Imunodeficience - Ústav imunologie

Transkript

Imunodeficience - Ústav imunologie
Imunodeficience
Anna Šedivá
Ústav imunologie FN Motol a UK 2.LF
Evoluce imunity
miliardy let
4.5 3.5 procaryota, bakterie
1.5 eucaryota
0.5 mnohobuněčné organismy
Evoluce imunity
procaryota
restrikční enzymy
bezobratlí
antimikrobiální látky
lectiny, lysozym
fagocytóza
opbratlovci
lymfatické tkáně a orgány
histokompatibilní komplex u
savců
Evoluce imunity, infekce a imunita
An ancient evolutionary origin of genes associated with human
genetic diseases
Tomislav Domazet-Lo and Diethard Tautz
Max-Planck Institut für Evolutionsbiologie
Accepted for publication September 19, 2008
Several thousand genes in the human genome have been linked to a
heritable genetic disease. The majority of these appear to be nonessential genes (i.e. are not embryonically lethal when inactivated) and
one could therefore speculate that they are late additions in the
evolutionary lineage towards humans. Contrary to this expectation, we
find that they are in fact significantly over-represented among the genes
that have emerged during the early evolution of the metazoa. Using a
phylostratigraphic approach, we have studied the evolutionary
emergence of such genes at 19 phylogenetic levels. The majority of
disease genes was already present in the eukaryotic ancestor and the
second largest number has arisen around the time of evolution of
multicellularity. Conversely, genes specific to the mammalian lineage are
highly underrepresented. Hence, genes involved in genetic diseases are
not simply a random subset of all genes in the genome, but are biased
towards ancient genes.
Imunitní systém
TCD4
B
TCD8
plasm.b.
obecné obranné
mechanismy
vrozená imunita
získaná imunita
Imunodeficience
imunodeficience
nádory
-
+
+
alergie
autoimunita
primární
sekundární
vrozené poruchy, způsobené
mutacemi genů pro jednotlivé složky
imunitního systému
poruchy imunity nasedající na
základní onemocnění
Primární imunodeficience
obecná obrana
vrozená imunita
získaná imunita
TCD4
B
TCD8
plasm.b.
nepohyblivost řasinek
deficity fagocytózy
deficity protilátkové
deficity baktericidních
složek
deficity komplementu
deficity buněčné
a kombinované
Primární imunodeficience
základní dělení na deficity
humorální
(asi 70%)
buněčné a kombinované
(asi 20%)
fagocytární
(asi 10%)
deficity komplementu
(méně než 1%)
incidence
1:500-700 (deficit IgA)
1:100 000 (SCID)
Primární imunodeficience
Protilátkové deficience 53.96%
Deficience T buněk
8.86%
Fagocytární deficience 12.73%
Deficience komplementu 2.01%
Další dobře definové ID
17.67%
Syndromy autoimunity a imunodysregulace
1.31%
„Autoinflammatory syndromes“
1.03%
Neklasifikované PIDs
2.42%
poruchy vrozené imunity
Vývoj imunity dítěte
vývoj imunokompetentních buněk je
spojen s hematopoezou, jež začíná
v 1.měsíci embryogenese
protilátky plodu jsou
přeneseny od matky
úloha FcRn
cytokiny
DIFERENCIÁLNÍ DIAGNOSTIKA VROZENÝCH IMUNODEFICITŮ
protilátkové
buněčné a
kombinované
fagocytární
komplementové
častost
výskytu
cca 70%
začátek
příznaků
po 6.měsíci po narození
až do dospěl. až do cca 2 let
po narození
různý
v dětství i dosp.
příznaky
IHCD
IDCD
otitidy
artritidy
omfalitis
adenitidy
pyodermie
otitidy
původci
nemocí
opouzdřené
mikroby
echoviry
20%
neprospívání
IDCD
průjmy
dermatitidy
10%
1%
SLE
DLE
pyogenní inf.
otoky
viry,pneumocysty stafylokoky
Neisserie
plísně
plísně
mykobakterie
enterobakterie
DIFERENCIÁLNÍ DIAGNOSTIKA VROZENÝCH IMUNODEFICITŮ
protilátkové
buněčné a
fagocytární
kombinované
komplementové
reakce na
očkování
enterovirové
vakcíny
všechny živé
vakcíny
BCG
vakcína
nekonstantní
přežívání
do dospělosti
i do dosp.
různé
příčina
smrti
kardiovaskul.
komplikace
echovirové
infekce
m.BrutonXLA
CVID
IgA def.
úmrtí obvykle
v dětství
infekce
tumory
autoimunity
infekce
komplikace
různé
klinické
jednotky
(příklad)
SCID
chronická
hereditární
granulomatóza, angioedém,
LAD syndrom deficity jedn.
složek
Humorální imunodeficience
řada onemocnění
základní jednotky:
T lymfocyt
přechodná hypogamaglobulinémie v dětství
Brutonova agamaglobulinémie
selektivní deficit IgA
deficity podtříd IgG
CVID (běžný variabilní imunodeficit)
hyper IgM syndrom
Wiskott Aldrichův syndrom
T lymfocyt
CD40L
CD40L
CD40
B lymfocyt
Humorální imunodeficience
Brutonova agamaglobulinémie
na X chromozom vázaná agamaglobulinémie
1952 Dr.Bruton
1993 gen, btk, Xq21.3-22
pre B lymfocyt
B lymfocyt
Humorální imunodeficience
Hyper IgM syndrom
forma vázaná na X chromozom
gen, Xq26
CD40L
T lymfocyty
T lymfocyt
CD40L
CD40
autozomálně recesivní
susp. gen 12p13
AID (activation induced cytidinedeaminase)
defekt v somatických hypermutacích
B lymfocyt
Primární protilátkové deficience – vývoj B lymfocytů
Molekuly, jejichž genová mutace je
podkladem imunodeficitu v B lymfocytu
BCR
HLA I.
TAP1,2
BLNK
BTK
CIITA
HLA II.
SLAM
Buněčné a kombinované imunodeficity
řada onemocnění
základní jednotky:
di Georgeův syndrom
SCID
retikulární dysgenese
deficience ADA
deficience gama řetezce interleukinového receptoru, deficit JAK3
PNP deficience
deficience MHC II. třídy
deficience ZAP-70
Omennův syndrom
SCID
porucha adenosin deaminázy deficience ADA, přibližně 25% SCID
SCID T-BSCID T-B+
X vázaný 70%
autosom.reces. 30%
retikulární dysgeneze
deficit RAG2 rekombinázy
deficit γ řetězce receptoru pro
cytokiny IL-2,IL-4, IL-7, IL-9 a IL-15
deficit JAK3 kinázy
SCID
Molekuly, jejichž genová mutace je
podkladem buněčného imunodeficitu
Molekuly, jejichž genová mutace je
podkladem imunodeficitu v T lymfocytu
TCR
ε
CD3
CD4
γ
ζ
cytokine receptor
ZAP-70
p56lck
CD154
CD40L
SLAM
γ
JAK-3
WASP
NFAT
Deficity fagocytózy
řada jednotek
základní onemocnění:
chronická granulomatóza
LAD syndrom 1, 2
deficit myeloperoxidázy
deficit G6PD
Chédiak-Higashi syndrom
neutropenie
Fagocytární imunodeficience
Chronická granulomatóza
neschopnost fagocytů generovat reaktivní kyslíkové radikály
genový defekt jedné či více podjednotek NADPH oxidázy
na X chromozom vázaná forma
defekt v genu pro gp91-phox membránově vázaná část molekuly cytochromu b558
autozomálně recesivní forma
defekt v genech membránových či
cytoplasmatických podjednotek
p47-phox, p67-phox, p22-phox
NADPH oxidáza
membránové a
cytoplasmatické
podjednotky
fagocytující buňka
Fagocytární imunodeficience
LAD syndrom
deficit adhezivních molekul
LAD syndrom I. - deficit
leukocytárních integrinů
CD 18
Deficity komplementu
řada jednotek
základní onemocnění:
deficity časných složek komplementové kaskády
deficity pozdních složek komplementové kaskády
angioneurotický edém
poruchy v alternativní cestě aktivace komplementu
Nové imunodeficience
genetická vnímavost infekcím
Primární imunodeficience - vrozená imunita
nové jednotky v oblasti interakce imunitního systému s infekcí
Rozpoznání mikroorganismů v buňce probíhá
na několika úrovních:
TLR systém na membránách
TLR na intracelulárních membránách
Intracelulární sensory
-NLRs, Nod1, Nod2, Ipaf and NALPs
-Sensory virových infekcí RIG-I a Mda-5
Primární imunodeficience - vrozená imunita
Imunodeficience asociované s herpetickou encefalitidou – TLR3, UNC-93B
Imunodeficience asociované s bakteriálními (pneumokokovými) infekcemi – IRAK4
Anhydrotic epidermal dysplasia s virovými i bakteriálními infekcemi - NEMO
poruchy v produkci interferonů
Nové imunodeficience
mutace vedoucí k vnímavosti na infekce mykobakteriemi
a dalšími intracelulárními patogeny
Deficity v cestách IL 12 (IL 23) – IFN γ
Prenatální diagnostika
RA, předchozí sourozenec
ID se známým genem, možná molekulární diagnostika
humorální
buněčné a kombinované fagocytární
XLA
SCID
hyperIgMsyndrom
WAS
AT
chronická
granulomatosa
Prenatální diagnostika
RA, předchozí sourozenec
ID se známým fenotypem,
prenatální diagnostika možná z fetální krve
humorální
buněčné a kombinované fagocytární
XLA
SCID
LAD
diGeorgeův syndrom
chronická
granulomatosa
Vyšetření u primárních imunodefitů
• anamnéza
• klinické vyšetření
• laboratorní vyšetření
–
–
–
–
–
–
–
–
KO
imunoglobuliny
specifické protilátky
počet, rozložení a funkce lymfocytů
komplement
počet a funkce fagocytárních buněk
genetické vyšetření
další
Vyšetření u primárních imunodefitů
Protilátkové deficity
• Základní testy
– Imunoglobuliny, vakcinační protilátky
• Specifické testy
– Vyšetření fenotypu B lymfocytů, podtřídy IgG, vakcinační
protilátky proti novým očkováním
• Výzkumné testy
– Fenotypizace B panelu, biopsie uzlin či jiné tkáně, odpověď
vůči neoantigenům, in vitro aktivace a buněk a sekrece
protilátek, genetická analýza mutací
Vyšetření u primárních imunodefitů
Buněčné deficity – T lymfocyty
• Základní testy
– Počet lymfocytů, rtg plic (thymus)
• Specifické testy
– Vyšetření fenotypu T lymfocytů, proliferační testy
• Výzkumné testy
– Fenotypizace T panelu, cytotoxické testy, cytokiny a
cytokinové receptory, enzymové testy (ADA,PNP), zobrazení
thymu a funkce, TREC, testy apoptózy,biopsie uzlin či jiné
tkáně, genetická analýza mutací
Vyšetření u primárních imunodefitů
Fagocytární deficience
• Základní testy
– KO, NBT test, IgE
• Specifické testy
– Chemoluminiscence, funkce fagocytů, baktericidní
testy, chemotaxe
• Výzkumné testy
– Vyšetření adhezivních molekul, vyšetření enzymů
(MPO, G6PD, NADPH oxidáza), genetická analýza
mutací
Vyšetření u primárních imunodefitů
Deficity komplementu
• Základní testy
– CH50, C3, C4
• Specifické testy
– Aktivační testy
• Výzkumné testy
– Aktivace alternativní dráhy, funkční testy, genetická
analýza mutací
Terapie primárních imunodeficiencí
Prevence
Genetické poradenství
Novorozenec s PID
Pupečníková krev
Okamžité imunol.vyšetření
Rtg plic
Izolace
CMV neg., ozářené krevní produkty
prevence Pneumocytové infekce
Strava
Očkování
Terapie primárních imunodeficiencí
Antibiotika
Profylaxe Pneumomocystis carinii
Trimetoprim-Cotrimoxazol (2x denně, 3x týdně či jiné režimy)
Kontinuální antibiotická terapie
TMP/SMX denně v poloviční terapeutické dávce
Azitromycin plná dávka 3 dny + 11 denní pauza
Intraconazol u CGD
Profyaktická antibiotika
Stomatologické a chirurgické výkony
Amoxycilin-gentamycin iv.před a 8 a 18 hodin po výkonu nebo po.
různé režimy
Terapie primárních imunodeficiencí
IVIG
substituční léčba imunoglobuliny
intravenosní imunoglobuliny
subkutánní imunogloubliny
indikace
Brutonova agamaglobulinémie
CVID
hyperIgM syndrom
Wiskott-Aldrichův syndrom
fagocytární deficience
další onemocnění
intramuskulární imunoglobuliny
hypo a agamaglobulinémie
Terapie primárních imunodeficiencí
Terapie primárních imunodeficiencí
Enzymová terapie
PEG-ADA
Cytokiny
IFN gama u CGD, u IFN gama deficience spojené s
vnímavostí k mykobakteriím, u hyper IgE syndromu
G-CSF u neutropenie
Anti-TNF terapie u granulomatózních projevů CVID
Terapie primárních imunodeficiencí
Transplantace
Orgánové transplantace
Transplantace thymu a thymové tkáně
Transplantace kostní dřeně
HLA identický dárce
Haploidentický dárce, T deplece
Haploidentická Tx in utero
MUD
Pupečníková krev
Terapie primárních imunodeficiencí
Genová terapie
deficit ADA
X vázaný SCID
(LAD, chronická granulomatosa..)
Genová terapie
a | In patients with severe combined immune deficiency (SCID),
blocked lymphocyte production leads to immune deficiency. Blood
cells are produced by the proliferation and differentiation of
pluripotent haematopoietic stem cells (HSCs) through stages of
lineage-restricted progenitors, the common lymphoid progenitor
(CLP) and the common myeloid progenitor (CMP).These yield
mature blood cells, including B cells (B), T cells (T), natural-killer
cells (NK), granulocytes (Gran), monocytes (Mono), platelets (Plat)
and erythrocytes (RBCs). Inherited mutations of genes that are
needed for the production, survival or function of lymphocytes can
cause severe combined immune deficiency (SCID), with absent or
non-functional B, T and NK cells. b | The block to immune-cell
production that occurs in patients with SCID leads to expansion of
the progenitor-cell pool (CLPs). The number of CD34+
haematopoietic stem and progenitor cells obtained from the bone
marrow of the youngest infant with X-linked SCID was relatively
high for their size. This finding indicates that the pool of progenitor
cells could be expanded in patients with X-linked SCID because of
the absence of the c-chain, which is required for cytokine
signalling and differentiation of CLP. c | Gene correction of
haematopoietic and progenitor cells leads to immune
reconstitution. In gene therapy for X-linked SCID, a retroviral
vector was used to transfer the normal human c cDNA into HSCs
that were isolated from the patient's bone marrow. Expression of c
restores the cytokine response and allows differentiation of CLP to
B, T and NK cells, yielding immune reconstitution. The success in
immune reconstitution in these patients might be due to the large
pool of progenitor cells that were available for transduction, and to
the high level of engraftment of the genetically altered cells, due to
the absence of endogenous mature lymphocytes.
Terapie primárních imunodeficiencí
Imunomodulace
U primárních imunodeficitů se prakticky nepoužívá, velmi
omezený význam bez dokumentovaného efektu
Thymové hormony
Transfer faktor
Isoprinosin
Levamizol
Peptidy a lipidy
Rostlinné extrakty
Imunodeficience
asociované se zvýšeným IgE
patogeneze – různá podle jednotlivých nosologických jednotek
laboratoř vysoké IgE nalézané u primární
ID
Hyper IgE syndrom
Omennův syndrom
Wiskott Aldrich syndrom
CGD
klinika projevy „atopie“ u primární ID
SCID
Hyper IgE syndrom
Omennův syndrom
Wiskott Aldrich syndrom
Hyper IgE syndromy
opakované stafylokokové abscesy, opakované ataky pneumonie
s tvorbou cyst, vysoké hladiny IgE >2000 IU/ml
sporadický a AD: multiorgánové postižení s abnormalitami měkkých tkání, kosterního
systému
AR-HIES: virové infekce, neurologické komplikace, chybí postižení kostry a zubů, nemusí být
plicní cysty
Etiologie: regulační porucha na úrovni T lymfocytů, abnormality chemokinů,?
Terapie: prevence a léčení infekcí, antibiotická a antimykotická
terapie, léčba ekzému, drenáž abscesů, antistafylokoková
profylaxe, interferony, substituce imunoglobulinů, nízké dávky
CyA
Individuální přístup
Hyper IgE syndrom
Minegishi Y, Saito M, Tsuchiya S, Tsuge I, Takada H, Hara T,
Kawamura N, Ariga T, Pasic S, Stojkovic O, Metin A, Karasuyama
Dominant-negative mutations in the DNA-binding domain of STAT3
cause hyper-IgE syndrome. Nature, Aug 2007
Holland SM, Deleo FR, Elloumi HZ, Hsu AP, Uzel G, rodsky N,
Freeman AF, Demidowich A, Davis J, Turner ML, Anderson VL,
Darnell DN, Welch PA, Kuhns DB, Frucht DM, Malech HL, Gallin JI,
Kobayashi SD, Whitney AR, Voyich JM, Musser JM, Woellner C,
Schäffer AA, Puck JM, Grimbacher B.
STAT3 Mutations in the Hyper-IgE Syndrome. NEJM Sep 2007
Omennův syndrom
PID s oligoklonální expanzí T lymfocytů na podkladě mutací v RAG
(recombinase activating gene) nebo Artemis
Infiltrace tkání a orgánů oligoklonálními T lymfocyty
hepatosplenomegalie, lymfadenopatie, erytém, alopecie,
eosinofilie, zvýšené IgE
Terapie: HSCT s vysokým rizikem
porucha regulačních mechanismů
Wiskott Aldrich syndrom
Na X-vázaná imundeficience s trombocytopenií, ekzémem a různým
stupněm postižení protilátkové a buněčné imunity
Mutace ve WAS proteinu
WASP je hlavně exprimován v hematopoetických buňkách a reguluje
reorganizaci cytoskeletu buňky v odpovědi na různé podněty včetně
signalizace přes TCR. WASP je také lokalizován v imunologické synapsi mezi
T lymfocyty a antigen prezentujícími buňkami, NK buňkami a cílovými buňkami.
Terapie:
HSCT, genová terapie?
porucha regulačních mechanismů
Chronická granulomatóza
Primární imunodeficience způsobená defekty v systému NADPH oxidázy.
X – vázaná forma
gp91-phox
Autozomálně recesivní forma
p47-phox, p67-phox, p22-phox
NADPH oxidáza
Zvýšené IgE - ?
fagocyt
Nethertonův syndrom
Trichorrhexis Invaginata
Vzácné AR onemocnění, postižení kůže s dominancí ichtyózy, typické
postižení vlasů – bamboo hair, atopie, potravinové alergie.
Mutace 5q32 – SPINK5 (serine protease inhibitor, Kazal type-5)
LEKTI – inhibitor serinových proteáz
Sekundární imunodeficience
V celosvětovém měřítku sekundárním imunodeficiencím dominuje
onemocnění virem HIV a malnutrice.
inhibitory
reverzní transkripce
reverzní
transkriptáza
Virus HIV
virová RNA
transkripce do
DNA
CD4
inhibitory
proteáz
proteázy
Rozdělení sekundárních imunodeficiencí
poruchy centrálních lymfatických orgánů
kostní dřeň, thymus, slezina
poruchy počtu a funkce periferních leukocytů
sekundární protilátkové deficity
metabolické choroby, malnutrice, hypovitaminózy
ID v souvislosti s léčbou včetně chir. postupů a intenzivní péče
ID navozené infekčními činiteli
ID a nádorová onemocnění
Terapie imunodeficiencí
Imunomodulace
U primárních imunodeficitů se prakticky nepoužívá, velmi
omezený význam bez dokumentovaného efektu
Thymové hormony
Transfer faktor
Isoprinosin
Levamizol
Peptidy a lipidy
Rostlinné extrakty
imunoterapie

Podobné dokumenty

Geneticky podmíněné poruchy imunitního systému

Geneticky podmíněné poruchy imunitního systému c) Hyper IgD syndrom d) Hyper IgM syndrom e) IgA deficit f) IGKC (deficit lehkého řetězce kappa) g) Protilátkový deficit s normálními hladinami imunoglobulinů h) Přechodná hypogamaglobulinemie koje...

Více

Erythema nodosum

Erythema nodosum Přítomnost defektních T lymfocytů vedla ke kožnímu postižení v obou případech. GVHD může být způsobena také lymfocyty přenesenými při případné transfuzi neozářené krve. Proto je nutné podávat všem ...

Více

Kompas_1_pro web2 - Zdravotnické nakladatelství GALÉN

Kompas_1_pro web2 - Zdravotnické nakladatelství GALÉN farmakologie, která poprvé vyšla v roce 2002 a její dotisk o tři roky později. Některé kapitoly jsou v textech zcela nové (např. kapitola věnovaná apoptóze, erektilní dysfunkci, léčivům používaným ...

Více

Condyloma acuminatum – častá příčina vulvodynií

Condyloma acuminatum – častá příčina vulvodynií Daniel Leško, Jiří Špaček Porodnická a gynekologická klinika, FNHK

Více

SFÉRA 12/2014

SFÉRA 12/2014 ukládají špatně svinuté či poškozené bílkoviny beta-amyloid a tau protein. V poškozené formě zanášejí mozek a ničí ho. Tau protein a další bílkovina neurofilamenta tvoří kostru nervové buňky. Pokud...

Více

Cat. No. / Kat. č.: ED7035 FagoFlowEx Kit (100 tests / testů

Cat. No. / Kat. č.: ED7035 FagoFlowEx Kit (100 tests / testů has not been regularly calibrated and maintained appropriately.

Více

Obecná mikrobiologie, imunologie, epidemiologie

Obecná mikrobiologie, imunologie, epidemiologie vláknitého (plísně). Většina hub existuje v přírodě jako saprofyté (živí se zplodinami makroorganismu, nepoškozují jej). U jinak zdravých jedinců se, až na výjimky, jako původci nemocnění příliš ne...

Více