Simptomele imunodeficiențelor combinate ale celulelor T și B

La om, imunodeficiența combinată severă a fost descrisă pentru prima dată în 1950, în Elveția, la mai mulți sugari cu limfopenie care au decedat din cauza infecțiilor în primul an de viață. De aceea, expresia „tip elvețian de SCID” a fost întâlnită în literatura de specialitate timp de mulți ani. În anii următori, s-a relevat faptul că imunodeficiența combinată severă include numeroase sindroame cu origini genetice diferite și diferite tipuri de moștenire (legată de X în 46% din cazuri și autosomal recesivă în 54%). Incidența generală a SCID este de 1:50.000 de nou-născuți. În prezent, este cunoscută originea genetică a aproximativ 15 forme de SCID, care, pe baza diferențelor de fenotip imunologic, pot fi împărțite în 5 grupe: T-B+ NK+, TB- NK+, T-B+ NK-, T+B+ NK- și TB-NK-.

Principalele manifestări clinice ale imunodeficienței combinate severe sunt practic independente de defectul genetic. Pacienții cu SCID se caracterizează prin debutul precoce, în primele săptămâni și luni de viață, al manifestărilor clinice ale bolii sub formă de hipoplazie a țesutului limfoid, diaree persistentă, malabsorbție, infecții ale pielii și mucoaselor, afectare progresivă a tractului respirator. Agenții cauzatori ai infecțiilor sunt bacteriile, virusurile, fungii, microorganismele oportuniste (în principal Pneumocyctis carini). Infecția cu citomegalovirus apare sub formă de pneumonie interstițială, hepatită, enterovirusuri și adenovirusuri cauzează meningoencefalită. Candidoza mucoaselor și a pielii, onicomicoza sunt foarte frecvente. Dezvoltarea infecției BCG regionale și/sau generalizate după vaccinare este tipică. Pe fondul infecțiilor severe, se observă un decalaj în dezvoltarea fizică și motorie. Trebuie reținut faptul că, chiar și în prezența imunodeficienței combinate severe, sugarii nu dezvoltă imediat toate simptomele menționate mai sus și, timp de 2-3 luni, pot crește și se pot dezvolta aproape normal, mai ales dacă nu s-a efectuat vaccinarea BCG. Transferul transplacentar al limfocitelor materne poate provoca simptome ale bolii grefă-contra-gazdă (GVHD), în acest caz numită GVHD materno-fetală. Se manifestă în principal sub forma unei erupții cutanate eritematoase sau papulare și a leziunilor hepatice.

Examenele de laborator relevă în majoritatea cazurilor limfopenie severă, hipogamaglobulinemie și scăderea activității proliferative a limfocitelor. Un număr aproape normal de limfocite poate fi rezultatul transferului transplacentar de limfocite de la mamă. După cum s-a menționat mai sus, limfocitele T sunt semnificativ reduse în toate formele de imunodeficiență combinată severă, dar numărul și funcțiile limfocitelor B și ale celulelor NK depind de defectul genetic care stă la baza SCID. În cazuri rare, se observă concentrații normale de imunoglobuline, dar specificitatea lor inadecvată duce la ineficacitatea completă a legăturii umorale. Mai jos, vom analiza câteva caracteristici ale patogenezei diferitelor forme de imunodeficiență combinată severă.

Caracteristici genetice moleculare ale diferitelor forme de imunodeficiență combinată severă

T- B- NK- TKIN

• Disgeneză reticulară

Disgeneza reticulară este o formă rară de imunodeficiență combinată severă, caracterizată prin maturarea deficitară a precursorilor limfoizi și mieloizi în stadii incipiente de dezvoltare în măduva osoasă. Se presupune că este moștenire autosomal recesivă, dar din cauza rarității bolii, aceasta nu a fost dovedită. Baza genetică moleculară a bolii este necunoscută. Boala este caracterizată prin limfopenie severă, granulocitopenie, trombocitopenie, infecții severe care duc la decesul prematur al pacienților.

T- B+ NK- TKIN

• Imunodeficiență combinată severă legată de X

SCID legată de cromozomul X, sau deficitul de lanț g, este cea mai frecventă formă (mai mult de 50% din toate formele de imunodeficiență combinată severă). Se dezvoltă ca urmare a unei mutații în gena lanțului g comun (CD132) a receptorilor interleukinelor 2, 4, 7, 9, 15. Mutația din lanț duce la blocarea receptorilor, în urma căreia celulele țintă nu pot răspunde la acțiunea interleukinelor corespunzătoare. Tulburările imunologice care se dezvoltă la acești pacienți se caracterizează prin absența celulelor T și a celulelor NK și o creștere a numărului de celule B. Ca urmare a lipsei de reglare a celulelor T, producția de imunoglobuline de către celulele B este redusă drastic.

• Deficiența de Jak3

Tirozin kinaza Jak3 din familia Janus este necesară pentru transmiterea semnalului de activare de la lanțul comun al IL2, 4, 7, 9, 15 la nucleul celular. Deficiența de jak3 provoacă aceeași afectare profundă a diferențierii celulelor T și NK ca și deficiența lanțului comun. Anomaliile imunologice și manifestările clinice la pacienții cu deficit de Jak3 sunt similare cu cele din SCID legată de X.

• Deficiența de CD45

Proteina tirozin kinaza transmembranară CD45, specifică celulelor hematopoietice, este necesară pentru transducția semnalului de la receptorul antigenic al celulelor T și B. Mutațiile genei CD45 duc la dezvoltarea SCID, caracterizată printr-o scădere bruscă a numărului de celule T, a celulelor B normale și o scădere progresivă a concentrațiilor serice de imunoglobuline. Numărul de limfocite NK este redus, dar nu complet.

T-B-NK+ TKIN

• Deficiență completă de RAG1/RAG2

Produșii proteici ai genelor activatoare de recombinare (RAG1 și RAG2) inițiază formarea imunoglobulinelor și a receptorilor celulelor T necesari pentru diferențierea celulelor B și T. Astfel, mutațiile genelor RAG duc la formarea imunodeficienței combinate severe. În această formă de imunodeficiență, celulele T și B sunt absente, în timp ce numărul de celule NK este normal. Cantitatea de imunoglobuline serice este redusă drastic.

• SCID radiosensibilă (deficiență de Artemis)

În 1998, au fost identificați pacienți cu imunodeficiență combinată severă TB-NK+, fără mutații ale genei RAG1/RAG, foarte sensibili la radiațiile ionizante și cu reparare deficitară a rupturilor dublu catenare ale ADN-ului. Limfocitele T și B recunosc antigenele folosind molecule de receptor al celulelor T (TCR) și imunoglobulinoză. Regiunile specifice antigenului acestor receptori constau din trei segmente: V (variabil), D (diversitate) și J (unificare). Polimorfismul regiunilor specifice antigenului TCR și imunoglobulinelor este asigurat de procesul de rearanjare somatică și recombinare V(D)J. În timpul recombinării genelor imunoglobulinelor și TCR, proteinele RAG induc rupturi dublu catenare ale ADN-ului. Repararea rupturilor ADN-ului induse de radiații și spontane necesită o serie de protein kinaze și un factor recent identificat numit Artemis. Artemis este necesar pentru oprirea ciclului celular în cazul deteriorării ADN-ului.

Mutațiile genei Artemis duc la dezvoltarea imunodeficienței combinate severe autozomal recesive cu radiosensibilitate crescută, caracterizată prin absența limfocitelor T și B și instabilitate cromozomială. O caracteristică distinctivă a manifestărilor clinice, pe lângă cele caracteristice SCID-ului scex, este prezența leziunilor de tip nomo ale mucoasei orale și a altor localizări.

T- B+ NK+ TKИH

• Deficit de IL-7R

Precursorii celulelor T și B exprimă un IL7R funcțional, format dintr-un lanț a și un lanț y comun. Exprimarea acestui receptor este esențială pentru maturarea limfocitelor T, dar nu și pentru dezvoltarea limfocitelor B. Mutațiile din gena lanțului alfa al IL-7R au ca rezultat SCID, cu fenotip TB-NK+ și concentrații serice semnificativ reduse de imunoglobuline.

T+ B+ NK- TKIN

În 2001, Gilmour KC și colab. au descris pentru prima dată un pacient cu număr absolut scăzut de limfocite T, număr normal de celule B și absența completă a celulelor NK. Deși nu s-au găsit mutații în genele lanțului Y comun sau JAK3, studiile funcționale au arătat o fosforilare afectată a JAK3 prin complexul IL2R. Analiza citometrică în flux ulterioară a arătat o scădere semnificativă a expresiei lanțului beta al receptorului IL15 (IL15Rbeta). Cu toate acestea, nu au fost detectate mutații în gena IL15Rbeta, ceea ce sugerează prezența unor defecte transcripționale responsabile pentru lipsa expresiei lanțului IL15Rbeta.

• Deficitul enzimelor metabolice ale purinelor

Deficiența a două enzime care catalizează metabolismul purinelor - adenozin deaminază (ADA) și purin nucleozidă fosforilază (PNP) - este asociată cu dezvoltarea imunodeficienței combinate. Din cauza absenței acestor enzime, se acumulează produse toxice pentru celule - deoxiadenozină și deoxiguanozină, care sunt parțial fosforilate în celulele limfoide, transformându-se în deoxinucleozidele trifosfate corespunzătoare. Toxicitatea acestor produse este deosebit de importantă în celulele care se divid rapid și constă în inhibarea sintezei ADN-ului, inducerea apoptozei, perturbarea metilației etc. Ambele afecțiuni sunt eterogene în manifestările clinice, în funcție de localizarea mutației de-a lungul genelor și de măsura în care funcția enzimei corespunzătoare suferă ca urmare.

• Deficitul de adenozin deaminază (ADA)

Deficitul de adenozin deaminază este una dintre primele forme identificate de SCID. Gena adenozin deaminază este situată pe 20ql3.ll. Sunt cunoscute peste 50 de mutații ale genei ADA. Există o relație între activitatea reziduală a adenozin deaminazăi determinată genetic și fenotipul metabolic și clinic. ADA este exprimată în diverse țesuturi, expresia sa fiind deosebit de ridicată în timocitele imature și limfocitele B, expresia ADA scăzând pe măsură ce celulele se maturizează. În deficitul de adenozin deaminază, dezoxiadenozin trifosfatul și S-adenozilmamocisteina se acumulează în celule. Acești metaboliți inhibă proliferarea limfocitelor TT și B.

Majoritatea pacienților cu deficit de adenozin deaminază prezintă toate caracteristicile SCID la o vârstă fragedă. Aceștia sunt de obicei pacienții cu cel mai mic număr de limfocite și cele mai timpurii și mai severe manifestări. Acești pacienți nu prezintă grefarea limfocitelor materne. Pe lângă cele imunologice, tulburările metabolismului purinelor pot provoca afecțiuni scheletice. Astfel, examinarea cu raze X relevă articulații costocondrale mărite (ca în rahitism), extremități costale lărgite, displazie pelviană. Următoarele modificări neurologice au fost, de asemenea, descrise la pacienți: nistagmus, surditate senzorială, tulburări spastice, dezvoltare psihomotorie afectată (independent de infecții). Un semn comun al deficitului de adenozin deaminază este o creștere a transaminazelor, indicând probabil prezența hepatitei toxice.

În ultimii ani, au fost descrise variante „cu debut tardiv” ale deficitului de ADA și au fost identificate chiar și persoane sănătoase cu deficit enzimatic parțial.

Managementul pacienților cu manifestări severe ale deficitului de ADA nu este practic diferit de terapia altor SCID. Cu toate acestea, o metodă experimentală este administrarea terapiei de substituție cu enzima PEG-ADA intramuscular, la o doză de 15-30 mg/kg/săptămână. Corectarea defectelor necesită tratament continuu și pe termen lung. Numărul și funcția limfocitelor T se îmbunătățesc de obicei după 6-12 săptămâni de terapie, dar chiar și după un tratament pe termen lung (10 ani), limfopenia și răspunsul mitogen afectat persistă la majoritatea pacienților.

• Deficit de fosforilază purinică a nucleotidelor (PNP)

Gena PNP este situată pe 14ql3. Spre deosebire de ADA, activitatea purin nucleoză fosforilazei crește pe măsură ce limfocitele T se maturizează. În cazul deficitului de PNP, dezoxiguanozin trifosfatul se acumulează în celule, inhibând proliferarea limfocitelor T.

Ca și în cazul deficitului de adenozin deaminază, majoritatea pacienților cu deficit de purin nucleoză fosforilază dezvoltă manifestări clinice de SCID în copilărie, deși în unele cazuri a fost descris un debut ulterior. Sindroamele asociate cu deficitul de PNP sunt uricemia și uricuria. Pacienții cu deficit de purin nucleoză fosforilază au adesea manifestări autoimune (anemie hemolitică, trombocitopenie, neutrolenie, lupus eritematos sistemic) și neurologice (plegie, pareze, ataxie, tremor, retard mintal). Pacienții au o tendință crescută la cancer. Testele de laborator arată o scădere bruscă a limfocitelor T și, de regulă, un număr normal de limfocite B. Manifestările disreglării limfocitelor B includ niveluri crescute de imunoglobuline, gammapatie și prezența autoanticorpilor.

• Deficit de MHC II

Sindromul limfocitelor nude este o imunodeficiență congenitală care se dezvoltă din cauza absenței expresiei moleculelor de clasa II ale complexului major de histocompatibilitate (MHC II) pe suprafața celulară. În această boală, din cauza defectelor genelor care controlează MHC II, nu există expresie a moleculelor sale necesare pentru diferențierea și activarea celulelor CD4+, selecția celulelor T în timus este afectată și se dezvoltă imunodeficiență severă. Genele deteriorate codifică patru factori de transcripție extrem de specifici (RFXANK, RFX5, RFXAP și CITA) care reglează expresia MHC II. Primele trei sunt subunități ale RFX (Factorul de Reglementare X), un complex trimeric de legare a ADN-ului care reglează toți promotorii MHC II. CIITA (activator Trans de Clasa II) este un coactivator care nu se leagă de ADN și care controlează expresia MHC II.

Boala este caracterizată prin semne clinice tipice SCID, care, însă, sunt mai ușoare. Astfel, într-un grup de 9 pacienți netransplantați cu această boală, speranța medie de viață a fost de 7 ani.

Examenele de laborator relevă o scădere semnificativă a limfocitelor CD4+, cu un număr în general normal de limfocite CD8+. Unii pacienți prezintă o lipsă de expresie nu numai a moleculelor MHC II, ci și a MHC I. În general, există un deficit pronunțat al răspunsului celulelor T, iar producția de imunoglobuline este, de asemenea, redusă drastic.

• Deficiență de TAP

TAP (Transporter Associated Protein - Proteina Asociată Transportatorului) este necesară pentru transportul peptidelor antigenice în reticulul endoplasmatic și atașarea acestora la moleculele MHC de clasa I. Au fost identificate defecte ale subunităților TAP 1 și 2 (TAP1 și TAP2). Manifestările caracteristice de laborator la pacienții cu deficit de TAP sunt: lipsa expresiei MHC de clasa I, niveluri aproape normale de imunoglobuline (la unii pacienți s-a observat deficit selectiv de IgM) și lipsa răspunsului anticorp la antigenele polizaharidice. Diverși pacienți au avut un număr normal sau în scădere progresivă a limfocitelor T CD8, în timp ce alte subpopulații de limfocite au fost de obicei normale. Această formă de CIN este asociată cu o susceptibilitate ridicată la infecții bacteriene ale mucoasei tractului respirator, iar leziunile cutanate granulomatoase sunt caracteristice. Infecțiile virale și infecțiile cauzate de agenți patogeni intracelulari sunt rare. La unii pacienți au fost descrise evoluție asimptomatică și debut tardiv al manifestărilor clinice ale imunodeficienței.

• Deficiența de CD25

Mutațiile genei lanțului alfa al receptorului IL-2 (IL2Rct) {CD25) au ca rezultat dezvoltarea CIN cu scăderea numărului și afectarea proliferării celulelor T periferice și dezvoltarea normală a celulelor B. Diferențierea timocitelor nu este afectată, dar în ciuda expresiei normale a CD2, CD3, CD4 și CD8, CD25, timocitele corticale nu exprimă CD1. Pacienții au o sensibilitate crescută la infecțiile virale (CMV etc.) și de la o vârstă fragedă suferă de infecții bacteriene și fungice repetate, diaree cronică. Pacienții prezintă, de asemenea, limfoproliferare similară cu cea din ALPS. Se presupune că aceasta se bazează pe reglarea afectată a apoptozei în timus, ceea ce duce la extinderea clonelor autoreactive în diverse țesuturi.

• Deficiență de SVZ și CD3e

Complexul receptorilor de recunoaștere a antigenului din celulele T este format din receptorul celulelor T (TCR) în sine și din molecula CD3. Există două tipuri de TCR, fiecare constând din două lanțuri peptidice - ab și yv. Funcția principală a TCR este de a lega o peptidă antigenică asociată cu produsele complexului major de histocompatibilitate, iar CD3 este de a transmite un semnal antigenic către celulă. CD3 include molecule de 4-5 tipuri. Toate lanțurile complexului CD3 (y, v, e, £, t) sunt proteine transmembranare. Mutațiile din genele lanțurilor y, v sau £ duc la o scădere a numărului de celule T mature cu expresie scăzută a TCR. Mutațiile din gena lanțului e duc la o încălcare a diferențierii timocitelor la nivelul CD4-CD8-. La om, deficitul de CD3 are ca rezultat o scădere a limfocitelor T CD8+ și CD4+CD45RA+, conținutul de celule CD4+CD45R0+, B și NK și concentrațiile serice de imunoglobuline sunt normale. Fenotipul clinic în deficitul de CD3y și CD3e variază chiar și între membrii aceleiași familii, de la manifestări până la o evoluție destul de ușoară a bolii.

• Deficiența de ZAP70

Protein tirozin kinazele din familia ZAP70/Syk joacă un rol important în transducția semnalului de la receptorul care recunoaște antigenul și sunt necesare pentru dezvoltarea normală a limfocitelor T. ZAP70 este necesară pentru diferențierea limfocitelor T. Deficitul de ZAP70 are ca rezultat o deficiență selectivă a celulelor CD8+. Numărul de celule CD4+ circulante este normal, dar acestea prezintă deficiențe funcționale semnificative sub forma lipsei producției de IL-2 și a activității proliferative. Concentrațiile serice de imunoglobuline sunt reduse.