Transcript Pri SM

Regulačné lymfocyty v patogenéze a terapii sclerosis multiplex

Milan Buc

Imunologický ústav LFUK, Bratislava

Biologická úloha imunitného systému

 Obrana pred večne sa meniacim svetom mikroorganizmov a potenciálne rakovinotvornými bunkami  Udržanie tolerancie na vlastné antigény: - centrálna: v týmuse delécia autoreaktívnych T-lymfocytov - periférna: regulačné T-lymfocyty 2

Regulačné T-lymfocyty (Treg) Prirodzené (nTreg) Samostatná populácia buniek, kt. sa diferencuje v týmuse

Cell 2008; 133: 775-87

Indukované (iTreg) Nepredstavujú samostatnú populáciu buniek, vznikajú až počas imunitnej odpovede 3

Charakteristika nTreg-lymfocytov Diferencujú sa v týmuse pri rozpoznávaní vlastných antigénov prezentovaných HLA- molekulami Principiálny transkripčný faktor: FOXP3

Nature Rev Immunol 2012; 12: 157-67

Znaky: CD4, CD25, GITR, CTLA-4, CD62L, IL-7R ± , NRP-1 +++ 4

Indukované regulačné T-lymfocyty (iTreg)

Diferencujú sa z naivných CD4 + T lymfocytov počas imunitnej odpovede Vznikajú najmä v slizničných priestoroch, ale napr. aj v CNS pri zápale (EAE, SM)

Nature Rev Immunol 2011; 11: 119-30

Znaky: ako pri nTreg + NRP-1 + 5

Funkcia lymfocytov nTreg a iTreg

Potláčať aktivitu buniek imunitného systému:  nTreg: autoreaktívnych, t. j. tých, ktoré unikli svojej delécii v týmuse, napr. tých, kt. rozpoznávajú MBP  iTreg: tých, ktoré vznikli počas IO na antigén, napr. na komenzálne baktérie, ktoré máme v čreve  nTreg a iTreg sa nezastupujú, ale dopĺňajú svoju aktivitu 6

Mechanizmus supresívneho pôsobenia

Priamou interakciou, t. j. Treg vs. T-ly, Treg vs B-Ly, Treg vs. APC, ....

Prostredníctvom syntézy imuno supresívnych cytokínov 7

nTreg a iTreg sú fyzicky rozdielne populácie Deficiencia nTreg: mutácia FOXP3-génu = s postihnutím početných orgánov.

IPEX

. Je to systémová autoimunitná choroba Deficiencia iTreg : nijaká systémová choroba, ale indukcia zápalu: GIT = kolitída respiračný trakt =

asthma bronchiale

8

Mutácia FOXP3-génu = IPEX

( i mmune dysregulation, p olyendocrinopathy, e nteropathy)

FOXP3: (Xp11.23-13.3) Prejavy: T1 DM (80 %), tyreoiditída, Crohnova ch., hepatitída, infekcie, atopická dermatitída, hemolyt . anémia a iné Choroba je nezlučiteľná so životom 9

Úloha Treg-lymfocytov v rozvoji autoimunitných chorôb

Vychádzajúc z indukcie autoimunitných procesov pre mutáciu v FOXP3-géne predpokladalo sa, že porucha funkcie či nedostatok nTreg-lymfocytov sa bude podieľať na imunopatologických procesoch „bežných“ autoimunitných chorôb.

Tento predpoklad sa potvrdil. nTreg-lymf . sa môžu podieľať na vývoji autoimunitných chorôb tým, že chýbajú, ich funkcia je znížená alebo efektorové T lymfocyty na ich pôsobenie neodpovedajú.

10

Teff Treg Fyziologická IO SLE Nedostatok Treg Nedostatočná funkcia Treg T1 DM, RA 11

Úloha Treg-lymfocytov pri SM

Pri SM : nedostatočná funkcia Treg-buniek Prečo? – genetická predispozícia k chorobe Na periférii aktivované (vírusmi?) autoreaktívne T lymfocyty prechádzajú do CNS a rozvíjajú imunopatologický proces 12

J Clin Inv 2012; 122: 1180

13

SM je choroba, na ktorej patogenéze sa zúčastňujú T H 1 a T H 17-lymfocyty

IL-12 T H 1 T H 0 IL-1 IL-6 IL-4 T H 2 IL-2 IFN-

g

IL-4 IL-5 IL-13 T H 17 B Ma krofág

Ne

IL-17 IL-21 IL-22 TNF

14

Odraz poznatkov o imunopatogenéze v liečbe SM

Aké máme možnosti na terapeutický zásah?

Možnosti imunoterapie SM

• Zníženie počtu T-lymfocytov na periférii: Alemtuzumab • Brániť indukcii a proliferácii autoreaktívnych T-lymfocytov: IFN β a GA • Zabrániť prechodu autoreaktívnych T-lymfocytov do CNS: Natalizumab 16

Možnosti imunoterapie SM

• Indukovať vznik NK-buniek, ktoré následne zabíjajú autoreaktívne T-lymfocyty: Daclizumab • Prerušiť aktiváciu autoreaktívnych T-lymfocytov 17

Na to, aby sa naivný T H -lymfocyt aktivoval, musí kooperovať s bunkou prezentujúcou antigén 18

B-lymfocyt je nielen bunka, ktorá zodpovedá za syntézu protilátok

B lymfocyty dokážu prezentovať antigény a aktivovať T-lymfocyty Sú dôležité najmä v začiatkoch IO kedy je antigénu ešte málo

Nature Rev Immunol

Znížením počtu B-lymf. možno utlmiť IO 19

Anti CD20 mAb v liečbe au. procesov

• Vyvinuli sa mAb, ktoré rozpoznávajú CD20 na povrchu B-lymfocytov a pomocou komplementu alebo aktiváciou K-buniek ich likvidujú:

rituximab, ocrelizumab a ofatimumab

• Následne sa znižuje možnosť interakcie B lymfocytov s autoreaktívnymi T-lymfocytmi • Súčasne dochádza k vzniku a expanzii Treg lymfocytov čím sa autoimunitný proces ďalej tlmí 20

Curr Opin Immunol

CD20 je charakteristická molekula B-lymfocytov, ktorá sa nachádza prakticky v membránach buniek počas celej doby ich diferenciácie 21

Deplécia B-lymfocytov v inhibícii autoimunitných procesov

Nature Rev Immunol 2010; 10: 236

22

Anti-CD20 mAb a NMO

Rituximab sa osvedčil pri zvládaní

neuromyelitis optica

(NMO), pri ktorej významnú úlohu hrajú B lymfocyty produkujúce anti-aquaporínové protilátky.

Môže sa kombinovať aj s mitoxantrónom, pretože tento preferenčne tiež pôsobí na B-lymfocyty.

23

IFN

Využitie IFN-

v liečbe SM

IFN-I (  ,  ,  ) IFN-II ( g ) IFN-III (  1, 2, 3) IFN  je základným liekom pri zvládaní SM. Jeho imuno modulačné vlastnosti sú dobre známe a najnovšie k nim pribudlo aj jeho pozitívne pôsobenie na Treg lymfocyty. 24

IFN  v membránach DC zvyšuje ligand pre GITR (GITRL) Interakcia medzi GITR na Treg a GITRL na DC podmieni v Treg lymfocytoch prenos stimulačného signálu, ktorý spôsobí, že Treg-lymfocyty začnú proliferovať a tým zvyšovať svoje počty a následne aj svoju tlmivú aktivitu.

25

Glatiramér acetát (Copaxone

)

GA

je s yntetický polypeptid molekúl , ktorý pôsobí blokádou žliabku HLA-II , ktoré prezentujú patognomický peptid 26

Glatiramér acetát a Treg-lymfocyty

GA zlepšuje aj imunosupresívne pôsobenie regulačných T-lymfocytov a to zvyšovaním expresie ko inhibičných molekúl TIGIT a Tim-3 , ktoré sú u pacientov so SM v membránach Treg lymfocytov znížené 27

Treg-lymfocyty a natalizumab, resp. fingoliomod

• Natalizumab neovplyvňuje funkciu a počty Treg-lymfocytov • Naopak Fingolimod zvyšuje počty a aktivitu Treg 28

Zvýšenie aktivity Treg-lymfocytov

Je možnosť aj indukcie a expanzie vlastných Treg-lymfocytov pacienta

in vitro

a následné ich spätné podanie.

Úspešne odskúšané pri: liečbe EAE indukovanej podaním MOG pri zvládaní GvHD u ľudí 29

Malé zamyslenie na záver

V ostatnej dobe pribudlo množstvo poznatkov o jednotlivých imunopatologických procesoch pri SM. Našli odraz aj v lepšej terapii, ale stále nemáme odpoveď, ktoré (laboratórne) ukazovatele by nám mali naznačiť aký typ liečby máme použiť, resp. kedy zameniť jeden typ liečby za druhý.

30

Čo môže poskytnúť súčasná laboratórna imunológia klinickej praxi?

Určovanie jednotlivých subpopulácií T-lymfocytov na základe ich rozdielnych membránových znakov asi nemá veľký zmysel už aj na základe najnovších poznatkov, o ich veľkej plasticite, schopnosti rediferenciácie sa jednej subpopulácie na druhú. 31

32

Čo môže poskytnúť súčasná laboratórna imunológia klinickej praxi?

V súčasti je snáď ešte najlepšie dať vyšetriť cytokínový profil lymfocytov – ak je posunutý v smere prozápalových cytokínov (IL-17, IFN g , TNF a i.) a IL-4, TGF  v neprospech protizápalových (IL-10, a i.

), zrejme bude patologický proces intenzívnejší a liečba je asi menej úspešná. 33

Čo môže poskytnúť súčasná laboratórna imunológia klinickej praxi?

Podobný zmysel má aj sledovanie hladín adhezívnych a ko-inhibičných molekúl (VLA-4, LFA-1, VCAM-1, CTLA-4, Tim-3) chemokínov (RANTES, MIP-1  ) .

a niektorých Napr. ak úspešne liečime pacienta IFN  , hladiny jeho adhezívnych molekúl v periférnej krvi stúpajú a v membránach lymfocytov klesajú; hladiny uvedených chemokínov tiež klesajú.

34

Malé zamyslenie na záver

Ako liečiť, kedy terapiu meniť, či použiť kombináciu liečiv zostáva zatiaľ vždy na rozhodnutí lekára a to už aj vzhľadom k tomu, že SM tiež nie je jednotná choroba, ale má svoje odtiene, podmienené prevahou jedných alebo druhých imunopatologických procesov, ktoré u každého pacienta rozdielne dominujú.

Samozrejme teoretický výskum bude lekárom v ich rozhodovaní pomáhať a to tým viac, čím budeme lepšie poznať podstatu týchto procesov a ich vzájomnú prepojenosť.

35

Pár slov na záver

Dúfajme, že pri niektorom z našich budúcich stretnutí si opäť povieme na akej úrovni je aktuálny stav poznatkov Ďakujem za pozornosť 36