Autoanticorpi nelle malattie infiammatorie intestinali. Clinica delle MICI. Clinica delle MICI

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1 Autoanticorpi nelle malattie infiammatorie intestinali MALATTIE INFIAMMATORIE CRONICHE INTESTINALI Patologie caratterizzate da una infiammazione cronica della mucosa della parete intestinale. Dott. Ignazio Brusca U.O. di Patologia Clinica Ospedale Buccheri La Ferla F.B.F. Palermo Bassano del Grappa 8 ottobre 2009 La colite ulcerosa interessa solo la mucosa del colon ed è caratterizzata da una infiammazione a partenza dal retto che può estendersi per continuità fino ad interessare tutte le porzioni prossimali del colon. Il morbo di Crohn interessa in maniera segmentale qualsiasi parte dell intestino e la flogosi interessa tutto lo spessore della parete intestinale. La colite indeterminata è caratterizzata da una infiammazione confinata al colon, ma con caratteristiche istologiche che non permettono inizialmente una diagnosi differenziale tra colite ulcerosa e morbo di Crohn. La colite microscopica è caratterizzata da un normale aspetto della mucosa con un quadro istologico infiammatorio, distinto a sue volta in due entità: colite linfocitica e colite collagenosa Silverberg MS et al Can J Gastroenterol 2005; 19 Suppl A: Morbo di Crohn Infiammazione segmentale, discontinua con predilezione del segmento distale dell ileo. Esofago, stomaco e duodeno 3-5% Solo il piccolo intestino: 25-30% Piccolo intestino e colon: 40-55% Solo colon: 20-25% 25% Malattia anorettale: 20-40% Solo retto: 11-26% Incidenza: 1/1500 Retto colite ulcerosa Infiammazione continua della mucosa del colon, che inizia quasi sempre dal retto Incidenza 1/ Tutto il colon: 18% Fino all ansa sinistra superiore: 28% Rectosigmoide: 54% Clinica delle MICI I sintomi all esordio possono essere divisi in intestinali ed extraintestinali. in caso di interessamento dell intestino tenue (MC)) si avranno sintomi come diarrea cronica e calo ponderale e/o sintomi caratterizzati da vomito, distensione addominale e dolori addominali. Quando ad essere colpito è principalmente il colon il corteo sintomatologico sarà caratterizzato da diarrea, perdita di sangue e/o muco con le feci. Quando l interessamento è a livello dello stomaco livello dello stomaco e del duodeno i sintomi principali possono essere nausea, e vomito. Clinica delle MICI Biancone L et al. J Crohn s Colitis 2008; 2: Caprilli R et al. Gut 2006; 55 Suppl 1: i36 i58. The nonapeptide, LRRYLENGK, derived from HLA-B27 (residues ) shares the same sequence as peptides from enteric organisms (i.e. Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella nitrogenase, Escherichia coli, Bacillus megaterium, Salmonella typhimurium)

2 Il quadro clinico caratterizzato da diarrea e dolori addominali è presente inoltre in soggetti con patologie non organiche ma funzionali dell intestino: Colon irritabile DIAGNOSI DELLE MICI Esami di laboratorio Generici: Leucocitosi VES PCR Trombocitosi Anemia sideropenica Ipoalbuminemia (protidodispersione intestinale) Marcatori di flogosi fecali (Calprotectina, Lattoferrina etc.) Marcatori anticorpali: ASCA P-ANCA Omp C antibody I 2 antibody Anti-glicani (ACCA, ALCA,AMCA, AΣMA) Anti-UBE4A IgG Anti globet cells Metanalisi Marcatori di flogosi nella prima diagnosi I migliori marcatori di Laboratorio delle MICI sono PCR e Calprotectina (la VES è meno affidabile). La PCR particolarmente efficace nel Crohn (meno nella CU) La calprotectina è molto efficiente nella diagnosi differenziale con il colon irritabile Sono necessari studi per verificare il ruolo della PCR ultrasensibile nelle MICI Como 295 Padova 224 Udine 150 Milano 88 Gorizia 113 TOTALE 870 PAZIENTI ARRUOLATI In tutti i pazienti è stata eseguita la colonscopia e la determinazione della calprotectina DIAGNOSI FINALE 1 = Nella norma = neoplasia maligna 34 3 = polipi > 1 cm 52 4 = polipi < 1 cm = Malattia di Crohn attiva 19 6 = Malattia di Crohn in remissione 10 7 = colite ulcerosa attiva 43 8 = colite ulcerosa in remissione 30 9 = colite ischemica 2 10 = diverticolosi non complicata = diverticolosi con flogosi peridiv = altro 22

3 PERCENTUALE DI PAZIENTI CON VALORI DI CALPROTECTINA > VALORE DIAGNOSTICO DI UN VALORE DI CALPROTECTINA > Sensibilità Specificità Accuratezza VPP VPN 0 Normale Carcinoma Patologia infiammatoria CU in remissione Altro 0 Diagnosi di "patologia organica" 7 Diagnosi di neoplasia PCR both CRP and ESR correlated well with disease activity but the correlation was better for CRP. With respect to CD and UC, the correlation of laboratory markers with disease activity has been shown to be much stronger for CD than for UC. Fagan EA et al. Eur J Clin Invest 1982;12: Solem CA et al. Inflamm Bowel Dis 2005;11: Faecal calprotectin as reliable non-invasive marker to assess the severity of mucosal inflammation in children with inflammatory bowel disease. Canani RB, Terrin G, Rapacciuolo L, Miele E, Siani MC, Puzone C, Cosenza L, Staiano A, Troncone R. Faecal calprotectin showed a high correlation (r=0.655) with the histologic grade of mucosal inflammation, similar to that observed for endoscopy (r=0.699), and it resulted the most accurate tool (sensitivity 94%, specificity 64%, positive predictive value 81%, negative predictive value 87%) to detect the presence of active mucosal inflammation when compared to clinical scores and common serum markers. In patients with apparent clinical and laboratory remission the accuracy of faecal calprotectin resulted further improved (sensitivity 100%, specificity 80%, positive predictive value 67%, negative predictive value 100%)... Dig Liver Dis ;40(7): Marcatori di flogosi nel predirre ricadute I pazienti con valori di PCR > 20 mg/l e VES > 15 mm presentano un OR di 8.3 per ricaduta. Consigny Y et al Gastroenterology 2001;20(suppl):A53. Un valore basale di Calprotectina di 150 mg/kg o più è predittivo di ricadute nei successivi 14 mesi Costa F et al. Gut 2005;54: Valori elevati di calprotectina devono essere considerati predittivi anche con largo anticipo sulla comparsa di sintomi Tibble J et al. Gastroenterology 2000;119:15 22 D Inca R et al. Gastroenterology 2005;128(suppl):A307. Marcatori di flogosi nella valutazione della efficacia terapeutica Decremento della PCR indica un buona risposta alla terapia Nei pazienti trattati con anti-tnf si ottiene buona risposta nel 76% di quelli con valori basali di PCR > 5 mg/l; ; nel 46% in quelli con valori di PCR < 5 mg/l Louis E et al. Scand J Gastroenterol 2002;37:

4 Questions and answers on the role of faecal calprotectin as a biological marker in inflammatory bowel disease Gisbert JP, McNicholl AG..the specificity for the diagnosis of inflammatory bowel disease e is lower than desirable,, as several diseases other than inflammatory bowel disease -- specially colorectal neoplasia and gastrointestinal infection -- can also increase faecal calprotectin. I marcatori autoanticorpali nella diagnosi e nella terapia delle MICI Parallelism between faecal calprotectin levels and inflammatory bowel disease activity has been confirmed,, although this faecal marker appears to better reflect the disease activity in ulcerative colitis than in Crohn's disease....faecal calprotectin's capacity to predict inflammatory bowel diseases relapse is promising...greater faecal calprotectin concentration has been shown in asymptomatic first-degree relatives of patients with inflammatory bowel disease Dig Liver Dis Jan;41(1):56 ;41(1):56- ASCA I Saccharomyces cerevisiae sono agenti lievitanti, utilizzati nell industria alimentare non patogeni per l uomo. Il metodo di elezione per la determinazione degli ASCA è un ELISA classico per le classi IgA e IgG La prevalenza di ASCA IgG e/o IgA nel Crohn varia dal 45% al 65%. Positività di ASCA in circa il 50% dei soggetti celiaci. % Positivi Prevalenza degli ASCA IgA e/o IgG per i 3 kit Medipan D-tek Inova MC (57) RCU (99) CIN (22) CI (29) NEG (35) SD (38) DOS (101) CE (69) Diagnosi MC=Morbo di Crhon, RCU=Rettocolite Ulcerosa, CIN=Colite Indifferenziata, CI=Colon Irritabile, NEG=Colonscopia negativa per MICI, SD=Senza Diagnosi, DOS=Donatori di sangue, CE=Celiaci TONUTTI 2005 p-anca atipico nel 60-80% di pazienti con RCU..Human TBB5 shares a high degree of structural homology with the bacterial cell division protein FtsZ, an evolutionary precursor of β-tubulin, which is present in almost all bacteria of the intestinal microflora Erickson HP Cell 80: , 1995 Il 20% dei Crohn presentano una positività p-ancap Il pattern p-anca p in IFI è uguale a quello riscontrabile nei sieri di pazienti con RCU. I Crohn con pattern p-anca p presentano caratteristiche cliniche simil-rcu con costante interessamento del tratto colico sinistro Immunofluorescenza indiretta su granulociti fissati in etanolo

5 ASCA / ANCA nelle MICI ASCA + ANCA nelle MICI Anti Intestinal Goblet Cells Rewiews in gastroenterology disorders 2004 Sandborn J et al Substrato: tessuti intestinali o linee cellulari derivate da neoplasia differenziate del colon (HT29-18-N2) IIF IIF Anti Intestinal Goblet Cells Metodo UC CD Controlli s. Disease C. Bibliograf. HT N2 ELISA/WB Mucina purificata da pazienti con UC ELISA HT N % 46% 11/57 (19 %) 11/60 (18/%) 18/48 (38%) rari 0/222 0/22 5/15 (33%) rari 0/65 0/32 0/35 rari 0/100 0/20 0/50 Broberger O et al. J.Gastroenterol :20-7 Köhler S et al. World Patent Applications 2005; Hibi T et al. Gut. 1994;35(2): Anticorpi rivolti verso antigeni batterici Takaishi H et al J Gastroenterol. 2000;35(1):71-2 Anticorpi anti-ompc OmpC: anticorpi che riconoscono la proteina C presente sulla porzione esterna della membrana cellulare di Escherichia coli Anticorpi anti-i 2 : anticorpi che riconoscono una proteina di membrana di Pseudomonas fluorescens Anticorpi anti-cbir1: anticorpi anti- flagellina espressa da Clostridium phylum

6 Patients expressing I2 were more likely to have fibrostenosing Crohn's disease Patients with anti-escherichia coli outer membrane porin C were more likely to have internal perforating diseas Patients positive for I2, anti-escherichia coli outer membrane porin C, and anti- Saccharomyces cerevisiae were the most likely to have undergone small bowel surgery (72.0%; odds ratio, 8.6; P < 0.001) 90% of patients with small bowel disease who required surgery had high levels of I2, Escherichia coli outer membrane porin C, and oligomannan antibodies, compared with only 18.2% with low-titer responses (P < 0.001) Anticorpi rivolti verso antigeni batterici Recentemente sono stati identificati anticorpi (nei soggetti con morbo di Crohn) che riconoscono residui zuccherinici (glicani). Queste molecole sono espresse sui globuli rossi, sulle cellule del sistema immunitario ma anche sulla parete cellulare di batteri patogeni e miceti Anti-laminaribioside (ALCA) Anti-chitobioside (ACCA) Anti-mannobioside (AMCA) Anti-mannoside sintetico (AΣMA) La presenza di questi autoanticorpi confermerebbe l ipotesi che nei malati di Crohn vi è una perdita di tolleranza nei confronti di agenti microbici presenti nel lume intestinale a causa di un difetto del sistema immunitario 194 patients with CD, 162 with UC and 142 healthy controls,

7 .44% (12/27) of anti-saccharomyces cerevisiae antibody-negative Crohn's disease patients were positive for antilaminaribioside or antichitobioside.. All antiglycan and anti-ompc were specific for CD (80.5%-93%) (gasca), laminaribioside (ALCA), chitobioside (ACCA), mannobioside (AMCA), outer membrane porins (Omp) and the atypical perinuclear antineutrophilic cytoplasmic antibody (panca( panca) were tested in serum samples of 1225 IBD patients, 200 healthy controls and 113 patients with non-ibd gastrointestinal inflammation. The sensitivity was calculated as: gasca = 56.4%; ALCA = 17.7%; ACCA = 20.7%; AMCA = 28.1%; and anti-ompc = 29.1%. Among all 913 CD patients, only 13 (1.4%) were positive for all the 5 CDassociated markers. 76% dei pazienti con Crohn avevano almeno un marcatore anticorpale positivo Per la diagnosi differenziale tra Crohn e CU la combinazione ASCA e panca è la più accurata. Per la diagnosi differenziale tra MICI, sani e patologie infiammatorie enteriche non MICI la combinazione migliore è ASCA, panca and ALCA La presenza di più marcatori e una concentrazione elevata di ASCA, ALCA, ACCA, AMCA and Omp è indicativa di una prognosi peggiore (trattamento più aggressivo?) New serological markers for inflammatory bowel disease are associated with earlier age at onset, complicated disease behavior, risk for surgery, and NOD2/CARD15 genotype in a Hungarian IBD cohort 557 CD patients, 95 UC and 100 healthy controls 66.2% of CD patients were positive for at least one of the 5 biomarkers tested, including gasca, ALCA, ACCA, AMCA, and anti- OmpC, all of which were highly specific for CD (79%-100% sensitivity). The sensitivities for each of the 5 markers are gasca = 50.4%; ALCA = 15.2%; ACCA= 11.3%; AMCA = 11.5%; and anti- OmpC = 31.2% Papp M et al Am J. Gastroenterol 2008; 103:

8 Detection of antisynthetic mannoside antibodies (AΣMA) reveals heterogeneity in the ASCA response of Crohn's disease patients and contributes to differential diagnosis, stratification, and prediction. 772 CD, 261 UC, 43 IC and 289 controls..the specificity of AΣMA for CD was quite similar to that of ASCA (89% vs 93%), the sensitivity was lower (38% vs 55%) Mizoguchi E. World J Gastroenterol 2008 September 7; 14(33): % of the CD patients who were negative for ASCA and/or other CD-associated serologic markers were positive only for ΣMan4 AΣMA was more sensitive (45% vs 27%) and more specific (100% vs 71%) than ASCA for predicting evolution of IC toward CD. Vandewalle-El Am J Gastroenterol 2008; 103: Autoantibodies against ubiquitination factor E4A (UBE4A) are associated with severity of Crohn's disease UBE4A expression was highly elevated only in enteroendocrine cells of ileal, mucosa from CD patients, but not in normal subjects. The prevalence of anti-ube4a IgG was significantly higher in CD than that in UC or healthy controls (46.2% vs 7.1% vs 3.3%, respectively; P < ). The levels of anti-ube4a IgG were correlated well with the disease activity (P < ).More interestingly, higher level of anti-ube4a IgG was associated with complicated disease behavior (P = ), and patients positive with anti-ube4a IgG were more likely to undergo surgery (P = Sakiyama T et al Inflamm Bowel Dis 2008; 14: Chemokine (C-X-C C motif) ligand 16 (CXCL16)( levels were found to be the highest in CD patients (P < 0.001) compared with UC and healthy controls. Lehrke M et al. Scand J Gastroenterol 2008; 43: Apolipoprotein A-IVA plasma level was associated with IBD, and it was inversely associated with disease activity and CRP levels in patients with CD (but not UC) (P < 0.005). Broedl UC et al. Inflamm Bowel Dis 2007; 13: Patients with both CD and UC had significantly higher plasma levels of resistin compared to healthy controls (P < ). The levels of resistin in both CD and UC were significantly associated with white blood cell count (P < ), CRP (P <0.0001), and disease activity (P < ) Konrad et al Eur J Gastroenterol Hepatol 2007; 19: IL-1α, IL-1β, IL-1R (R: receptor), IL-1Ra (Ra: receptor antagonist), IL-2, sil-2r (s: soluble), IL-6, IL- 6R, IL-7, IL-8, IL-10, IL-12, IL-15, IL-16, IL-17, IL 18R, IL-27, IFN-α, IFN-β, TGF-β, TNF-α, TNF-αR.. CD-like TNBS colitis exhibits heightened Th1-Th17 response (increased IL- 12 and IL-17). UC like DSS colitis switches from a Th1-Th17-mediated acute inflammation (increased TNFα, IL6, IL-17 and KC) to a predominant Th2-biased chronic inflammatory response (increase in IL-4 and IL-10 with concomitant decrease in TNFα, IL6, IL-17 and KC. Discriminant functional analysis identified 5 discriminatory cytokine biomarkers (IL-6, 12, 4, 17, INF-γ) that can sufficiently distinguish healthy controls from diseases, and one disease type from another Alex P et al. Inflamm Bowel Dis; 2009; 15: Proteomica platelet aggregation factor 4 (PF4), MRP8 (S100A8), FIBA, Hpα2 (haptoglobin α2) inter alpha trypsin inhibitor 4, apolipoprotein C1, platelet activated factor 4 variant

9 Food allergy and irritable bowel syndrome. Kalliomäki MA..Both numbers of mast cells and their mediators have been shown to be increased in intestinal mucosa in patients with irritable bowel syndrome, especially in the close proximity of intestinal nerves. Animal studies have demonstrated that this increase in intestinal mast cell density could be a consequence of local hypersensitivity to food antigens.. the mastcells play a very important role in the pathogenesis of the allergic constipation, as they are placed near to the enteric neural fibres and there they degranulate causing a consequent neurologic damage which could be at the basis of the motility disorders. Borrelli O et al. Am J Gastroenterol ;104(2): Curr Opin Gastroenterol Nov;21(6):708-11