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NUEVOS TRATAMIENTOS DE LA HEPATITIS AUTOINMUNE: del modelo
animal a la práctica clínica
Fernando Alvarez, M.D.Profesor de Pediatría
Director, Programa de Trasplante hepático
CHU Sainte-JustineUniversidad de Montreal
HEPATITIS AUTOINMUNE
Definición :
« Lesión inflamatoria del hígado, con un curso fluctuante, evolucinando hacia la destrucción
progresiva del parénquima hepático. »
HAI-características
Laboratorio– (↑) ALT– Hiper IgG– Autoanticuerpos– CD4+ Th1– CD8+ Ag-específicos
Clínica Cronicidad Preponderancia femenina Edad
HEPATITIS AUTOINMUNE: INFLUENCIA DE LA EDAD
Histología– Infiltrado linfo-plasmocítico– Hepatitis de interfase– Hepatitis lobular
HAI características
HAI característicasSusceptibilidad
genética MHC Non MHC
PATOGENESIS DE HAI (hipótesis)
Autoreactive cells
?
PATOGENESIS DE HAI (hipótesis)VIRUS?
HEPATITIS AUTOINMUNEInfección - Autoinmunidad
« Ruptura » de tolerancia :
• Rección cruzada (mimetismo molecular)
• Liberación de proteinas secuestradas
• Activación de células T en reposo
• Activación policlonal de linfocitos
MODELO ANIMAL DE LA HAI TIPO 2
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
1 2 3 4 5 6 7 8
months
titer
(1/s
erum
dilu
tion)
Autoantibodies
prCMV-CTLA4-CYP2D6-FTCD
CTLA-4
P450 2D6
FTCD
SV40
pCMV
ALT
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9months
ALT
(U/L
)
Modelo de HAI tipo 2 Presencia de autoanticuerpos anti-LKM1 y anti-LC1 NO transgénico
(Lapierre et al., Hepatology, 2004)
Modelo de Hepatitis Autoinmune« Mimetismo molecular »
– Hepatitis Autoinmune – Ausencia de inflamación anterior – Células T CD8+ - Ag específicas (citotoxicidad)– Respuesta CD4+ Th1 – Autoanticuerpos contra Ags del ratón
HAI-PATOGENESISNaive or activated CD8+ T cells
B, CD4+, and CD8+ cells
Modelo de Hepatitis AutoinmuneActivación periférica
– Activación de células T CD4+ and CD8+, y B autoreactivas, en los nódulos linfáticos es necesario para el desarrollo de una HAI.
– Células T activadas dentro del hígado, no provocan una HAI.
Genes en el locus del CMH y otros locus no en el CMH son responsables de una suceptibilidad a la HAI.
Modelo de HAIInfluencia de la edad
0
1
2
3
4
5
6
7
Femelles de 7semaines
Femelles de 4semaines
Femelles de14 semaines
Males de 7semaines
Scor
e (M
odifi
ed Is
hak)
** 7 week-old females
14 week-old females
4 week-old females
7 week-old males
Ratones vacunados a la septima semana de vida muestran una inflamación mas importante.
Modelo de HAIInfluencia de la edad
Wild typeFemale/male
C57BL/6
Modelo de HAIRol de Tregs
+ pCMV-CYP2D6 =-FTCD
(↑) Tregs inmale mice
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
Spleen PBMC Liver
% o
f CD4
+ CD2
5+ Fox
P3+
Males
Females
HAI en humanos Modelo animalClinica
Preponderancia femenina SíEdad Sí
LaboratorioElevación ALT/AST SíIgG elevada SíAutoanticuerpos (LKM1/LC1) SíPredominancia CD4+ (TH1) SíCçlulas T CD8+ T específicas Sí
HistologíaInfilatrado linfo-plasmocítico SíHepatitis de interface SíHepatitis lobular SíFibrosis ?
Suceptibilidad genéticaGenes CMH SíGenes no-CMH Sí
Comparación del modelo con las características en el hombre
MODELO DE HAI EN EL RATONConclusiones-Patogénesis
• MIMETISMO MOLECULAR.
• IMPORTANTE ACTIVACION DE CELULAS CD4+ AND CD8+ EN LA PERIFERIA DEL HIGADO.
• BAJO NUMERO DE Tregs
• FONDO GENETICO DE SUCEPTIBILIDAD.
• SEXO FEMENINO Y PRE-PUBERTAD.
MECANISMOS POSIBLES
PATOGENESIS DE LA HAI
A)
B)
T reg
Ex vivo expansion
HAI-PATOGENESIS
Hepatology. 2013 Jan;57(1):217-27CXCL9 CXCL10
Increase of chemokines in the Iiver.
Tregs from C57Bl/6 express the cognate receptor.
Tregs en cultivo mantienen la expresión de FoxP3 and CXCR3.
Transferencia de Tregs disminuye la inflamación
PATOGENESIS DE LA HAI
A)
B)
T reg
Auto Ag intranasal
HAI-TRATAMIENTO
ADMINISTRACION INTRA-NASAL DEL AUTO-ANTIGENO
Mock tr
eated
mice
mFTCD trea
ted m
ice0
1
2
3
4
5 **
**p=0.0053, Unpaired t-test
Mod
ified
Isha
k HA
I sco
re
A.
B.
Mock-treated mice Intranasal mFTCD administration
A)
B)
T reg
Anti-CD20
HAI-PATOGENESIS
ANTI-CD20 EXPRESSION
ANTI-CD20 ADMINISTRATIONTRATAMIENTO ANTI-CD20
TRATAMIENTO ANTI-CD20
Tratamiento de la HAI (dos niños)
1 6 11 16 21 26
0
500
1000
1500
2000
30 35 40
Normal Value
Months
IU /
L
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011
0
500
1000
1500
2000
18
Normal Value
ASTALTPrednisoneMMFAZARituximab
Months
IU /
LD´Agostino, A. Costaguta and F. Alvarez. Pediatrics 2013
A)
B)
T reg
Auto Ag
Anti-CD3
Anti-CD3
Anti-CD20
HAI-PATOGENESIS-TRATAMIENTOEx vivo expanded
NUEVOS TRATAMIENTOS DE LA HEPATITIS AUTOINMUNE: del modelo animal a la práctica
clínica
CONCLUSIONES:EL MODELO ANIMAL NOS PERMITE COMPRENDER LA PATOGENESIS DE LA HAI Y DESARROLLAR:
-Nuevas terapias que serán en poco tiempo sujetas a ensayos clínicos.
-Estas terapias serán mas espcíficas y tendrán menos efectos secundarios.
ChemokinesCXCL16 RANTES MIP-αMIP-βIP-10CCL25
ChemokinesCXCL16 RANTES MIP-αMIP-βIP-10CCL25
Chemokines receptorsCCR6 CCR5CXCR3
Chemokines receptorsCCR6 CCR5CXCR3
Adhesion moleculesVap-1ICAM-1VCAM-1E-Selectin
NP
NP
NP
NP
NP
Peripheral lymphocytes
Liver inflammation & Perpetuation
Mechanism of lymphocyte migration & inflammationKathie Beland, Pascal Lapierre, Idriss Djilali-Saiah, Fernando Alvarezwww.plosone.org 1 October 2012 | Volume 7 | Issue 10 | e48192
ANTI-CD20 TREATMENT
Mouse models of autoimmune liver diseaseSex - Age
pCMV-CYP2D6-FTCD Female – 6-7 weeksC57BL/6
Mouse model of autoimmune hepatitisInfluence of age
CD8CD4 B-cell (CD23)
Liver Immunohistochemistry & FACS
The liver infiltrate is composed mainly of CD4+ cells.
The ratio of CD4+/CD8+ cells shifts from 1:1 to 2:1 following the DNA vaccination in C57BL/6.
B cells are also present in the lymphocyte infiltrate .
(Lapierre et al., Hepatology, 200
AUTOIMMUNE HEPATITIS IN CHILDREN Clinical and laboratory criteria contributing to the diagnosis
Female genderAP/AST/set ratio < 1.5Serum globulins (IgG) above normalAutoantibodies (ANA, SMA, LKM1, LC1)Negative hepatitis viral markersNegative drug historyOther autoimmune disordersHistological featuresComplete response to immuno-suppressive therapy
Type 1 autoimmune hepatitis
05
10152025303540
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Age
Nb
case
s
MaleFemale
AUTOIMMUNE HEPATITIS
THE INFLUENCE OF AGE AND SEX
Type 2 Autoimmune hepatitis
02468
10121416
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
Age
Nb
case
s
Male
Female
Almost 90% of type 2 AIH cases are females and more then 80% are diagnosed before the age of 18
Autoimmune Liver DiseasesPathogenesis
Genetic Background Environment
SexAge
CD8CD4 B-cell (CD23)
Liver Immunohistochemistry & FACS
FACS analysis of liver lymphocyte
0
5
10
15
20
25
30
35
40
C57BL/6 (non-responder)
C57BL/6(responder)
normal C57BL/6
% o
f eve
nts
cd4
cd8
B-cell
The liver infiltrate is composed mainly of CD4+ cells.
The ratio of CD4+/CD8+ cells shifts from 1:1 to 2:1 following the DNA vaccination in C57BL/6.
B cells are also present in the lymphocyte infiltrate .
(Lapierre et al., Hepatology, 2004)
Mouse model of autoimmune hepatitisInfluence of age
AUTOIMMUNE HEPATITIS Infection - Autoimmunity
« Break » of tolerance :
• Cross-reactivity (molecular mimicry)
• Release of sequestered proteins
• Activation of resting T cells
• Polyclonal activation of lymphocytes
Methods Groups
H-2bC57BL/6
H-2b129/sv
H-2dBALB/c
MHCMouse Strain
T-cell trapping involves theexpression of specific chemokines and adhesion molecules,
Kathie Beland, Pascal Lapierre, Idriss Djilali-Saiah, Fernando AlvarezPLOS ONE | www.plosone.org 1 October 2012 | Volume 7 | Issue 10 | e48192
FOIE ET SYSTEME IMMUNITAIREHAI MODEL ANIMAL- DIFFERENCES ENTRE SEXES
0.5
1
1.5
2
1 2 3 4 5 6 7 8
Month
7 week-old females4 week-old females14 week-old females7 week-old males
* *
*
Serum ALT levels
(One-way ANOVA, Tukey-Kramer post test, GraphPad InStat 3.00)
Female mice vaccinated at 7 weeks of age show significantly higher ALT levels compared to males or females vaccinated at 4 or 14 weeks of age.
Normallevel
1.5 X
2 X