REAZIONI DA IPERSENSIBILITÀ: PATOLOGIA AUTOIMMUNE

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1 REAZIONI DA IPERSENSIBILITÀ: PATOLOGIA AUTOIMMUNE

2 AUTOIMMUNITA definizione: risposta immune adattiva (non innata) che si sviluppa in risposta a un antigene del self erroneamente riconosciuto come non-self e patologica proprio perche si sviluppa verso un antigene del self, non perche segue vie diverse dalla risposta immunitaria fisiologica ne deriva che ciò che noi definiamo una risposta utile o dannosa dipende non dalla risposta immune in sé, ma dalla natura dell Ag

3 IMMUNITA CELLULO-MEDIATA E UMORALE

4 AVVIO DELLA RISPOSTA AUTOIMMUNE Fattori ambientali Predisposizione genetica Assetto ormonale Antigene del self Riconoscimento e presentazione ai linfociti Th reazione cellulo-mediata: - Tc - Th1 macrofagi reazione anticorpo-mediata: -linfociti B plasmacellule

5 CARATTERISTICHE CLINICHE DELL AUTOIMMUNITA -Le malattie autoimmuni costituiscono un gruppo di patologie che colpiscono l 1-2% della popolazione USA -Tre condizioni necessarie per fare diagnosi di m. autoimmune: 1)Reazione immunitaria specifica per un dato antigene self 2)Reazione non secondaria a lesioni tissutali, ma causa prima del danno 3)Assenza di altre cause note di malattia Concetto di tolleranza immunologica: processo atraverso cui il SI impone dei limiti al grado di reattivita dei linfociti verso il self (apoptosi di cloni autoreattivi, soppressione da parte di Linfociti T regolatori)

6 L AUTOIMMUNITA Meccanismi di evasione della tolleranza immunologica: -Mimetismo antigenico: un epitopo invasore puo essere identico ad uno proprio e quindi stimolare cloni autoreattivi -Desegregazione di antigeni normalmente protetti da barriere -Aumento di molecole co-stimolatorie -Attivazione policlonale dei Linfociti T

7 Patogenesi dell autoimmunita

8 Patogenesi dell autoimmunita

9 MANIFESTAZIONI CLINICHE DELL AUTOIMMUNITA la presenza di linfociti autoreattivi NON è sinonimo di malattia autoimmune es: - produzione di auto-ab secondaria a infezioni micoplasma anemia emolitica virus epatite C anticorpi aspecifici - anziani: produzione di Ab verso costituenti intracellulari perché la reazione autoimmune dia luogo a malattia l Ag deve essere accessibile al sistema immunitario es: sindrome di Goodpasture: Ag = collagene membrana basale del rene Ag sempre accessibile agli auto-ab polmone Ag accessibile se danno alla mucosa orecchio Ag mai accessibile flogosi cronica Ag del self non è eliminabile danno tissutale fino a insufficienza d organo a seconda della sede dell Ag: espressione clinica - sistemica - localizzata

10 REAZIONI DI IPERSENSIBILITA : : reazioni inappropriate TIPO I = ipersensibilità immediata IgE- mediate allergia TIPO II = interazione Ab con Ag legato a strutture complesse TIPO III = malattie da immunocomplessi TIPO IV = ipersensibilità ritardata cellulo-mediata Rappresentano la controparte patologica della fisiologica risposta immune a agenti infettivi

11 REAZIONI DI IPERSENSIBILITA

12 Patogenesi delle lesioni mediate da anticorpi

13 Ab-MEDIATE TIPO II Ag legato a una struttura complessa - membrana cellulare - membrana basale Es: - anemia emolitica - piastrinopenia - incompatibilità ABO - glomerulonefrite - pemfigo - reazioni a farmaci Es: - miastenia

14 Ab-MEDIATE TIPO II Ag legato a una struttura complessa Es: incompatibilità Rh materno-fetale Sistema Rh 3 geni: Ag D Ag C c Ag E e Madre Rh- Feto Rh+ Terapia: somministrazione di Ig anti D alla madre entro 6 ore dal parto in modo da rimuovere tutte le emazie Rh+ prima che la madre si sensibilizzi e produca Ab che possono compromettere una successiva gravidanza

15 Patogenesi delle lesioni mediate da anticorpi

16 REAZIONI DI IPERSENSIBILITA TIPO III: MALATTIE DA IMMUNOCOMPLESSI Ag è solubile - formazione di immunocomplessi circolanti Ag + auto-ab La formazione di IC è fisiologica efficace modalità di rimozione dell Ag che viene fagocitato ed eliminato nel SRE In alcuni casi la risposta fisiologica è sregolata patologie reazione reazione - sistemica = malattia da siero Ag circolante - localizzata Ag depositato in una specifica sede es: glomerulonefrite - acuta Ag esogeno es proteina eterologa, farmaco - cronica Ag endogeno = self

17 TIPO III Auto-Ab Ag solubile Formazione di immunocomplessi Fagocitosi nel SRE - attivazione del complemento - richiamo neutrofili Flogosi acuta

18 Malattie da immunocomplessi

19 Microrganismo - streptococchi - stafilococchi - meningococchi - HBV,HCV - HSV, EBV TIPO III: GLOMERULONEFRITE POST-INFETTIVA risposta Ab formazione di immunocomplessi eliminazione del microrganismo deposizione immunocomplessi nel glomerulo renale blocco produzione Ab Flogosi acuta eliminazione progressiva I.C. risoluzione alterazione della membrana di filtrazione - ematuria - proteinuria

20 INFEZIONE DA STREPTOCOCCO β-emolitico DI TIPO A ceppi nefropatici faringite/impetigine formazione di I.C. nefrite : 95% guarigione malattia reumatica: 3% dei soggetti faringite reattività crociata fra proteina M dello streptococco e glicoproteine di diversi tessuti - artralgie/atrite - pancardite: pericardite, miocardite, endocardite - noduli sottocutanei, eritema marginato - corea di Sydenham

21 REAZIONI DI IPERSENSIBILITA TIPO IV: IPERSENSIBILITA RITARDATA risposta cellulo-mediata dovuta a linfociti T precedentemente sensibilizzati verso un Ag sono la controparte patologica della risposta immune a Ag intracellulari 2 tipi: mediate da Th1 formazione di granulomi es: granulomatosi di Wegener mediate da Tc citotossicità es: diabete mellito di tipo I

22 Patogenesi dell ipersensibilita cellulo-mediata

23 REAZIONI DI IPERSENSIBILITA TIPO IV: IPERSENSIBILITA RITARDATA

24 Il ritardo (= qualche giorno) è dovuto al tempo necessario per la presentazione dell antigene

25 A- reazioni mediate da Th1 APC presentazione Ag attivazione Th1 citochine (IL-2, TNF, IFN-gamma) richiamo monociti granuloma

26 Malattie da ipersensibilita cellulo-mediata

27 Classificazione delle malattie autoimmuni

28 IL DIABETE MELLITO

29 Regolazione della glicemia Glicemia = concentrazione plasmatica di glucosio Variazioni fisiologiche della glicemia - Aumento post-prandiale - Diminuzione con lo sforzo fisico e il digiuno 1 solo ormone ipoglicemizzante: l INSULINA - Secreta dalle cellule beta-pancreatiche - Una secrezione basale continua consente l utilizzo periferico del glucosio - Picchi di secrezione post-prandiali Numerosi ormoni iperglicemizzanti - Consentono di evitare o compensare l ipoglicemia - Esempi: glucagone, catecolamine, GH, cortisolo - Il glucagone favorisce in particolare il rilascio epatico di glucosio durante il digiuno

30 L insulina Ormone peptidico prodotto dalle cellule beta delle isole pancreatiche di Langherans (90 %) Proinsulina = pro-ormone insulina (catene A+B) + peptide C (Connecting peptide) Regolazione della secrezione di insulina Secrezione stimolata dall aumento della glicemia e dagli amino-acidi Secrezione inibita dall ipoglicemia e da alcuni ormoni

31 L insulina Meccanismo d azione Attivazione del recettore insulinico situato sulla membrana delle cellule bersaglio cascata di risposte intracellulari, in particolare ingresso di glucosio nella cellula e attivazione di numerose vie metaboliche (essenzialmente a livello di fegato, muscolo e tessuto adiposo) Una volta entrato nella cellula il glucosio può essere: Direttamente utilizzato dalla cellula se richiede energia (glicolisi) Immagazzinato sotto forma di glicogene (glicogenogenesi epatica) o grassi (lipogenesi nel tessuto adiposo)

32 Effetti metabolici dell insulina L insulina è un ormone ipoglicemizzante e anabolizzante Metabolismo glicidico: favorisce ingresso cellulare del glucosio (non nel sistema nervoso) favorisce glicogenogenesi epatica e trasformazione di glucosio in acidi grassi inibisce glicogenolisi Metabolismo lipidico: favorisce sintesi epatica di trigliceridi a livello del tessuto adiposo sintesi e accumulo di acidi grassi, effetto anti-chetogeno e anti-lipolitico Metabolismo proteico: favorisce ingresso cellulare di aminoacidi e sintesi proteica inibisce il catabolismo proteico

33 I markers del metabolismo glicidico Glicemia Variazioni fisologiche (a digiuno mg/dl; aumento post-prandiale, generalmente < 140 mg/dl; diminuzione con l esercizio fisico) Glicosuria Definizione: presenza di glucosio nelle urine Generalmente patologica, si verifica quando viene superata la soglia di riassorbimento renale del glucosio (circa 180 mg/dl) Se abbondante determina aumento del volume urinario poliuria (diuresi > 2500 cc/24h circa ) Emoglobina glicosilata (HbA1c) Frazione dell emoglobina capace di legare il glucosio, utilizzata come marker dei valori medi di glicemia nelle ultime settimane

34 I corpi chetonici Gli acidi grassi rappresentano una forma di energia alternativa al glucosio; il glucagone favorisce la betaossidazione degli acidi grassi a livello epatico produzione di corpi chetonici (aceto-acetato acetone, acido b-idrossibutirico) che vengono liberati nella circolazione sanguigna (chetosi) e eliminati nelle urine (chetonuria) La formazione di corpi chetonici si può verificare in 2 tipi di situazioni, totalmente diverse Digiuno prolungato o ipoglicemia nelle urine presenza di chetonuria isolata Carenza insulinica profonda nelle urine presenza di glicosuria abbondante + chetonuria

35 Definizione del diabete mellito Il diabete mellito viene definito dalla presenza di una iperglicemia cronica, secondaria a un difetto di produzione e/o di azione dell insulina. L iperglicemia cronica induce una serie di complicanze sistemiche che interessano in particolare occhi, reni, sistema cardiovascolare e sistema nervoso. I criteri diagnostici sono stati rivalutati nel 1997 (ADA: American Diabetes Association)

36 Criteri diagnostici (ADA, 2010) Il diabete mellito (DM) può essere definito da uno dei seguenti criteri: In base all Emoglobina glicata -- Hb A1c > o = a 6.5% In base alla glicemia Glicemia a digiuno > 126 mg/dl Oppure: in presenza di sintomatologia tipica qualsiasi valore di glicemia > 200 mg/dl In base al test di carico orale con glucosio 75 g (= OGTT o curva glicemica con misurazione della glicemia ogni 30 per 2 ore) Glicemia 2 ore dopo carico orale > 200 mg/dl

37 Altre definizioni (ADA, 2010) Glicemia a digiuno Normale tolleranza ai carboidrati (NT) Glicemia a digiuno < 100 mg/dl OGTT: glicemia 2 ore dopo carico orale < 140 mg/dl Glicemia 2 ore postcarico orale DM IFG N Intolleranza ai carboidrati (IGT) OGTT: glicemia 2 ore dopo carico orale > 140 mg/dl e < 200 mg/dl Alterata glicemia a digiuno (IFG) Glicemia a digiuno >100 mg/dl e < 126 mg/dl DM IGT NT (mg/dl) (mg/dl)

38 Classificazione del diabete mellito Diabete di tipo 1 - una malattia tipicamente AUTO-IMMUNE, anche se esistono forme idiopatiche - il meccanismo principale è la profonda carenza insulinica - interessa essenzialmente bambini e adolescenti Diabete di tipo 2 - iperglicemia legata a insulino-resistenza (= difetto di azione dell insulina) + carenza insulinica relativa e progressiva -interessa essenzialmente l adulto e rappresenta la forma di diabete PIU FREQUENTE - comune associazione con obesità e altre malattie metaboliche

39 La prevalenza del Diabete Mellito in Italia varia dal 5 al 10% a seconda della fonte di provenienza dei dati (ISTAT, Registro Malattie Cardiovascolari), aumenta con l eta, aumenta dal Nord al Sud In Europa e anche superiore, intorno al 10-14%. Mortalità - Il diabete rappresenta nei paesi industrializzati la 7 causa di morte - La mortalità in generale è 2-3 volte più elevata che nella popolazione non diabetica - La mortalità per cardiopatia ischemica è 2-3 volte maggiore rispetto ai non diabetici, mentre per ictus cerebrale lo è di 3-5 volte. - La cardiopatia ischemica è responsabile del 75% dei decessi dei soggetti diabetici. Morbosità - Seconda causa di uremia terminale - Seconda causa di cecità nei paesi industrializzati - Frequenza di ricovero ospedaliero doppia (tutte le età)

40 Il diabete mellito di tipo 1 Malattia auto-immune caratterizzata da infiltrazione linfocitaria (linfociti T) delle isole di Langherans pancreatiche, seguita da progressiva distruzione delle cellule beta-pancreatiche e profonda carenza di produzione insulinica Fattori di rischio Aplotipo HLA (tipo II, in particolare DR3/4) Familiarità: 5-15 % Possibile associazione con altre malattie autoimmuni (ipotiroidismo, morbo celiaco ) Possibili fattori scatenanti (infezioni virali quali parotite, rosolia, influenza, entro-virus, agenti tossici..)

41 Diabete Tipo I Patogenesi Predisposizione Genetica (HLA-DR3; HLA-DR4) Fattori ambientali (infezioni virali?) Risposta autoimmune verso le cellule beta IPERGLICEMIA Distruzione Beta cellule Carenza di INSULINA Manifestazioni Cliniche

42 I markers biologici del diabete di tipo 1 L auto-immunità nel diabete di tipo 1 induce la produzione di anticorpi specifici, che precedono l insorgenza della malattia (valore predittivo) e ne confermano la patogenesi. Trattasi essenzialmente di Anticorpi anti-isole pancreatiche (ICA) Anticorpi anti-insulina (IAA) Altri (anti-gad, anti-proinsulina, )

43 Presentazione clinica del diabete di tipo 1 Rappresenta < 10 % dei casi di diabete Una patologia dell età evolutiva essenzialmente bambini e adolescenti, più raramente adulti giovani (90 % < 20 anni) Tipicamente magri Con l aumento dell obesità infantile fino a % dei nuovi casi sono obesi Esordio tipicamente subacuto/acuto Subacuto: poliurodipsia, dimagrimento Acuto: cheto-acidosi

44 Fisiopatologia del diabete di tipo 1 La carenza insulinica determina l incapacità delle cellule (in particolare adipose e muscolari) ad utilizzare il glucosio, con 2 conseguenze immediate: 1. Accumulo di glucosio nel plasma iperglicemia marcata superamento della soglia renale di riassorbimento glicosuria poliuria poliurodipsia 2. Utilizzo di fonti alternative di energia Riserve lipidiche perdità di massa grassa Riserve proteiche perdità di massa magra dimagrimento (muscolare) Nella cheto-acidosi diabetica si associano carenza insulinica e iperproduzione di glucagone

45 La cheto-acidosi diabetica Se la situazione precedente continua ad evolvere perché non diagnosticata in tempo si verificano: 1. Disidratazione severa per poliuria ipotensione, tachicardia, torpore 2. Produzione massiccia di corpi chetonici acidosi metabolica (cheto-acidosi) con iperventilazione secondaria e turbe digestive (vomito..) che peggiorano la disidratazione La cheto-acidosi è una complicanza spontaneamente fatale del diabete di tipo 1

46 Quadro metabolico della cheto-acidosi diabetica Iperglicemia severa (da 3 a 6-7 volte la norma) con aumento degli acidi grassi liberi, ipertrigliceridemia e iperosmolarità plasmatica Acidosi metabolica con diminuzione del ph e dei bicarbonati Diminuzione della pco2 per iperventilazione di compenso Glicosuria e chetonuria abbondanti

47 Diabete Tipo I Patogenesi di sintomi e segni Iperglicemia Perdita di calorie Glicosuria Poliuria Fame Perdita di peso Mobilizzazione di grassi e proteine Polidipsia Polifagia N bilancio negativo ACIDOSI

48 Fisiopatologia del diabete di tipo 2 Caratterizzato da 2 elementi essenziali Insulino-resistenza: inadeguata utilizazione del glucosio da parte delle cellule, che non rispondono normalmente alla stimolazione insulinica; il difetto può essere di tipo pre-recettoriale, recettoriale o post-recettoriale. Difetto della beta-cellula: anche se inizialmente relativo (la secrezione insulinica è a lungo conservata), è ormai ammesso che l insorgenza del diabete di tipo 2 è legata a una produzione di insulina insufficiente a compensare la resistenza insulinica

49 Fattori di rischio per il diabete di tipo 2 Il diabete di tipo 2 è il più frequente (> 90 % dei casi di diabete) Tipicamente caratteristico dell età matura (> 40 anni), interessa pazienti sempre più giovani Fattori di rischio Familiarità ++ (ereditarietà multigenica) Età Obesità Stile di vita: alimentazione e sedentarietà Patologie associate (frequenti) Dislipidemia, sindrome metabolica

50 Alterazioni biochimiche dei tessuti secondarie all iperglicemia cronica Glicosilazione di numerosi proteine cellulari e extracellulari Emoglobina glicosilata e fruttosamina circolanti (markers di equilibrio glicemico) Glicosilazione di collagene e proteine a lunga vita che alterano la matrice vascolare contribuiscono a microangiopatia /glomerulopatia. Stress ossidativo Aumentata produzione di ione superossido (0. ) a livello della catena respiratoria mitocondriale, di radicali liberi, con diminuzione di NO disfuzione endoteliale che favorisce l ateroma e le sue complicanze. Aumentata produzione di sorbitolo (via dei polioli) Glucosio sorbitolo poco diffusibile rigonfiamento cellulare osmotico es: cataratta

51 Le complicanze del diabete La microangiopatia diabetica Alterazioni specifiche del microcircolo retinopatia, nefropatia e neuropatia diabetiche La macroangiopatia diabetica Ateromatosi precoce e diffusa complicanze cardiovascolari Altre complicanze Aumentata sensibilità alle infezioni Cataratta Piede diabetico

52 TIROIDITE DI HASHIMOTO Tiroidite autoimmune IPOTIROIDISMO Progressiva distruzione della tiroide a causa della risposta AUTOIMMUNE Hashimoto (1912) tiroide con notevole infiltrato linfocitario Tra anni può colpire anche i bambini donne 10 : 1 uomo 20 : 1 Alcuni casi sono associati ad HLA-DR5, HLA- DR3

53 AUTOANTICORPI CONTRO ORMONI O MOLECOLE DELLA TIROIDE NELLA TIROIDITE DI HASHIMOTO AUTOANTICORPI CONTRO: - TIREOGLOBULINA (Ab non specifici) - PEROSSIDASI TIROIDEA (Ab non specifici) - RECETTORE DEL TSH (è recett. di membrana assoc. a prot. G) Ab specifici T. HASHIMOTO MORBO DI GRAVES - TRASPORTATORI DELLO IODIO

54 SINTOMI SEGNI CLINICI -FATICA -DEBOLEZZA MUSCOLARE -CRAMPI -DEPRESSIONE -SENSIBILITA AL FREDDO -AUMENTO PONDERALE -PRESENZA DI GOZZO -PALLORE FACCIALE -BRADICARDIA -IPERTENSIONE -EDEMA MANI, PIEDI E PALPEBRE -INSPESSIMENTO DELLA PELLE -SECCHEZZA E FRAGILITA DEL CAPELLO -STITICHEZZA -AUMENTO DEL FLUSSO MESTRUALE -AUMENTO DEL RISCHIO D ABORTOD

55 Meccanismo patogenetico dell ipotiroidismo: MODELLO PROPOSTO APC presenta auto-antigeni tiroidei al linfocita T Attivazione linfocita T citochine CD8 + Auto-anticorpi KILLING diretto CITOTOSSICITA dipend. da Ab (es. fissazione complemento) MORTE delle cellule folllicolari della tiroide

56 MORBO DI GRAVES o Morbo di Flajani-Basedow Basedow-Graves (ipertiroidismo, tireotossicosi) Reazioni immunopatogene di V tipo (ipersensibilità stimolatoria)

57 MALATTIA DI GRAVES 1935 malattia caratterizzata da palpitazioni violente e di lunga durata nelle donne Associata ad un aumento della dimensione della tiroide Clinicamente triade sintomatologica: - IPERTIROIDISMO ingrossamento diffuso e iperfunzionale della tiroide - OFTALMOPATIA INFILTRATIVA esoftalmo - DERMOPATIA LOCALIZZATA ( mixedema pretibale), in piccola parte dei pazienti

58 MORBO DI GRAVES (ipertiroidismo, tireotossicosi) - Iperattività, tremori, insonnia - CD4+ autoreattivi, Ig G contro recettori TSH anni - donne 7 : 1 uomini - Condizione patologica autoimmune prod. AUTOANTICORPI contro il rec. per il TSH - Anticorpo tiroido-stimolante (ITS) - Malattia di Graves (50 anni fa) - Linfociti T (CD4+ o CD8+) nell infiltrato infiammatorio reagiscono con la muscolatura estrinseca oculare (espr. rec. per il TSH?)

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