Klinicka istra

1
Klinicka istraživanja autoimunosti kao osnov za
biološka ispitivanja

• Prof dr Nebojša M. Lalic
• Institut za endokrinologiju, dijabetes i bolesti
  metabolizma KCS, Beograd

2
Normalan imuni odgovor
IL-1
AG
TC
IL-2
TCR
BCGF
D / DR
Ab
BCDF
IFN (MAF)
Ab
LF LT IFN IL-3
Ab
3
Uspostavljanje tolerancije na sopstveni antigen

• T celije
• sopstveni peptidi / T celijska diferencijacija
• pozitivna i negativna selekcija
• anergija klona
• kostimulatorni molekuli
• autoimunizacija / T celijska aktivacija
• B celije
• prirodna autoantitela

4
Prekid tolerancije na sopstveni antigen

• Autoantigeni
• Imunoregulacija
• poliklonska aktivacija B celija
• inherentni defekt T celija
• supresorske celije
• idiotipske mreže
• Infektivni agensi
• molekularna mimikrija
• proteini toplotnog šoka (heat shock
  proteins,HSP)
• superantigeni
• Drugi faktori

5
Autoimuni odgovor prekid tolerancijena
sopstvene antigene
NK celija CD8
IL-2
T celija CD4
?
INF g
Celija meta
Klasa II GHK
IL-6, IL-1, TNF
APC EPI - END DC
6
Prekid tolerancije na sopstvene antigeneMehanizmi

• Izmenjeni sopstveni antigen
• Oslobadjanje izolovanog antigena
• Ukrštena reaktivnost sa stranim antigenom
• Izostanak funkcionalne delecije klona
• Poremecaj supresorskih mehanizama

7
Autoimuna bolestkriterijumi

• Utvrdjena antitela koja reaguju sa antigenom
• Identifikovani autoantigeni
• Utvrdjena infiltracija ciljnog tkiva
  mononuklearnim celijama
• Ostvaren pasivan transfer bolesti limficitima ili
  serumom u ekspreimentalnom modelu

8
Autoimune bolesti endokrinih žlezda

• Tip 1 dijabetesa
• Tireoiditisi
• Idiopatska Adisonova bolest
• Idiopatski hipoparatireoidizam
• Primarni hipogonadizam
• Hipofizitis

9
Stages in the development of type 1 diabetes
mellitus
Beta-cell mass
Overt immunologic abnormalities
Decreasing insulin release
Genetic susceptibility
Overt diabetes
C-peptide present
No C-peptide
(? Precipitating event)
Normal insulin release
Glucose normal
Age (years)
Eisenbarth GS, 1984
10
APC
MHC-II
?
ß-Ag
imunološki signali"
IL-12
B7
ß-Ag

O2- H2O2 NO
IL-2
Th1
Mø
ß-cel

IFN-?
ß-Ag
-
IL-1 TNF-? TNF-? IFN-?
MHC-I
Th2

citoliza

T-Ly
IL-4 IL-10
Tip 1 dijabetesa
11
Beta cell destruction effector mechanisms
Pancreatic lymph node
Islet
CD8
En-viron-ment
Perforin?
Co-stimu- latory signals




DC












?




DC




IL-1 TNF?
O2
NO


?

Th1










MØ

Fas FasL
IFN?
T- and B-cell clonal ex-
pansion
Th1
Mandrup-Poulson, 2003
12
Insulitis hallmark of type 1 diabetes
Roep BO, 2003
13
Markeri rizika
Rani markeri tipa 1 dijabetesa

• Imunološki
• Genetski
• Metabolicki

14
Imunološki markeri
Rani markeri tipa 1 dijabetesa

• Humoralni odgovor
• antitela na celije pankreasnih ostrvaca
• (islet cell antibodies - ICA)
• antitela na glutamat dekarboksilazu
• (glutamic acid decarboxylase antibodies - GADA)
• antitela na protein slican tirozin fosfatazi (IA-
  2)
• insulinska autoantitela
• (insulin autoantibodies - IAA)
• Celularni odgovor

15
Crosstalk between immune system and islets of
Langerhans
Roep BO, 2003
16
Procenat CD4CD45R0 T limfocita u
novootkrivenom tip 1 dijabetesu


Grupa A vs grupa B p lt 0.05
17
Procenat CD4CD45RA T limfocita u
novootkrivenom tip 1 dijabetesu
Grupa A vs grupa B p NS
18
Beta-cell antigens
Liebeman S, 2003
19
Autoantitela
Rani markeri tipa 1 dijabetesa

• Predikcija u porodici obolelog od tipa 1
  dijabetesa
• jedno antitelo
• VRSTA KUMULATIVNI RIZIK /10 god
• ICA 8
• GADA 10
• IA-2 11
• IAA 5
• Bingley et al, Autoimmunity, 1996
• kombinacija antitela
• ICA ? 2 antitela 88
• (GADA, IA-2, IAA)
• Verge et al, Diabetes, 1999

20
Skrining rizika za tip 1 dijabetesaPreporuke
Društva za imunologiju dijabetesa (I)

• Skrining imunoloških i genetskih markera rizika
  za tip 1 dijabetesa treba sprovoditi samo u
  okviru definisanih naucnih studija
• Primarno testiranje u srodnika treba da obuhvati,
  kao minimum, detekciju GADA IA2 ili GADA IAA
  (senzitivnost gt 85, specificnost 98)
• U dece mladje od 10 godina pojava IAA može
  prethoditi pojavi ostalih antitela pa detekcija
  IAA treba u svakom slucaju da bude ukljucena u
  primarno testiranje

Bingley P et al, 2001
21
Skrining rizika za tip 1 dijabetesaPreporuke
Društva za imunologiju dijabetesa (II)

• Povišenje nivoa najmanje dva ili više
  autoantitela definiše visok rizik za tip 1
  dijabetesa. Osobe u kojih je povišen nivo bar
  jednog autoantitela treba da budu ukljucene u
  stalno pracenje markera rizika, po mogucstvu sva
  cetiri autoantitela
• Rezultati testiranja autoantitela u svakoj
  laboratoriji treba da budu interpretirani u
  kontekstu senzitivnosti i specificnosti
  odgovarajucih metoda. Posebno se preporucuje
  ucešce u okviru programa standardizacije koji
  omogucuju svakoj laboratoriji da postigne
  odgovarajucu pouzdanost testiranja

Bingley P et al, 2001
22
Skrining rizika za tip 1 dijabetesaPreporuke
Društva za imunologiju dijabetesa (III)

• Testiranja genetskih markera imaju ogranicenu
  vrednost u srodnika u kojih je moguce odrediti
  nivo autoantitela. Tipizacija HLA klase II je
  korisna u identifikaciji dece koja mogu razviti
  autoantitela ili koja su kandidati za
  ukljucivanje u intervencione studije prevecije
  autoimunosti
• Metabolicka testiranja prve faze insulinske
  sekrecije se koriste za identifikaciju osoba
  povišenim nivoom autoantitela koje ce ispoljiti
  dijabetes u kratkom roku. Osobe sa povišenim
  nivoom autoantitela i ocuvanom prvom fazom
  insulinske sekrecije su kandidati za kasno
  ispoljavanje dijabetesa
• Rezultate studija u prvih srodnika ne treba
  ekstrapolirati na opštu populaciju

Bingley P et al, 2001
23
Znacaj za biološka ispitivanja
Klinicka istraživanja autoimunosti

• Neophodnost korišcenja indirektnih pokazatelja
  (markera)
• Znacaj korišcenja markera koji nemaju
  patogenetski znacaj

24
Autoimuni endokrini poremecaji

• 1. Oštecenje endokrinih žlezda
• 2. Efekat antireceptorskih antitela
• 3. Efekat antitela na hormonske
• i jonske antigene

25
Autoimuno oštecenje endokrinih žlezda

• Tip 1 dijabetesa
• Tireoiditisi
• Idiopatska Adisonova bolest
• Idiopatski hipoparatireoidizam
• Primarni hipogonadizam
• Hipofizitis

26
OŠTECENJE ENDOKRINIH
ŽLEZDA

• A) Tip 1 dijabetesa
• a) GENETSKA KONTROLA
• - POVECAN RIZIK
• DR3 - DQw2
• DR4 - DQw8 i DQw7
• - SMANJEN RIZIK
• DR2 - DQ1.2
• b) PATOGENETSKI MEHANIZAM
• T LIMFOCITIMA POSREDOVANA CITOTOKSICNOST
• c) DIJAGNOSTIKA
• - At NA CELIJE PANKREASNIH OSTRVACA
• (ISLET CELL ANTIBODIES - ICA)
• - At NA INSULIN

27
OŠTECENJE ENDOKRINIH ŽLEZDA

• B) TIREOIDITISI
• (HAŠIMOTO TIREOIDITIS, DE KERVEN TIREOIDITIS)
• a) GENETSKA KONTROLA
• - HLA DR3 - H.T. BEZ STRUME
• - HLA DR4 - H.T. SA STRUMOM
• - HLA Bw35 - DK. T.
• b) PATOGENETSKI MEHANIZAM
• T LIMFOCITIMA POSREDOVANA
• CITOTOKSICNOST
• c) DIJAGNOSTIKA
• - ANTI-TIREOGLOBULINSKA At
• - ANTI-MIKROZOMALNA At

28
Tireoiditis

• HAŠIMOTO TIREOIDITIS
• Postoji velika slicnost sa Grejvsovom bolešcu,
  moguce da obe bolesti imaju zajednicki autoimuni
  proces
• Pozitivna korelacija prisustva HLA- DR3 i
  Hašimoto tireoiditisa bez strume, kao i DR-5 i
  Hašimoto tireoiditisa sa strumom
• Visoki rizik za razoj drugih autoimunih procesa
• Antitireoglobulinska antitela
• pojavljuju se u 60 pacijenata
• Antimikrozomalna antitela
• pojavljuju se u 95 pacijenata

29
Tireoiditis

• SUBAKUTNI TIREOIDITIS
• Bolni tireoiditis verovatno virusne etiologije
• Udruženost sa HLA-B35 nosi relativni rizik od
  oboljevanja 13,7
• Cešca pojava kod žena
• Umereno i tranzitorno povišenje tireoidnih
  antitela, verovatno kao imuni odgovor na
  destrukciju tireoidne žlezde
• Hipertireoidizam u sklopu subakutnog tireoiditisa
  može se razlikovati od Grejvsove bolesti niskom
  fiksacijom RAI
• Do sada nema dovoljno dokaza da bi se subakutni
  tireoiditis definisao kao autoimuna bolest

30
Tireoiditis

• POSTPARTALNI TIREOIDITIS
• Ucestalost u 8-10 žena posle porodjaja
• Pozitivna korelacija prisustva HLA- DR3 i DR-5 i
  rizika za pojavu postpartalnog tireoiditisa
• Vecina pacijentkinja se vraca u eutireoidno
  stanje, iako 10,3-29 slucajeva može preci u
  permanentni ili prolazni hipotireoidizam
• Predikcija tireoidne disfunkcije u postpartalnom
  periodu
• - Antimikrozomalna At u titru vecem od 1400
  na porodjaju
• - Antimikrozomalna At u titru vecem od
  11600 dva do tri meseca posle porodjaja

31
OŠTECENJE ENDOKRINIH
ŽLEZDA

• C) IDIOPATSKA ADISONOVA BOLEST
• a) GENETSKA KONTROLA
• HETEROGENOST
• - BEZ HLA POVEZANOSTI
• - POVEZANOST SA HLA-B8 I HLA-DR3
• b) PATOGENETSKI MEHANIZAM
• ?
• c) DIJAGNOSTIKA
• - ANTI-ADRENALNA At

32
AUTOIMUNA
ADISONOVA BOLEST

• CELULARNI IMUNI ODGOVOR
• Povecan broj aktiviranih T limfocita u perifernoj
  krvi pacijenata sa Adisonovom bolešcu
• Smanjen odgovor u in vitro testovima celijske
  imunosti (MIF, kožni testovi kasne
  preosetljivosti) u pacijenata sa Adisonovom
  bolešcu
• Utvrdjen inhibitorni uticaj citokina (IL-6, IFN
  gama, TNF alfa, TGF beta) na produkciju steroida
  iz adrenalnih celija

33
AUTOIMUNA
ADISONOVA BOLEST

• HUMORALNI IMUNI ODGOVOR
• CITOPLAZMATSKA ADRENALNA ANTITELA
  
• (C-Ad-At)
• ANTITELA NA CITOPLAZMU CELIJA KOJE
• PRODUKUJU STEROIDE (St-C-At)
• ANTITELA NA MEMBRANU ADRENALNIH CELIJA
• ANTITELA NA MEMBRANU CELIJA KOJE
• PRODUKUJU STEROIDE
• ANTITELA KOJA BLOKIRAJU FUNKCIJU
• ADRENALNIH CELIJA

34
AUTOIMUNI ENDOKRINI
POREMECAJI

• 2. EFEKAT ANTIRECEPTORSKIH
• ANTITELA
• A) GREJVS - BAZEDOVLJEVA BOLEST
• B) ANTITELA NA INSULINSKI RECEPTOR

35
EFEKAT ANTIRECEPTORSKIH
ANTITELA

• A) GREJVS - BAZEDOVLJEVA BOLEST
• a) GENETSKA KONTROLA
• HLA - DR3
• (HLA - DR5)
• b) PATOGENETSKI MEHANIZAM
• STIMULACIJA ANTITELIMA NA
• TSH RECEPTOR
• c) DIJAGNOSTIKA
• ANTITELA KOJA STIMULIŠU TIREOIDEJU
• (THYROID-STIMULATING ANTIBODIES)

36
AUTOIMUNI ENDOKRINI
POREMECAJI

• 3. EFEKAT ANTITELA NA HORMONSKE I
• JONSKE ANTIGENE
• A) ANTITELA NA INSULIN
• B) ANTITELA NA TRIJODTIRONIN I TIROKSIN
• C) ANTITELA NA KALCIJUMSKI ANTIGEN

37

• ENZIMI AUTOANTIGENI
• ORGAN-SPECIFICNA AUTOIMUNOST
• 1. Tiroidna peroksidaza (tireoiditis)
• 2. TSH - receptor (Grejvsova bolest)
• 3. HK ATP-aza parijetalnih celija želuca
  (gastritis)
• 4. GAD (insulin-zavisni dijabetes)
• 5. Tirozinaza i 21-hidroksilaza (Adisonova
  bolest, ooforitis)
• 6. SCC enzim u citohromu P450 (Adisonova
  bolest, ooforitis)

38
POLIGLANDULARNI AUTOIMUNI SINDROMI

• 1. POLIGLANDULARNI AUTOIMUNI
• SINDROM TIP I
• 2. POLIGLANDULARNI AUTOIMUNI
• SINDROM TIP II (ŠMITOV SINDROM)
• 3. POEMS SINDROM
• Plazma celijska diskrazija sa polineuropatijom,
• Organomegalija, Endokrinopatije, prisustvo
• M proteina, kožne (Skin) promene
• 4. BOLESTI UDRUŽENE SA TIMOMOM

39
POLIGLANDULARNI AUTOIMUNI SINDROMITIP I
vs TIP II

• Adisonova bolest Adisonova bolest
• Primarni hipotireoidizam Primarni
  hipotireoidizam
• Insulin-zavisni Insulin-zavisni
• dijabetes (5) dijabetes (50)
• Hipoparatireoidizam Hipoparatireoidizam
• (retko)
• Grejvs-Bazedovljeva
• bolest
• Primarni hipogonadizam Primarni hipogonadizam

40
POLIGLANDULARNI AUTOIMUNI SINDROMI
TIP I vs TIP
II

• Adisonova bolest Adisonova bolest
• Primarni hipotireoidizam Primarni
  hipotireoidizam
• Insulin-zavisni Insulin-zavisni
• dijabetes (5) dijabetes (50)
• Hipoparatireoidizam Hipoparatireoidiza
  m (retko)
• Grejvs-Bazedovljeva bolest
• Primarni hipogonadizam Primarni
  hipogonadizam
• Myasthenia gravis
• Malapsorpcioni sindrom Celijacna
  bolest
• Vitiligo Vitiligo
• Perniciozna anemija Perniciozna
  anemija
• Alopecija Alopecija
• Mukokutana kandidijaza Nema mukokutane
  
• (1/3) kandidijaze

41
POLIGLANDULARNI AUTOIMUNI SINDROMITIP I
vs TIP II

• Adisonova bolest Adisonova bolest
• Primarni hipotireoidizam
  Primarni hipotireoidizam
• Insulin-zavisni Insulin-zavisni
• dijabetes (5) dijabetes (50)
• Hipoparatireoidizam Hipoparatireoidizam
  (retko)
• Grejvs-Bazedovljeva bolest
• Primarni hipogonadizam Primarni
  hipogonadizam
• Bez HLA povezanosti Povezanost sa
• HLA-B8 i HLA-DR3
• Ispoljena samo u blizanaca Ispoljena u
  više generacija
• Ispoljavanje u detinjstvu i
  Ispoljavanje najcešce izmedju
• mladosti 20 - 60 godine

42
Autoimune endokrinopatijegenetska kontrola

• HLA geni
• HLA DR
• HLA DQ
• Non-HLA geni
• CTLA - 4
• AIRE - 1

43
Poliendokrini autoimuni sindrom IAutoimmune
Polyendocrinopathy - Candidiasis - Ectodermal
Dystrophy, APECEDGenetska kontrola

• Monogenska autozomalna bolest
• Recesivno nasledjivanje
• Mendelijansko nasledjivanje
• APECED gen
• poreklo mutacija AIRE gena
• lokalizacija hromozom 21q22.3
• ekspresija timus, pankres, korteks nadbubrega

44
Znacaj za biološka ispitivanja
Klinicka istraživanja autoimunosti

• Nastanak analognih promena posredovanih istim ili
  slicnim mehanizmima ali lokalizovanih na
  razlicitim organima
• Postojanje zajednickih regulatornih mehanizama
  koji determinišu analogne promene na razlicitim
  organima
• Genetska determinisanost zajednickih regulatornih
  mehanizama

45
Literatura

• Kukreja A, Maclaren NC. Autoimmunity and
  Diabetes. J Clin Endocrinol Metab 1999 84
  43714378.
• Tree TI, Peakman M. Autoreactive T cells in human
  type 1 diabetes. Endocrinol Metab Clin North Am.
  2004 33(1) 113-33
• Roep BO. The role of T-cells in the pathogenesis
  of Type 1 diabetes from cause to cure.
  Diabetologia. 2003 46 (3) 305-21.
• Lernmark A. Controlling the controls GAD65
  autoreactive T cells in type 1 diabetes. J Clin
  Invest. 2002 109(7) 869-70.
• Betterle C, Dal Pra C, et al. Autoimmune Adrenal
  Insufficiency and Autoimmune Polyendocrine
  Syndromes Autoantibodies, Autoantigens, and
  Their Applicability in Diagnosis and Disease
  Prediction. Endocrine Reviews 2002 23 327364.
• Weetman P, Mcgregor AM. Autoimmune Thyroid
  Disease Further Developments in Our
  Understanding. Endocrine Reviews, 1994 15 (6)
  788-830.