IMMUNODEFICIENZE

IMMUNOSOPPRESSIONE

• Fisiologica

• Terapeutica

• Congenita

• Acquisita

Rigetto o non rigetto?

• Perché il feto non viene rigettato?• Alcuni possibili meccanismi• Progesterone è immunosoppressivo• L’alfa-fetoprpoteina nel liquido amniotico è immunosoppressiva• Il plasma della madre contiene una proteina immunosoppressiva

(PAPP-A, forse prodotta dall’endometrio)• La decidua e i linfonodi regionali contengono elementi cellulari

soppressori• I macrofagi uterini sono immunosoppressori• L’epitelio dell’endometrio perde gli antigeni MHC di classe I e li

sostituisce con antigeni del trofoblasto (TLX)• Il sinciziotrofoblasto non contiene atigeni MHC né di classe I di classe

II.

Leucociti Monociti

Linfociti

Granulociti

Neutrofili

Eosinofili

Basofili

B

Natural Killer

T

T helper

T citotossici

Valutazione delle componenti umoralidel sistema immunitario

IMMUNODEFICIENZA

• quadro clinico e anatomo-patologico eterogeneo• aumentata suscettibilità alle infezioni• aumentata incidenza di neoplasie• aumentata incidenza di manifestazioni autoimmuni

IMMUNODEFICENZA PRIMITIVAO CONGENITA

(dovuti ad un difetto ereditario)

IMMUNODEFICIENZA SECONDARIAO ACQUISITA

(causati da una noxa esterna)

IMMUNODEFICIENZA PRIMITIVAIMMUNODEFICIENZA PRIMITIVA

IMMUNITA’ NATURALE

• deficit dei fagociti• deficit del complemento

IMMUNITA’ SPECIFICA

(dovuti ad un anomalo sviluppo, funzione effettrice o immunoregolatoria)

• deficit dell’immunità umorale (infezioni ricorrenti da piogeni, aumentata suscettibilità ad alcune infezioni virali e ad alcuni parassiti intestinali)• deficit dell’immunità cellulo-mediata (aumentata suscettibilità alle infezioni da virus, miceti, batteri intra-cellulari e protozoi)• deficit combinati

Le infezioni ricorrenti suggerisconouna diagnosi di immunodeficienza

• Storia di infezioni ricorrenti

• Da batteri piogeni legata prevalentemente a carenze anticorpali del complemento o fagocitarie

• Da virus legata prevalentemente a difetti della risposta mediata dai linfociti T

Da: Immunologia Infezione Immunità (Pier – Lyczak, Wetzler. Ed PICCIN)

Deficienza adesione

leucocitaria

Sindrome di Chediak Higashi

Sindrome da iper IgM legata al sesso

Agammaglobulinemia legata al sesso

Ipogammaclobulinemia comune variabile

Difetti di sottoclassi

Deficienza adesione leucocitaria

Deficit di mieloperossidasi

Malattia grabulomatosa cronica

SCID

Sindrome di Bare

SCID

Disgenesi molecolare

Sindrome di Di

George

Da: Kuby

Da: Immunologia Infezione Immunità (Pier – Lyczak, Wetzler. Ed PICCIN)

SCID

Il difetto di Adenosina DeAminasi (ADA) e Nucleotidi Purinici (PNP) induce l’accumulo di metaboliti purinici tossici per i linfociti

Da:Kuby

Genetic defects associated withimmune deficiency or abnormalities

Downloaded from: StudentConsult (on 12 May 2008 04:48 PM)

© 2005 Elsevier Based on a review by Leonard, Curr Opin Immunol 2000;12:465-467.

Sindromi da immunodeficienza

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Sindromi da immunodeficienza

Sindromi da immunodeficienza

SINDROME DI DI GEORGESINDROME DI DI GEORGE

Patologia, denominata anche ipoplasia timicaipoplasia timica, caratterizzata dall’assenza del timo e delle

paratiroidi; si manifesta subito dopo la nascita ed è causato da un anomalo sviluppo della terza

e quarta tasca faringea. E’ associata ad altre malformazioni. La sua comparsa si associa:

• ad abuso di alcool da parte della madre,

• a traslocazioni che coinvolgono il cromosoma 22,

• ereditarietà di tipo autosomico dominante.

Come conseguenza dell’ipoplasia timica, i linfociti T non maturanolinfociti T non maturano, e non sono presenti in non sono presenti in

periferiaperiferia o lo sono in numero molto ridotto, e, in questo ultimo caso non proliferano in non proliferano in

risposta agli attivatori policlonalirisposta agli attivatori policlonali; oltre ad una disfunzione delle reazioni immuni di tipo

cellulo-mediato può anche essere presente una alterazione della sintesi di immunoglobuline.

Con l’età la funzione T tende a migliorare, probabilmente grazie sia alla presenza di residui

timici che al processo di maturazione dei linfociti T in tessuti extra-timici.

Recentemente, è stato identificato un difetto genetico in un membro della famiglia dei fattori

di trascrizione T-box, TBX1, come causa dei difetti presenti in questa sindrome.

TOPO NUDOTOPO NUDO

Modello animale di immunodeficienza. Un difetto ereditario localizzato in un gene recessivo

localizzato sul cromosoma 11, che interessa le cellule epiteliali cutanee e il pavimento della

terza e quarta tasca faringea. Nei topi omozigoti si manifesta il fenotipo caratterizzato

dall’assenza del pelo e dall’ipoplasia timica. Come per l’uomo, non si verifica la

maturazione dei linfociti T che sono assenti o quasi nei tessuti linfoidi periferici. Non sono

quindi presenti risposte immunitarie cellulo-mediate, quali il rigetto di allotrapianti, la DTH

e la risposta anticorpale verso antigeni proteici timo-dipendenti. I topi nudi sono suscettibili a

molte infezioni ma riescono ad eliminare alcuni batteri-intracellulari, grazie alla presenza di

un numero normale di linfociti natural killer (NK), che, tramite la produzione di IFN-, sono

in grado di attivare le capacità microbicide dei macrofagi.

SCID (Severe Combined Immunodeficiency) SCID (Severe Combined Immunodeficiency)

Questa immunopatologia comprende un gruppo eterogeneo di sindromi cliniche, caratterizzate dalla forte diminuzione o assenza di linfociti T funzionali, associata in vario modo a deficit di altre popolazioni linfocitarie e leucocitarie. E’ la conseguenza di mutazioni che avvengono in geni diversi, ereditate in modo autosomico recessivo o recessivo legato al cromosoma X. Tutti i tipi di microrganismi determinano infezioni nei pazienti, con prevalenza delle infezioni opportunistiche. L’immunodeficienza, in mancanza di un opportuno intervento, porta a morte i pazienti entro il primo anno di vita.• SCID con ipoplasia emopoietica generalizzataSCID con ipoplasia emopoietica generalizzata: forma più grave di SCID, con deficit della serie cellulare linfoide e mieloide per un difetto differenziativo della cellula staminale totipotente (assenza di immunità specifica e naturale).• Agammaglobulinemia di tipo svizzeroAgammaglobulinemia di tipo svizzero: trasmissione ereditaria autosomica recessiva; mancato sviluppo della cellula staminale linfoide.• Sindrome del linfocita nudoSindrome del linfocita nudo: tramissione autosomica recessiva; assenza delle molecole MHC II, dovuta a mutazioni che interessano i geni regolatori dell’espressione delle molecole MHC; incapacità delle APC di presentare l’antigene ai linfociti T CD4, con conseguente deficit delle risposte DTH e delle risposte anticorpali T-dipendenti.• SCID con trasmissione recessiva legata al cromosoma XSCID con trasmissione recessiva legata al cromosoma X: mutazione del gene codificante per la catena comune utilizzata da diversi recettori delle citochine, quali IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 e IL-21.

Figure 11.25 (1) A defect in the common chain gamma of the cytokine receptors IL-2, IL-15, IL-4, IL-7, and IL-9 leads to a SCID, with loss of both T and NK cells. A similar deficiency results from mutation in the janus kinase (Jak3), which

transduces signals from the gamma chain. Note that IL-2 and IL-15 have three chains in their high-affinity receptor, whereas IL-4, IL-7, and IL-9 have only two chains. (2) Absence of the specific IL-7R chain also produces a severe

immunodeficiency, but this primarily affects T cell development.

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© 2005 Elsevier

SCID (Severe Combined Immunodeficiency) SCID (Severe Combined Immunodeficiency)

• SCID con deficit di adenosina deaminasi (ADA)SCID con deficit di adenosina deaminasi (ADA): trasmissione autosomica recessiva; deficit enzimatico di ADA (che converte adenosina e deossiadenosina in inosina e 2-deossinosina) dovuto a mutazione o delezione del relativo gene, seguito da accumulo intracellulare di substrati enzimatici tossici per il linfocita T.• SCID con deficit di purina nucleoside fosforilasi (PNP)SCID con deficit di purina nucleoside fosforilasi (PNP): forma rara con trasmissione autosomica recessiva; mutazione del gene che codifica per PNP, enzima catalizzante la tappa successiva a quella dell’enzima ADA; accumulo di metaboliti tossici nei linfociti T.

Immunodeficienze combinate gravi

TOPO SCIDTOPO SCID

Modello animale di immunodeficienza di tipo SCID. Originatosi da una mutazione spontanea in un ceppo inbred; sono assenti sia i linfociti T che B per un blocco precoce nella maturazione dai precursori midollari. Il difetto consiste in un’alterazione di DNA-PKCS, (DNA-dependent protein kinase), una proteina coinvolta nel processo di riparazione delle rotture del doppio filamento di DNA, tappa finale del processo di riarrangiamento V(D)J necessario per la generazione di recettori specifici per l’antigene dei linfociti T e B. il recettore per l’antigene non viene espresso ed i linfociti in via di maturazione vengono eliminati in vivo.In una piccola percentuale di animali è presente un piccolo numero di linfociti T e B maturi; questo fenotipo, definito “leaky”, è caratterizzato da un repertorio linfocitario limitato.

Un altro tipo di modello animale che presenta un fenotipo simile a quello dei topi SCID, è rappresentato dai topi knockout per il gene RAG-1 o RAG-2 (Recombination-Activating Gene), geni i cui prodotti proteici sono anche essi coinvolti nel processo di riarrangiamento delle sequenze V(D)J.

Difetti di attivazione dei linfociti T

Difetti di sviluppo e attivazione dei linfociti T. Es.: deficienza di molecole di classe II

L’assenza di molecole di classe II nel timo non permette la selezione positiva dei linfociti T CD4+

28

Cellule epitelialidella corticale timica

MHC classe II +

Cellule epitelialidella corticale timica

MHC classe II -

Linfociti T CD4+ Linfociti T CD8+

IN PIU’Assenza di presentazione antigenica

Difetti funzionali e regolatori dei linfociti T

Esempio di patologia in cui un difetto immunitario

caratterizzato da una risposta proliferativa abnorme dei

linfociti T causa immunodeficienza. In tali pazienti è

stata individuata una mutazione del gene SH2D1A,

codificante per SAP (SLAM-associated protein), una

proteina citoplasmatica in grado di legare SLAM

(signalling lymphocytic activation molecule). SLAM è

una proteina transmembrana la cui espressione sulla

superficie dei linfociti aumenta dopo attivazione

cellulare; il legame tra SAP e SLAM media un segnale

inibitorio.

Per ragioni non ancora chiare, mutazioni a carico di

SAP determinano una proliferazione abnorme dei

linfociti T di individui infettati dal virus di Epstein-

Barr, una eliminazione virale inefficace, la comparsa di

linfoma o ipogammaglobulinemia.

SINDROME LINFOPROLIFERATIVA LEGATA AL CROMOSOMA X (XLP)SINDROME LINFOPROLIFERATIVA LEGATA AL CROMOSOMA X (XLP)SH2D1A gene: SLAM-Associated Protein (SAP), Signalling Lymphocytic Activation Molecule (SLAM)

Per l’attivazione dello scambio isotipico delle Igi linfociti B

necessitano di un secondo segnale

31

Sindrome da iper-IgM

Le cellule T adiuvanti stimolano la proliferazione e poi il differenziamento (switch isotipico) delle cellule B

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X X

AGAMMAGLOBULINEMIA DI BRUTON

Malattia caratterizzata dall’assenza di gammaglobuline nel sierodall’assenza di gammaglobuline nel siero; è causata dalla mutazione di

un gene situato sul braccio lungo del cromosoma X che codifica per una tirosin-chinasi (btk)

specificamente espressa dai linfociti durante le fasi di differenziazione dei linfociti B. Gli

individui che presentano tale deficit hanno cellule pre-B con catene cellule pre-B con catene normali normali in cui non si non si

verifica il successivo riarrangiamento delle catene leggereverifica il successivo riarrangiamento delle catene leggere, a causa della mancata

produzione di una btk funzionale. Quindi le cellule pre-B sono presenti in numero normale nel

midollo osseo, mentre i linfociti B sono assenti o fortemente ridotti in circolo e nei tessuti

linfoidi.

Sono colpiti solo gli individui di sesso maschilemaschile, mentre le donne, che sono portatrici sane,

presentano un fenotipo normale.

I neonati sono asintomatici, per la presenza di immunoglobuline di origine materna.

IMMUNODEFICIENZA COMUNE VARIABILE

Questo gruppo di immunodeficit è caratterizzato da un difetto nella produzione anticorpale, ed è ereditato come tratto autosomico.E’ solitamente diagnosticato nella tarda infanzia o nell’adolescenza.I livelli sierici di IgG ed IgAIgG ed IgA sono bassi, mentre circa la metà dei pazienti presenta livelli sierici di IgM normali. Il numero di linfociti B circolanti è normale o ridotto, e queste cellule possono proliferare in risposta alla stimolazione antigenica, ma non riescono a differenziarsi non riescono a differenziarsi in plasmacellulein plasmacellule..Diversamente dai pazienti con agammaglobulinemia legata al sesso, la proliferazione dei linfociti T in risposta ai mitogeni è diminuita nel 40% dei pazienti con immunodeficienza comune variabile. Questi pazienti presentano un’alta incidenza di tumori linfoidi e a carico del tratto gastrointestinale, nonché di malattie autoimmuni.Questa immunodeficienza è stata attribuita a molteplici alterazioni, quali un difetto intrinseco dei linfociti B, o una deficitaria cooperazione da parte delle cellule Tdeficitaria cooperazione da parte delle cellule T. Le cause molecolari sono note solo per un ristretto gruppo di pazienti. Ad esempio, in alcuni di questi sono state riscontrate delezioni del gene codificante ICOS (inducible T-cell costimulator), una delezioni del gene codificante ICOS (inducible T-cell costimulator), una proteina transmembrana espressa selettivamente sulla superficie dei linfociti T attivatiproteina transmembrana espressa selettivamente sulla superficie dei linfociti T attivati. Il legame di ICOS al suo ligando induce un aumento nella proliferazione cellulare T e nella produzione di citochine, specialmente di IL-10, che è stata implicata nel differenziamento dei linfociti B in plasmacellule.

DEFICIT SELETTIVI DI ISOTIPI IG

• deficit selettivo di IgA: forma più comune di deficit selettivo di isotipi di Ig (incidenza di 1:800); deficit primario (modalità di trasmissione autosomica dominante o recessiva) o acquisito (in seguito all’azione di farmaci o ad infezioni contratte durante la vita intra-uterina); caratteristiche cliniche variabili, che vanno dalla normalità all’aumentata incidenza di infezioni dell’apparato respiratorio e gastrointestinale, associate ad una maggiore suscettibilità a malattie autoimmunitarie; patogenesi dovuta ad un blocco della differenziazione terminale dei linfociti B verso plasmacellule secernenti IgA, per ragioni non ancora chiarite (difetto intrinseco dei linfociti B o alterata funzione dei linfociti T helper).

• deficit selettivo delle sottoclassi di IgG: normali livelli totali di IgG totali, ma concentrazioni di una o più sottoclassi ridotte.

• deficit di IgG ed IgA con aumento delle IgM (sindrome da iper-IgM): notevole carenza di IgG, IgA, e IgE sieriche, associata ad un marcato aumento di IgM, per mancato switch mancato switch isotipico della catena pesanteisotipico della catena pesante; linfociti B in circolo, esprimenti IgM di membrana, presenti in numero normale o aumentato; sono stati identificati diversi difetti molecolari responsabili di questa patologia, che nei due terzi dei casi è dovuta a una mutazione a carico del dominio una mutazione a carico del dominio extracellulare del CD40Lextracellulare del CD40L, (espresso sulla superficie dei linfociti T attivati); in altri pazienti è stata individuata la mancata espressione di CD40 sulla superficie dei linfociti B, macrofagi e cellule dendritiche (in entrambi i casi, questi individui presentano anche una maggiore sensibilità verso infezioni opportunistiche).

36

Difetti nei componenti del complemento (suscettibilità a infezioni e accumulo di immunocomplessi)

Deficit del complementoDeficit del complemento

C3

C5C6C7C8C9

C1

C2

C4

38

Difetti delle cellule fagocitarie(persistenza di infezioni batteriche)

DEFICIT DEI FAGOCITIDEFICIT DEI FAGOCITI

• Deficit di adesione dei leucociti di tipo 1 (LAD-1)Deficit di adesione dei leucociti di tipo 1 (LAD-1): patologia autosomica recessiva caratterizzata da infezioni batteriche e fungine ricorrenti, con incapacità a produrre essudato purulento e una normale cicatrizzazione. Patogenesi dovuta a diminuita o assente espressione delle integrine 2 (famiglia di glicoproteine CD18/CD11) causata da una deficitaria sintesi della catena (CD18). In questi pazienti sono alterate la maggior parte delle funzioni leucocitarie mediate da queste molecole di adesione, come:• l’aderenza agli endoteli• l’aggregazione e la chemiotassi dei neutrofili• la fagocitosi• l’attività cititossica mediata da neutrofili, NK e CTL.

• Malattia granulomatosa cronica (MGC)Malattia granulomatosa cronica (MGC): malattia rara, a trasmissione ereditaria (autosomica recessiva o legata al cromosoma X), caratterizzata da gravi e ricorrenti infezioni di batteri e funghi. Il meccanismo patogenetico della MGC risiede nell’assenza del burst respiratorio causata da un difetto di produzione dell’anione superossido, per alterata funzionalità della NADPH ossidasi. Si osserva la formazione di granulomi in seguito al rilascio di microbi vivi da parte dei fagociti e al conseguente richiamo di nuovi fagociti.

Gli strumenti per il monitoraggio

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Valutazione delle componenti cellularidel sistema immunitario

Serum protein electrophoresis.

46

Agammaglobulinemia legata all’X

47 47

Ricerca anticorpi antigene specifici:Enzyme-linked immunoassorbent assay

Conta con emocitometro

Fenotipo di membrana

Laser

FSC (cell size)

SS

C (

gra

nu

lari

ty)

Monocytes

Lymphocytes

GranulocytesFSC

SSC

FSC- forward scatter; SSC- side scatterFSC- forward scatter; SSC- side scatter

GRANULOCYTES

MONOCYTES

LYMPHOCYTES

Antigene A

Antigene B

Anticorpo anti-B

Anticorpo anti-A

Fenotipo di membrana

Laser

Log fluorescence (green)

Log

fluor

esce

nce

(red

)

A+(%)

B+(%)

A+ B+(%)

neg.(%)

FSC

FL1FL2

CD

4

CD8

Fenotipo di membrana

fluorescenzafluorescenza

La conta assoluta dei linfociti T CD4

Lymphocyte subsets by Flow Cytometry

Test funzionali in vitro

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