IMUNOLOGIE V ZUBNÍM LÉKAŘSTVÍ 6 (2018) Imunologická tolerance. Autoimunitní choroby. Imunologie nemocí parodontu. Prof. J. Lokaj IMUNOLOGIE V ZUBNÍM LÉKAŘSTVÍ Každá moderní teorie specifické imunity musí dávat odpověď nejenom na to, proč organismus reaguje proti cizím antigenům, ale i na to, proč nereaguje proti vlastním antigenům. (M. Hašek, 1976) Paradigmata autoimunity horror autotoxicus k autoimunizaci nedochází (P. Ehrlich, J. Morgenroth, 1900) forbidden clones autoimunitní reakce je důsledkem aktivity abnormálních klonů lymfocytů (F.M. Burnet, 1969) gnothi seauton autoprotilátky a autoreaktivní lymfocyty T jsou součástí normálního imunologického repertoáru (S. Avrameas, 1986) Lymfocyty T i B primárně neodlišují vlastní a cizí   thymus kostní dřeň lymfocyty namířené proti vlastním antigenům jsou odstraněny při „negativní selekci“ apoptózou  centrální tolerance lymfocyty namířené proti vlastním antigenům proniknuvší do periferie jsou utlumeny (anergie, suprese)  periferní tolerance PROLOMENÍ IMUNOLOGICKÉ TOLERANCE   „nevhodné“ geny „nevhodné“ prostředí determinující specifickou zevní i vnitřní reaktivitu na autoantigeny i obecnou vnímavost k autoimunitním reakcím  AUTOIMUNITNÍ CHOROBA IMUNOLOGICKÁ TOLERANCE CENTRÁLNÍ • T lymfocyty • thymus • negativní selekce • B lymfocyty • kostní dřeň • negativní selekce PERIFERNÍ (T- i B-) Anergie k úplné aktivaci lymfocytů chybí druhé, kostimulační signály Suprese reaktivita lymfocytů je tlumena tzv. Treg Destrukce nebo inaktivace lymfocytů s BCR nebo TCR, které poznávají a váží epitopy vlastních antigenů Thymová výchova T-lymfocytů • Pozitivní selekce buněk reagujících s nízkou afinitou s HLA antigeny na povrchu antigen- prezentujích buněk. Probíhá v kortikální oblasti. Zajišťuje přežití jen těch T-lymfocytů, které později rozpoznají komplex antigen-HLA. • Negativní selekce – apoptózou hynou thymocyty reagující s vysokou afinitou s komplexy HLA-autoantigeny. Probíhá zejména v subkortikální oblasti thymu. Zajišťuje odstranění autorektivních klonů. • V průběhu obou procesů hyne více než 90% thymocytů. Periferní imunitní tolerance • Klonální anergie - chybí kostimulační signály • Klonální delece • Klonální ignorance - koncentrace autoantigenu je podprahová, autoantigeny jsou skryty. • Suprese - autoreaktivita potlačena regulačními buňkami. REGULAČNÍ BUŇKY T (Treg) Konstituční, přirozené Treg, nTreg, (CD3+CD4+CD25+ FOXP3) samostatná populace vznikající v tymu, neproliferují při polyklonální stimulaci, tlumí reakce T-, B- NK- a dendritických buněk přímým kontaktem Indukované iTreg (CD3+CD4+, IL-10, TGF-b) vznikají při imunitní reakci, v podstatě jsou subpopulací lymfocytů Th, tlumí buňky Th1, Th2, ale i jiné buňky prostřednictvím cytokinů AUTOIMUNITNÍ CHOROBY • onemocnění, při kterém autoprotilátky nebo autoreaktivní Tlymfocyty vedou k poškození vlastních buněk nebo tkání • postihují 5-7% populace, především ženy Kombinace faktorů podmiňujících vznik autoimunitních chorob GENETIKA IMUNITA HORMONY PROSTŘEDÍ VÝŽIVA IMUNOPATOGENEZE 1) • Molekulární mimikry Streptococcus pyogenes A- protein M -antigeny srdečních chlopní, poškození srdce u revmatické horečky Coxsackie-virus, cytomegalovirus – glutamát-dekarboxyláza v pankreatu, diabetes mellitus 1 Klebsiella – HLA B27 – ankylosující spondylitida, Poliovirus – receptor pro acetylcholin –myasthenia gravis • Sekvestrované antigeny Izolované od imunitního systému (imunologicky privilegovaná místa, např. lumen testikulárních tubulů, rohovka, přední komora oka, mozek - krevně mozková bariéra) • Skryté epitopy antigenních molekul konformační změny IgG po reakci s antigenem – expozice cukerných struktur na Fc-fragmentu IgG – protilátky (RF) • Rozšiřování epitopů (v průběhu patologického procesu) SLE, roztroušená skleróza, Crohnova choroba… Mikroby a autoimunitní choroby Molekulární (antigenní) mimikry: Genetická konservace klíčových molekul v průběhu evoluce zaručuje, že četné významné molekuly infekčních agens a jejich hostitele jsou si velmi podobné, v určitých doménách dokonce identické. Rozšiřování spektra epitopů v průběhu infekčního procesu Vliv střevní mikrobioty Experimentální modely vč. bezmikrobních zvířat: vliv na zánětlivé choroby střeva, ale i na extraintestinální autoimunitní choroby (revmatoidní arthritida, T1 diabetes, roztroušená skleróza, uveitida). Immunity 2015 43, 343-353DOI: (10.1016/j.immuni.2015.07.014) Aktivace autoreaktivních lymfocytů T střevní mikrobiotou provokuje autoimunitní reakci i v imunologicky privilegovaných oblastech. Horai R et al: Immunity 2015; 43(2): 343-353 IMUNOPATOGENEZE 2) Porucha funkce regulačních T-lymfocytů Polyklonální stimulace lymfocytů Aktivace lymfocytů superantigeny Mechanismy poškození tkání u autoimunitních chorob Imunoglobuliny: Komplement-dependentní lýza (hemolytické choroby) Cytotoxicita závislá na protilátkách (u orgánově specifických autoimunitních chorob) Interakce s buněčnými receptory (myasthenia gravis, thyrotoxikóza) Depozice imunokomplexů (SLE) Penetrace do živých buněk (?) Lymfocyty T: CD4+T lymfocyty polarizované jako Th1, Th17,prostřednictvím cytokinů (revmatoidní arthritida, roztroušená skleróza, diabetes I. typu) CD8+T lymfocyty cytotoxické způsobují přímou cytolýzu Zánětlivá reakce: Infiltrace autoimunitních lézí zánětlivými leukocyty Autoinflamace AUTOIMUNITNÍ CHOROBY SYSTÉMOVÉ ORGÁNOVĚ SPECIFICKÉ Řada onemocnění má intermediární charakter s postižením několika orgánů. SYSTÉMOVÉ CHOROBY • Systémový lupus erythematosus (SLE) • Revmatoidní arthritida (RA) • Dermatopolymyositida • Sjögrenova choroba • Systémová sklerodermie • Smíšená choroba pojiva • Antifosfolipidový syndrom • Některé vaskulitidy ORGÁNOVĚ SPECIFICKÉ CHOROBY • Ulcerózní kolitida • Crohnova choroba • Celiakie • Autoimunitní hepatitida (typ I, II, III) • Primární biliární cirhóza • Primární sklerozující cholangiitida • Inzulindependentní DM • Hashimotova thyreotidita • Graves-Basedowova choroba • Adisonova choroba • Atrofická gastritida a perniciózní anémie • Myasthenia gravis • Periferní demyelinizační neuropatie • Roztroušená skleróza • Hemolytická anémie, trombocytopénie, neutropenie • Pemphigus • a další Prevalence autoimunitních chorob (Mackay IR, BMJ 2000; 321: 93-96) Choroby štítné žlázy: > 3% dospělých žen Revmatoidní artritida: 1% celkové populace, převaha žen Primární Sjögrenův syndrom: 0,6-3% dospělých žen Systémový lupus erytematosus: 0,12% celkové populace, převaha žen Roztroušená skleróza: 0,1% celkové populace, převaha žen Diabetes I. typu: 0,1% dětí Primární biliární cirhóza: 0,05-0,1% žen středního a staršího věku Myasthenia gravis: 0,01% celkové populace, převaha žen Autoimunitní choroby: vliv pohlaví (Ahmed SA et al: Am J Pathol 1985, 121:531) choroba ženy / muži . Hashimotova thyreoditis 25 - 50 : 1 Thyreotoxikóza 4 - 8 : 1 Systémový lupus erythematosus 9 : 1 Revmatická arthritida 2 - 4 : 1 Sjögrenův syndrom 9 : 1 Myasthenia gravis 2 : 1 Diabetes mellitus I. Typu 5 : 1 Sexuální dimorfismus Rozdílnost v morfologických, fyziologických, hormonálních, psychických, behaviorálních znacích a vlastnostech mezi mužem a ženou. • Projevuje se sexuální dimorfismus také v imunitním systému? • Jak významné jsou rozdíly v imunologické reaktivitě žen a mužů? Imunopatologie u žen 80% pacientů s autoimunitními chorobami jsou ženy, více než 60% pacientů s asthma bronchiale jsou ženy, na infekci virem influenzy H5N1 umírají ženy 2-6x častěji (Klein S: Endocrinology 2012; 135(6): 2544-2550) Autoimunitní choroby v těhotenství • SLE: častější vzplanutí • Sclerosis multiplex: méně relapsů • Revmatoidní arthritida: během těhotenství remise, po porodu zhoršení • Thyroiditida: po porodu manifestace latentních forem • Autoimunitní hepatitis: v posledních dvou trimestrech zlepšení, po porodu zhoršení • Myasthenia gravis: klinický průběh různý McCombe PA et al: Sexual dimorphism in autoimmune disease Current Molecular Medicine 2009; 9: 1058 -1079 Estrogeny ovlivňují imunologickou kompetenci aktivací receptorů (ER), které jsou přítomny na buňkách T, B, dendritických, NK, makrofázích, neutrofilech. Androgeny, podobně jako estrogeny, ovlivňují imunologickou reaktivitu aktivací receptorů, které jsou přítomny v cytoplasmě i jádru buněk imunitního systému. (Fish EN: The X-files in immunity, Nature Rev Immunology 2008; 8: 737 – 744) Hormonální změny v těhotenství ovlivňují lymfocyty T Klein SL et al: The Lancet Infectious Diseases 2010; 10 (5): 338 – 349 Diagnostika autoimunitních chorob Klinický obraz Nález autoprotilátek Histologický nález Autoprotilátky v diagnostice autoimunitních chorob • Poměrně často se setkáváme se stavem, kdy autoprotilátky protilátky diagnosticky využívané jsou odlišné od autoprotilátek patogenetických. • Přítomnost řady autoprotilátek v nízkých titrech nacházíme poměrně běžně. • Autoimunitní choroba musí mít klinické příznaky, samotná přítomnost autoprotilátek nikdy nestanoví diagnózu! Laboratorní diagnostika autoimunitních chorob • ELISA • NEPŘÍMÁ IMUNOFLUORESCENCE • IMMUNOBLOTING IMUNOFLUORESCENCE: buňky Hep-2 (human epidermoid,larynx) A. E. Moore, L. Sabachewsky, and H. W. Toolan (Cancer Res. 15: 598, 1955) ONEMOCNĚNÍ PROTILÁTKY Ulcerózní kolitida Proti různým cytoplazmatickým antigenům (ANCA) Crohnova choroba Proti mannanům kvasinky Sacharomyces Cerevisie (ASCA) Celiakie Antigeny endomysia (tTG) Autoimunitní hepatitida (typ I, II, III) I ANA a SLA II LKM-1 III jaterní antigeny Primární biliární cirhóza AMA (M2) Primární sklerozující cholangiitida ANCA Inzulindependentní DM ICA protilátka proti Langerhansovým ostrůvkům GAD protilátka proti dekarboxyláze kyseliny glutamové IA2 protilátka proti tyrosinfosfatáze IAA protilátky proti inzulinu Hashimotova thyreotidita Protilátky proti thyreoglobulinu Protilátka proti mikrosómům thyreocytů Grawes-Basedowova choroba Protilátky proti receptoru pro TSH Adisonova choroba Protiltky proti antigenům kůry nadledvin Atrofická gastritida a perniciózní anémie Protilátky proti žaludeční H+K+ ATPáze a vnitřního faktoruzodpovědného za transport vitamínu B12 Myasthenia gravis Protilátky proti acetlcholinovému receptoru Periferní demyelinizační neuropatie Protilátky proti gangliosidům Roztroušená skleróza Hemolytická anémie trombocytopénie neutropenie Protilátky proti membránovým erytrocytárním antigenům Protilátky proti trombocytárním antigenům Protilátky proti membránovým antigenům neutrofilů Protilátky proti basální vrstvě apidermis ZKRATKY VYSVĚTLENÍ METODA ANA antinukleární protilátky Immunoblot, nepřímá IF AMA Antimitochondriální protilátky Immunoblot, nepřímá IF CPP citrulinované proteiny ELISA RF IgG, IgA, IgM revmatoidní faktor ELISA anti-SLA ELISA anti-LC1 liver cytosolic antigen ELISA anti ASGRP asialoglykoproteinový antigen ELISA ACLA IgG, IgA, IgM kardiolipin ELISA ANF nepřímá imunofluorescence anti-LKM1 liver kidney microsom ELISA B2GP1 IgG, IgA, IgM B2 glykoprotein ELISA NUCL nukleosomy ELISA U1-RNP U1-RNP protein ELISA ANCA (c, p) proti cytoplasmě neutrofilů nepřímá imunofluorescence ANCA mozaika při pozitivitě základního testu nepřímá imunofluorescence ENA extrahovatelné nukleární antigeny ELISA EMA antiendomysiální protilátky nepřímá imunofluorescence anti-RET protilátky proti retikulinu nepřímá imunofluorescence anti-dsDNA dvouvláknová DNA ELISA anti-ds DNA při pozitivitě ELISY nepřímá imunofluorescence anti-IA2 protilátka proti pankreatickému antigenu 2 (= tyrosinfosfatáza) ELISA anti-GAD dekarboxyláza kys. glutamové ELISA anti-TTG tkáňová transglutamináza ELISA anti-TG, anti-TPO thyreoglobulin, tyreoidální peroxidáza ELISA SS 5x anti SS A, anti SS B, Scl-70, Sm, Jo-1, histon, RNP-Sm ELISA anti-BMG basální membrána glomerulů ELISA AFL IgG, IgM fosfolipidy – kardiolipin, B2 glykoprotein, fosfatidyl-serin, fosfatidylinositol, fosfatidyl-ethanolamin, fosfatidyl-cholin, fosfatidyl-sfingomyelin ELISA anti-IgA protilátky proti IgA ELISA Hashimotova thyreoiditida Chronická lymfocytární thyreoiditida – hypothyreóza, štítná žláza může být zvětšená Pomalý začátek, málo vyjádřená symptomatologie poruchy paměti a koncentrace, zimomřivost, mravenčení nohou a rukou, svalová slabost. Biochemie: zvýšení TSH, snížení T4 event. i T3. Imunologie: autoprotilátky proti thyreoperoxidáze v 90%+, proti thyreoglobulinu ve 40-70%+ Gravesova-Basedowova choroba Nejčastější manifestace je mezi 30 – 50 rokem, může se vyskytovat i adolescentů a osob nad 70 let, je 5x častější u žen. U mladších typická symptomatologie hyperthyreózy, u starších bývá apatie, adynamie, myopatie. Endokrinní oftalmopatie v 60%. Pretibiální edém ve 4%. Polyglandulární autoimunitní syndrom: vitiligo, atrofická gastritidy, adrenální insuficience, diabetes mellitus I. typu. Průběh je s remisemi a exacerbacemi. Gravesova-Basedowova choroba Imunologie: autoprotilátky proti receptoru pro TSH (TRAK, TSI) – v 80-90% + autoprotilátky proti thyreoidální peroxidáze (anti TPO) – v 60-80% + Biochemie: snížení TSH, zvýšení T3 a T4, v 15% případů isolované zvýšení T3! Struma, oftalmopatie; zvýšení TK, tachykardie, fibrilace síní, zvýšené pocení, vypadávání vlasů, lomivé nehty SJÖGRENŮV SYNDROM Chronické zánětlivé onemocnění charakterizované infiltrací tkání exokrinních žláz lymfocyty a plazmatickými buňkami; postiženy bývají zejména slinné a slzné žlázy sicca syndrom • xerostomie - sucho v ústech • xeroftalmie - nedostatek slz • trávicí poruchy - postižení pankreatu systémové projevy • subfebrilie, myalgie, arthralgie, neuropatie, orgánové postižení vaskulitidy orální manifestace zvýšený výskyt infekcí v ústní dutině (především kandidových) manifestujících se jako pseudomembranosní nebo erytematosní léze, glositida, rýhovaný jazyk, zubní kaz s neobvyklou lokalizací, unilaterální zvětšení příušní žlázy Sjögrenův syndrom Fokální lymfoidní infiltrace malé slinné žlázy diagnostika • Klinický obraz • Laboratoř • ANA • ENA • EMA • Anti SS A • Anti SS B • Nápadně vysoké IgM • Polyklonální gamapatie IgM • Biopsie slinných žlázek a sialografie REVMATOIDNÍ ARTHRITIDA • systémové autoimunitní onemocnění primárně postihující kloubní synovii • dochází k postižení i dalších orgánů • kloubní projevy • bazální a střední klouby rukou - postupně vřetenovitý tvar, postup centripetálně symetrický • bolesti, ztráty síly, ranní ztuhlost rukou • únavnost, subfebrilie, úbytek hmotnosti • mimokloubní projevy • vaskulitida, atrofie kůže a svalů, splenomegalie, osteoporóza, amyloidóza zejména ledvin Laboratorní diagnostika revmatoidní artritidy • Revmatoidní faktor (především IgM a IgG) • Protilátky proti cyklickým citrulinovaným peptidům (anti CCP) • Hypergamaglobulinémie • Vysoká sedimentace, zvýšení CRP Revmatoidní faktor • Infekce: subakut.bakt endokarditida, TBC, lues, lepra, inf.mononukleóza, hepatitida, AIDS, parazit.onem., po očkování • Systémová onemocnění • Sarkoidóza, smíšená kryoglobulinémie, hypergamaglob. purpury, Waldenströmova makroglobulinémie , CLL, tumory • Zdravá populace 4%, nad 60 let: až 20% Revmatoidní artritis Revmatoidní artritis Revmatoidní artritis Patologické změny v kloubech u revmatoidní artritidy Revmatoidní artritida: orální manifestace • Význam orální mikrobioty, zejm. Porphyromonas gingivalis • Postižení temporomandibulárního kloubu (cca u 50% dětí s juvenilní idiopatickou artritidou, u dospělých se projevuje v pozdějších stadiích) • Zvýšená prevalence parodontitidy (popisována zvýšená ztráta zubů a těžší průběh parodontitidy u pacientů s revmatoidní artritidou) • Asi u třetiny pacientů s revmatoidní artritidou se vyvíjí sekundární sicca syndrom SYSTÉMOVÝ LUPUS ERYTHEMATODES • Chronické zánětlivé systémové onemocnění s poruchou regulace imunity • nadměrné ukládání imunokomplexů do tkání • Klinický obraz • klouby a svaly – polyarthralgie, arthritis • Kůže – motýlový exantém, erytémy, urtika, vitiligo, alopecie, ulcerace sliznic • Ledviny – lupus nefritida • Plíce – lupusová pneumonitis • Mozek – migréna, deprese, psychóza • Játra - hepatitidy • Srdce – ztluštění chlopní, myokarditis Systémový lupus erythematodes • Prevalence 1: 4000 • Poměr ženy: muži je 10:1 • Typická začátek mezi 20-40 let • Vysoký výskyt u osob s deficity prvních složek klasické cesty komplementu • Onemocnění probíhá v atakách a remisích • Onemocnění může být vyvoláno řadou léků: fenytoin, karbamazepin, sulfasalazin, chlorpromazin... diagnostika • Klinický obraz • Laboratoř • Autoprotilátky ANA, ds DNA, ENA: imunofluorescence, ELISA, Western-blot • Zvýšené IgG a IgM • Snížení C2, C3, C4, CH 50 • Nízké hodnoty CRP Motýlovitý erytém (butterfly rush) ANA - homogenní typ ANA - granulovaný typ ANA - nukleolární typ Lupus erythematosus: orální manifestace • Léze v ústní dutině patří k nejběžnějším nálezům u pacientů se systémovým i kožním lupusem • Klasické orální léze jsou bělavé plaky s erytémem v centru a keratotickými striemi v periferii; diagnosticky důležitá je biopsie • Rekurentní aftózní stomatitida a orální ulcerace korelují s aktivitou choroby • Pacienti se systémovým režimem imunosupresivní léčby jsou zvýšeně vnímaví k infekcím; virové i houbové infekce v ústní dutině jsou časté WEGENEROVA GRANULOMATÓZA Nekrotizující granulomatózní vaskulitida Klinický obraz: • Celkové příznaky – horečka, úbytek tělesné hmotnosti, anorexie, noční pocení, únava, … • Lokální příznaky • HCD – trvalá bolest v krku, nosní obstrukce, destrukce nosní přepážky, sinusitidy, otitidy • DDC – kašel, dušnost, bolest v krku, hemoptýza • Postižení ledvin - mikroskopická glomerulární erytrocyturie (deformované erytrocyty) s malou či střední proteinurií do 3g/24h, později až pokles renálních funkcí vedoucí až ke selhání ledvin • Postižení dalších orgánů diagnostika • Klinický obraz • Laboratoř • Pozitivní cANCA typu C (reagují s proteinázou 3 – enzym primárních granul neutrofilů) – pozitivita při 60-90% aktivní systémové WG • FW a CRP • anémie • Leukocytóza • Trombocytóza • Hematurie v močovém sedimentu • Biopsie • Granulomatózní nekrotizující vaskulitida malých a středních vén • Fokálně segmentální glomerulonefritida c - ANCA p - ANCA Léčba autoimunitních chorob • Nahrazení funkce postiženého orgánu – substituce inzulinem, hormony štítné žlázy, parenterální aplikace vitaminu B12 • Protizánětlivá léčba - v lehkých případech u chorob asociovaných s výrazným zánětem („kolagenózy“) je možné podávat „klasické“ protizánětlivé léky – nesteroidní antiflogistika, antimalarika, protizánětlivé dávky steroidů. Výrazně účinnější je blokáda prozánětlivých cytokinů monoklonálními protilátkami. • Imunosupresivní léčba – je základem léčby závažných autoimunitních chorob. • Indukce imunitní tolerance – zatím všechny klinické pokusy selhaly. Registrovaná imunosupresiva, mechanismus účinku • Glukokortikoidy: ovlivnění exprese genů • Cyklofosfamid, azathioprin, mykofenolát: ovlivnění metabolismu DNA • Cyklosporin, takrolimus, sirolimus: vazba na imunofiliny • Monoklonální protilátky: rituximab (proti CD20 lymfocytů B), infliximat, adalimumab (proti TNF alfa), anakinra (proti IL-1), brodalumab (ptoti IL-17),natalizumab (proti alfa4 integrinu), ekulizumab (proti C5 složce komplementu) ….. • Intravenosní imunoglobuliny: ovlivnění buněk imunitního systému Imunologie nemocí parodontu Gingivitis chronická marginální gingivitis (zánětlivá reakce na přítomnost plaků) Parodontitis chronická zánětlivá nemoc parodontu (důsledek imbalance mezi imunitními mechanismy, především zánětlivé reaktivity, a přítomností parodontopatických mikroorganismů a jejich toxinů) Imunologie nemocí parodontu Mikroorganismy Porphyromonas gingivalis, Actinobacillus (Aggregatibacter) actinomycetemcomitans Cytokiny IL-1, 6, 18 IL-10, 11 IL-17 Lymfocyty T (převažují u gingivitid) Lymfocyty B a plasmacyty (převažují u parodontitid) Imunologická podstata nemocí parodontu zatím není zcela objasněna, ale o významné (hlavní?) roli imunologických mechanismů se u nich nepochybuje. IMUNOLOGIE V ONKOLOGII Relativní výskyt maligních nádorů (Mak a Saunders, 2008) • „Hematopoetické“ (8-10%) Lymfomy (57%) Leukemie (29%) Plamacytomy (myelomy) (14%) • Ostatní (90-92%) Karcinomy Sarkomy NÁDOROVÉ ANTIGENY Specifické pro tumory (Tumor-specific transplantation antigens: TSTA) • produkty mutovaných genů (nové proteiny, cukry..) • idiotypy myelomů a lymfomů NÁDOROVÉ ANTIGENY Vyskytující se u tumorů (spojené, přidružené) (Tumor-associated transplantation antigens: TATA) CEA – fetální játra, kolorektální karcinom MAGE-3, GAGE-1,2, BAGE – normální testes, melanom AFP – fetální sérum, karcinom jater Her2/neu – různé buňky, mamární karcinom Imunitní systém a maligní nádor Imunologická úprava nádoru (cancer immunoediting): Imunologická ostraha (immunological surveillance) – eliminace maligně transformovaných buněk. Vytvoření rovnováhy mezi imunitním systémem a nádorem, selekce rezistentních mutantů. Únik maligních buněk před imunitními reakcemi. Imunologická eliminace maligních buněk (Dunn GP et al.: Nature Immunology 2002; 3: 991-998) Cancer immunoedition Dunn GV, Bruce AT, Ikeda H, Old LJ, Schreiber RD: Nature Immunology 2002; 3:991-998 Imunitní reakce na nádorové buňky • Akutní zánět DAMP nádoru – prozánětlivé cytokiny, ROI, RNI destrukce nádorových buněk, útlum angiogenese a metastatické schopnosti • Buňky NK • Buňky NKT • T-lymfocyty g/d, a/b • Lymfocyty B Nejdůležitější obranné mechanismy nádorů proti útoku imunitního systému • Antigenní variabilita (ztráta nebo alterace TSTA a TATA) • Zvýšená exprese neklasických MHC I (blok NK- buněk) • Nízká exprese HLA-I antigenů (blokáda CTL) • Exprese FasL - indukce apoptózy Tc buněk • Inhibice funkce dendritických buněk • T-reg inhibice protinádorové reakce T-lymfocytů • Produkce imunosupresivních cytokinů (TGF-b, IL-10) • “Enhancement” efekt protinádorových protilátek Monoklonální gamapatie Důsledek neregulované proliferace jednoho klonu plasmatických buněk tvořících homogenní imunoglobulinové molekuly – „paraprotein“. „Benigní“: MGUS Maligní: myelom (plasmacytom) (tvoří asi 14% všech hematopoetických malignit) Definice monoklonální gamapatie Biochemická definice: přítomnost monoklonálního imunoglobulinu v séru a v moči (M-Ig) Klinická definice: Onemocnění či stav patofyziologicky související s klonální proliferací lymfoidní řady B diferencujících se v plazmocyty projevující se přítomností monoklonálního Ig v séru a patologickými lezemi především ve skeletu Elektroforéza – obraz monoklonálního Ig Imunoelektroforéza (antisérum IgG Kappa) (IgG k) Imunofixace ( IgG l) Lymfomy (tvoří asi 57% všech hematopetických malignit) Solidní nádory vycházející z maligní transformace jednoho lymfocytu. Lokalizovány většinou v lymfatických uzlinách, též ve slezině nebo thymu. Mohou být i v difusních lymfatických tkáních, např. v GALT, pak se nazývají extranodální. Hodgkinský lymfom (HL, cca 12,5%) Non- Hodgkinský lymfom (NHL, cca 44,5%) Hodgkinský lymfom V lymfatické uzlině je několik velkých mnoho- jaderných buněk (buňky Reed-Sternbergovy), které jsou maligně transformované lymfocyty B, zbytek tumorové masy je tvořen tzv. reaktivním infiltrátem z netransformovaných lymfocytů, fibroblastů a jiných buněčných elementů. Postihuje především mladé pacienty (15-35 let), zvl. mužského pohlaví Nehodgkinské lymfomy • Skupina heterogenních nádorů (subtypy z B- i T-buněk). • Nádorová masa je tvořena prakticky výhradně maligními lymfoidními buňkami. • Vyskytuje se především u starších osob (65 let) ale významný počet je i u osob mezi30-40 lety). Burkittův lymfom je vázán na EBV, je u dětí. Leukemie (tvoří asi 29% všech hematopoetických malignit) • „Tekuté nádory“ krve, pocházejí z maligně transformovaných prekursorů hematopoetických prekursorů v kostní dřeni nebo zralých hemato-poetických buněk v krvi. Mohou být lymfoidní, myeloidní, akutní, chronické. • V dětském věku je nejčastější akutní lymfoblastická (75%) a myeloidní (20%) leukemie. • U dospělých se nejčastěji vyskytuje chronická lymfatická leukemie (35%). Imunologická diagnostika nádorů • „Onkomarkery“ • Alfa-feto protein (Ca jater) • CEA (Ca colon) • SPA (Ca prostaty) • Monoklonální imunoglobulin (paraprotein) • Diferenciační antigeny na buňkách malignit lymfatického systému • Průkaz klonality • (Nález senzibilizovaných T-lymfocytů) Imunologická léčba maligního bujení • Imunomodulační cytokiny (IFN-a, IL-2) • Indukce zánětu se stimulací Th1 buněk - BCG vakcína • Léčba monoklonálními protilátkami (anti-CD20, anti-HER2 ….) • GVLR po alogenní transplantaci kostní dřeně • LAK a TIL buňky • Imunizace nádorovým antigenem v dendritických buňkách, imunizace proti onkogenním virům Za výzkum check-pointů imunitní odpovědi a a jejich využití v protinádorové imunoterapii James P. Allison – výzkum CTLA4, příprava ipilimumabu, Tasaku Honjo – objev a výzkum PD-1 CTLA-4 • Exprimován hlavně na povrchu aktivovaných Th buněk. • CTLA-4 je i na lymfocytech Treg, může být důležitý pro jejich funkci. • Obdobně jako kostimulační molekula CD28 se váže na ligandy CD80 and CD86, (B7-1 and B7-2) na buňkách předkládajících antigen (APC) • CTLA-4 se váže na své ligandy, vytrhává je z membrány APC a internalizuje je procesem zvaným transendocytóza, což vede ke snížené schopnosti aktivovat T- lymfocyty. • Ipilimumab – monoklonální protilátka blokující funkci CTLA-4 – je používání ke „stimulaci“ imunitní odpovědi při imunoterapii některých nádorů. • Abatacept – fúzní protein IgG+CTLA-4 – váže se na CD80/86, tím zabraňuje aktivaci T-lymfocytů, používá se jako imunosupresivum. Vazba CTLA-4 na CD80/86 vede k inhibici funkce T-lymfocytů PD-1 (Programmed cell death protein-1) • Exprimován na aktivovaných T-lymfocytech ( též B-lymfocytech, makrofázích) • Vazba na ligandy (PD-L1, PD-L2, , které jsou exprimovány např. na aktivovaných makrofázích, granulocytech, dendritických buňkách) vede k apoptóze antigen-specifických T-lymfocytů. • Jedná se důležitý check-point v regulaci funkce T-lymfocytů • PD-L1 je exprimován na řadě nádorových buněk. • Monoklonální protilátky proti PD-1 (např. nivolumab) jsou využívány v imunoterapii nádorů. Nádorová choroba vede i k imunodeficienci Maligní procesy i protinádorová terapie tlumí aktivitu imunitního systému – příčiny jsou různorodé, zasaženy jsou mechanismy vrozené i získané imunity. Důsledkem je snížení odolnosti vůči infekčním agens. Objektivní posouzení schopnosti imunologické reaktivity pacientů s nádorovou chorobou je žádoucí jak vzhledem k infekčním komplikacím, tak vzhledem k účinku imunoterapie.