Immunodeficienze e malattie

autoimmuni:due mondi

contrapposti?

Chiara Azzari

Dipartimento di PediatriaUniversità di Firenze

Ospedale Pediatrico Universitario A.Meyer Jeffrey Modell Center for Immunodeficiencies

FIRENZE

BG, femmina, anamnesi ndn

Non leucocitosiNon neutrofiliaRx: flogosi interstiziale

Ricovero per polmoniteBP virale

Sfebbrata, dimessa con tosse15 mesi: sonnolenza, febbre,

iporeattiva

Mai cessata la tosseEsami: non leucocitosi, non neutrofilia

11 mesi:

Ricerca su liquor:

Recupero neurologico non rapido (7gg) ma completo

Enterovirus (positivo in PCR)

Durante il ricovero il quadro respiratorio è altalenante, momenti di franco distress respiratorio

Esami immunologiciI livello

Emocromo: GB 6900 Linfociti: 51% Neutrofili: 40% RBC,PLT: OKImmunoglobuline: ndn IgG: 1170 mg/dl IgA: 76 mg/dl IgM: 82 mg/dl

Esami immunologiciII livello

Sottopopolazioni linfocitarie CD3 (T) : 52% (vn: 55-80)

CD4: 14 % (vn: 30-50) CD8: 35% (vn: 14-38)

CD19 (B): 39% (vn: 6-25) CD3-16+56+: 8% (vn: 5-25) (NK)

val.ass= 493/mm3

3519/mm3

Dopo 15 gg: anti MPR

positivi, anti-DT negativianti HBs negativiTroppe cose:

CD4 bassiBP a lenta risoluzioneDifetto di produzione anticorpale

Ulteriori approfondimenti

Valutazione auto-anticorpiAnti-nucleo (ANA)PositivoAnti-DNA PositivoAnti-tiroidei PositivoAnti-MuSK PositivoAnti-ML Positivo

Lavaggio broncoalveolare:

Polmonite da CMV

Immunoglobuline: Normali come numero, alterata produzione di acp specificiacp anti DT assentiacp anti MPRV presentiTroppi autoanticorpi

CD4: Bassi (ma con valore assoluto ancora compatibile con infezione)

Polmonite da CMVTerapia come ad immunodepresso(antibiotico, antimicotico, antivirale + Bactrim)

accertamenti immunologicipiù approfonditi

I linfociti sono capaci di rispondere agli antigeni?

attività linfoproliferativa

Quanti linfociti vengono “sfornati” dal timo?

TREC e linfociti CD31

ASSENTE

ASSENTE

Transitorio(post-infettivo) o congenito?

Cosa sono i TREC?T cell receptor excision circles

V1 V2 V3 V4 J1 J2 J3 J4 …

V D J

VDJ

TREC

Cerchiamo i TREC nel cartoncino dello screening neonatale…….

TREC e linfociti CD31ASSENTE

Confermata immunodeficienza

congenitaTRAPIANTO

Come impariamo a riconoscere il self

dal non self ?

Che cos’è il T cell receptor? (recettore del linfocita T o TCR)

E’ un recettore transmembrana

Sta sulla superficie dei T

Riconosce gli antigeni presentati all’interno dell’HLA

Come si forma il recettore del linfocita T? (T cell-receptor o TCR)

TCR

V1 V2 V3 V4 J1 J2 J3 J4 …

V D J

VDJ

Come possiamo avere recettori per qualunque antigene ?

50 zone Va (Variable)20 zone Vb (Variable)

50 zone Ja (Joint)13 zone Jb (Joint)

100 Da (Diversity)35 Db (Diversity)

V1 V2 V3 V4 J1 J2 J3 J4 …

V D J

Come possiamo avere recettori per qualunque antigene ?

Step 1:Vengono casualmente eliminati segmenti D; Si forma un legame DJ (ad un J casuale)

Step 2:Vengono casualmente eliminati segmenti V e il J non legato;

VDJStep 3:Si forma il VDJ completo

Come possiamo avere recettori per qualunque antigene ? Totocalcio:

3 risultati (1-2-X) per 13 partite porta una possibilità di risultati di 3=1.594.323

13

Nel TCR con 70 V, oltre 100 D, 33 J abbiamo una probabilità di combinazioni di oltre 10(un miliardo)

9

La probabilità che si formi un TCR specifico per un virus (es.CMV) è la stessa che si formi un TCR specifico per un antigene self (es. tiroide)

La formazione del TCR (ricombinazione VDJ) avviene per caso

Dobbiamo quindi eliminare tutti quei linfociti che casualmente hanno un recettore che riconosce il self

Il linfocita T immaturopassa nel al timo

Il timo è la vera scuola dei linfociti TNel timo i linfociti imparano a riconoscere tutti gli antigeni self

Nel timo sono espressi tutti gli antigeni self del nostro organismo.In quella sede il linfocita T può riconoscerliL’espressione degli atg self nel timo è regolata dalla proteina AIRE

Antigeni espressi nel timo

I linfociti immaturi che incontrano un

antigene nel timo sono

indotti all’apoptosi

(morte programmata)

T linfociti

Cellula epiteliale timica

I linfociti residui possono andare incontro a proliferazione

Se il timo funziona bene, la “selezione” alla nascita è già stata fatta

E cosa avviene per gli antigeni che sono confinati nei tessuti?

Un linfocita con TCR specifico per un antigene self incontra l’antigene nel tessuto

Se non sono presenti segnali di infiammazione provenienti dall’immunità innata il legame linfocita-tessuto porta il linfocita all’apoptosilinfocita

in apoptosi1

Tolleranza periferica indotta da linfociti T regolatori2

(alcuni sono CD8,altri CD4 CD25 e Foxp3, altre si differenziano da tipi a funzione suppressor come TR1, Th3,CD8+CD28-, e quelle ristrette per Qa-1 (HLA-E per la specie umana).

Vignali, Nature Immunology,

2008

E cosa avviene al linfocita B (produttore di anticorpi) quando incontra antigeni self nei tessuti?

Come il linfocita T, anche il B viene spinto all’apoptosi

Al contatto con l’antigene self, il linfocita B esprimerà sulla superficie la molecola CXCR5.

Il CXCR5 impedirà per sempre al linfocita di rientrare in un follicolo linfatico, dove avrebbe

potuto produrre autoanticorpi

Cosa riportiamo nella nostra vita di tutti i giorni?

Un esempio di malattia frequente….

Quanto sono rari i difetti congeniti dell’immunità?

Patologia Frequenza per 105

Artrite reumatoide 1000

Diabete tipo I 200

Sclerosi multipla 60

LES 40Immunodeficienzacomune variabile 8

Sclerodermia 1 Helen Chapel, ESID 2008

(=1:12.500)S.del22 (1:6000)

Genitori viventi. La madre ha uveite la zia materna ha tiroiditeIl padre ha m.di Crohn

Anamnesi familiare

SM, Femmina, aa. 10

Storia di Broncopolmonite a lenta risoluzione

Otiti ricorrenti nell’ultimo anno

Niente di notevole fino a 4 anni. Normale numero di infezioni respiratorie vie aeree superiori

Anamnesi patologica remota

A 4 e 5 anni 2 episodi di piastrinopenia diagnosticata come porpora trombocitopenia idiopatica

A 10 anni febbre, dolore toracico. Terapia antibiotica domiciliare per sospetta BP.

Anamnesi patologica prossima

A novembre, cessata la febbre, persiste dolore toracico e tosse produttiva.

Fini rantoli base dxTosse produttiva

Esami (IgG, IgA, IgM)

DH immunologia

Terapia antibiotica: amoxi + clavulanico

DH immunologia

Emocromo:GB: 8.450/mm3

Neutrofili: 68.2 %Linfociti : 24.4 %

IgG: 245 mg/dlImmunoglobuline

IgA: < 6 mg/dlIgM: 21 mg/dl

vn: 650-1400 mg/dl

vn: 70-140 mg/dl

vn: 70-120 mg/dl

Sottopopolazioni linfocitarie

DH immunologia

CD3 : 74 %CD4 : 43 %CD8 : 27 %CD16-56 (NK) : 13 %CD4/8 : 1.6

CD19 : 12 %VN: 55-80VN: 30-50VN: 14-38VN: 5-25VN: 1.3-2.7

VN:6-25

CD40 Ligando: nella norma

La ipo–g-globulinemia e il difetto non numerico ma solo funzionale dei linfociti permette di ipotizzare una

Immunodeficienza comune variabile

Diagnosi

Se ha cominciato ad avere infezioni “da grande”….

Ed anche se la patologia autoimmune è nella famiglia…

Pensiamo ad un difetto immunitario tipo Immunodeficienza comune variabile

Soprattutto se nella sua storia c’è “qualcosa di autoimmune”

Caratteristiche cliniche

Infezioni ricorrenti sinusali e polmonari (soprattutto polmonite batterica)

Anche otiti

Mastoiditi

1

Caratteristiche cliniche

Malattie autoimmuniAnemia emoliticaTrombocitopeniaArtriteMalattie gastrointestinali, (malassorbimento)VitiligineParotidite (o altre salivari)

Le malattie autoimmuni sono più frequenti nei pazienti con CVID e nei loro familiari 20-25% dei CVID alla diagnosi o dopo hanno almeno una manifestazione autoimmune

2

Manifestazioni gastrointestinali nella CVIDSono presenti in oltre il 20% dei pazienti ! !Malassorbimento con

SteatorreaDeficit di vitamina B12 e folatiDeficit di Calcio e ferro

Intolleranza al lattosioDifetto di disaccaridasi Enteropatia proteino-disperdenteAnormalità dell’architettura dei villi

•TumoriLinfoma non Hodgkin (300 volte superiore)Tumori gastroenterici (soprattutto K gastrico)

(50 volte superiore)

MANIFESTAZIONI CLINICHE ASSOCIATE

•Terapia sostitutiva con Ig e.v. o sottocute

TERAPIA

400 mg/Kg/meseScopo: mantenere livelli sierici > 500 mg/dl

•Fisioterapia respiratoria con PEP mask (maschera a pressione espiratoria positiva)Per evitare l’accumulo di secrezioni e non

peggiorare la situazione bronchiectasica

•Terapia antibioticaA cicli?Profilassi continua? (solo dopo Pn. Carinii)Nessuna terapia?

solo al bisogno!

•Vaccini

TERAPIA

Non sono indicati i vaccini viviOK a tutti i vaccini uccisi.Da consigliare in particolare:

anti-influenzale, anti-pneumo e anti-meningo

La presenza di autoimmunità è più frequente in

tutti quelle immunodeficienze

dove il difetto

principale è dei linfociti T

Difetto di linfociti B

Anticorpi molto bassi o assenti

Di solito si manifesta nel primo anno di vitaGravi infezioni

NON autoimmunità

Anticorpi molto bassi o assenti

Di solito si manifesta dopo i 10 anni

Gravi infezioni

Frequente autoimmunità

Difetto di linfociti B(m.di Bruton, X-linked)

Immunodeficienza comune

variabile (B+T)

Cosa riportiamo nella nostra vita di tutti i giorni?

Un esempio di malattia molto frequente….

M.N. 3aa e 5 mm

alla nascita intervento per malformazione cardiaca (tetralogia di Fallot) Infezioni recidivanti delle alte e basse vie respiratorie

Emocromo: nella normaIg frazionate:nella normaesegue studio delle sottopopolazioni linfocitarie

M.N. 3aa e 5 mm

CD3 (T)CD4CD8CD19 (B)CD16-56

4024142631

Sottopopolazioni linfocitarie (%)

(VN=5-25)

(VN=55-80)

(VN=30-50)

(VN=6-25)

Ipotesi diagnostica: sindrome di Di George (22q11 del)

malformazione cardiaca malformzioni scheletriche

Conferma genetica:delezione 22q11.2

ritardo mentale e/o del linguaggioI.D. con ridotti livelli di CD3 e CD4

dismorfismi

ipocalcemia

Facies tipica della sindrome di Di George

IpertelorismoTaglio antimongoloide degli occhiMicrognatia, bocca a carpaOrecchie prominenti con impianto bassoUgula bifida, alterazioni del palato

Facies tipica della sindrome di Di George

Ipertelorismo

Taglioantimongoloid

edegli occhi

Bocca a carpa

Micrognatia

Disturbi neuropsichiatrici nella 22q11delDifetto di attenzione

Emozionalità alterata

Stati d’ansiaDisturbi psicotici transitori (1/2 dei pazienti)

Schizofrenia (doppia dei controlli)

depressione

Anormali comportamenti sociali

Baker KD, Br J Psychiatry 2005; 186, 115-120

Gothelf D, Am J Psychiatry 2007; 164 (4): 663-9

Debbane M, Schizophr Res 2006; 84 (2-3): 187-93

Niklasson L, Genet Med 2001; 3 (1): 79-84

Il rischio di malattie autoimmuni è più elevato nei pazienti con sindrome di Di George

Tison BE, JACI 2011

Il rischio di autoimmunità è più elevato in pazienti con minor numero di cellule CD4 naive

Tison BE, JACI 2011

M.N. 3aa e 5 mm

profilassi antibiotica sulla base del numero dei CD4

Terapia:

Terapia/profilassi per ipocalcemia (calcio + vit.D)

Sostegno scolastico per il ritardo psicomotorio

Terapia chirurgica e farmacologica della cardiopatia

LogopediaFT per difetti scheletriciFT respiratoria (cardiopatia, infezioni polmonari)

Monitoraggio di patologie autoimmuni

Cosa riportiamo nella nostra vita di tutti i giorni?

La lettura degli esami ….

ANA: anticorpi anti nucleo

Presenti in molte malattie autoimmuniNon specifici per una singola malattia

LESSclerodermia

SjogrenMalattia mista del

connettivoPolimiosite/Dermatomiosite

Artrite reumatoide

Cosa sapere degli ANA nella pratica clinica?

Un titolo di ANA <1:160 è normalmente aspecifico

Un titolo ANA elevato richiede solo attesa se asintomatico. Gli ANA possono manifestarsi molto prima che la malattia dia segno di sé

Un’altra informazione: il patternGli ANA si leggono in

immunofluorescenza al microscopio, il microscopista descrive un “pattern”

Un pattern omogeneo è tipico (non

esclusivo) del LES o artrite

reumatoide

Un pattern punteggiato (fine o grossolano) si trova

in LES, Sjogren, MCTD, RA,

scleroderma

Il pattern centromerico è tipico della sindrome CRESTC=calcinosiR=raynaudE=ipomotilità esofageaS=sclerodattiliaT=telangiectasia

Il pattern nucleolare è tipico della sclerodermia e di alcune forme di Raynaud

Quali test fare se troviamo gli ANA positivi?

1)il titolo ANA (quasi tutti i laboratori lo fanno spontaneamente

2)anti DNA a doppia elica (dsDNA)(70% dei LES, occasionalmente in AR o Sjogren)

3) ENA (antigeni nucleari estraibili )

Il titolo ANAdil. 1:2 dil. 1:2 dil. 1:2 dil. 1:2

1:160 1:320 1:640 1:1280 1:2560Il passaggio da una

diluizione a quella immediatamente

adiacente può essere ininfluente

ENA Malattia

U1-RNP Malattia mista del connettivo (100%LES (30-40%)

Sm LES (20-30%), altamente specifico

SSA-Ro Sjogren (60-75%)LES (40-50%)Lupus neonatale (100%)Lupus forme cutanee (100%)

SSB-La Sjogren (10-40%)LES (6-15%)Lupus neonatale (90%)Lupus forme cutanee (25-35%)

Scl-70 Sclerodermia (forma diffusa: 25%)

Jo-1 Polimiosite-dermatomiosite

Cosa riportiamo nella nostra vita di tutti i giorni?

Non smettiamo di pensare alle malattie rare ….

AG, maschio, 4 mesiNato a termine, ndn

ricovero per grave diarrea acquosa, disidratazione,

eczema esteso a volto, tronco ed arti (dermatite?)anemia e piastrinopenia

A 4 mesi:

Trattamento: Supporto per disidratazione

Eczema (simil atopico)

Anemia emolitica

Piastrinopenia

Sospetto di IPEX

ImmunodisregolazionePoliendocrinopatiaEnteropatiaX-linked

Diarrea grave e protratta

IgE elevate

• Malattia genetica autoimmune rara • dovuta a mutazioni del gene FOXP3

• Disregolazione immunologica con poliendocrinopatia autoimmune ed enteropatia, trasmissione legata al

cromosoma X

• Incidenza non chiara, sottostimata • esordio precoce , elevata mortalità

Manifestazioni cliniche principali • Esordio: nascita o prima infanzia (rari casi ad esordio

tardivo), maschi• enteropatia (diarrea intrattabile acquosa o con perdite

ematiche e mucose) fino a malassorbimento e ritardo di crescita (biopsia intestinale : severa atrofia dei villi con infiltrato linfocitario nella sottomucosa e/o nella lamina propria)

• endocrinopatie: DM I ad esordio neonatale, anomalie della tiroide su base autoimmune

• malattie cutanee: eczema (eritrodermia, dermatite psoriasiforme, orticaria, pemfigoide nodulare, alopecia)

Trattamento• Precocemente aggressivo

• Terapia steroidea: d’attacco e associata a immunosoppressore• Terapia immunosoppressiva: spesso multipla ciclosporina o

tacrolimus (iniziale remissione, possibile aumento del rischio delle infezioni)

• Rapamicina (immunosoppressore con meccanismo con vantaggio selettivo sulle Treg favorendone l’espansione e la sopravvivenza)

• Terapia immunosoppressiva e trapianto di cellule staminali ematopoietiche

Un caso clinico….Fabio: 5 anni

Storia recente di polmonite grave

Il PdF richiede esami

GB: nella normaIgG: assentiIgA: assentiIgM: assenti

La presenza di autoimmunità è più frequente in

tutti quelle immunodeficienze

dove il difetto

principale è dei linfociti T

Difetto di linfociti B

Anticorpi molto bassi o assenti

Di solito si manifesta nel primo anno di vitaGravi infezioni

NON autoimmunità

Anticorpi molto bassi o assenti

Di solito si manifesta dopo i 10 anni

Gravi infezioni

Frequente autoimmunità

Difetto di linfociti B(m.di Bruton, X-linked)

Immunodeficienza comune

variabile (B+T)

Esame obiettivo

Psoriasi unguealeAlopecia completa delle sopracciglia

Peso e altezza: 10° centile (in linea col bersaglio genetico)

Sviluppo neuromotorio nella norma

IgG= 90 mg/dl (VN 480 mg/dl)IgA=assentiIgM=assenti

Esami “storici”: IgG < 2 DS già a 12 mesi

L’associazione immunodeficienza ed autoimmunità è tutt’altro che rara

La presenza di autoimmunità è più frequente nelle ID con difetto di linfociti T

La patogenesi dell’associazione sta in un difetto della tolleranza centrale (timo) e periferica (cellule T e B regolatorie)IL sospetto clinico è piùimportante di qualunque esame!

Division of Pediatric ImmunologyUniversity of Florence and A.Meyer Children’s Hospital

Jeffrey Modell Center for Immunodeficiencies

c.azzari @meyer.itc.canessa @meyer.itf.lippi @meyer.it