim. Głębiej znajduje się warstwa matrycy, która pełni rolę ramki. Środkową część wirusa tworzy kapsyd w kształcie stożka, który zawiera genomowy RNA. Zlokalizowane są tu także nukleoproteiny i enzymy: odwrotna transkryptaza (p66/p51), integraza (p31–32), proteaza (p10) i RNaza (p15).
Strukturę genetyczną wirusa HIV oraz białka kodowane przez jego geny przedstawiono na ryc. 4,47. W dwóch cząsteczkach jednoniciowego RNA o łącznej długości 9,2 kb zlokalizowanych jest 9 genów kodujących 15 białek HIV. Sekwencje kodujące struktury wirusa są ograniczone na końcach 5' i 3' długimi powtórzeniami końcowymi (LTR - Long terminal Repeats), które pełnią funkcje regulacyjne. Geny strukturalne i regulacyjne częściowo się pokrywają. Główne geny strukturalne to 3 - gag, pol i env. Gen gag warunkuje powstawanie specyficznych dla grupy antygenów rdzenia – nukleoidu i macierzy. Gen pol koduje polimerazę DNA (odwrotną transkryptazę) i inne białka nukleotydowe. Gen env koduje tworzenie wspomnianych powyżej białek otoczki. We wszystkich przypadkach przetwarzany jest pierwotny produkt genu, tj. rozkłada się na mniejsze białka. Geny regulatorowe zlokalizowane są pomiędzy genami pol i env (geny vif, vpr, vpu, vpx, rev, tat) i dodatkowo zajmują 3'-końcową część genomu (fragmenty genów tat i rev, gen nef ). Białka kodowane przez geny regulatorowe są ważne dla tworzenia wirionu i jego związku z komórką. Spośród nich najważniejszymi białkami są tat, transaktywator transkrypcji i nef (27 kDa), jego negatywny regulator. Wadliwe białko nef wykrywa się w „długich wątrobach” zakażonych wirusem HIV, u których nie dochodzi do progresji choroby.
Najważniejsze dla immunologii zakażenia wirusem HIV, diagnostyki i rozwoju podejść do immunoterapii AIDS są białka otoczki gp120 i gp41. Gen env jest powiązany z niezwykle dużą zmiennością wirusa HIV. Gen zawiera 5 regionów stałych (C) i pięć regionów zmiennych (V); w tym ostatnim przypadku sekwencja aminokwasów różni się w zależności od izolatu wirusa o 30–90%. Pętla zmienna V3 jest szczególnie ważna dla immunogenności. Częstotliwość mutacji w genie env wynosi 10-4-10-5 zdarzeń na genom na cykl, tj. 2–3 rzędy wielkości wyższe niż normalna częstotliwość mutacji genów. Znaczną część cząsteczki zajmują reszty węglowodanowe.
4.7. Niedobory odporności | |
Zakażenie komórek ludzkim wirusem niedoboru odporności
Proces zakażenia komórek ludzkich wirusem HIV i jego późniejsza replikacja składa się z kilku etapów. We wczesnej fazie cykl życia Można wyróżnić następujące fazy:
– wiązanie wirusa HIV z powierzchnią komórki (odbiór);
– fuzja błon wirusa i komórki oraz przenikanie wirusa do komórki (fuzja i „rozbieranie się”);
– początek odwrotnej transkrypcji; tworzenie kompleksu przedintegracyjnego;
– transport kompleksu preintegracyjnego do nukleoplazmy;
– integracja prowirusa z genomem komórki.
DO Etapy późnej fazy cyklu życiowego wirusa HIV obejmują:
– transkrypcja wirusowego RNA na matrycy zintegrowanego prowirusowego DNA;
– eksport wirusowego RNA do cytozolu;
– translacja wirusowego RNA, obróbka białek;
– montaż cząsteczki wirusa na błonie komórkowej;
– uwolnienie nowo powstałego wirionu.
Głównymi punktami wejścia infekcji są błony śluzowe dróg moczowo-płciowych i przewodu pokarmowego. Wnikanie wirusa do organizmu jest znacznie ułatwione w przypadku uszkodzenia błony śluzowej, ale infekcja jest możliwa nawet przy ich braku. W tym przypadku wirus jest wychwytywany przez procesy komórek dendrytycznych, które przenikają do światła narządu. W każdym razie komórki dendrytyczne jako pierwsze wchodzą w interakcję z wirusem HIV. Transportują wirusa do regionalnych węzłów chłonnych, gdzie infekuje on limfocyty T CD4+ poprzez interakcję komórek dendrytycznych z limfocytami T podczas prezentacji antygenów.
Przyjęcie wirusa HIV następuje w wyniku wzajemnego rozpoznania trimeru białka gp120 wirusa i glikoproteiny błonowej CD4 komórki gospodarza. Regiony odpowiedzialne za ich oddziaływanie zlokalizowane są na obu cząsteczkach. Na cząsteczce gp120 wskazany region znajduje się w jej części C-końcowej (reszty 420–469), dodatkowo znajdują się jeszcze 3 regiony ważne dla utworzenia miejsca interakcji z CD4 oraz region (254–274) odpowiedzialny za wnikanie wirusa do komórki po związaniu się z błoną CD4. Na cząsteczce CD4 miejsce wiązania gp120 znajduje się w N-końcowej domenie V (D1) i obejmuje sekwencje reszt 31–57 i 81–94.
Ponieważ cząsteczka CD4 służy jako receptor dla HIV, zakres komórek docelowych tego wirusa zależy od jego ekspresji (Tabela 4.20). Naturalnie jego głównymi celami są limfocyty T CD4+, a także niedojrzałe tymocyty wykazujące ekspresję obu koreceptorów (CD4 i CD8). Komórki dendrytyczne i makrofagi wykazujące słabą ekspresję CD4 na błonie są również skutecznie zakażane wirusem i służą jako jego aktywni producenci (replikacja wirusa HIV w komórkach dendrytycznych jest jeszcze większa niż w limfocytach T). Do celów HIV zaliczają się także inne komórki zawierające co najmniej małe ilości CD4 na powierzchni – eozynofile, megakariocyty, komórki śródbłonka, niektóre komórki nabłonkowe (nabłonek grasicy, komórki M jelit) i komórki nerwowe(neurony, komórki mikrogleju, astrocyty, oligodendrocyty), plemniki, komórki kosmówki omoczniowej, mięśnie prążkowane.
680 Rozdział 4. Immunitet w ochronie i niszczeniu ciała...
Tabela 4.20. Stan parametrów immunologicznych w zespole nabytego niedoboru odporności
Wskaźnik | Przedkliniczne | Etap kliniczny |
manifestacje |
||
Liczba limfocytów | ||
Normalny lub zmniejszony | Mniej niż 200 komórek na |
|
1 µl krwi |
||
Normalny lub zwiększony | Normalny lub zmniejszony |
|
(może być procent |
||
Stosunek CD4+/CD8+ | ||
Stosunek Th1/Th2 | Normalny lub zmniejszony | |
Działanie cytotoksyczne | Lansowany | |
limfocyty T | ||
Odpowiedź komórek T | Normalny lub zmniejszony | Mocno przygnębiony |
do mitogenów | ||
Normalny lub zmniejszony | ||
Antygenemia | Pojawia się | Nieobecny |
2–8 tygodni | ||
Przeciwciała w krążeniu | Zwykle pojawiają się po | Obecny |
Czynniki rozpuszczalne w | Rozpuszczalne formy łańcucha α IL-2R, CD8, TNFR, |
|
krążenie | β2-mikroglobulina, neopteryna |
|
Funkcja zredukowana |
||
Tkanki limfatyczne, zespo- | Wczesny spadek zawartości | Silne tłumienie |
pokryte śluzem | Redukcja limfocytów T CD4+ | Limfocyty T, zwłaszcza podzbiory |
grube skorupy | Populacje CD4+ |
|
Wrodzona odporność | Normalny lub przygnębiony | Przygnębiony |
Dodatkowymi cząsteczkami niezbędnymi do wniknięcia wirusa HIV do komórek są jego koreceptory - 2 receptory chemokin: CXCR4 (receptor dla chemokin CXCL12) i CCR5 (receptor dla chemokin CCL4 i CCL5). W mniejszym stopniu koreceptor jest nieodłącznie związany z kilkunastu receptorami chemokin. CXCR4 służy jako koreceptor dla hodowanych na nim szczepów HIV-1 Linie komórek T, a CCR5 dotyczy szczepów hodowanych na liniach makrofagów (jest obecny na makrofagach, komórkach dendrytycznych, a także na limfocytach T CD4+). Obydwa te receptory są klasyfikowane jako rodopsynopodobne i przekazują sygnał do komórki poprzez powiązane z nimi białko G (patrz sekcja 4.1.1.2). Obydwa chemoreceptory oddziałują na siebie
Z białko gp120; miejsce wiązania tych receptorów otwiera się w cząsteczce gp120 po interakcji z CD4 (ryc. 4.48). Różne izolaty wirusa HIV różnią się pod względem selektywności w stosunku do niektórych koreceptorów. Wspomagająca rola w recepcji HIV-2 odgrywają cząsteczki adhezyjne, w szczególności LFA-1. Kiedy komórki dendrytyczne są zakażone w interakcji
Z Zaangażowany receptor lektyny HIV ZNAK DC.
4.7. Niedobory odporności | |
Regiony hiperzmienne gp120
Ryż. 4,48. Schemat interakcji wirusa z komórką docelową podczas jej infekcji. Zilustrowano jedną z opcji interakcji cząsteczek receptora komórek T i cząsteczek HIV-1, zapewniając przenikanie wirusa do komórki
Koreceptory odgrywają ważną rolę w fuzji otoczki wirusa z błoną komórkową. Po stronie wirusa, białko gp41 odgrywa główną rolę w fuzji. Po fazach fuzji (fuzji) i „rozbierania” wirusa tworzy się odwrotny kompleks, który zapewnia odwrotną transkrypcję z utworzeniem dwuniciowego prowirusowego DNA.
Za pomocą wirusowej integrazy enzymatycznej cDNA integruje się z DNA komórki, tworząc prowirus. Osobliwością integracji genów HIV z genomem komórkowym jest to, że nie wymaga ona podziału komórki. W wyniku integracji powstaje utajona infekcja, w której zazwyczaj biorą udział limfocyty T pamięci, czyli „uśpione” makrofagi, które stanowią rezerwę infekcji.
Replikacja wirusa HIV zachodzi głównie lub wyłącznie w aktywowanych komórkach. Po aktywacji limfocytów T CD4+ indukowany jest czynnik transkrypcyjny NF-KB, który wiąże się z promotorami zarówno komórkowego, jak i wirusowego DNA. Komórkowa polimeraza RNA transkrybuje wirusowe RNA. Geny tat i rev ulegają transkrypcji wcześniej niż inne, których produkty biorą udział w replikacji wirusa. Tat to białko oddziałujące z długimi sekwencjami końcowymi (LTR), co gwałtownie zwiększa tempo transkrypcji wirusa. Rev jest białkiem, które promuje wyjście wirusowych transkryptów mRNA, zarówno złożonych, jak i nieskładanych, z jądra. Wirusowy mRNA uwolniony z jądra służy jako matryca do syntezy białek strukturalnych i regulatorowych. Białka strukturalne gag, env, pol tworzą cząsteczkę wirusa, która wyrasta z komórki.
Stymulacja limfocytów mitogenami nasila replikację wirusa HIV i jego działanie cytopatogenne. Mogą temu sprzyjać czynniki endogenne towarzyszące aktywacji komórek, indukowane w aktywowanych limfocytach i makrofagach (wspomniano już o NF-κB). Cytokiny, zwłaszcza TNFα i IL-6, również mogą być takimi czynnikami. Pierwszy aktywuje transkrypcję genów HIV, drugi stymuluje ekspresję wirusa HIV w komórkach gospodarza. Podobny efekt mają czynniki stymulujące kolonię GM-CSF i G-CSF. IL-1, IL-2, IL-3 i IFNγ mogą działać jako kofaktory aktywacji HIV. Hormony glukokortykoidowe nadnerczy przyczyniają się do realizacji programu genetycznego wirusa HIV. IL-4, IL-7 i IFNα mają przeciwne skutki.
Odpowiedź immunologiczna na antygeny HIV
Ostra infekcja wirusowa charakteryzuje się stosunkowo szybkim tworzeniem się limfocytów T CD4+ i CD8+ specyficznych dla antygenu, które syntetyzują IFNγ. Prowadzi to do szybkiego spadku zawartości wirusa we krwi, ale nie do jego zaniku. Odpowiedź komórkowa na zakażenie wirusem HIV polega na tworzeniu specyficznych dla antygenu komórek pomocniczych T CD4+ i komórek T zabójczych CD8+. Cytotoksyczne limfocyty T CD8+ wykrywane są przez cały przebieg AIDS, z wyjątkiem późnych stadiów, natomiast limfocyty T CD4+ specyficzne dla wirusa wykrywane są jedynie we wczesnych stadiach choroby. Limfocyty T zabójcze CD8+ zabijają zakażone komórki, zanim wirus opuści komórkę, przerywając w ten sposób replikację wirusa. Istnieje wyraźna odwrotna zależność pomiędzy mianem wirusa w osoczu krwi a liczbą specyficznych limfocytów T CD8+. Zwiększona aktywność proliferacyjna limfocytów T specyficznych dla antygenu CD4+ i CD8+ koreluje z wolniejszym postępem choroby. Pacjenci posiadający dużą liczbę limfocytów T zabójczych CD8+ charakteryzują się powolnym postępem choroby. Limfocyty T CD4+ odgrywają również ważną rolę w usuwaniu wirusa: istnieje związek pomiędzy odpowiedzią proliferacyjną limfocytów T CD4+ na antygeny HIV a poziomem wirusa w osoczu. Zauważono, że nasilenie wiremii jest ściślej odwrotnie skorelowane z wytwarzaniem IL-2 niż IFNγ. Podczas przewlekłej infekcji wirusowej efektorowe komórki T są ilościowo zachowane, ale zmieniają się funkcjonalnie. Zdolność limfocytów T CD4+ do syntezy IL-2 zmniejsza się; tworzenie cząsteczek cytotoksycznych przez limfocyty T CD8+ jest osłabione. Aktywność proliferacyjna limfocytów T CD8+ zmniejsza się, co uważa się za wynik zmniejszonej produkcji IL-2 przez komórki pomocnicze CD4+. Osłabienie ochrony przeciwwirusowej ułatwia różnicowanie limfocytów T CD4+ w komórki pomocnicze typu Th2. Nawet spektrum cytokin syntetyzowanych przez cytotoksyczne limfocyty T CD8+ charakteryzuje się przewagą cytokin Th2.
Naturalnym byłoby oczekiwać, że procesy odpornościowe, które choć w osłabionej formie rozwijają się w odpowiedzi na atakującego wirusa, będą mogły przynajmniej mały stopień chronić organizm przed infekcjami. W rzeczywistości, jeśli tak się stanie, będzie to tylko możliwe okres początkowy choroby. Następnie, pomimo obecności antygenowo specyficznych limfocytów T CD4+ i CD8+, następuje intensywna replikacja wirusa. Jest to konsekwencja selekcji wirusów z rozpoznanymi zmianami w epitopach
Stany spowodowane upośledzoną odpornością komórkową (defektem limfocytów T) to ciężkie złożone zespoły niedoboru odporności. U niektórych pacjentów te formy niedoborów odporności mogą być przyczyną rozwoju niezwykle niebezpiecznych chorób (nawet zagrażających życiu), u innych – jedynie drobnych problemów zdrowotnych. Rozważmy bardziej szczegółowo choroby, które rozwijają się, gdy upośledzona jest odporność komórkowa.
Przewlekła kandydoza skóry i błon śluzowych
Kandydoza (pleśniawka) rozwija się, gdy skóra i błony śluzowe ulegają uszkodzeniu w wyniku infekcji grzybiczej. W rzadkich przypadkach infekcja może rozprzestrzenić się na narządy wewnętrzne.Predyspozycja do rozwoju kandydozy występuje w przypadku selektywnego niedoboru limfocytów T. Leczenie kandydozy wymaga stosowania specjalnego leki przeciwgrzybicze(niektórzy pacjenci muszą przejść terapię podtrzymującą przez całe życie).
Chondodysplazja przynasadowa
Choroba ta jest autosomalnym recesywnym niedoborem odporności. Powszechne w małżeństwach spokrewnionych. Pacjenci cierpiący na chondrodysplazję przynasadową mają cienkie, łamliwe włosy i są bardzo podatni na infekcje wirusowe. W niektórych przypadkach chorobę można wyleczyć poprzez przeszczep szpiku kostnego.Zespół limfoproliferacyjny sprzężony z chromosomem X
Zespół limfoproliferacyjny sprzężony z chromosomem X charakteryzuje się zwiększoną podatnością na wirusa Epsteina-Barra. Wirus Epsteina-Barra może powodować rozwój niebezpiecznych chorób (mononukleoza zakaźna, niedokrwistość aplastyczna, rak węzłów chłonnych, ospa wietrzna, zapalenie naczyń, opryszczka).Warto zaznaczyć, że choroba ta jest dziedziczona wyłącznie przez mężczyzn.
