Tlrzkenysg Lng Orsolya Semmelweis Egyetem Genetika Sejt s

Túlérzékenység Láng Orsolya Semmelweis Egyetem, Genetika, Sejt- és Immunbiológiai Intézet FOK 2017 gsi. semmelweis. hu 1

Túlérzékenység - Tolerancia Túlérzékenység: Tolerancia: „Ártalmatlan” antigénre adott immunválasz Az adott antigénre (tolerogén) nézve fajlagos válaszképtelenség szövetkárosodással jár együtt Autoimmunitás: Autoreaktivitás törvényszerű Regulációs zavar, tolerancia hiánya => autoimmun betegség közös: Adaptív immunrendszer elemei 2

Hiperszezitivitás (HS) – Allergia § A leggyakoribb immunológiai betegség § Rohamosan nő az érintett beteg száma (25 -40%) § Lehetséges okok: Urbanizáció és környezetszennyezés(? ) 3

HS általános mechanizmusa Első Ag expozíció Szenzitizáció Ismételt expozíció Effektor válasz Szövetkárosodás Robert Royston Amos ("Robin") Coombs: §Brit immunológus, § A Coombs teszt egyik leírója (Arthur Mourant és Rob Race) 1945 HS reakciók osztályozása = Gell - Coombs klasszifikáció ( 1963) 4

Négy típus § § I (azonnali) hiperszenzitivitás II (citotoxikus) hiperszenzitivitás III (immunkomplex mediálta) hiperszenzitivitás IV (késői) hiperszenzitivitás 5

Túlérzékenységi reakciók felosztása (Gell - Coombs klasszifikáció) Típus Mediátor I Ig. E -vel szenzibilizált hízósejtek, bazofilek Mechanizmus Tünetek megjelenése Betegség Azonnali Allergia Anafilaxia (lokális és szisztémás) Hisztamin II Sejtfelszínhez kötött At (Ig. G) 4 -6 óra Transzfúziós reakció Erythroblastozis fetalis Myastenia gravis Basedow kór III Szolubilis antigén-Ig. G komplex 2 -8 óra Arthus reakció RA, SLE Késői 2 -3 nap Tuberkulin próba Krónikus allergia Kontakt dermatitisz Komplement IV Sejtközvetített Szenzibilizált Th 1, Tc, Th 2 sejtek 6

I. Típus HS Azonnali HS vagy Allergia , Atopia 7

I. Típusú HS formái Bőr kontaktus az allergénnel Csalánkiütés Urticaria Belélegzett allergén Széna nátha Tápcsatornába kerülő Étel allergiák Véráramba kerülő Asthma § Az expozició helye befolyásolja a tünetek típusait Anafilaxis 8

Allergének főbb jellemzői típusai Kisméretű részecskék allergiát okoznak: - kiszáradt formában (pollen, poratka ürülék) szilárd felszínen stabilak kis molekula tömeg (poratka allergén: der p 1 15 k. D), nagy oldékonyság transzmukozális belépés, enzimatikus aktivitás a penetráció elősegítésére kis dózis (parlagfű: 1µg/év) MHCII kötődés 9

Mi a közös bennük? ? Hevein domén 10

Allergének keresztreakciója A szenzitizáló és az aktuális reakciót kiváltó allergén eltérő nyír parlagfű Fekete üröm Réti komócsin http: //ainotes. wikispaces. com/Pollen+Food+Allergy+Syndrome 11

I. Típusú hiperszenzitivitás kialakulása Afferens fázis (szenzitizálódás) Ig. E termelődés Hiperszenzitivitás IL 4, IL 13 Degranuláció Első találkozás Osztályváltás Ig. E keresztkötés Második találkozás APC és Th 2 aktiváció Ig. E termelődés Ig. E+ memória B-sejt Hízósejtek Bazofilek FcᵋRI receptora AKTIVÁCIÓ DEGRANULÁCIÓ 12 Nature Review, Drug Discoverys alapján

B sejt differenciálódás - osztályváltás Citokin mintázat függő folyamat Osztódó B- sejt Plazma sejt IL 13 Aktivált B- sejt 13

Fce receptorok FcƐRI (nagy affinitású) Kd= 10 -11 M [Ig. E] = 10 -9 M FcƐRIIa FcƐRII (alacsony affinitású) FcƐRIIb (CD 23) Hízósejteken és bazofileken Hízósejtek állandóan Ig. E-vel borítottak B-sejteken, T-sejteken, Mφ-on, DC-k és bazofilek 14

Ig. E keresztkötés indukálta ic szignál útvonalak 1 - PLC aktiválás § PKC aktiválás § ic Ca 2+ emelkedése 3 – PLA 2 aktiválás § Arachidonsav – Leukotriének 7 - Adenil cikláz aktiválás § c. AMP- PK aktiválás Tirozin kináz aktiválás § MAPKináz kaszkád 15

Ig. E keresztkötött FcƐR (foszfolipidek) 16

Sejt Term mechanizmusa Molekula Hatás Preformált granulum Hisztamin Érpermeabilitás fokozása Simaizom kontrtakció Triptáz Kimáz Hízósejt, bazofil granulocita Hízósejtek, bazofil és eoznifol granulociták mediátorai Karboxipeptidáz Savas hidroláz Katepszin G Heparin Véralvadás gátlása kondroitinszulfát Aktiválást követően a membránból felszabadul PGD 2 Vasodilatáció, brochus kontrakció, kemotaxis LTB 4 Bronchus kontrakció, nyákelválasztás érpermeabilitás nő LTC 4 LTE 4 Nukleus, de novo szintézis PAF Leukocita aktiváció és kemotaxis IL 3, IL 4, IL 5, IL 6, IL 13 Hízósejt osztódása, gyulladás, Ig. E termelés, Eozinofilek aktiválása GM-CSF sejtosztódás TNF degranuláció Primer mediátorokgranulumokban Eozinofilek Preformált granulum CCL 2, CCL 3, CCL 5 Kemotaxis MBP( fő bázius protein) Toxikus anyagok ECP( Eozinofil kationos protein) Szöveti roncsolás Eozinofil peroxidáz Lizoszóma hirdoláz lizofoszfolipáz Nukleus, de novo szintézis RANTES, IL 8, eotaxin Kemotaxis IL 10 B sejt prlofieráció Gilfillan et al. Nature Reviews Immunology 6, 218 -230 (March 2006) | doi: 10. 1038/nri 1782 17

Hisztamin mint kulcs mediátor és receptorai H 1: pl. bél, bronchus simaizomsejt összehúzódás ↑; véna permeabilitás ↑ H 2: pl. értágulat ↑; exokrin mirigyek nyálkatermelés ↑ (H 3: idegrendszer) H 4: pl. eozinofilek toborzása 18

A hízósejt degranuláció fiziológiai hatásai Ödéma Hörgő görcs Felgyorsult bélmozgás … gyulladás Szöveti átrendeződés 19

Allergén megjelenésekor a légútban kialakuló azonnali reakció 20 Nature Medicine 18, 693– 704 (2012) doi: 10. 1038/nm. 2755

Azonnali és késői tünetek PEFR = peak expiratory flow rate = kilégzési csúcsáramlás mértékét� 2 óra elteltével 24 óra elteltével 21

Krónikus gyulladás és szövődményei (szöveti remodelling) 22 Nature Medicine 18, 693– 704 (2012) doi: 10. 1038/nm. 2755

Hizósejtek mint kulcsszereplők Kötőszöveti hízósejtek Intravénás, magas dózis Subcutan, alacsony dózis kapillárisok szisztémás anaphylaxis urticaria Mukozális hízósejtek Inhalációs, alacsony dózis bronchioláris simaizom Táplálékként elfogyasztott bélfal simaizom szénanátha, táplálék allergia: asthma bonchiale hasmenés, hányás utricaria, anaphylaxis 23

I típus: Allergia, mint multifaktoriális kórkép Genetika FcƐRI béta láncát kódoló gén - 11 q 13 IL-3, IL-4, IL 5, IL-9, IL-13 és GMCSF kódoló gén- 5 q 31 MHCII allélok - 6 p Allergia Immunrendszer működésének zavarai A Th 1 és Th 2 alpopulációk aktiválódásának szabályozása Ig. E termelés szabályozása immunhiányos állapot Magas eozinofil szám Környezeti tényezők Tolerancia kialakulásának hiánya gyermekkorban Allergénnel való találkozás körülménye 24

Tünetek - Lokális Allergiás rhinitis Astma Csalánkiütés (Urtucaria) § Lokális – egy rendszert érint Bőr – dermatitis, urticaria, angioedema Légző rdsz. – szénanátha, angioedema, zihálás gasztrointesztinális rdsz – hasmenés, hányás Angioödéma (szubkután szövetek ödémája) Hasi görcsök Hasmenés Hányás 25

Tünetek - Generalizált § Generalizált - anaphylaxis: súlyos szisztémás allergiás reakció, ami 2 vagy több rendszert érint (Nem szükséges az összes tünet egyidejű jelenléte!) § Anafilaxiás sokk: minden, ami az anafilaxisra jellemző (súlyos szisztémás allergiás reakció, ami 2 vagy több rendszert érint), a vérnyomásesés a vérkeringés összeomlásához vezet 26

Terápia – gyógyszerek epinefrin Allergén elkerülése Epi-pen Nátrium-kromoglikát: Anti-hisztaminok H 1 R és H 2 R blokkolók Teofillin hörgőtágító Hízósejt degranulációt gátolja Szteroidok NSAIDS Leukotrién antagonsiták Anti Ig. E terápia 27

Antigén emelkedő dózisban történő adagolása deszenzitizáció 28

Az allergia terápiája deszenzitizálás A páciens lehet oligoszenzitizált vagy poliszenzitizált Oligoszenzitizált páciensnél: 1. Az allergén elkerülése 2. Deszenzitizálási terápia (hiposzenzitizálás) - Allogén deszenzitizálás: az allergén kis mennyiségével ismételt oltások - Specifikus allergén deszenzitizálás: antitesttel oltás Poliszenzitizált páciensnél: 3. Gyógyszeres terápia a tünetek megszűntetésére Szubkután injekcióval, illetve nyelv alatt alkalmazva a szenzitizáló allergént fokozatosan növekvő adagban juttatják a beteg szervezetébe. Blokkoló Ig. G antitestek 29

Intradermális allergia teszt (Prick tesz, Bőrpróba) Intradermális allergénfelvitel a hiperszenzitivitás mértékének meghatározására. Számos egyéb típus: Multi-Teszt (Lincoln Diagnostics) Értékelés átmérő alapján: + - ++++ + = pozitív kontroll 1/3 -a 30

Intradermális allergia teszt – in vivo teszt Veszélye : allergiás reakciót indukálhatunk Kontraindikált a bőrteszt: § Terhes nőkőn § béta-blokkoló kezelés alatt (akár szemcsepp formátumban) § Bőrbetegség miatt alkalmatlan az alkar 31

Szérum Ig. E tesztek (alacsonyabb érzékenység) RAST Radio. Allergo. Sorbent Test Protein array szilárd fázisú technika: Allergén egy papírkorongra van felvive Allergén Beteg szérumából az Ig. E bekötődik; Mosás után radiaktívan jelzett anti-Ig. E segítségével mérik www. rapid-diagnostics. org/tech-agglut. htm Beteg szérumából az Ig. E bekötődik; Mosás után fluorescensen jelzett anti. Ig. E segítségével mérik PLo. S One. 2010; 5(4): e 10174 32

Önvizsgálati tesztek - Lateral flow tesztek Gyors teszt Alapja: Beteg szérumából Ig. E mutatható ki; Menete: egy csepp vérből hígítást követően Diffúzió Pozitív teszt minta ablak Teszt Kontroll „Kombinált” teszt: macskaszőr, fűpollen, házi poratka (pl. Veroval) https: //www. arcanumpatika. hu/id/06413_Alle rgia_gyorsteszt_1 x_Veroval 33

Étel intolerancia nem azonos az éltel allergiával Étel intolerancia Immunológiai alapú táplálék hiperszenzitivitás Nem immunológiai alapú étel intolarencia Laktóz intolerancia Szulfit érzékenység Anafilaktoid reakció Hisztaminózis Anafilaktoid reakció: Anafilaxis szerű tünetek, Ig. E nélkül Táplálék allergia I típusú (Ig. E) Tej, tojás, földimogyoró Pollen Egyéb (nem Ig. E) Cöliákia ( glutén) Kontakt dermatitisz Hisztaminózis: Magas hisztamin tartalmú étel fogyasztása DAO gátlás Latex 34

Anafilaxiás reakció vs. anafilaktoid reakció (pszeudoallergia) Anafilaxiás/ allergiás Anafilaktoid reakció/ pszeudoallergia Szezitizációt követően Ig. E mediált reakció Direkt hízósejt- vagy bazofil degranuláció jön létre hisztamin felszabadulással • Élelmiszer (mogyoró, tengeri ételek) • Gyógyszerek (pl. beta-laktam antibiotikumok, NSAID, aszpirin, ibuprofen, monklonális antitestek ) • Rovarcsípés (méh, darázs, hangya) • Latex • Gyógyszerek (pl. NSAID, aszpirin) • CT/MR kontrasztanyag • Fizikai faktorok (mozgás, meleg, hideg) • Magas hisztamintartalmú ételek (vörösbor) bakteriális hisztidinbontás, (halmérgezés – magas hisztidintartalmú halak nem megfelelő tárolása után) • …. Hisztaminózis 35

Anafilaxiás reakció vs. anafilaktoid reakció (pszeudoallergia) Ibuprofen v. COX 1 inhibitor 4 pszeudoalllergia típus: COX 1 gátlás miatt - 1: NSAID-indukálta asthma és rhinosinusitis - 2: NSAID-indukálta urticaria/angioedema krónikus urticaria mellett - 3: NSAID-indukálta urticaria/angioedema tünetmentesekben - 4: Blended reakció asymptomatikus beregekben Nincs teszt! 36 http: //allergycases. blogspot. hu/2010/07/allergic-and-pseudoallergic-reactions. html

II. Típusú hiperszenzitivitás Sejtfelszínhez kötött antitest (Ig. G v. Ig. M) Antigének: Intrinsic - autoantigén, membrán komponensek (receptor) Extrinsic antigén VVT – transzfúzió, Rh inkompatibilitás Abszorbeálódott gyógyszermetabolitok 37

II. Típusú hiperszenzitivitás pathomechanizmusai Opszonizáció => fagocitózis Fc -receptor által közvetített fagocitózis és/vagy sejtpusztítás (makrofág, NK sejt, neutrofil & eozinofil) Komplement aktiváció => sejtlízis ADCC (antibody dependent cellular cytotoxicity) Szignalizáció megváltoztatása: Gátló antitestek anti Ach R: myasthenia gravis Serkentő antitestek anti-TSH R: autoimmune thyroiditis 38

Hemolízis Transzfúziós reakció Rh inkompatibilitás Inkompatibilis transzfúzió - Ig. M Politranszfundált - Ig. G Többször terhes/szült nők - Ig. G 1. Terhesség Szülés 2. Terhesség Szövődmény: Erythroblastozis fetalis Nem csak VVT de thrombocita vagy leukocita is Rh - antitestek 39

Hemolítikus anémia és thrombocitopénia Gyógyszerek/ metabolitok által is indukálható - penicillin Egyéb gyógyszerek: § Methicillin § Nafcillin § Tetraciklin § Cephalothin § Erithromycin § Cafazolin § stb Más mechanizmus: Neoantigén jön létre Pl. stibophen adszorpció 40

Szignalizációt befolyásolja - Myastenia Gravis + Autoimmun thyroiditis Graves- Basedow ptózis Metyl prednisolon kezelés után 3 h-val exophtalmus 41

Diagnosztika és Terápia Diagnosztikai tesztek: Antitesttel fedett VVT-ek kimutatása: direkt Coombs teszt – hemagglutináción alapul Antitestek kimutatása a beteg szérumából: Szerológiai tesztekkel indirekt Coombs teszt – hemagglutináción alapul Megelőzés : passzív immunizálás Terápia: szuportív terápia 42

III. Típusú hiperszenzivitás Szolubilis Ag - At (Ig. G v. Ig. M) => immunkomplexek => Komplement aktiváció => gyulladás és szövetkárosodás Károsodás mechanizmusa független a lerakódás helyétől Mértéke függ: az immunkomplex méretétől, az antigén-ellenanyag aránytól, az ellenanyag affinitásától, az ellenanyag izotípusától 43

Az immunkomplex (IC) lerakódás helye és tünetek 1. Lokális immunkomplex (IC) betegségek - Arthus reakció – bőr - nekrotikus vaszkulitisz – érfal - pneumonitis - farmer tüdő 2. Akut-szisztémás IC betegségek - akut szérumbetegség (7 -10 nap) 3. Krónikus IC betegség - SLE - Rheumatoid arthritis 44

Az IC lerakódás helye és tünetek Ag bejutása Ag –At komplex Komplement aktiváció Hízósejt degranuláció Fcgamma. RIII Gyulladás 45

Kulcs mediátorok: C 3 a C 5 a Arthus reakció: - lokális reakció, mely akkor jön létre, ha antigént oltunk a bőrbe - olyan személy esetében, aki rendelkezik ugyanarra az antigénre specifikus keringő Ig. G antitestekkel 46

Vasculitis Farmer tüdő Actinomyces: Saccharapolyspora rectivirgula 47

Diagnosztika és Terápia Diagnosztikai tesztek: Antitestek és immunkomplexek kimutatása: szérumból – szerológiai módszerekkel szöveti mintából – immunhisztokémiával (anti –Ig. G, anti-komplement vagy egyéb specifikus antitestek kimutatása) Immunkomplexek lerakódása SLE beteg bőrében Komplement ellenes ellenanyaggal. Az immunkomplexek a dermális – epidermális határnál rakódnak le. Terápia: Immuncitokémia Ig. G ellenes ellenanyaggal. Az immunkomplexek a dermális – epidermális határnál rakódnak le. gyulladásgátlás 48

IV. Típusú túlérzékenységi reakciót kiváltó antigének DTH – delayed Type Hypressensitivity= Késői típusú hiperszenzitivitás Kb. 12 óra mert Th 1 sejtek vesznek benne részt Kontakt antigén Nikkel-sók, kromát-ion, arany, amalgán, (titán ) akrilátok … fogászatban használt anyagok Mérges szömörce, tölgy pikrikklorid Terpentin, hajfestékek Hajfestékek IC baktériumok Mycobacterium tuberculosis, leprae Lysteria monocytogenes Brucella abortus Gombák Candida albicans Pneumocystis carinii Cryptococcus neoformans Vírusok Herpes simplex Variola (himlő) Kanyaró 49

IV. Típusú túlérzékenységi reakciók SZINDRÓMA ANTIGÉN KÖVETKEZMÉNY Késői típusú túlérzékenység Fehérjék Rovar fehérje Mikobakteriális fehérje (tuberkulin, lepromin) Lokális bőr duzzanat: Eritéma Induráció (megkeményedés) Sejtes beszűrődés Dermatitisz Kontakt túlérzékenység Haptének Pentadeka-katekol (mérges szömörce) Parafeniléndiamin (hajfesték) Fém ionok: nikkel, króm Lokális bőr reakció: Eritéma Sejtes beszűrődés Hólyagok Intraepidermális gócok Stomatitis, Glutén szenzitív enteropátia Coeliákia - lisztérzékenység Gliadin (gabonafehérje) A vékonybél mikrobolyhok atrófiája Alultápláltság Hasnyálmirigy exokrin szekréciója károsodik 50

IV. TÍPUSÚ TÚLÉRZÉKENYSÉG (késői) (2 -3 nap) Citokin mediálta gyulladás T-sejt mediálta citotoxicitás 51

T-sejt közvetített folyamat I. 1. A válasz kiváltása Antigén felismerés a limfoid szövetekben T sejt expanzió és differenciáció CD 4+ effektor Th 1 sejtek CD 8+ T sejtek (CTL) Differenciált effektor T sejtek belépnek a keringésbe 52

T-sejt közvetített folyamat II. 2. Effektor T sejtek vándorlása az antigén lokalizáció helyére 3. Effektor T sejtek a perifériás szövetekben találkoznak az antigénnel Effektor sejtek aktivációja Makrofág aktiváció Fagocitált mikróbák pusztítása Fokozott leukocita toborzás „immun gyulladás” 53

Tuberkulin / Mantoux próba (fertőzést mutat ki) Mycobacterium fehérje Tű beszúrása Ag bevitele Negatív reakció Pozitív reakció (induratio átmérője) Pozitívitásnál a többedik próba egyre súlyosabb reakciót ad. Pozitív eredményt kaphatunk azoknál, akik BCG oltásban részesültek (Calmette–Guerin bacillus). Napjainkban emelkedett interferon- gamma termelés kimutatásán alapuló vér tesztet (quanti-FERON) használnak 54

Granuloma képzés 55

Kontakt reakció Langerhans sejtek Ag felvétel Ag prezentáció TH 1 sejteknek INF Macrophág aktiváció Keratinociták aktiválódnak Macrophág aktiváció gyulladás TNF-alpha, beta Szövet destrukció 56

A szenzitizáció folyamata Tetsuya Honda (2013) 133, 303 -315. doi: 10. 1038/jid. 2012. 284

A kontakt allergén okozta dendritikus sejtekre aktiváció (haptén, Ni 2+)

Haptén reexpozíciót követően

Kontakt reakciók Dermatitis Fémek - ékszerek Pl. Nikkel, króm henna Stomatitis Fogászatban alkalmazott anyagok 60

Diagnosztikai teszt: Patch teszt – Epicutan teszt Allergénnel átitatott tapaszt ragasztanak a beteg bőrére, amit 48 óra múlva levesznek, a leolvasást megismétlik 96 óra (4. nap-6. nap) múlva is. Akrilát allergén sor: Akrilátok, UV. abszorbeállók, illatanyagok, fogászati összetett gyanták, impregnáló gyantahordozók, konzerválók. 61

Reakció értékelése negatív kérdéses erythema (nincs vezikula) pozitív erythema vezikulával, kitremkedik pozitív extrém bullózus infiltráció pozitív irritáció gyűrű alakú 62

MELISA teszt (Memory Lymphocyte Immunostimulation Assay ) §Fémek okozta hyperszenzitivitás igazolása 1. vérvétel 2. limfociták izolálása és tenyésztése 5 napon keresztül a fém jelenlétében. 3. érzékeny páciensben fokozott T sejt aktivitás, klonális proliferáció 4. kiértékelés a T sejt szám meghatározásával 63

Glutén szenzitív enteroátia (Cöliákia) Tünetek Diagnózis a biopszián alapul Villous atrofia a vékonybélben: T-sejt mediálta Szájnyálkahártya tünetek: vashiány és folsav hiány következtében aftás fekélyek, cheilitis angularis, atrophiás égő nyelv. 64

Glutén (sikér) szenzitív enteropátia HLA-DQ 2 (allél) a cöliákiás páciensek 90 -95 %-ánál Diagnózishoz elsőként elvégzett (immunológiai) szerológiai teszt – antitest kimutatás: 1. szöveti transzglutamináz ellenes Ig. A antitest 2. Anti-endomysium antitest (EMA) Ig. A 3. Anti-deamidált gliadin peptid antitest (a-DGP) Ig. A és Ig. G natív deamidált 4. Anti-gliadin antitest (AGA) Ig. Aés Ig. G 65 65

Latex allergia I. Típusú HS IV. Típusú HS Nem immunológia Latex-allergén Kémiai anyagok Urticaria Anafilaxiás sokk DTH Dermatitisz Kémiai anyagok kézmosás Irritatív kontakt dermatitisz 66

Fontos elkülöníteni: § Mellékhatás (több típus A-F)) § Toxicitás § Intolerancia § Idiosyncrasia § Immunológia reakción alapuló túlérzékenység B típus -függetlenek az alkalmazott készítmény farmakológiai hatásaitól 67

Gyógyszerek melyek anaphylaxiát indukálnak Penicillin kezelések: 0. 01 -0. 02 % Egyéb kategória: 2%-ban Latex allergia 68

Anaphylaxia kockázatának mértéke Alacsony anaphylaxis kockázat Egyéb típus: 10 %- ot is elérheti http: //onlinelibrary. wiley. com/doi/10. 1111/all. 12475/full 69

Penicillin allergia I. típ. gyógyszerallergia Penicillin-protein Ig. E-Hízósejt target Szisztémás anafilaxis urticaria II. típ gyógyszer okozta anémia Penicillin III. típ gyógyszer okozta szérum betegség Penicillin-vvt Penicillin-protein Ig. M, Ig. G Komplement target Hemolitikus anémia IV. típ gyógyszer dermatitis Penicillin-protein TDTH Ig. G immunkomplex Makrofágok aktiválás a keringésben target Szerum betegség glomerulonefritisz Kontakt dermatitis 70

71

72