Corso di Laurea in Chimica e Tecnologie Farmaceutiche

Insegnamento di Patologia Generale e Terminologia Medica

Dr. Marco Cei e Dr. Alberto Genovesi EbertUO Medicina 1 - Cardiologia e UTIC

Azienda USL 6 di Livorno

Immunodeficienze e AIDS

AGENDA

classificazione delle immunodeficienze

cenni sulle immunodeficienze congenite

l’infezione da HIV e l’AIDS

immunodeficienze

● congenite e acquisite● primarie e secondarie● dell’immunità umorale- difetti anticorpali- difetti del complemento ● dell’immunità cellulare- difetti del linfociti B- difetti dei linfociti T- difetti dei granulociti● d’organo- splenectomia

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patologie indicative di immunodeficienza

● diffusione setticemica di infezioni da batteri abitualmente patogeni

● infezioni da microrganismi “opportunisti”● infezioni da funghi● cronicizzazione di infezioni● neoplasie inusuali● seconde neoplasie● associazione paradossa con disordini

autoimmunitari

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la natura delle infezioni può suggerire il tipo di difetto immunologico sottostante

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agammaglobulinemia X-linked (Bruton)

● mutazione a livello di Xq21.22● produzione di una forma mutata della tirosin

chinasi di Bruton (Btk)● arresto maturativo dei progenitori dei linfociti

B e mancata produzione di anticorpi● colpisce (quasi) esclusivamente i maschi

dopo i 6 mesi di vita● infezioni ricorrenti da batteri che sono

eliminati per opsonizzazione● trattabile con terapia sostitutiva

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Bruton agammaglobulinemia (ie, X-linked agammaglobulinemia [XLA]) in brothers. XLA was diagnosed in the less-robust younger brother when he presented with neutropenia and typhlitis. The older brother, with a history of 7 episodes of pneumonia, was then evaluated and diagnosed with XLA. In both brothers CD19- B cells were less than 1%; this finding is consistent with XLA (Medscape) 8

This patient presented with recurrent otitis and areas of cellulitis in the diaper area. Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus were isolated from the skin lesions. Autoimmune hemolytic anemia and autoimmune neutropenia were confirmed based on the presence of autoantibodies. The patient has a mutation on exon 15, A504T, which changed an asparagine residue to a valine residue (Medscape) 9

immunodeficienza comune variabile (IDCV)

● gruppo eterogeneo e mal definito di condizioni relativamente comuni

● pan-ipogammaglobulinemia o deficit selettivo di IgG o IgA

● i linfociti B sono presenti in concentrazioni quasi-normali ma non si differenziano in plasmacellule

● poche mutazioni identificate● colpisce entrambi i sessi● spettro clinico variabile● trattamento sostitutivo

disponibile10

sindrome da iper-IgM

● difetto dei linfociti TH che non attivano efficacemente i linfociti B

● nel 70% dei casi è X-linked (mutazioni del gene del CD40L)

● nei restanti casi è autosomico recessivo● numero normale di linfociti B e T● IgM normali o elevate, IgG estremamente basse,

assenti IgA ed IgE● infezioni ricorrenti da batteri che sono eliminati per

opsonizzazione

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ipoplasia timica (sindrome di DiGeorge)● delezione di un gene sul

braccio lungo del cromosoma 22 (22q11)

● mancato sviluppo della terza e quarta tasca faringea (PA)

● deficit variabile dell’immunità cellulo-mediata

● tetania da assenza delle paratiroidi

● malformazioni congenite del cuore e dei grossi vasi

● basso numero di linfociti T circolanti e negli organi linfoidi

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immunodeficienza combinata grave (SCID)

● costellazione di sindromi da difetti genetici distinti

● nel 50-60% dei casi X-linked: mutazione della catena gamma dei recettori delle citochine

● nei rimanenti casi autosomico recessivo: mutazione della adenosina deaminasi (ADA)

● difetto delle risposte sia umorali che cellulari

● in assenza di TMO i bambini vanno a morte nel primo anno di vita

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sindrome di Wiskott-Aldrich

● malattia recessiva X-linked● mutazioni della proteina della sindrome di WA (WASP; Xp11.23)● regolatrice della polimerizzazione della actina e del citoscheletro● progressiva deplezione di linfociti T● riduzione di IgM, IgG normali, IgA ed IgE spesso elevate● l’immunodeficienza si associa a trombocitopenia ed eczema● unica terapia il TMO

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sindrome da immunodeficienza acquisita (AIDS) - infezione da HIV

immunodeficienza acquisita causata dalla infezione da parte di retrovirus detti Human Immunodeficiency Virus (HIV-1 e HIV-2) e caratterizzata dalla comparsa di infezioni opportunistiche, neoplasie e manifestazioni neurologiche

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cenni storici

● 1981: MMWR riporta una epidemia di polmonite da Pneumocystis Jiroveci (P. carinii) in 5 maschi omosessuali precedentemente sani a Los Angeles e di sarcoma di Kaposi (con o senza pneumocistosi) in 26 maschi omosessuali a Los Angeles e New York [http://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/june_5.htm]

● 1982-83: la sindrome è riconosciuta anche in tossicodipendenti di ambo i generi, nei riceventi di trasfusioni ed emoderivati (soprattutto emofilici), nei partner femminili di individui affetti e nei figli di madri affette. Nascita del nome AIDS (SIDA)

● novembre 1983: osservazione al microscopio elettronico del virus da un paziente con LAS (lymphadenopathy syndrome)

● aprile 1984: isolamento del virus, inizialmente denominato HTLV-III● 1985: sviluppo del primo test ELISA; obbligatorio per donazione● 1986 - 1987: primo trial e commercializzazione della AZT

(azidotimidina o zidovudina, ZDV)● 1996 - primi trial di triplice terapia antivirale (ART)● 1999 - inizio dell’era HAART

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Francoise Barré-Sinoussi e Luc Montagnier (Istituto Pasteur, Parigi)Robert Gallo (National Cancer Institute, Bethesda) 17

modalità di trasmissione

● trasmissione sessuale: la principale modalità in tutto il mondo; influenzata dalla presenza di ulcere genitali; rischio con URAI (unprotected receptive anal intercourse) circa 1.4% per atto

● trasmissione col sangue ed emoderivati: attualmente confinata all’uso di droghe iv, im, sc con scambio di siringhe e altro materiale; e a paesi in cui la trasfusione del sangue non è sicura

- sangue intero, globuli rossi, globuli bianchi, piastrine e plasma possono trasmettere il virus

- gammaglobuline iperimmuni, gammaglobuline anti-HBV, vaccino per HBV plasma-derivato e anti-Rh non trasmettono il virus

● occupazionale: rischio pari allo 0.3% dopo puntura/ferita e allo 0.09% dopo esposizione mucosa

● verticale: da madre a feto/figlio durante la gravidanza, il parto o l’allattamento

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modalità di infezione da HIV, USA 2009

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cambiamenti nella modalità di trasmissione dell’HIV, USA 1985 - 2009

la sicurezza trasfusionale (dati USA)

● screening e self-deferral dei donatori: mediante questionario

● test di screening: ELISA● ricerca virus: antigene p24 e PCR● periodo finestra: 10-15 giorni dopo l’infezione● rischio assoluto: 1 caso per 1.5 milioni di unità

trasfuse (USA)- 16 milioni di donazioni all’anno- 11 donazioni infette- 20 unità di emocomponenti - emoderivato- 4 casi di infezioni da donazioni negative nel periodo

finestra nel periodo 2000-2008

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numero stimato di persone che vivono con l’infezione da HIV (2013)

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stime dell’infezione da HIV 1990 - 2009

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classificazione dei retrovirus (Retroviridae)

● Alpharetrovirus: Rous sarcoma virus● Betaretrovirus: Mouse mammary tumor

virus● Gammaretrovirus: Abelson murine

leukemia virus● Deltaretrovirus: HTLV-I, HTLV-II● Epsilonretrovirus: Walleye dermal sarcoma

virus● Lentivirus: HIV-1, HIV-2● Spumavirus: Simian foamy virus

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struttura dei retrovirus

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● SU, surface glycoprotein: legame ai recettori delle cellule ospite

● TM, transmembrane protein: ancora SU sulla membrana

● NC, nucleic acid binding protein: associata all’RNA virale

● PR, proteasi: scinde la poliproteina gag, pol ed env nei suoi componenti

● RT, trascrittasi inversa: DNA-polimerasi RNA-dipendente

● IN, integrasi: facilita l’inserimento del provirus nel genoma ospite

● MA, matrix protein: proteina strettamente associata ai lipidi dell’envelope

● CA, capsid protein: forma il core shell

Albero filogenetico dei virus dell’immunodeficienza nei primati. L’unità di misura 0.10 indica una differenza del 10% a livello nucleotidico

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legame e fusione di HIV-1 con la sua cellula bersaglio

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il ciclo replicativo di HIV

patogenesi dell’infezione da HIV

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patogenesi dell’AIDS

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relazione tra antigenemia e sintesi anticorpale

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ELISA = Enzyme-linked Immuno-Sorbent Assay 35

Western Blot per la ricerca di anticorpi anti-HIV

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Test per la ricerca diretta dell’HIV● p24 antigen capture assay: EIA dopo dissociazione

dei complessi immuni Ag-Ab- positivo nel 50% dei pazienti- rileva fino a 15 pg/mL di p24- costo 1-2 dollari● HIV RNA by PCR: amplificazione di cDNA generato

dall’RNA virale- attendibile fino a 40 copie/mL ● HIV RNA by bDNA: rileva RNA associato a particelle- attendibile fino a 50 copie/mL● HIV RNA by NASBA: amplificazione isotermica di acido

nucleico- attendibile fino a 80 copie/mL

- costo delle amplificazioni 75-150 dollari37

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citofluorimetria per conteggio CD4+ e CD8+

storia naturale e manifestazioni cliniche● infezione acuta: circa 3-6 settimane dopo l’esposizione- febbre, faringite, linfoadenite, cefalea, mialgie, rash- sieroconversione

● fase di latenza clinica: declino dei CD4+ circa 50/mmc all’anno (vn 400-1600/mmc)

- mediana ai sintomi circa 10 anni (era pre-HAART)

● malattia sintomatica: - CD4+ < 200/mmc- presenza di una condizione indicativa di

immunodeficienza

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1993 Revised Classification System for HIV and Expanded AIDS Surveillance Case Definition for Adolescents and Adults (MMWR 1992)

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MMWR, 1992

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relazione tra conteggio di CD4+ e malattie opportunisticheHSV herpesvirus; HZos herpes zoster; Crp criptosporidiosi; KS sarcoma di Kaposi; Cry meningite da criptococco; Can esofagite da candida; PCP pneumocistosi primaria, PCP2 pneumocistosi secondaria; NHL linfoma non hodgkin; DEM aids dementia complex; PML leucoencefalopatia multifocale progressiva; WS wasting syndrome; Tox encefalite da toxoplasma; MAC batteriemia da mycobacterium avium complex

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Polmonite da CMV

45Sarcoma di Kaposi cutaneo e orale

approcci terapeutici all’infezione da HIV● HAART: Highly Active Antiretroviral Therapy- “hit early and hit hard”- Efavirenz/tenofovir/emtricitabine- Ritonavir-boosted atazanavir plus tenofovir/emtricitabine- Ritonavir-boosted darunavir plus tenofovir/emtricitabine- Raltegravir plus tenofovir/emtricitabine● vaccinazioni e profilassi infezioni opportunistiche: - Pneumocystis jiroveci- Toxoplasma- Mycobacterium avium complex- Fungal and viral infections● altri trattamenti specifici: - Treatment of opportunistic infections (directed at the specific

pathogen)- Treatment of HIV lipodystrophy- Suppressive therapy for herpes simplex virus 2 (HSV-2) infection- Treatment of HIV-associated diarrhea● profilassi post-esposizione

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terapia antiretrovirale (ART)

● NRTIs: nucleoside reverse transcriptase inhibitors

● NNRTIs: non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors

● PIs: protease inhibitors● Fusion inhibitors● Integrase inhibitors● CCR5: chemochine receprtor 5 antagonists

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