L attivazione del sistema immunitario avviene in 3 fasi:

La principale funzione del sistema immunitario è la protezione dell organismo nei confronti di microrganismi patogeni. L attivazione del sistema immunitario avviene in 3 fasi: - Riconoscimento - Attivazione - Effettrice

SISTEMA IMMUNITARIO Immunità naturale Immunità acquisita (umorale, cellulare) Fagociti Complemnento

L integrità del sistema è requisito essenziale per la stessa sopravvivenza. Alterazioni in una o più componenti di questo sistema integrato di difesa possono portare a malattie gravi e spesso fatali. Tipi differenti di microrganismi stimolano risposte diverse e differenti meccanismi effettori

Il danno tissutale e le malattie conseguenti possono essere causate dalla risposta dell ospite al microrganismo piuttosto che dal microrganismo in sé. Più in generale esistono malattie in cui il danno tissutale e le alterazioni istopatologiche e funzionali sono causati da meccanismi immunologici.

SISTEMA IMMUNITARIO Malattie da deficit funzionale del sistema immunitario Malattie da disregolazione del sistema immunitario

MALATTIE DA DEFICIT FUNZIONALE DEL SISTEMA IMMUNITARIO Malattie da immunodeficienza Congenite o primitive Acquisite o secondarie

IMMUNODEFICIENZE PRIMITIVE T linfociti B linfociti Combinate Frazioni complementari Deficit delle funzioni fagocitarie

Malnutrizione IMMUNODEFICIENZE SECONDARIE A: Malattie metaboliche Endocrinopatie Uremia Malattie infettive Perdita proteica e/o ipercatabolismo: Sindrome nefrosica Ustioni Enteropatie proteinodisperdenti Distrofia miotonica Neoplasie maligne ed emopatie Farmaci Splenectomia anatomica e funzionale

MALATTIE DA DISREGOLAZIONE Malattie allergiche (IgE mediate): Rinopatia Asma bronchiale Patologie allergiche gastroenterologiche Dermatite atopica Allergia al veleno di insetti Allergia a farmaci Orticaria-angioedema Malattie del connettivo Vasculiti Crioglobulinemie Malattie ematologiche Malattie del sistema endocrino Malattie del sistema nervoso

MALATTIE DA DISREGOLAZIONE Malattie della cute Malattie dell occhio Malattie cardiache Malattie dell apparato respiratorio Malattie dell apparato gastroenterico Malattie del fegato Malattie renali Malattie degli organi della riproduzione

IMMUNITA UMORALE Conta dei linfociti circolanti Conta dei linfociti B circolanti ( CD19-CD20-Ig di membrana) Dosaggio delle classi e sottoclassi delle Ig Valutazione della produzione di anticorpi Valutazione della produzione delle Ig sia spontanea che indotta da attivatori policlonali (EBV, Proteina A stafilococco)

IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 % IgG nel soggetto normale 64-70 23-28 4-7 3-4 Concentrazione sierica mg/dl 8,1 3,6 0,7 0,4 Peso molecolare delle catene γ 54.200 54.200 60.950 54.200 T ½ in giorni 21 21 7-8 21 Binding ai monociti si no si No Reazione con proteina A stafilococco si si no si Fissazione del complemento si si si Via alternativa

Proprietà delle immunoglobuline Denominzione WHO Catena pesante Catena leggera Coefficiente sedimentazione Peso molecolare Concentrazione sierica IgG1 gamma-1 Kappa o lambda 7S 150.000 2.0-10.0 g/l IgG2 gamma-2 Kappa o lambda 7S 150.000 0.5-7.5 g/l IgG3 gamma-3 Kappa o lambda 7S 170.000 0.05-0.9 g/l IgG4 gamma-4 Kappa o lambda 7S 150.000 0.0-2.2 g/l IgA1 alpha-1 Kappa o lambda 7S, 9S 160.000 IgA2 alpha-2 Kappa o lambda 7S, 9S 160.000 0,9-3,4 g/l IgA secretorie alpha Kappa o lambda 11S 385.000 IgM mu Kappa o lambda!9s 970.000 0.5-2.0 g/l IgD delta Kappa o lambda 7S 185.000 0.0-0.2 g/l IgE epsilon Kappa o lambda (S 200.000 0.0-80 ku/l

Livelli di Immunoglobuline sieriche (mg/dl) IgG IgA IgM Cordone 1112 (862-1434) Non dosabili 9 (5-14) 1-3 mesi 468 (231-947) 24 (8-74) 74 (26-210) 4-6 mesi 434 (222-846) 20 (6-60) 62 (28-139) 7-12 mesi 569 (351-919) 29 (10-85) 89 (38-204) 13-24 mesi 801 (264-1509) 54 (17-178) 128 (48-337) 2-3 anni 889 (462-1710) 68 (27-173) 126 (62-257) 4-5 anni 1117 (528-1959) 98 (37-257) 119 (49-292) 6-8 anni 1102 (633-1916) 113 (41-315) 121 (56-261) 9-11 anni 1164 (707-1919) 127 (60-270) 129 (61-276) 12-16 anni 1105 (640-1909) 136 (61-301) 132 (59-297)

ALTERAZIONI QUANTITATIVE DELLE IMMUNOGLOBULINE SIERICHE IN ALCUNI QUADRI MORBOSI N= valori normali r= valori modicamente ridotti R= valori marcatamente ridotti i= lieve incremento I= marcato incremento A= completa assenza La freccia indica l ambito di variabilità per ogni malattia

Dosaggio quantitativo Immunoglobuline 1) Immunodiffusione radiale semplice: reazione di precipitazione tra antigene ed anticorpo nelle maglie di un mezzo gelificato (AGAR). Comparirà un anello di precipitazione il cui diametro è proporzionale alla concentrazione dell antigene 2) Immunoprecipitazione (Nefelometria): la reazione di precipitazione avviene in mezzo fluido. L intorbidamento conseguente può essere valutato mediante la dispersione o l assorbimento di radiazioni luminose misurati su un dispositivo fotoelettrico di rilevamento. Le diverse intensità di reazione saranno funzione lineare della concentrazione dell antigene. 3) Immunoenzimatica (ELISA): dosaggio Ig a bassa concentrazione (IgD, IgE) 4) Tests radioimmunologici (RIA): dosaggio Ig a bassa concentrazione (IgD, IgE)

IMMUNOGLOBULINE Elettroforesi siero Immunoelettroforesi Immunofissazione Caratterizzazione componenti monoclonali: Elettroforesi urine: Proteinuria selettiva Proteinuria non selettiva Immunoelettroforei Immunofissazione Ricerca della proteinuria di Bence Jones

Immunità cellulo mediata 1) Conta dei linfociti circolanti 2) Conta dei linfociti T circolanti (CD3-CD4-CD8) 3) Studio ipersensibilità ritardata: Tubercolina Candida Monilia Trichophyton Tetano Difterite 4) Stimolazione in vitro: Mitogeni Antigeni Superantigeni Cellule allogeniche Anticorpi verso strutture di membrana (CD3-CD2-CD43) a) Espressione antigeni di attivazione (CD25-CD71-MHC II) b) Misurazione blastogenesi c) Rilascio mediatori (IL-2, IL-4, IL-5, γ-interferon)

ALTRE INDAGINI Biopsia midollo (esclusione altre patologie) Biopsia linfonodi Biopsia rettale ed intestinale Biopsia cutanea Biopsia timo Dosaggio ADA e/o PNP α Feto proteina Valutazione espressione MHC II Autoimmunità: ANA, ENA, ANCA

Sviluppo del sistema immune Immunoglobuline: alla nascita deficit di IgM-IgA Immunità T cellulo mediata: normale alla nascita Complemento: ridotto alla nascita. Normale a 6 mesi Fagocitosi: ridotta nel periodo neonatale l attività battericida dei neutrofili

Infezioni respiratorie Età (anni) Frequenza <1 6 1-2 6 3-4 5 5-9 4 10-14 3

Immunodeficienze combinate Immunodeficienze prevalentemente anticorpali Sindromi ben definite con immunodeficeienza Altre malattie da immunodeficienza primitiva Malattie congenite o ereditarie associate con immunodeficienza Deficit delle frazioni complementari Deficit delle funzioni fagocitarie

Sviluppo dei Linfociti B e T

Trasduzione del segnale nelle cellule T

Molecole di adesione e loro ligandi

Differenziazione dei linfociti B in rapporto all arresto maturativo osservato nelle diverse malattie.

Interazione linfocita B e T

IMMUNODEFICIENZE PRIMITIVE IMMUNODEFICIENZE COMBINATE: Immunodeficienza grave combinata legata al cromosoma X Immunodeficienza grave combinata autosomica recessiva Deficit di adenosin-deaminasi (ADA) Deficit di purino-nucleoside fosforilasi (PNF) Deficit degli antigeni MHC di classe II Disgenesia reticolare Immunodeficienza grave combinata da deficit di CD3γ o CD3ε Immunodeficienza combinata da deficit di CD8

IMMUNODEFICIENZE CON DEFICIT PREVALENTEMENTE ANTICORPALE: Agammaglobulinemia legata al sesso (sindrome di Bruton) Agammaglobulinemia autosomica recessiva Ipogammaglobulinemia legata al sesso con deficit di ormone somatotropo Deficit di immunoglobuline con IgM aumentate (sindrome iper.igm) Delezioni dei geni delle catene pesanti Ig Deficit di catene κ Deficit selettivo di sottoclassi IgG (con o senza deficit di IgA) Deficit selettivo di anticorpi con immunoglobuline normali Immunodeficienza comune variabile Deficit di IgA Ipogammaglobulinemia transitoria dell infanzia

SINDROME CON IMMUNODEFICIENZA BEN DEFINITA: Sindrome di Wiskott-Aldrich Atassia teleangectasia (sindrome di Louis-Barr) Sindrome di Di George Sindrome di Nijmegen Immunodeficienza con albinismo: - Sindrome di Chediack-Higashi - Sindrome di Griscelli Sindrome proliferativa X-linked

ALTRE MALATTIE DA IMMUNODEFICIENZA PRIMITIVA: Deficit primitivo di CD4 Deficit primitivo di CD7 Deficit di IL-2 Deficit di molteplici citochine Deficit di trasduzione del segnale

ALTRE MALATTIE CONGENITE O EREDITARIE ASSOCIATE AD IMMUNODEFICIENZA Instabilità cromosomica e deficit di riparazione del DNA: Sindrome di Bloom Anemia di Fanconi Sindrome ICF ( immunodeficienza, instabilità centromerica, anomali facciali) Sindrome di Numegen Sindrome di Seckel (nanismo a testa d uccello) Xeloderma pigmentoso Difetti cromosomici: Sindrome di Down Sindrome di Turner Delezioni del cromosoma 18

Anomalie scheletriche: Displasia scheletrica (nanismo) ad arti corti Ipoplasia delle cartilagini e sistema pilifero (condrodisplasia metafisaria) Immunodeficienze con ritardo della crescita generalizzato: Displasia immunoossea di Schimke Immunodeficienza con assenza di pollici, anosmia e ittiosi Sindrome di Dubowitz Progeria (sindrome di hutchinson-gilford) immunodeficienze associate ad alterazioni dermatologiche: Immunodeficienza e albinismo parziale (sindrome di Griscelli) Discheratosi congenita Sindrome di Netherton Sindrome di Papillon-Lefevre Acrodermatite enteropatica

Deficitmetabolici ereditari: Deficit di transcobalamina 2 Metilmalonico acidemia Oroticoaciduria ereditaria di tipo I Deficit di carbossilasi biotino-dipendente Mannosidosi Glicogenosi Sindrome di Chediak-Higashi Ipercatabolismo delle immunoglobuline: Ipercatabolismo familiare delle Ig Linfangectasia intestinale Altre forme: Sindrome da iper-ige Candidosi mucocutanea cronica Sindrome di Ivemark Poliatresia intestinale familiare

DEFICIT DELLE FRAZIONI COMPLEMENTARI DEFICIT DELLE FUNZIONI FAGOCITARIE Malattia granulomatosa cronica Deficit di adesione leucocitaria: Tipo I Tipo II Deficit di glucosio-6-fosfato deidrogenasi dei neutrofili Deficit di mieloperossidasi Deficit della formazione dei granuli secondari Sindrome di Schwachman

IMMUNODEFICIENZE COMBINATE

LE IMMUNODEFICIENZE PRIMITIVE COMBINATE Gruppo eterogeneo di sindromi determinate da differenti lesioni genetiche che causano anomalie della differenziazione e/o della funzione siadei linfociti T che dei linfociti B. Sono note con la sigla inglese SCID o Severe Immune Deficiency Combined. Sono difetti monogenici, ognuno dei quali è causato dalla carenza totale o parziale di una fra le tante molecole che intervengono nella traduzione del segnale da recettori di membrana all ambiente intracellulare. Fra le più note sono la X-SCID o SCID-XL, trasmessa come carattere legato al sesso; la SCID da deficit di Jak3 e quelle da deficit di ZAP-70; da deficit di Adenosina Deaminasi e Purin-Nucleoside Fosforilasi, la sindrome di Wiskott- Aldrich. Nonostante siano in gioco un numero elevato di lesini molecolari, le SCID si manifestano tutte con infezioni gravi e ricorrenti fina dalle prime settimane di vita, diarrea cronica, ritardo di accrescimento.

SEVERE COMBINED IMMUNODEFICIENCY (SCID) È un acronimo usato per descrivere un insieme di difetti genici sia dell immunità umorale che cellulare che hanno una presentazione clinica precoce e, se non trattate, portano a morte sicura nei primi anni (se non mesi) di vita.

SEVERE COMBINED IMMUNODEFICIENCY (SCID) Almeno 20 geni difettivi sono stati associati con SCIDs. I pazienti sono classificati secondo la specifica mutazione presente, il fenotipo linfocitario associato, i meccanismi ereditario.

SEVERE COMBINED IMMUNODEFICIENCY (SCID) Immunodeficienza grave combinata legata al cromosoma X Immunodeficienza grave combinata autosomica recessiva

SEVERE COMBINED IMMUNODEFICIENCY (SCID) Diagnosi precoce Terapia ricostitutiva

SEVERE COMBINED IMMUNODEFICIENCY (SCID) Quadro clinico assai severo di abnorme suscettibilità a infezioni: Virali Batteriche Protozoarie Funginiche

SEVERE COMBINED IMMUNODEFICIENCY (SCID) Grave difetto quantitativo e funzionale dei linfociti T Deficit anticorpale associato

SEVERE COMBINED IMMUNODEFICIENCY (SCID) Sintomatologia Candidiasi orale Diarrea intrattabile Infezioni polmonari (pneumococco, CMV, morbillo) Infezioni letali da Herpes virus

SEVERE COMBINED IMMUNODEFICIENCY (SCID) La diarrea determina: Malassorbimento Arresto della crescita Il trattamento prevede la nutrizione parenterale totale

SEVERE COMBINED IMMUNODEFICIENCY (SCID) DIAGNOSI Deve essere precocissima Agammaglobulinemia Deficit numerico dei linfociti T maturi (alcuni T immaturi) PRENATALE Assenza linfociti T nel sangue del cordone ombelicale Assenza linfociti B nel sangue del cordone ombelicale

SEVERE COMBINED IMMUNODEFICIENCY (SCID) TERAPIA Camere sterili Profilassi per Pneumocystis Carini Trattamento vigoroso con antibiotici, antivirali, antifungini Gammaglobuline a dosaggi elevati Trapianto di midollo osseo (attenzione alla GVHD) Trasfusioni: evitare se non irradiate

SEVERE COMBINED IMMUNODEFICIENCY (SCID) PROGNOSI Se non trattata exitus entro due anni

DEFICIT DI ADENOSIN-DEAMINASI (ADA) Autosomica recessiva: 20q13 Deficit ADA Adenosina ADA Inosina Accumulo di metaboliti tossici per linfociti (maggiore per i T) Blocco sintesi del DNA

DEFICIT DI ADENOSIN-DEAMINASI (ADA) Esordio più tardivo Linfociti T e B diminuiscono progressivamente Sintomatologia clinica identica Alterazioni osteocartilaginee a carico di coste, vertebre e pelvi

DEFICIT DI ADENOSIN-DEAMINASI (ADA) Anche prenatale (villi coriali) DIAGNOSI Dosaggio ADA (linfociti e eritrociti) Aumento urinario di adenosina desossiadenosina

DEFICIT DI PURINO-NUCLEOSIDE FOSFORILASI (PNF) Autosomica recessiva: 14q13 INOSINA GUANOSINA IPOXANTINA GUANINA ACCUMULO METABOLITI TOSSICI DIMINUZIONE PROGRESSIVA LINFOCITI T

DEFICIT DI PURINO-NUCLEOSIDE FOSFORILASI (PNF) Esordio variabile: entro i 7 anni SINTOMATOLOGIA Infezioni respiratorie ricorrenti: CMV, Varicella Anemie megaloblastiche 1/3 Anemie emolitiche autoimmuni 2/3 alterazioni neurologiche

IMMUNODEFICIENZE CON DEFICIT PREVALENTEMENTE ANTICORPALE

AGAMMAGLOBULINEMIA CONGENITA X- RECESSIVA (MALATTIA DI BRUTON) X-recessiva: q21.3-q22 Maschi 1: 100.000 I anno di vita Deficit di btk (Bruton tirosyne kinasi) Assenza di Immunoglobuline: IgG< 200 mg/dl Assenza di linfociti B circolanti Assenza dei follicoli germinativi Assenza di plasmacellule normale numero di linfociti pre-b midollari

PATOGENESI DELLA MALATTIA DI BRUTON Blocco maturativo dal linfocita pro-b al linfocita pre-b

Infezioni respiratorie Otiti Meningiti Osteomieliti SINTOMATOLOGIA Sepsi: stafiloccocchi, pneumococchi, haemophilus influenza Accrescimento stentato Broncopatia cronica Assenza di linfoadenomegalia, splenomegalia, tonsille, adenoidi Decorso regolare (agenti infettivi intracellulari: morbillo, varicella, parotite, rosolia)

DIAGNOSI IgG< 200 mg/dl IgM, IgA, IgE, IgD indosabili Biopsia linfonodale dopo stimolazione Midollo osseo: pro-b Sangue periferico: assenza di linfociti B (CD 19+) Compartimento T Normale Identificazione della mutazione del gene btk

CRITERI DIAGNOSTICI Pazienti maschi con meno del 2% di linfociti B CD19 almeno 1 dei seguenti criteri: mutazione del gene BTK e assenza di m-rna per BTK nei monociti e/o nei neutrofili assenza della proteina BTK nei monociti o nelle piastrine cugino, zio o nipote (materni) con meno del 2% dei linfociti B CD19+

TERAPIA Sostitutiva Sintomatica

COMPLICANZE DELL AGAMMAGLOBULINEMIA X- LINKED Encefalite da virus ECHO: convulsioni, atassia, decadimento mentale, riduzione visus e udito, contratture ed edema ligneo Artriti settiche Artriti asettiche Giardiasi intestinale Osteopatia ipertrofizzante pneumica NO VACCINAZIONI

TERAPIA SOSTITUTIVA Somministrazione di Ig per via endovenosa 400-500 mg/kg/mese Dosaggio IgG sieriche deve essere superiore a 600 mg/dl Soprattutto IgG1 e IgG2 Complicanze della somministrazione di Ig: dispnea collasso dolori addominali ipotensione febbre rash cutanei In caso di reazione sospendere l infusione e somministrare antistaminici e cortisonici per via e.v. Più frequentemente per la presenza di aggregati che ad anticorpi anti IgA

AGAMMAGLOBULINEMIA AUTOSOMICA RECESSIVA La presentazione clinica è simile, ma le infezioni sono più severe e si presentano più precocemente E dovuta a un difetto della catena μ (più frequente) o del surrogato della catena λ5 La mutazione del gene btk dà un arresto maturativo parziale, mentre il difetto della catena μ risulta in un completo blocco maturativo

IPOGAMMAGLOBULINEMIA CON IgM AUMENTATE (SINDROME IPER IgM) X-recessiva: deficit CD40 ligando (CD 154) Autosomica recessiva: deficit CD40, deficit di citidina deaminasi

IPOGAMMAGLOBULINEMIA CON IgM AUMENTATE (SINDROME IPER IgM) I-II anno di vita Infezioni piogeniche ricorrenti: Orecchio medio Polmone Bocca (stomatiti ulcerativa se neutropenia) Associazione con malattie immuno-mediate Anemia emolitica Piastrinopenia Artriti Nefriti

IPOGAMMAGLOBULINEMIA CON IgM AUMENTATE (SINDROME IPER IgM) IgM IgD normali o elvate IgG IgA IgE diminuite o assenti Linfociti B normali per numero ma anomali (solo IgM IgD di membrana) Poche plasmacellule

IPOGAMMAGLOBULINEMIA CON IgM AUMENTATE (SINDROME IPER IgM) Ipertrofia tonsillare Linfoadenomegalia laterocervicale Splenomegalia Risposte anticorpali IgM ristrette Mancato switch IgM IgG

IPOGAMMAGLOBULINEMIA CON IgM AUMENTATE (SINDROME IPER IgM) TERAPIA Sostitutiva Sintomatica Trapianto di midollo osseo: in caso di neutropenia

DEFICIT SELETTIVO DI IGA 1: 600-7000 Sporadico Ereditarietà: autosomica recessiva, autosomica dominante Delezione dei geni strutturali Difetto di maurazione dei linfociti B, i linfocii T sono normali

SINTOMATOLOGIA NEL DEFICIT SELETTIVO DI IgA Asintomatici Esordio, frequenza e gravità delle infezioni sono variabili Infezioni vie respiratorie superiori ed inferiori Infezioni enteriche (giardia Lamblia) Malattie associate: Enteropatie non infettive: morbo celiaco, iperplasia intestinale nodulare, anemia perniciosa Tiroiditi autoimmuni Epatite cronica attiva Diabete giovanile Neoplasie (1-4%) Allergopatie (asma) Secondario a terapie anticonvulsivanti

DIAGNOSI DEL DEFICIT SELETTIVO DI IgA Dosaggio delle IgA sieriche (<5 mg/dl) Dosaggio delle IgA secretorie (<0,5 mg/dl) Altre Ig normali Autoanticorpi: anti IgA nel 40%

Prognosi buona se difetto isolato Variabile se malattie associate Malattie autoimmuni, neoplasie, enteropatie: normale risposta alla terapia Allergopatie (asma): minore risposta 50% dei soggetti può normalizzarsi

TERAPIA No terapia sostitutiva No trasfusioni o infusione di emoderivati Terapia antibiotica Terapia delle malattie associate Vaccinazioni: normale calendario antipolio (SALK) pertosse influenza

IMMUNODEFICIENZA COMUNE VARIABILE Nota anche come ipogammaglobulinemia ad esordio tardivo La più frequente dopo il deficit di IgA Gruppo eterogeneo: Ereditarietà varia: sporadica, autosomica recessiva, autosomica dominante difetto: prevalentemente a carico dei B, prevalentemente a carico dei T Esordio variabile: 15-40 anni

SINTOMATOLOGIA Infezioni ricorrenti apparato respiratorio: Haemophilus infl, pneumococchi Infezioni intestinali: Giardia Lamblia Poliartriti settiche e non Spesso malattie autoimmuni: anemia emolitica granulocitopenia autoimmune vitiligine artrite reumatoide Presenti spesso: epatosplenomegalia e linfoadenomegalia

DIAGNOSI IgG ridotte IgA ridotte, a volte normali IgM ridotte, a volte normali IgA secretorie: presenti o assenti Linfociti B circolanti sempre presenti Linfonodi: ipoplasia aree B-dipendenti, iperplasia Diagnosi differenziale con agammaglobulinemia

TERAPIA Sostitutiva Antibiotica Ginnastica respiratoria Rischio elevato di neoplasie: Carcinoma gastrico: + 50 Linfomi non Hodgkin: + 20

SINDROMI CON IMMUNODEFICIENZA BEN DEFINITA

IMMUNODEFICIENZA CON ATASSIA-TELEANGECTASIA (SINDROME DI LOUIS BARR) Autosomica recessiva: 11 q23 Abnorme fragilità cromosomica: difetto degli enzimi di riparazione del DNA 2-3/100.000 Difetto di differenziazione T: timo atrofico, assenza o scarsa differenziazione cortico-midollare Atassia, teleangectasie, abnorme suscettibilità alle infezioni Esordisce con difficoltà alla deambulazione Dopo atassia, disartria, assenza deambulazione entro i 10 anni III-VI anno comparsa di teleangectasie V-VI anno aumentata suscettibilità alle infezioni (virali e batteriche)

Atassia: degenerazione diffusa e progressiva della corteccia cerebellare, corna posteriore del midollo Ritardo dell accrescimento e della pubertà: lesioni degenerative dell ipofisi, testicoli, ovaie Neoplasie Diagnosi: IgG diminuite, IgM aumentate Linfopenia Aumentata frequenza cromosoma 7-14 Progressivo deficit T Elevati livelli di α Feto proteina

TRATTAMENTO Nessun trattamento per arrestare il deficit del sistema nervoso centrale Evitare esposizione a radiazioni No vaccinazioni con virus vivi attenuati Terapia sostitutiva con Ig (attenzione anti IgA) terapia antibiotica Fisioterapia respiratoria Exitus 30-40 anni ma importanti handicap motori e mentali

SINDROME DI DI GEORGE ( SINDROME DELLA 3-4 TASCA BRANCHIALE) 22 q11 Ipoplasia o aplasia timica Ipoplasia paratiroidi Anomalie dei grandi vasi Dismorfie facciali

V-VI settimana: Timo (III-IV tasca) IV-VI settimana: paratiroidi (III tasca) IV-VI settimana: Labbra, padiglioni auricolari (I-II tasca) IV-VI settimana: arterie polmonari (VI tasca) Alcolismo? CATCH 22 Esordio: nelle prime ore di vita tetania Neonati con aspetto caratteristico: micrognazia, padiglioni con attacco basso, taglio antimongolico, bocca di pesce, ipertelorismo

Anomalie Cardiovascolari: destroversione arco aortico stenosi polmonare tetralogia di fallot comunicazione interatriale comunicazione interventricolare atresia polmonare Exitus prime settimane per tetania o malformazioni cardiovascolari Infezioni in caso di sopravvivenza: broncopolmonite da P. carinii, candidiasi, diarrea ingravescente, etc

TERAPIA Antitetanica: calcio, D3 Chirurgica Trapianto di timo se assente Ormoni timici se ipoplasico No vaccinazioni con virus attenuati Sangue ed emoderivati irradiati

X-recessiva: X p11 SINDROME DI WISKOTT-ALDRICH Carenza di WASP: funzione ancora in parte sconosciuta. Sembra coinvolta nei segnali di trasduzione per la riorganizzazione del citoscheletro Triade sintomatologica: Trombocitopenia Immunodeficienza DA Sintomi gastroenterici: melena, ematemesi Ematuria Infezioni: batteriche, virali, agenti opportunistici Decadimento progressivo dei linfociti T

IgG normali IgM ridotte IgA-IgE elevate

Prognosi infausta (circa 6 anni) Exitus: Infezioni: 60% Emorragiee 5% Tumori 5% Neoplasie e linfomi: 100 volte più frequenti

TERAPIE Trapianto Di Midollo Splenectomia Trasfusione Trattamento Infezioni Somministrazione Di Ig Trattamento Disordini Gastrointestinali

FUNZIONE DELLE CELLULE NK Difesa antineoplastica: Inibizione dello sviluppo dei tumori primitivi Controllo delle metastasi Controllo delle infezioni: virali (CMV, Influenza, Herpes) Parassitarie (intra ed extracellulari) Fungine Batteriche Capacità immunoregolatorie: regiolazione della risposta anticorpale modulazione dell immunita cellulo-mediata funzione di cellule soppressorie naturali Produzione di linfochine Regolazione della crescita e differenzizione delle cellule emopoietiche Coinvolgimento nel rigetto di allotrapianti: midollo osseo e organi Meccanismo patogenetico nello sviluppo di: GVHD anemia aplastica/neutropeni Malattie autoimmuni e neurologiche alcune forme di diabete malattie gastrointestinali

INDAGINI DI LABORATORIO PER VALUTARE NK Valutazione numerica: CD 16, CD56, CD57 (10 % circa dei linfociti circolanti) Valutazione funzionale: citotossicità spontanea verso linea cellulare K562

MALATTIA DI CHEDIAK-HIGASHI - Autosomica Recessiva - Deficit Lyst - Albinismo oculo-cutaneo parziale - Fotofobia - Alterazione visus - Elevata incidenza di infezioni cutanee e respiratorie - Neutropenia - Alterata mobilità granulociti e monociti - Difetto di attività NK e CTL - Lisosomi giganti - Exitus entro 10 anni - Ig sieriche normali, Linfociti B e T normali - Terapia: trapianto di midollo

SINDROME DI GRISCELLI - Autosomica recessiva - Deficit miosina 5 - Ig sieriche, linfociti T e B normali - Albinismo - Ridotta attività NK e CTL - Progressiva encefalopatia nei casi più gravi

DEFICIT DELLE FUNZIONI FAGOCITARIE

DEFICIT EREDITARI DEI FAGOCITI Malattia Test diagnostici Principali caratteristiche cliniche Malattia granulomatosa cronica (X p21) NBT (nitroblu di tetrazolio) Esordio precoce, epatosplenomegalia, ascessi (polmonari, ossa, fegato,cute) Deficit di mieloperossidasi NBT, citochimica dei PMN Uguale alla MGC Deficit di G-6-PD Sindrome di Chediak- Higashi Deficit di LFA1 NBT, dosaggio G-6-PD leucocitaria Difetto di killing e di attività NK, inclusioni leucocitarie Assenza di CD18 sui linfociti, difetto di adesione Uguale alla MGC, esordio più tardivo, maschi e femmine, anemia emolitica Albinismo parziale, anomalie del SN, linfomi, infez. batteriche Anormalità dei linfociti, ritardata caduta del cordone ombelicale, infez. varie

COME AVVIENE L ELIMINAZIONE (KILLING) DEI MICRORGANISMI? Una volta raggiunto il focolaio infiammatorio i fagociti svolgono la loro azione antimicrobica attraverso l ingestione ( fagocitosi ) e l eliminazione intracellulare ( killing ) dei microrganismi responsabili dell infezione. L attività microbicida dei fagociti è essenzialmente legata alla capacità della cellula di produrre molecole - come lo ione superossido (02-), perossido di idrogeno (H202) ed ipoclorito (HOC1-) che danneggiano la membrana del battere fagocitato, provocandone la morte. Il processo metabolico che porta alla formazione di questi prodotti reattivi dell ossigeno è definito burst respiratorio. Un ruolo essenziale nella produzione dello ione superossido è svolto da un particolare enzima, la nicotinamide-adenina-dinucleotide-fosfato- ossidasi (NADPH-ossidasi). Questo enzima serve al trasporto degli elettroni che, nel corso della attivazione metabolica del fagocita, porta alla riduzione dell ossigeno molecolare (02) a ione superossido (02-).

Il complesso molecolare NADPH-ossidasi è costituito da 4 subunità proteiche: - due molecole, la p22 e la gp91 phox, sono localizzate nella membrana cellulare e insieme costituiscono il complesso denominato citocromo b 558; - le altre due molecole, la p47 e la p67, si trovano all interno della cellula, nel citoplasma. L attivazione cellulare induce il passaggio di queste molecole, dal citoplasma alla membrana, e il loro assemblaggio a formare il complesso enzimatico capace di svolgere la piena attività ossidasica.

MALATTIA GRANULOMATOSA CRONICA X-linked: Deficit della catena di 91KD del citocromo b Primi mesi di vita Autosomica recessiva: Deficit della catena di 22 KD del citocromo b Deficit delle proteine citosoliche p47 o p67 2 anni di vita

CLASSIFICAZIONE DELLA MALATTIA GRANULOMATOSA CRONICA * La soprascritta indica che la proteina viene espressa in quantità normale (+), ridotta (-) o è assente (0) X: trasmissione X recessiva AR: trasmissione autosomico recessiva

MALATTIA GRANULOMATOSA CRONICA Difetto di attività battericida Cellule interessate: Neutrofili, monociti-macrofagi Gravi infezioni da germi aerobi che portano a una progressiva disseminazione cutanea, polmonare, linfonodale, epatica di lesioni granulomatose multiple La diffusione dell infezione è facilitata dal fatto che i leucociti, che hanno fagocitato ma non ucciso i microrganismi nella sede dell infezione primitiva, possono di fatto trasportarla a distanza.

MALATTIA GRANULOMATOSA CRONICA Il difetto è nella diminuita attività di NADPH che è responsabile della produzione di superossido e acqua ossigenata che a loro volta attivano le elastasi e la catepsina G veri effettori dell attività battericida

MALATTIA GRANULOMATOSA CRONICA SINTOMATOLOGIA Infezioni cutanee Epatosplenomegalia Precoce compromissione polmonare Diarrea persistente Sepsi Meningiti Osteomieliti

CARATTERISTICHE PECULIARI DELLE INFEZIONI NEI PAZIENTI CON CGD Infezioni recidivanti Evoluzione granulomatosa delle lesioni infiammatorie

I granulomi, costituiti da cellule giganti e macrofagi ripieni di lipidi, provocano distruzione dei parenchimi e determinano frequentemente ostruzione meccanica del tratto gastrointestinale ed urinario con conseguente necessità di drenaggio o di rimozione chirurgica.

I microrganismi patogeni più frequentemente in causa sono rappresentati da: Funghi: Aspergillus fumigatus e Candida Batteri catalasi positivi: Staphylococcus aureus, Salmonella, Pseudomonas, etc. L enzima catalasi, infatti, consente ai batteri che lo producono di inattivare l H202

I primi sintomi della malattia compaiono generalmente nei primi due anni di vita; la CGD autosomica recessiva è spesso meno grave rispetto alla forma X-recessiva e può restare misconosciuta fino alla tarda infanzia o all adolescenza. Alcuni segnali di allarme dovrebbero essere ben conosciuti dal pediatra curante e far sorgere il sospetto diagnostico di una CGD

Campanelli d allarme che devono far pensare ad una MGC Infezione da Aspergillo a qualsiasi età Infezione da Serratia a qualsiasi età Osteomielite Linfadenite da Stafi lococco Ascesso epatico Colite granulomatosa Ostruzione delle vie aeree e/o digestive e/o urinarie da flogosi granulomatosa

Diagnosi Deficit del burst respiratorio dei granulociti neutrofili mediante il test di colorazione con il nitroblu di tetrazolio (NBT test), che misura la produzione di superossido da partedei fagociti stimolati. Questo test è in grado di identifi care i soggetti affetti (sia nel caso della forma X-recessiva sia delle varianti autosomico recessive) e le portatrici della forma X-linked; non consente invece di individuare i portatori della CGD autosomica recessiva e i pazienti affetti dalla forma X 91-, avendo questi ultimi una attività NADPHossidasica residua sufficiente per una normale riduzione del NBT. In questi casi sono necessarie indagini di conferma mediante test quantitativi di misurazione dell attività del burst respiratorio o di identificazione delle subunità proteiche dell enzima. L analisi di mutazione del gene consente attualmente di porre diagnosi di certezza e di eseguire diagnosi prenatale fin dalla decima settimana di gestazione mediante l analisi del DNA sui villi coriali, in quei casi in cui sia stata già identifi cata la mutazione in un altro membro affetto della famiglia.

TERAPIA Sintomatica Trapianto di midollo

LEUCOCYTE ADHESION DEFICIENCY (LAD) L adesione dei leucociti all endotelio, ad altri leucociti, e ai batteri è critica per la funzione dei leucociti: muoversi, comunicare, combattere l infezione. Differenti famiglie di molecole di adesione mediano i processi di rotolamento (rolling), adesione, diapedesi. Le proteine più importanti in questi processi sono: integrine e selectine

Chemiotassi: migrazione dei neutrofili attraverso membrane porose Adesione: CD18 Fagocitosi: Latex, microrganismi, eritrociti opsonizzati Killing: test al nitroblu di tetrazolio

LEUCOCYTE ADHESION DEFICIENCY TYPE 1 (LAD-1) È un disordine AR causato da una mutazione della catena comune β2 delle integrine (CD18) dell LFA1, Mac 1, p150 Cellule interessate: Neutrofili, monociti-macrofagi, linfociti, NK Funzioni alterate: chemiotassi, adesione, rolling

SINTOMATOLOGIA Infezioni ricorrenti severe Scarsa formazione di pus Diminuita cicatrizzazione

PAZIENTI CON FENOTIPO SEVERO Ritardata caduta del cordone ombelicale (> 30 giorni) Leucocitosi (> 15.000) Severe gengiviti e periodontiti (riassorbimento osseo alveolare) Infezioni severe: vie respiratorie, cute, perirettali Scarsa risoluzione delle ferite con cicatrici sottili a carta di sigaretta Infiammazione lieve Assenza di neutrofili nel focolaio

Morte in circa 10 anni nei casi più gravi Sopravvivenza fino a 40 anni nei casi con CD18 di circa il 10% della norma

LEUCOCYTE ADHESION DEFICIENCY TYPE 2 (LAD-2) Deficit di focusilazione dei carboidrati: incapacità a convertire GDP mannosio in fucosio Autosomica recessiva Cellule interessate: neutrofili, monociti-macrofagi Impossibilità di interazione con P-selectine e E-selectine sulle cellule endoteliali Funzioni compromesse: chemiotassi, rolling

LEUCOCYTE ADHESION DEFICIENCY TYPE 2 (LAD-2) Ritardo di crescita Deficit neurologici Leucocitosi Ulcere croniche della cute Periodontiti

DEFICIT DELLE FRAZIONI COMPLEMENTARI

COMPLEMENTO Costituito da almeno 25 proteine: componenti del complemento, proteine regolatrici, recettori di membrane cellulari Via classica: studiata mediante CH50 Via alternativa: studiata mediante AH50 Via Lectine Dosaggio emolitico del complemento totale e/o dei suoi componenti: si utilizza la capacità del complemento di lisare cellule e permette di valutare la più piccola quantità di siero in grado di lisare il 50% di una determinata quantità di emazie sensibilizzate Dosaggio immunochimico: immunodiffusione radiale semplice, nefelometria

FRAZIONI DEL COMPLEMENTO DOSATE DI ROUTINE C3: 52-175 mg/dl C4: 20,5-43,9 mg/dl C1 INH: 15,4-33,8 mg/dl

Deficienze complementari sono state documentate per quasi tutte le componenti conosciute inclusi i recettori e le proteine di controllo. I deficit del complemento si manifestano con : - Infezioni lievi o severe ricorrenti - Aumentata incidenza di disordini autoimmuni - Edemi ricorrenti - Orticaria - Sindromi vasculitiche

DIAGNOSI - Riduzione CH5 C1q C1r C1s C2 C5-C9 - Dosaggio sierico C1 INH C3 C4

DEFICIT EREDITARI DELLA CASCATA COMPLEMENTARE Deficit di C1q, C1r, C1s C2, C4, C5: - Sindrome lupus-like - Glomerulonefrite (C1q e C2) - Lupus discoide, artrite reumatoide (C2) C6, C7, C8: Infezioni ricorrenti da Neisserie Properdina, Fattore D, Fattore I: Infezioni piogeniche ricorrenti Fattore H: Glomerulonefriti C1 inibitore: Edema angioneurotico ereditario

Deficit Eredità Cromosoma Sintomatologia C1q AR 1 Lupus-like, infezioni, malattia reumatoide C1r AR 12 Lupus-like, infezioni, malattia reumatoide C4 AR 6 Lupus-like, infezioni, malattia reumatoide C2 AR 6 Lupus-like, vasculiti, infezioni da piogeni C3 AR 19 Infezioni ricorrenti da piogeni C5 AR 9 Infezioni da Neisserie, LES C6 AR 5 Infezioni da Neisserie, LES C7 AR 5 Infezioni da Neisserie, LES, vasculiti C8α AR 1 Infezioni da Neisserie, LES C8β AR 1 Infezioni da Neisserie, LES C9 AR 5 Infezioni da Neisserie C1 Inibitore AD 11 Angioedema ereditario Fattore I AR 4 Infezioni ricorrenti da piogeni Fattore H AR 1 Infezioni ricorrenti da piogeni Fattore D AR 19 Infezioni da Neisserie Properdina XL X Infezioni da Neisserie

IPOCOMPLEMENTEMIE ACQUISITE Via classica: - Da immunocomplessi circolanti: Malattia da siero Glomerulonefrite post-streptococcica Glomerulonefrite membranoproliferativa (tipo I) LES Crioglobulinemia mista Shunts atrioventricolari infetti Epatite virale (fase prodromica) Endocarditi Rigetto di trapianto - Più raramente: Artrite reumatoide Sindrome di Sjogren Miastenia grave Tiroidite di Hashimoto Mielomi, linfomi Infezioni acute virali Anemia emolitica autoimmune

IPOCOMPLEMENTEMIE ACQUISITE - Endotossine Via alternativa:

- Ipocomplementemia da deficit di sintesi: Denutrizione Malnutrizione Cachessia Insufficienza epatica - Ipocomplementemia da perdita proteica: Ustioni estese Diarrea profusa Sindrome nefrosica

1) Bambini di famiglie con ID ereditarie 2) Bambini con un fratello o una sorella con ID accertata o presunta 3) Bambini con sindromi o altre malattie associate con ID 4) Bambini con: Difetti di sviluppo Inusuali infezioni persistenti (agenti a bassa virulenza o opportunistici) Rash cutanei inusuali Diarrea persistente 5) Pazienti con infezioni persistenti che non rispondono come di norma alla antibiotico-terapia 6) Pazienti con: Infezioni cutanee persistenti Ascessi Periodontiti Piaghe cutanee inusuali non cicatrizzanti 7) Pazienti con: Ricorrenti infezioni da neisserie LES

IMMUNODEFICIENZE PRIMITIVE NEGLI ADULTI a) Disordini nei quali è comune un inizio in età adulta: ICV: I decade, III decade Deficit di IgA Deficit sottoclassi IgG Deficit complementari (C2) b) Ritardata presentazione di disordini tipici dei bambini: ADA WAPS Agammaglobulinemia (X-Linked) c) Disordini con inizio infantile e sopravvivenza da adulti SCID Deficit di ADA Malattia granulomatosa cronica Agammaglobulinemia