praktikum č. 9 AUTOIMUNITNÍ CHOROBY AUTOREAKTIVITA některá ze složek imunitního systému reaguje na struktury organismu vlastní tato reakce nemusí být patologická, může být součástí homeostázy (částečně fyziologický děj, který je na různých úrovních regulován) v případě poškození tkání je však podkladem rozvoje autoimunitního onemocnění AUTOREAKTIVITA na rozvoji autoreaktivity se podílí humorální i buněčná složka imunitního systému humorální autoimunitní reakce tvorba autoprotilátek (většinou IgG) buněčné autoimunitní reakce Tc a Th1-lymfocyty IMUNOLOGICKÁ TOLERANCE destrukce nebo inaktivace lymfocytů s BCR nebo TCR, které poznávají a váží epitopy vlastních antigenů její navození probíhá na úrovni CENTRÁLNÍ TOLERANCE PERIFERNÍ TOLERANCE T lymfocyty thymus negativní selekce (klonální delece) pozitivní selekce B lymfocyty kostní dřeň negativní selekce CENTRÁLNÍ TOLERANCE IMUNOLOGICKÁ TOLERANCE PERIFERNÍ TOLERANCE periferní T lymfocyty a B lymfocyty anergie nepřítomnost kostimulačních signálů suprese reaktivita lymfocytů je utlumena regulačními T lymfocyty ignorance exprese autoantigenů v podprahovém množství klonální delece fyzická eliminace autoreaktivních klonů IMUNOLOGICKÁ TOLERANCE asociace s HLA antigeny HLA B27 (Bechtěrevova choroba) HLA DR2 (Goodpastureův syndrom, SM) HLA DR3 (Gravesova-Basedowova choroba, SLE, mystenia gravis) HLA DR4 (pemphigus, RA) geny kódující cytokiny pravděpodobně dojde 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 ROZVOJ AUTOIMUNITNÍHO ONEMOCNĚNÍ faktory vnitřní asociace s imunodeficity vyšší incidence autoimunit je sledována u humorálních i buněčných imunodeficiencí (selektivní IgA deficit, CVID, deficience komplementu, …) polymorfismy genů kódujících TCR receptor a těžké řetězce imunoglobulinů u některých chorob je možné zjistit určitou genetickou vazbu na určité alelické formy těchto genů ROZVOJ AUTOIMUNITNÍHO ONEMOCNĚNÍ faktory vnitřní 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) ROZVOJ AUTOIMUNITNÍHO ONEMOCNĚNÍ faktory vnější molekulární mimikry podobnost některých mikrobiálních antigenů s určitými molekulami organismu vlastními Streptococcus pyogenes A- protein M - antigeny srdečních chlopní Coxsackie-virus, cytomegalovirus – glutamát-dekarboxyláza v pankreatu Klebsiella – HLA B27 – ankylosující spondylitida Poliovirus – receptor pro acetylcholin –myasthenia gravis kryptické antigeny 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) ROZVOJ AUTOIMUNITNÍHO ONEMOCNĚNÍ faktory vnější 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 nevhodné geny nevhodné prostředí  ROZVOJ AUTOIMUNITNÍHO ONEMOCNĚNÍ PATOGENEZE AUTOIMUNITNÍCH CHOROB AUTOPROTILÁTKY opsonizace aktivace komplementového systému blokace/stimulace receptorů fenomén ADCC komplexy s autoantigeny mohou vytvářet imunokomplexová onemocnění AUTOREAKTIVNÍ T LYMFOCYTY uplatňují se Tc i Th lymfocyty nespecifické mechanismy (chemotaxe leukocytů do místa zánětu) PATOGENEZE AUTOIMUNITNÍCH CHOROB příklady imunologicky privilegovaných tkání oko (přední komora, rohovka, čočka, sítnice), mozek, kůra nadledvin, varlata, vaječníky, prostata, placenta, játra, subkutánní tuková tkáň, vlasové folikuly, nehtové lůžko, chrupavka, tumory, lícní torby křečků • IMUNOLOGICKÉ PRIVILEGIUM výsada některých tkání nepřipustit rozvoj imunitní reakce (na histoinkompatibilní tkáň, na patogenní agens) ORGÁNOVĚ SPECIFICKÁ ORGÁNOVĚ NESPECIFICKÁ (SYSTÉMOVÁ) ORGÁNOVĚ LOKALIZOVANÁ AUTOIMUNITNÍ ONEMOCNĚNÍ autoimunitní endokrinopatie Hashimotova thyreoiditida Graves-Basedowa choroba juvenilní diabetes mellitus Addisonova choroba atrofická gastritida a perniciózní anémie autoimunitní poruchy reprodukce a syndrom předčasného ovariálního selhání autoimunitní polyglandulární syndromy autoimunitní neurologická onemocnění myastenia gravis periferní demylenizizační neuropatie roztroušená skleróza ORGÁNOVĚ SPECIFICKÁ AUTOIMUNITNÍ ONEMOCNĚNÍ autoimunitní cytopenie autoimunitní hemolytická anémie trombocytopénie neutropenie autoimunitní kožní onemocnění pemphigus psoriáza autoimunitní oční onemocnění uveitis ORGÁNOVĚ SPECIFICKÁ AUTOIMUNITNÍ ONEMOCNĚNÍ systémový lupus erythematodes (SLE) revmatoidní artritida (RA) dermatomyositida/polymyositida Sjögrenův syndrom systémová sklerodermie smíšená choroba pojiva některé vaskulitidy sarkoidóza antifosfolipidový syndrom SYSTÉMOVÁ AUTOIMUNITNÍ ONEMOCNĚNÍ ulcerózní kolitida Crohnova choroba celiakie autoimunitní hepatitidy primární biliární cirhóza plicní fibróza ORGÁNOVĚ LOKALIZOVANÁ AUTOIMUNITNÍ ONEMOCNĚNÍ klinický obraz nález autoprotilátek histologický nález DIAGNOSTIKA AUTOIMUNITNÍCH CHOROB 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 jednoznačně diagnózu !!! patogenetický význam autoprotilátek je různý AUTOPROTILÁTKY V DIAGNOSTICE AUTOIMUNITNÍCH CHOROB AUTOPROTILÁTKY fyziologické (přirozené) autoprotilátky koncentrace v séru nízká polyreaktivita (jsou nespecifické) nízká afinita všechny izotypy (IgG, IgA, IgM), ale převažují protilátky třídy IgM výskyt stoupá s věkem patologické autoprotilátky koncentrace v séru vysoká specifické vysoká afinita převažují vysoce specifické protilátky třídy IgG a IgA ELISA NEPŘÍMÁ IMUNOFLUORESCENCE IMMUNOBLOTING LABORATORNÍ DIAGNOSTIKA AUTOIMUNITNÍCH CHOROB ZKRATKY VYSVĚTLENÍ METODA ANA antinukleární protilátky immunoblot, nepřímá IF AMA antimitochondriální protilátky immunoblot, nepřímá IF anti-CCP citrulinované proteiny ELISA RF revmatoidní faktor ELISA anti-SLA autoprotilátky proti solubilním jaterním antigenům ELISA anti-LC1 autoprotilátky proti jaternímu cytozolu 1 ELISA ACLA protilátky proti kardiolipinu ELISA anti-LKM1 autoprotilátky proti mikrozomálním antigenům jater a ledvin ELISA anti-B2GP1 autoprotilátky proti B2-glykoproteinu ELISA U1-RNP autoprotilátky proti proteinu U1-RNP ELISA ANCA (c, p) autoprotilátky proti cytoplasmě neutrofilů nepřímá IF prototyp systémového autoimunitního onemocnění (ukládání imunokomplexů do tkání) multiorgánové autoimunitní onemocnění charakterizované tvorbou autoprotilátek proti různým strukturám buněčného jádra podkladem imunopatologická reakce III. typu (ukládání imunokomplexů) poměr výskytu muži:ženy 1:10 typický začátek mezi 20–40 lety věku různorodá klinická manifestace, může postihnout v podstatě jakýkoliv orgán v těle SYSTÉMOVÝ LUPUS ERYTHEMATODES (SLE) klinická manifestace 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, dermatitida), ledviny (nefritida), plíce (lupusová pneumonie), mozek (migrény, deprese, psychózy), játra (hepatitidy), srdce (perikarditida), cévy (vaskulitidy, Raynaudův ff), antifosfolipidový syndrom, a další SYSTÉMOVÝ LUPUS ERYTHEMATODES (SLE) laboratorní nález autoprotilátky ANA (pozitivita téměř u 100% pacientů) anti-dsDNA, autoprotilátky proti histonům a nukleosomům anti-ENA (SS-A, SS-B, Sm, RNP) antifosfolipidové protilátky pokles CH50, C3, C4 složek komplementu zvýšení hladin imunoglobulinů a cirkulujících imunokomplexů mírné zvýšení reaktantů akutní fáze (sedimentace, CRP) SYSTÉMOVÝ LUPUS ERYTHEMATODES (SLE) systémové autoimunitní onemocnění 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 REVMATOIDNÍ ARTRITIDA (RA) laboratorní nález autoprotilátky revmatoidní faktor (RF IgG, IgA a IgM) protilátky proti cyklickým citrulinovaným peptidům (anti-CCP) další laboratorní ukazatele hypergamaglobulinémie zvýšené reaktanty akutní fáze (sedimentace, CRP) REVMATOIDNÍ ARTRITIDA (RA) orgánově specifické autoimunitní onemocnění chronické zánětlivé onemocnění charakterizované infiltrací tkání lymfocyty a plazmatickými buňkami klinické příznaky sicca syndrom xerostomie → sucho v ústech xerofltamie → nedostatek slz trávicí poruchy → postižení pankreatu systémové projevy subfebrilie, myalgie, arthralgie, neuropatie, orgánové postižení vaskulitidy SJÖGRENŮV SYNDROM laboratorní diagnostika autoprotilátky ANA ENA anti-SS-A anti-SS-B další laboratorní ukazatele nápadně vysoké IgM polyklonální gamapatie IgM biopsie slinných žlázek a sialografie SJÖGRENŮV SYNDROM orgánově specifické autoimunitní onemocnění chronické systémové onemocnění vedoucí k fibróze, ztuhnutí a atrofii kůže a může postihovat i vnitřní orgány klinický obraz Raynaudův fenomén změny na kůži → těstovitá, měkká, dále ztlušťuje a tuhne, stane se napnutou a nepohyblivou (mikrostomie, zvápenatění pojivové tkáně, teleangiektázie) trávicí trakt → dysfágie, snížená střevní peristaltika, malabsorpce postižení dalších orgánů → plíce, ledviny, CNS SYSTÉMOVÁ SKLERODERMIE chronická hepatitida neznámé etiologie s typickými autoimunitními fenomény postihuje převážně mladší ženy klinické nálezy (široká škála od mírného asymptomatického průběhu přes těžkou hepatitidu s akutním počátkem a výjimečně i s fulminantním průběhem až po typickou chronickou hepatitidu s tendencí k přechodu do cirhózy) laboratorní nálezy AIH I. typu → Ab proti hladkému svalstvu (ASMA) AIH II. typu → Ab proti mikrozomálním antigenům jater a ledvin (anti-LKM), Ab proti solubilním jaterním antigenům (anti-SLA) AUTOIMUNITNÍ HEPATITIDA chronické autoimunitní onemocnění jaterních žlučovodů vedoucí k cholestáze až cirhóze začíná typicky ve středním věku ženy postiženy až 9x častěji biochemicky známky intrahepatální cholestázy klinické příznaky ikterus, hepatomegalie, svědění kůže laboratorní nález autoprotilátky proti mitochondriím (AMA) (velmi specifický ukazatel) dále laboratorně prokazujeme hypergamaglobulinémii třídy IgM, hyperbilirubinémii, elevaci obstrukčních enzymů PRIMÁRNÍ BILIÁRNÍ CIRHÓZA deficience vitamínu B12 způsobená chronickou autoimunitní gastritidou (intrinsic factor) klinické příznaky anémie (megaloblastová), neurologické příznaky laboratorní nález protilátky proti parietálním buňkám žaludku (anti-GPC) podporují diagnózu asociace s jinými autoimunitními chorobami PERNICIÓZNÍ ANÉMIE granulomatózní nekrotizující vaskulitida klinické příznaky 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 laboratorní nález c-ANCA (cytoplazmatická) - proteináza 3 GRANULOMATÓZA S POLYANGIITIDOU protilátky proti cytoplazmě granulocytů (ANCA) c-ANCA (cytoplazmatická) - proteináza 3 typické pro granulomatózu s polyangiitidou p-ANCA (perinukleární) - myeloperoxidáza výskyt například u rychle progredující glomerulonefritidy nebo u některých vaskulitid (polyarteritis nodosa a dalších) ANCA AUTOPROTILÁTKY autoimunitní destrukce beta-buněk pankreatu produkujících inzulin klinicky projevy hyperglykémie → prvním projevem však může být až diabetická ketoacidóza autoprotilátky proti některým antigenům Langerhansových ostrůvků: autoprotilátky proti dekarboxyláze kyseliny glutamové (anti-GAD) autoprotilátky proti tyrosin fosfatáze (anti-IA-2) DIABETES MELLITUS I. TYPU (JUVENILNÍ, INZULIN-DEPENDENTNÍ DIABETES) autoimunitní onemocnění štítné žlázy vedoucí k její snížené funkci → jedná se o nejčastější příčinu hypotyreózy v rozvinutých zemích autoprotilátky proti antigenům štítné žlázy autoprotilátky proti thyreoglobulinu (anti-TG) autoprotilátky proti thyreoidální peroxidáze (anti-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 HASHIMOTOVA TYREOIDITIDA orgánově specifické autoimunitní onemocnění Protilátk proti buněčným receptorům mohou vést k: stimulaci receptoru autoprotilátky proti TSH receptoru Graves-Basedowova choroba blokádě receptoru autoprotilátky proti acetylcholinovému receptoru neuromuskulární ploténky myastenia gravis PROTILÁTKY PROTI BUNĚČNÝM RECEPTORŮM autoprotilátky proti receptorům struma zvýšená funkce štítné žlázy exoftalmus hypertyreoidismus příčina stimulace TSH receptoru autoprotilátkami GRAVES-BASEDOWA CHOROBA protilátky proti receptorům autoimunitní onemocnění neuromuskulárního spojení vyvoláno přítomností autoprotilátek proti acetylcholinovým receptorům autoprotilátky se naváží na postsynaptickou membránu a blokují přenos vzruchu MYASTENIA GRAVIS IMUNOTERAPIE AUTOIMUNITNÍCH CHOROB protizánětlivá léčba nesteroidní a steroidní protizánětlivé léky celková imunosuprese glukokortikoidy, cytostatika, intravenózní gamaglobuliny, antilymfocytární séra IMUNOTERAPIE AUTOIMUNITNÍCH CHOROB selektivní imunoterapie monoklonální protilátky nebo blokující antagonisté proti synapsi T-buněk (např. u roztroušené sklerózy) proti cytokinům (např. TNFα u revmatoidní arthritidy) proti receptorům pro cytokiny (TNFα-R u RA) proti receptorům pro chemokiny (CCR5,CXCR3) CTLA 4 (CD 152) útlum aktivovaných lymfocytů T (u psoriázy) regulační cytokiny IFN-β pravděpodobně inhibují IL-12 (u roztroušené sklerózy) IL-10 a IL-4 mění polarizaci TH1 k TH2 (experimentální modely)