Seminář Imunologie 3.ročník všeobecného lékařství - LF MU  Autoantigen – antigen tělu vlastní  Autoprotilátky – protilátky namířené proti autoantigenům  Autoimunitní reakce – reakce imunitního systému proti autoantigenům  Autoimunitní onemocnění – autoimunitní reakce vedoucí k poškození tkání či orgánů  Autotolerance – mechanismy udržující imunitní reakci vůči vlastním tkáním ve fyziologických mezích  Imunitní reakce namířená pro antigenům vlastního těla (autoantigenům)  Částečně fyziologický děj, který je na různých úrovních regulován, v případě poškození tkání je však podkladem autoimunitního onemocnění  Autoimunitní reakce vedoucí k poškození tkání a orgánů  Celková prevalence v populaci asi 5%  Postihují často lidi v reprodukčním věku, častěji ženy, vedou k velké socio-ekonomické zátěži  Systémové vs. orgánové  K rozvoji autoimunitních chorob nutné prolomení autotolerance  Humorální autoimunitní reakce – tvorba autoprotilátek (převážně třídy IgG, v menší míře rovněž IgM, IgA) ⇨ II. nebo III. typ imunopatologické reakce  Buněčné autoimunitní reakce – tvorba autoreaktivních Tc a Th1 lymfocytů ⇨ indukce zánětlivé odpovědi (IV.typ imunopatologické reakce)  Tvorba autoprotilátek vede k: ◦ Opsonizaci ◦ Aktivaci komplementového systému ◦ Fenoménu ADCC ◦ Tvorbě imunokomplexů (autoantigen – autoprotilátka) ◦ Blokaci/stimulaci receptorů  Tvorba autoreaktivních lymfocytů: ◦ Indukce zánětu ◦ Aktivace makrofágů ◦ Tvorba prozánětlivých cytikonů (chemotaxe, opsonizace, atd.)  Na rozdíl od autoprotilátek jsou autoreaktivní lymfocyty obtížně diagnostikovatelné  Mechanismy udržující imunitní reakci vůči vlastním tkáním (autoimunitní reakci) ve fyziologických mezích  Destrukce nebo inaktivace lymfocytů s BCR nebo TCR, které poznávají a váží epitopy vlastních antigenů  Prolomení autotolerance vede k rozvoji autoimunitního onemocnění  Centrální vs. periferní tolerance  Pro T-lymfocyty probíhá v brzlíku (thymu) negativní selekce, pozitivní selekce  Pro B-lymfocyty probíhá v kostní dřeni negativní selekce  Zásadní role proteinu AIRE (AutoImunitní REgulátor) – mutace příslušného genu vede k rozvoji syndromu APECED (autoimunitní polyendokrinopatie, kandidiáza, ektodermální dysplazie) – rovněž znám jako APS I.typu  Další linie kontroly - pro periferní T-lymfocyty a B- lymfocyty  Anergie - nepřítomnost kostimulačních signálů – autoreaktivní T-lymfocyt přejde do anergie  Suprese - reaktivita lymfocytů je utlumena regulačními T lymfocyty (T-reg) - popsány jsou rovněž regulační B-lymfocyty (B-reg), které vedou k supresi zánětlivé odpovědi  Ignorance - exprese autoantigenů v podprahovém množství ⇨ nevyvolá aktivaci T-lymfocytů  Klonální delece - fyzická eliminace autoreaktivních klonů 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  Faktory vnitřní – genetické ◦ Pro genetické faktory svědčí akumulace v rodinách, vyšší riziko u jednovaječních dvojčat, asociace s HLA antigeny  Faktory vnější – zevní prostředí (infekce, stres, fyzikální vlivy, léky, atd.) ◦ Zpravidla nezbytný spouštěč k rozvoji choroby při dané genetické predispozici  Asociace s HLA antigeny ◦ HLA B27 (Bechtěrevova choroba) ◦ HLA DR2 (Goodpastureův syndrom, SM) ◦ HLA DR3 (Gravesova-Basedowova choroba, SLE, mystenia gravis)  Geny kódující cytokiny ◦ pravděpodobně dochází k dysregulaci poměru Th1/Th2 ◦ polymorfismus genů prozánětlivých (TNF) i protizánětlivých (TGF-, IL-10)  Geny regulující apoptózu a aktivační práh buněk ◦ při poruše procesu apoptózy nedojde k adekvátní regulaci a ukončení imunitní reakce  Asociace s imunodeficity ◦ vyšší incidence autoimunit je sledována u humorálních i buněčných imunodeficiencí (CVID, selektivní IgA deficit, deficience komplementu, …)  FoxP-3 - mutace vedoucí k poruše funkce T-reg a k rovzoji syndromu IPEX (Imunodysregulace, Polyendokrinopatie, Enteropatie, X-vázaná)  AIRE – APECED (Autoimunita, PolyEndokrinopatie, Candidiáza, Ektodermální Dysplázie)  Geny regulující apoptózu (FAS-L, CD95, etc.) – autoimunitní lymfoproliferativní syndrom  Infekce  Léky a jiné chemikálie  Stres  UZ záření  Molekulární mimikry ◦ podobnost některých mikrobiálních antigenů s určitými molekulami organismu vlastními Streptococcus pyogenes A- protein M - antigeny srdečních chlopní Klebsiella – HLA B27 – ankylosující spondylitida  Kryptické antigeny - vizualizace ◦ intracelulární antigeny nebo antigeny z imunologicky privilegovaných míst  Determinant spreading ◦ během lokálního zánětu se odhalují nové autoantigeny a vznikají klony lymfocytů reagujících s mnoha různými autoantigeny (SLE, SM, Crohnova choroba)  Ektopická exprese MHC molekul II. třídy ◦ prezentace peptidů jinak imunitnímu systému nepřístupných  Exprese kostimulačních molekul pod vlivem prozánětlivých cytokinů ◦ stimulace anergických autoreaktivních lymfocytů  Polyklonální aktivace velkého počtu T lymfocytů ◦ polyklonální aktivace velkého množství T lymfocytů (včetně autoreaktivních) a B lymfocytů (včetně tvorby autoprotilátek)  Multifaktoriální etiologie, kombinace vnějších a vnitřních vlivů  Genetická predispozice + zevní spouštěč, jedná se o postupný proces  Různé regulační mechanismy (porucha funkce T-reg)  Narušení rovnováhy imunitních reakcí GENETIKA IMUNITA HORMONY PROSTŘEDÍ VÝŽIVA Kombinace faktorů podmiňujících vznik autoimunitních chorob ORGÁNOVĚ SPECIFICKÉ ORGÁNOVĚ NESPECIFICKÉ (SYSTÉMOVÉ) ORGÁNOVĚ LOKALIZOVANÉ Autoimunitní choroby • Autoimunitní endokrinopatie Hashimotova tyreoiditida Graves-Basedowa choroba Juvenilní diabetes mellitus Addisonova choroba Atrofická gastritida a perniciózní anémie Autoimunitní poruchy reprodukce a syndrom předčasného ovariálního selhání Autoimunitní polyglandulární syndromy (APS) • Autoimunitní neurologická onemocnění Myastenia gravis Periferní demylenizizační neuropatie Roztroušená skleróza Orgánově specifická autoimunitní onemocnění • Autoimunitní cytopenie Autoimunitní hemolytická anémie ITP Neutropenie • Autoimunitní kožní onemocnění Pemphigus Psoriáza (lupénka) • Autoimunitní oční onemocnění Uveitis Orgánově specifická autoimunitní onemocnění • Systémový lupus erythematodes (SLE) • Revmatoidní artritida (RA) • Dermatomyositida/polymyositida • Sjögrenův syndrom • Systémová sklerodermie • Smíšená choroba pojiva Systémová autoimunitní onemocnění • Ulcerózní kolitida • Crohnova choroba • Celiakie • Autoimunitní hepatitidy • Primární biliární cirhóza Orgánově lokalizovaná autoimunitní onemocnění Choroby štítné žlázy: > 3% dospělých žen Revmatoidní artritida: 1% celkové populace, převaha žen Primární Sjögrenův syndrom: 0,6-3% dospělých žen SLE: 0,12% celkové populace, převaha žen Roztroušená skleróza: 0,1% celkové populace, převaha žen Diabetes 1. typu: 0,1% dětí Primární biliární cirhóza: 0,05-0,1% žen středního a staršího věku Myastenia gravis: 0,01% celkové populace, převaha žen Prevalence autoimunitních chorob  Klinický obraz  Nález autoprotilátek  Histologické vyšetření  Další pomocné metody (zobrazovací metody, laboratorní vyšetření, etc.)  Orgánově specifické – namířené proti antigenům určitých tkání (např. antigenům štítné žlázy – tyreoglobulin-TG)  Orgánově nespecifické – namířené většinou proti jaderným strukturám nebo orgánově nespecifickým antigenům (např. antinukleární protilátky (ANA), revmatoidní faktor (RF) )  Patogenetické (často i diagnostické) (ANCA) vs. pouze diagnostické (anti-TG).  Nejvýznamnější orgánově nespeficické autoprotilátky (ANA, RF, anti-ENA, anti-CCP, ANCA) Autoprotilátky proti řadě vlastních struktur se vyskytují i u zdravých osob, zvláště starších, v nízkých titrech poměrně běžně Autoimunitní choroba musí mít klinické příznaky !samotná přítomnost autoprotilátek nikdy nestanoví diagnózu! Patogenetický význam autoprotilátek je různý Autoprotilátky v diagnostice autoimunitních chorob NEPŘÍMÁ IMUNOFLUORESCENCE ELISA IMMUNOBLOTING Laboratorní diagnostika autoimunitních chorob  Autoprotilátky namířené proti orgánově nespecifickým buněčným jaderným antigenům (DNA, RNA, histony, nukleoproteiny)  Diagnostika: nepřímá imunofluorescence  Substrátem pro vyšetření jsou buňky tkáňových linií (např. Hep 2 buňky)  Nespecifické – vyskytují se u řady různých chorob, někdy i u zdravých lidí  Hodnota se vyjadřuje v titru (stupeň ředění vyšetřovaného séra), čím vyšší ředění, tím závažnější nález (např. 1:1280 je závažnější nález než 1:80)  SLE (pozitivní téměř u 100% nemocných), revmatoidní artritida (45%), systémová sklerodermie (až 95%), autoimunitní hepatitidy (až 70%)  Zdraví jedinci (5%), zdraví jedinci nad 60 let (10-20%)  Homogenní typ – antigenem jsou histony, polynukleotidy (např. ds-DNA) ◦ Výskat např. u SLE  Granulární (zrnitý) typ – antigenem jsou ribonukleoproteiny ◦ Výskyt např. u Sjögrenova sy, SLE  Nukleolární (jadérkový) typ – antigenem je např. Scl-70 ◦ Výskyt např. u systémové sklerodermie  Autoprotilátky označujeme jako anti-ENA  Bližší specifikace jaderných antigenů  Do skupiny ENA patří např. antigeny SS-A, SS-B, Sm, U1-RNP, Jo-1 a další  Stanovujeme metodou ELISA  Asociace: ◦ SS-A, SS-B (nazýváno rovněž anti-Ro, anti-LA) – Sjögrenův syndrom ◦ Sm – SLE ◦ Jo-1 – polyomyositida, dermatomyositida  Autoprotilátky proti dvouvláknové DNA  Stanovení metodou ELISA (screening), konfirmace nepřímou imunofluorescencí  Pro imunofluorescenci používáme prvoka Critidia Luciliae (jeho kinetoplast obsahuje čistou DNA)  Výskyt: 60-90% pacientů s SLE (spojenou s aktivitou onemocnění), též u nemocných s autoimunitní hepatitidou.  Imunokomplexy obsahují dsDNA se uplatňují v patogenezi renálního poškození při SLE •ANCA (protilátky proti cytoplazmě neutrofilů) se převážě vyskytují u vaskulitid •Typy: - p-ANCA – perinukleární - antigenem je MPO (myeloperoxidáza) - c-ANCA – cytoplazmatická - antigenem je PR3 (proteináza 3) – typická pro granulomatózu s polyangiitidou (Wegenerovu granulomatózu) c-ANCA  granulomatózní nekrotizující vaskulitida  Přítomnost c-ANCA  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 Granulomatóza s polyangiitidou (Wegenerova granulomatóza)  Autoprotilátka namířená proti konstantní části molekuly IgG  Autoprotilátky jsou převážně třídy IgM, mohou být i ve třídě IgA, IgG  Důležitý pro diagnostiku revmatoidní artritidy (RA), vyskytuje se asi u 80% pacientů ⇨ až 20% pacientů s RA nemá prokázán RF ⇨ seronegativní RA  Nespeficický (podobně jako ANA), vyskytuje se rovněž u Sjogrenova syndromu, SLE, chronických hepatitid, přechodně u infektů, někdy u zdravých osob  Protilátky proti cyklickým citrulinovaným peptidům  Pro revmatoidní artritidu specifičtější než RF (senzitivita 50-75%, specificita nad 90%)  Důsledek apoptózy indukované zánětem v synoviální membráně u RA  Mohou předcházet manifestaci RA  Prognostiky větší závažnost a destruktivní charakter onemocnění • Substituční léčba (např. inzulin u DM1T, hormony štítné žlázy u autoimunitní hypotyreózy) • Imunosupresivní léčba: • Kortikosteroidy (blokáda transkripčních faktorů – potlačení exprese řady genů (cytokiny, fosfolipáza A, atd.) • Imunosupresiva zasahující do metabolismu DNA (cyklofosfamid, azathioprin, methotrexát, mykofenolát) • Imunosupresiva inhibující T-lymfocyty (cyklosporin A, tacrolimus) • Nesteroidní protizánětlivé léky (NSA) – inhibitory cyklooxygenázy • Intravenózní imunoglobuliny (IVIG) • Biologická léčba  Léčba je někdy vysoce účinná, nelze však predikovat u kterého konkrétního pacienta  Vysoké náklady na léčbu  Jednoznačnou indikací je prevence koronárních aneurysmat u Kawasakiho choroby  Možné mechanismy: ◦ Blokáda Fc receptorů na fagocytujících buňkách ◦ Inhibice tvorby protilátek včetně autoprotilátek ◦ Přítomnost anti-idiotypových protilátek ◦ Inhibice aktivace komplementového systému • Anti-TNF (etanercept, infliximab, adalimumab) – RA, psoriáza, psoriatická artritida, IBD, ankylozující spondylitida • Anti-CD20 (rituximab, abatacept) – RA, Wegenerova granulomatóza • Anti-IL-6 (tocilizumab) – RA • Anti-IL-12/23 (ustekinumab) – Crohnova nemoc, psoriáza • Anti-IL-17 – psoriáza • Anti-BLyS (belimumab) – SLE • Anti-alfa4-integrin (natalizumab) – SM • Anti-CD52 (alemtuzumab) – SM  Orgánově nespecifické (systémové choroby pojiva) – systémový lupus, revmatoidní artritida, Sjögrenův syndrom, systémová sklerodermie  Orgánově lokalizované  Orgánově specifické  Multiorgánové autoimunitní onemocnění charakterizované tvorbou autoprotilátek proti různým strukturám buněčného jádra  Podkladem imunopatologická reakce III.typu (ukládání imunokomplexů)  Různorodá klinická manifestace, může postihnout v podstatě jakýkoliv orgán v těle  Prevalence asi 500 pacientů na 100 000 osob  Poměr muži:ženy 1:10  Typický začátek mezi 20 – 40 lety věku  Velmi heterogenní, způsobené ukládáním imunokomplexů a následnou zánětlivou reakcí  Probíhá v atakách a remisích  Nespecifické příznaky (únava, váhový úbytek, nechutenství, febrilie)  Specifické orgánové postižení: klouby (artritida, polyartralgie), kůže (motýlovitý exantém, vitiligo, dermatitis), ledviny (nefritida), plíce (lupusová pneumonie), mozek (migrény, deprese, psychózy), játra (hepatitidy), srdce (perikarditida), cévy (vaskulitidy, Raynaudův ff), antifosfolipidový syndrom, atd.  Autoprotilátky: ◦ ANA (pozitivita téměř u 100% pacientů) ◦ Anti-dsDNA, autoprotilátky proti histonům ◦ Anti-ENA (SS-A, SS-B, Sm, RNP) ◦ Antifosfolipidové protilátky  Pokles CH50, C3, C4 složek komplementu,  Zvýšení hladin imunoglobulinů, cirkulujících imunokomplexů  Zvýšení reaktantů akutní fáze (sedimentace, CRP)  Autoimunitní onemocnění často doprovázející systémové choroby pojiva (např. SLE)  Klinicky charakterizován hyperkoagulačním stavem s recidivujícími venózními event. arteriálními trombózami, recidivujícími aborty  Typické jsou protilátky proti membránovým fosfolipidům (antifosfolipidové protilátky), z nichž nejznámější jsou antikardiolipinové protilátky (ACLA)  Systémové autoimunitní onemocnění primárně postihující kloubní synovii  Prevalence 0,5-1% populace, až 3x častější u žen  Symetrická polyartritida se vznikem kostních erozí, kloubních deformit  Klouby bývají oteklé, zarudlé, typická je ranní ztuhlost, zpočátku typicky drobné klouby HKK a DKK - PIP, MCP, RC, postupně i velké klouby  Mimokloubní postižení (perikarditita, pleuritida, keratokonjunktivitida, osteoporóza, vaskulitida, anémie, amyloidóza, revmatoidní uzly)  Celkové projevy (únava, subfebrilie, váhový úbytek)  Autoprotilátky: ◦ Revmatoidní faktor (RF – IgM, IgA, IgG) ◦ Cyklické citrulinované peptidy (anti-CCP)  Hypergamaglobulinémie  Zvýšené reaktanty akutní fáze (sedimentace, CRP)  Chronické zánětlivé autoimunitní onemocnění charakterizované infiltrací exokrinních tkání lymfocyty a plazmatickými buňkami  Klinický obraz: ◦ Sicca syndrom  xerostomie - sucho v ústech  xerofltamie - nedostatek slz  trávicí poruchy - postižení pankreatu ◦ Systémové projevy  subfebrilie, myalgie, artralgie, neuropatie, vaskulitidy  Autoprotilátky: ◦ ANA ◦ Anti-ENA (SS-A, SS-B) ◦ RF  Hypergamaglobulinémie  Biopsie slinných žláz  Orgánově nespecifické  Orgánově lokalizované – autoimunitní hepatitidy, primární biliární cirhóza, Crohnova choroba, ulcerozní kolitida, celiakie  Orgánově specifické  Chronické záněty jater způsobené autoimunitním procesem  Postihuje převážně mladší ženy  Klinický obraz – různorodý od mírného průběhu přes těžkou hepatitidu s akutním počátkem a výjimečně i fulminantním průběhem až po typickou chronickou hepatitidu s přechodem do cirhózy  AIH 1.typu – autoprotilátky proti hladkému svalstvu (ASMA) a/nebo ANA  AIH 2.typu – anti-LKM (liver kidney microsomal), anti-SLA (soluble liver antigen)  Chronické autoimunitní onemocnění jaterních žlučovodů vedoucí k cholestáze až cirhóze  Začíná typicky ve středním věku, ženy postiženy až 9x častěji  Typický je průkaz antimitochondriálních protilátek (AMA), jedná se o velmi specifický ukazatel  Dále laboratorně prokazujeme hypergamaglobulinémii třídy IgM, hyperbilirubinémii, elevaci obstrukčních enzymů  Orgánově nespecifické  Orgánově lokalizované  Orgánově specifické – Hashimotova tyreoiditida, Diabetes mellitus 1.typu, Graves-Basedewova choroba, Myastenia gravis  Autoimunitní onemocnění štítné žlázy vedoucí k její snížené funkci  Jedná se o nejčastější příčinu hypotyreózy v rozvinutých zemích  Prokazujeme autoprotilátky proti antigenům štítné žlázy: ◦ Tyreoglobulinu (TG) ◦ Tyreoidální peroxidáze (TPO)  Přítomnost autoprotilátek je spíše epifenoménem, patogeneticky se uplatňují spíše autoreaktivní T-lymfocyty  Tyto autoprotilátky se mohou vyskytnout i u jiných onemocnění štítné žlázy event. i u zdravých osob  Autoimunitní destrukce beta buněk pankreatu produkujících inzulin  Klinicky projevy hyperglykémie, prvním projevem však může být až diabetická ketoacidóza  Diagnosticky můžeme využít autoprotilátky proti některým antigenům Langerhansových ostrůvků: ◦ Dekarboxyláza kyseliny glutamové (GAD) ◦ Tyrosin fosfatáza (IA-2)  Protilátky proti buněčným receptorům: ◦ mohou vést ke stimulaci receptoru (např. stimulace TSH receptoru u Graves-Basedewovy choroby) ◦ nebo způsobit blokaci receptoru (např. protilátky proti acetylcholinovému receptoru neuromuskulární ploténky u Myastenie gravis)  Stimulace TSH receptoru autoprotilátkami vedoucí k projevům hypertyreózy  Klinický obraz – struma, tyreotoxikóza (pocení, tachykardie, třes, nervozita, zvýšený metabolismus, průjmy, atd.), exoftalmus (endokrinní orbitopatie)  Autoimunitní onemocnění neuromuskulárního spojení  Vyvoláno přítomností autoprotilátek proti acetylcholinovým receptorům  Autoprotilátky se naváží na postsynaptickou membránu a blokují přenos vzruchu  Klinický obraz – svalová únavnost, diplopie, ptóza, dysfagie, dysartrie, myastenická krize (život ohrožující stav, selhání bulbárního a respiračního svalstva)