N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Angio-oedeem bij ACE-remmers Marcel van Deuren
Afd. Algemeen Interne Geneeskunde UMC St. Radboud m.
[email protected]
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
ACEi geassociëerd AE
ED- philadelphia (82.000 pt/j): 91 pten met ACE-remmer gerelateerd angio-oedeem 60 opnames, 6 pten geïntubeerd naar IC, 1 pt overleden Roberts, Lee, Marthers. Angiotensin-Converting Enzyme (ACE) Inhibitor Angio-oedmea: The silent epidmic. A. J. Cardiol 2012;109:774-777.
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Intestinaal angio-oedeem
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Men spreekt van angio-oedeem wanneer zich in korte tijd uitgebreide vochtophopingen ontwikkelen. Deze ontstaan door lekkage van bloedvaatjes… …niet door een verhoogde druk in de vaten, een ziekte van de nieren, een stofwisselingsziekte of door een gestoorde hormoonhuishouding. … De oorzaken van angio-oedeem zijn doorgaans dezelfde als van urticaria..
Google…angio-oedeem
Angio-oedeem is een abrupt optredende zwelling van weefsels, vooral in het gelaat en in de keel. Het ontstaan is vergelijkbaar met netelroos
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Oedeem is ophoping van vocht in weefsel buiten de bloedvaten. We spreken van angio-oedeem als zich op een bepaalde plaats en op een bepaald moment vocht ophoopt omdat de bloedvaten lekken…
Oorzaken angio-oedeem De doorlaatbaarheid van bloedvaten kan toenemen door verschillende stoffen: …histamine, …cytokines, …bradykinine.
Vasopermeabiliteit verhogende mediatoren
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
-Mestcelproducten
Histamine
-AA-metabolieten
PGI2, leukotriënen
-Cytokines
IL-1, IL-2, TNFα, VEGF, NO,
eosinophile producten, IL-5, chemokines
-Zymogenen
Bradykinine, C4a, C3a, C5a, thrombine
-Hormonen
Estrogen
-Toxines
Ecabalium elaterium (Springkomkommer), amphetamines
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Mediatoren en klinisch beeld
jeuk
geen jeuk Histaminerg
Kininerg
mestcel afhankelijk
zymogeen afhankelijk
lokaal
geen koorts
T-cel of monocyt afhankelijk
gegeneraliseerd urticae
Cytokinerg
koorts geen urticae
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Mediatoren en klinisch beeld
jeuk
geen jeuk
Histaminerg
Kininerg
mestcel afhankelijk
zymogeen afhankelijk
lokaal
geen koorts
T-cel of monocyt afhankelijk
gegeneraliseerd
urticae
Cytokinerg
koorts
geen urticae
Differentiaaldiagnose uitgaande van de meest waarschijnlijke mediator
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Histaminerg
Cytokinerg
Kininerg
IgE-mediated allergy
Any inflammation
HAE-I
Physical urticaria
Infection / Septic shock
HAE-II
Drug-induced mastcell degranulation
SIRS
HAE-III
Toxin-induced mastcell degranulation
Yellow-Nail Syndrome
AAE-I
Mastocytosis
Clarkson Syndrome
AAE-II
Anaphylactic shock
Sarcoidosis
ACE-i related AE
Melkersson-Rosenthal Syndrome Ovarial hypersimulation syndrome IgE-mediated allergy RS3PE: Remitting Setoneg Symm Synovitis with Pitting Edema Parasitic infection: Onchocerca, Strongyloides,
Cysterecosis, Schistosoma, Trichinella. Wells syndrome Shulman syndrome Gleich-syndrome Non-Episodic AE with eosinophilia Hyper Eosinophilic Syndrome
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Hereditair angio-oedeem (HAE)
Eerste beschrijving door Quincke in 1882 (‘angio-neurotisch’ oedeem) Erfelijke bepaldheid herkend door Osler in 1888 Dominant overervend patroon door Crowder in 1917 C1-inh deficiëntie door Donaldson in 1963
*Quincke HI. Über akutes umschriebenes Hautödem. Monatssh Prakt Derm 1882;1:129-131. Osler W. Landmark publication from the American Journal of Medical Sciences: hereditairy angio-neurotic oedema. 1888. Am J Med Sci 2010:339:175-178.
Crowder JR, Crowder TR. Five generations of angioneurotic edema. Arch Inter Med 1917; 20:840-52
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
• • • • • •
HAE
Autosomaal dominant Echter soms weinig symptomen > 250 mutaies beschreven, ongeveer 25% de-novo mutatie Schatting: 1:50.000 (1:10.000-1:150.000’; in NL 320 (105-1600) Geen ethnische link; man = vrouw Eeerste aanval (in retropsect): – 40% - 1e aanval <5 jr – 75% - 1e aanval <15 jr – vaak toename aanvallen na puberteit en/of na start “pil” • Diagnose meestal in 2e of 3e decade • Weining gekend, laat herkend.
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
HAE
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
HAE, beloop van een aanval
- Uitlokkend moment (?): - meestal niet gekend - klein trauma (tandheelkundige ingreep), - infectie, - emotionele stress, - geneesmiddelen (OAC, ACE-remmers). - Begint met tintelend gevoel 1-2 uur vóór oedeem - Soms (30% ?) serpigineuze roodheid (erythema marginatum) - Zwelling: niet pijnlijk, niet jeukend, in 12-36 uur - Verdwijnt spontaan na 1-2 dagen
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
C1-inhibitor (deficiency)
- Most highly glycosilated plasma protein (carbohydrate fraction 35%) - Synthesized in the liver - Homology with AT-III and alpha1-antirypsin
- 478 Amino Acids (+ 22-residue signal peptide); MW 104 KD - Gene 8 exons; most point mutations (≈250)
-Frequency and number of angioedema attacks influenced by: Hormonal status, trauma, infection, stress, drugs, Genetic mosaicism, B2R-gene (?), C4A/C4B copy numbers, ACE-inhibitors APP-promotor SNPs4, DPP-IV5, …
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
C1-inhibitor a serpin and suicide substrate1 Serpin inhibitory mechanism
C1-inhibitor
Bos I et al. J Biol Chem. 2003;278:29463-29470
Cugno et al. Trends in Mol Med 2009; 15: 69-78
1. Patston et al. Biochemistry 1991; 30:8876-82
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
C1inh inhibits C1r,s Classical pathway C1qrs Ag-Al complex CRP C4 C1qrs*
C4b* C2 C3 C4b2b
C5 C3b + C3a
C4b2bC3bC5b + C5a
MAC
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Inhibitory actions of C1-inh Coagulation system
F XI Kinin system
F XIa
Prekallikrein
HMWK
Complement system C1q(rs)2
Factor XIIa
C4
C2
C4b C4a
C2b C2a
C1q(rs)*2 Kallikrein
Factor XII Plasmin Bradykinin
Fibrinolytic system
Substance P B2R
Plasminogen
NK1R
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
HmwK en bradykinine
Sainz IM, Pixley RA, Colman RW. Fifty years of research on the plasma kallikrein-kinin system: From protein structure and function to cell biology and in-vivo pathophysiology. Thromb Haemost 2007: 98:77-83.
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Bradykinine
BK Arg1 – Pro2 – Pro3 – Gly4 – Phe5 – Ser6 – Pro7 – Phe8 – Arg9-NH2
B2R
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Bradykinine-1 en BK-2 Receptor
Endotheliaal cytoskelet en ‘tigth junctions’
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Histamine
Bradykinin VEGF B2-Rec
H1-Rec
a 2+
PLC
→ PLC
c
NO
Endothelial cell
etc
NO
NO NO
Smooth muscle cells
Endothelial cell
etc
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Contact-activatie en bradykinine in-vivo
FXII
PK HmwK
uPAR = urokinase-Plasminogeen Activator Receptor CK-1 = Cytokeratine-1 gC1qR = Receptor voor globulaire deel van C1q
uPAR BK2-R
gC1q-R CK-1
TJ AJ endotheelcel
endotheelcel Naar: Cicardi et al. Curr. Mol Med. 2010
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Contact-activatie en bradykinine in-vivo
FXII
PK
FXII, PK activatie door o.a. HSP90
HmwK
FXIIa
Kal HmwK
uPAR BK2-R
gC1q-R CK-1
TJ
AJ endotheelcel
endotheelcel Naar: Cicardi et al. Curr. Mol Med. 2010
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Contact-activatie en bradykinine in-vivo
FXII, PK activatie
FXIIa
Kal HmwK
uPAR BK2-R
eNOS ACy endotheelcel
gC1q-R CK-1
TJ AJ endotheelcel Naar: Cicardi et al. Curr. Mol Med. 2010
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Bradykinine
BK Arg1 – Pro2 – Pro3 – Gly4 – Phe5 – Ser6 – Pro7 – Phe8 – Arg9-NH2
B2R
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
C1-inh def
(bradykinine lokaal hoog, systemisch minder)
.
Nussberger J, M Cugno and M Cicardi. Bradykinin mediated angioedema. NEJM 2002; 347:621. Nussberger J, M Cugno, M Cicardi, A Agostini. Local bradykin genereation in hereditary angioedema. J Allergy Clin Immunoilo 1999;104:1321-1322 Nussberger J, Cugno M, Amstutz C, et al. Plasma bradykinine in angio-edema. Lancet 1998;351:1693-1697
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Degradation of bradykinin
BK Arg1 – Pro2 – Pro3 – Gly4 – Phe5 – Ser6 – Pro7 – Phe8 – Arg9-NH2 APP (25%)
ACE (kininase II) (70%)
B2R
CPN (kininase I) (5%)
desArg9-BK Arg1 – Pro2 – Pro3 – Gly4 – Phe5 – Ser6 – Pro7 – Phe8-NH2 APP
ACE
BK1-7 Arg1 – Pro2 – Pro3 – Gly4 – Phe5 – Ser6 – Pro7-NH2
APP = aminopeptidase P ACE = angiotensin conv enzyme (= kininaseII) CPN = carboxypeptidase N
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Low APP activity in pts with ACEi-related AE
XPNPEP2 SNPs influence APP activity and occurence of AE in pts with ACEi
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
- Plasma APP is derived from GPI-anchored membrane bound APP - XPNPEP2 gene on chromosome Xq25-26.1 - Screening of all exons plus 3-kb upsteram of the initiator ATG-codon - Identification of 25 SNPs - Genetic factors contribute tot 47% of the variation in plasma APP activity - Three of them associated with APP-activity: c.-2399C>A, c.-1612G>T, c.-393G>A - Explain 10.8% of the transcriptional regulation of XPNEP2 and cellular expression Duan et al. Am J Hum Genet 2005; 77: 617-26. Woodard-Grice et al. Pharmacogenetics and Genomocs 2010; 20: 532-6. La Corte et al. Human Mutation 2011 32(11): 1326-31.dmic. A. J. Cardiol 2012;109:774-777.
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
DPP-IV activity in ACE- related AE
- Lower Dipeptidyl Peptidase IV activities in pts with ACEi-related AE
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
HAE therapie
Géén antihistaminica, steroïden, adrenaline, enz. Profylaxe • Vermijd oestrogenen • Tranexaminzuur (Ciclokapron) • Danatrol (Danazol) • C1-inh concentraat (Cetor/Cinryze, Ruconest) • < 24 uur voor tandheelkundige chirurgie C1-inh-conc.* Bij aanval: • C1-inh concentraat (Cetor, Ruconest ) • B2-receptor antagonist (Fyrazir = Icatibant) Korte halfwaardetijd
•
Kallikreineremmer (Ecallantide = Kalbitor; in USA, niet in Europa) Korte halfwaardetijd
*Grant et al. Preprocedural administration of nanofiltered C1 esterase inhibitor to prevent hereditary angioedema attacks. Allergy Asthma Proc 2012; June 5: Epub ahaed of print.
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
HAE and metalloprotease activity
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Danazol increases APP more than C1-inh
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
HAE therapie
Géén antihistaminica, steroïden, adrenaline, enz. Profylaxe • Vermijd oestrogenen • Tranexaminzuur (Ciclokapron) • Danatrol (Danazol) • C1-inh concentraat (Cetor/Cynrize, Ruconest) • < 24 uur voor tandheelkundige chirurgie C1-inh-conc.* Bij aanval: • C1-inh concentraat (Cetor, Ruconest ) • B2-receptor antagonist (Fyrazir = Icatibant) Korte halfwaardetijd
•
Kallikreineremmer (Ecallantide = Kalbitor; in USA, niet in Europa) Korte halfwaardetijd
*Grant et al. Preprocedural administration of nanofiltered C1 esterase inhibitor to prevent hereditary angioedema attacks. Allergy Asthma Proc 2012; June 5: Epub ahaed of print.
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
ACEi-oedeem therapie…
Neth J Med. 2012 Oct;70(8):386-7
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
Lisinopril-associated tongue-edema and palatum molle edema: aat atdmission (after dexamethason and clemastine) b20 minutes after icatibant, cand 18 hrs later after infusion of 2 units FFP the night before a.
b.
c.
N4i Centrum voor Immuundeficiëntie en Autoinflammatie
ACE-remmer geassociëerde angio-oedeem
- ACE remt bradykinine afbraak (= ook deel van therapeutische effect) - ACEi gerelateerd angio-oedeem is niet ‘allergisch’ - ACEi gerelateerd angio-oedeem reageert niet op antihistaminica of steroïden
- ACEi gerelateerd angio-oedeem is bradykinine bepaald - Komt voor bij bepaalde polymorphismen die minder bradykinine afbraak geven - Treedt onverwacht op (bij extra bradykine productie? of minder afbraak??) - Is mogelijk te bestrijden door B2R-antagonist - Is mogelijk te bestrijden door geven van FFP (= suppleren bradykinine-afbrekende enzymen) ….