AZ AKTIVÁLT D VITAMIN SZÁRMAZÉKOK ALKALMAZÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI IMMUNOLÓGIA KÓRKÉPEKBEN ÉS OSTEOPOROSISBAN

„Haladás a reumatológia, immunológia és osteológia  területén 2012‐2014” Thermál Hotel Hélia, Budapest 2015.04.17.

AZ AKTIVÁLT D VITAMIN SZÁRMAZÉKOK  ALKALMAZÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI  IMMUNOLÓGIA KÓRKÉPEKBEN ÉS  OSTEOPOROSISBAN Dr. Gaál János DE KK Klinikai Immunológiai Tanszék Kenézy Gyula Kórház Reumatológiai Osztály

RÖVIDEN A D‐VITAMINRÓL 1.

Klasszikus értelemben nem vitamin

2.

A legkoraibb életformákban is fellelhető (750 millió év)

3.

A szervezet szinte minden szervrendszerében fontos  szabályozó funkciót tölt be (Aktív formája) renális hormonnak tekinthető

4. 

receptorán hat



feedback mechanizmus szabályozza termelődését



paracrin (több mint 30 szövetben)és autocrin úton is hat

5.

Csaknem minden sejttípus képes aktiválni (OB, LY, PT)

6.

Csaknem minden sejttípus tartalmaz D‐vitamin receptort

7.

Nyugvó CD 4+ T‐sejtek VDR expressziója és 1 hydroxyláló kapacitása  ötszörösére nő, ha a T‐sejtek aktiválódnak. Reichel H. New Engl J Med 1989;320(15))980‐991.

2

A D‐VITAMIN HATÁSÁT A VDR KÖZVETÍTI

VDR szerkezete

A VDR direkt vagy indirekt  úton a D vitamin több,  mint 200 gént kontrollál  (ligand aktivált  3 transzkripciós faktor)

AZ AKTÍV D3 VITAMIN IMMUNOLÓGIAI HATÁSAI 

Immunrendszer: több mint 30 pozitív hatás 

Monocyták‐macrophagok 



Dendritikus sejtek 



Fokozza a Mo/Ma irányú differenciálódást, ADCC reakciót,  phagocytosist, lizoszómális enzimek, defenzinek termelését Gátolja: Mo‐D differenciálódást, érést, CD80/86 expressziót ,  Il‐12 termelést

Adaptív immunitás 



Gátolja: Th1 proliferációt, IL‐1, 2, 6,  TNF  és , IFN‐ termelést, IL‐17,23 termelést, B sejtek proliferációját, DR  expressziót, memória B generációt, a plazma sejtek  differenciálódását,  immunglobulin termelését Serkenti:Th2 irányú differenciálódást, Il‐5,10 termelést, Treg  differenciálódást/számot/aktivitást 

Pfeifer M Osteoporos Int 2009;20:315–22., van Etten E. Steroid Biochem Mol Biol 2005; 97: 93–101. Berer, A. Exp  4 Hematol 2000, 28, 575‐583 Andorini L, Penna G. Nature Clinical Practice 2008. Vol4 No8

AZ ALPHACALCIDOL KLINIKAI ÉS  IMMUNOLÓGIAI HATÁSAINAK VIZSGÁLATA  PSORIASISOS ARTHROPATHIÁBAN

Gaál J, Lakos G, Szodoray P, Aleksza M, Kiss J, Horváth I,  Horkay E, Nagy G, Szegedi A.: Immunological and clinical effects of alphacalcidol in patients with psoriatic arthropathy. Results of an open, follow up pilote study. Acta Dermato Venerol 2009; 2:140‐144. 

ELŐZMÉNYEK‐SZISZTÉMÁS ALPHACALCIDOL  

Állatmodell‐arthritis

1 alpha‐hydroxyvitamin D3 inhibits type II collagen‐induced  arthritis in rats.Tsuji M, Fujii K, Nakamo T, Nishii Y FEBS Lett.  1994 Jan 17;337(3):248‐50 







Humán vizsgálatok

A double blind trial of alfacalcidol on patients with rheumatoid  arthritis (RA)] Yamauchi Y,Tsunematsu T, Konda S, Hoshito T,  Itokkawa Y,Hoshizaki H. Ryumachi 1989 Feb;29(1):11‐24 (140 beteg) Vitamin D metabolites in rheumatoid arthritis: findings‐‐ hypotheses‐‐consequences]. Hein G, OelsnerP: Z Rheumatol 2000;59 Suppl  1:28‐32.  (20 beteg) Treatment of psoriatic arthritis with oral 1,25‐dihydroxyvitamin  D3: a pilot study. Huckins D, Felson DT, Holick M Arthritis Rheum  1990 Nov;33(11):1723‐7. (10 beteg)

 6

KÉRDÉSFELVETÉS 

Kimutatható‐e laboratóriumi  módszerekkel változás az  immunrendszer működésében  alphacalcidol kezelés mellett  psoriasisos arthropathiában?



Az alphacalcidolnak van‐e  kimutatható klinikai hatása  psoriasisos arthropathiában?

Gaál J et al.: Immunological and clinical effects of alphacalcidol in patients with psoriatic arthropathy.  7 Results of an open, follow up pilote study. Acta Dermato Venerol 2009; 2:140‐144. 

A VIZSGÁLAT FELÉPÍTÉSE Bevételi kritérium: PA polyartikuláris típus  Betegek: 

 10

kezelt, 9 kontroll  Nő/ffi: 6/4 ill. 4/5  Életkor 60,3 év ill 53 év

Követési idő: 6 hónap  Vizitek: induláskor majd 3 havonta 

Gaál J et al.: Immunological and clinical effects of alphacalcidol in patients with psoriatic arthropathy.  8 Results of an open, follow up pilote study. Acta Dermato Venerol 2009; 2:140‐144. 

A VIZSGÁLAT FELÉPÍTÉSE 

Vizsgált paraméterek    

Induláskor: DEXA, klinikai paraméterek (PASI, DAS28, VAS,  Rtg) Minden vizit alkalmával: labor (kémiai, immunológiai),  PASI, DAS28, VAS Laborvizsálatok: We, CRP,Ca,P, vese és májfunkciók, urina  ca/creat,  Immunológiai vizsgálatok:      

CD3, CD4, CD8, CD56, CD19 sejtpopulációk T sejt aktiváltság (HLA DR+, CD69+) Th1/Th2 és Tc1/Tc2 arány (intracelluláris IFN γ, IL‐4 ) Monocyta‐makfofág populáció (CD14+16+/CD14+CD16‐) Regulatív sejtpopuláció (CD4+CD25+) Szérum citokin meghatározások (IFN γ,  IL‐4)

Gaál J et al.: Immunological and clinical effects of alphacalcidol in patients with psoriatic arthropathy.  9 Results of an open, follow up pilote study. Acta Dermato Venerol 2009; 2:140‐144. 

A VIZSGÁLAT FELÉPÍTÉSE 

Terápiás protokoll: 

Minden beteg stabil MTX bázisterápián volt  (átlagosan 10 mg/hét) már a vizsgálat előtt



Sz.e. diclofenac 2x75 mg, 65 év felett nimesulid  2x100 mg) terápiát is kapott a bevétel előtt   legalább 1 hónappal indítva



DEXA (T‐score <‐1) alapján osteopeniásaknál napi  2x0,25 µg alphacalcidol bevezetése az 1.  vizitkor a vérvételek után (kezelt csoport N=10)

Gaál J et al.: Immunological and clinical effects of alphacalcidol in patients with psoriatic arthropathy.  10 Results of an open, follow up pilote study. Acta Dermato Venerol 2009; 2:140‐144. 

A CD3/CD69 POZITÍV AKTIVÁLT T SEJTEK  ARÁNYÁNAK VÁLTOZÁSA A PERIFÉRIÁS VÉRBEN 1.8

P=0.048 P=0,048

1.6 1.4

%

1.2 1

0. month

0.8 0.6

6th month

3rd month

0.4 0.2 0 treated group

control group

Gaál J et al.: Immunological and clinical effects of alphacalcidol in patients with psoriatic arthropathy.  Results of an open, follow up pilote study. Acta Dermato Venerol 2009; 2:140‐144. 

AZ IFN‐ TERMELŐ CD8 POZITÍV T SEJTEK  ARÁNYÁNAK VÁLTOZÁSA A PERIFÉRIÁS VÉRBEN 8

P=0.047 P=0.047

7 6 5

%

0. month

4

3rd month

3

6th month

2 1 0 treated group

control group

Gaál J et al.: Immunological and clinical effects of alphacalcidol in patients with psoriatic arthropathy.  Results of an open, follow up pilote study. Acta Dermato Venerol 2009; 2:140‐144. 

A SZÉRUM IFN SZINTJÉNEK VÁLTOZÁSA 40

P=0.037 P=0,037

35

pg/ml

30 25

0. month

20

3rd month

15

6th month

10 5 0 treated group

control group

Gaál J et al.: Immunological and clinical effects of alphacalcidol in patients with psoriatic arthropathy.  Results of an open, follow up pilote study. Acta Dermato Venerol 2009; 2:140‐144. 

A PA BETEGSÉG AKTIVITÁSÁNAK  VÁLTOZÁSA 14 12 10

VAS (cm) DAS28

8

ca (mmol/l) 6

ca/creat P=0,048 P= 0.048

4

PASI

2 0 0. month

3rd month

6th month

Gaál J et al.: Immunological and clinical effects of alphacalcidol in patients with psoriatic arthropathy.  Results of an open, follow up pilote study. Acta Dermato Venerol 2009; 2:140‐144. 

ÖSSZEFOGLALÁS

Az alphacalcidol kezelés szignifikánsan csökkentette:  1. A CD3+/CD69+ aktivált T sejtek számát az első  három hónapban 2. Az interferon  termelő CD8+ T sejtek számát az  első három hónapban 3. A szérum interferon  szintet az első három  hónapban 4. A  betegség aktivitását (DAS28) egyenletesen az  első 6 hónapban 5. Mellékhatást sem klinikai sem laboratóriumi  szempontból nem észleltünk Gaál J et al.: Immunological and clinical effects of alphacalcidol in patients with psoriatic arthropathy.  15 Results of an open, follow up pilote study. Acta Dermato Venerol 2009; 2:140‐144. 

KÖVETKEZTETÉS 

Feltételezhető az alfakalcidol  kezelés immunmoduláns hatása PA  betegek esetében



Az alfacalcidol kezelés hatása az 1.  típusú immunválasz átmeneti, a  betegség aktivitásának pedig  folyamatos csökkenésében nyilvánul  meg

Gaál J et al.: Immunological and clinical effects of alphacalcidol in patients with psoriatic arthropathy.  16 Results of an open, follow up pilote study. Acta Dermato Venerol 2009; 2:140‐144. 

AZ ALFACALCIDOL IMMUNREGULATÓRIKUS HATÁSA NEM  DIFFERENCIÁLT KOLLAGENÓZISBAN

Zold E, Szodoray P, Nakken B, Barath S, Kappelmayer J, Csathy L, Hajas A, Sipka S, Gyimesi E, Gaal J, Hallay J, Szegedi G, Bodolay E.: Alfacalcidol treatment restores derailed immune.regulation in patients with undifferentiated connective tissue disease. Autoimmun Rev 2011; 10 (3)155-162. 17

ELŐZMÉNYEK 





NDC kifutás:30% DCTD, 10‐20% spontán remisszió, 50‐60% NDC  marad Háttér: adott genetikai háttér,  külső és/vagy belső  környezeti tényezők Immunrendszer:    



Eltolódott Th1/Th2 egyensúly a Th1 irányba Th1 sejtek fokozott  IFN γ termelése Alacsony Treg, magas Th17 szám

Saját adatok: NDC‐s betegek D vitamin ellátottsága rosszabb  a kontrollokénál, alacsony 25OHD3 szint mellett gyakoribb  bőrtünetek és pleuritis gyakoribb a CTD‐be való átmenet  esélye

Cutolo M. Rheumatology (Oxford) 2009; 48: 210‐212. Cutolo M et al. Autoimmun Rev 2007; 7: 59‐64. Zöld E  és mtsai. D vitamin neghatározás nem differenciált collagenosisban Allergol és Klinikai Immunol  Immunol  18 2008;XI. 2. 34‐42. 

KÉRDÉSFELVETÉS 

Az NDC -s betegek alfacalcidol kezelése  befolyásolja-e

a T reg sejtszámot és funkciót?  hat-e a Th17 sejtek IL -17-termelésére? 

Mennyi a D-vitamin optimális adagja, ami  Legkedvezőbben

képes javítani a T regulatorikus

sejtfunkciót  Legkedvezőbben csökkenteni tudja a proinflammatorikus citokinek termelődését? Zold E, Szodoray P, Nakken B, Barath S, Kappelmayer J, Csathy L, Hajas A, Sipka S, Gyimesi E, Gaal J,  Hallay J, Szegedi G, Bodolay E.: Alfacalcidol treatment restores derailed immune.regulation in patients  with undifferentiated connective tissue disease. Autoimmun Rev 2011; 10 (3)155‐162.  19

A VIZSGÁLAT FELÉPÍTÉSE 



Inadekvát 25OHD3 szintű (<30ng/ml) betegek  (összesen 21 beteg) naponta 0,5 μg, 1,0 μg,  illetve 1,5 μg alfacalcidolt kaptak 5 héten át A CD4+CD25+ T‐sejtek izolálása, szuppressziós  assay, a CD4+CD25highFoxp3+ T‐sejtek  meghatározása, CD4+Th17+ sejtek meghatározása,  intracitoplazmatikus citokinek mérése (INF ‐γ,  IL ‐10, IL ‐17), a szérum citokinszintek (IFN ‐ γ, IL ‐12, IL ‐6, IL ‐17 IL ‐23 és IL ‐10)  mérése kiinduláskor és 5 hét után

Zold E, Szodoray P, Nakken B, Barath S, Kappelmayer J, Csathy L, Hajas A, Sipka S, Gyimesi E, Gaal J,  Hallay J, Szegedi G, Bodolay E.: Alfacalcidol treatment restores derailed immune.regulation in patients  with undifferentiated connective tissue disease. Autoimmun Rev 2011; 10 (3)155‐162.  20

EREDMÉNYEK CD4+CD25highFoxp3+ nTreg és a Th17 sejtek sejtek megoszlása  az NDC‐s betegek perifériás vérében

A szignifikáns eltérést mutató citokinek mennyisége az NDC‐s  betegek szérumában alfacalcidol‐kezeles előtt es után

Zold E, Szodoray P, Nakken B, Barath S, Kappelmayer J, Csathy L, Hajas A, Sipka S, Gyimesi E, Gaal J,  Hallay J, Szegedi G, Bodolay E.: Alfacalcidol treatment restores derailed immune.regulation in patients  21 with undifferentiated connective tissue disease. Autoimmun Rev 2011; 10 (3)155‐162. 

EREDMÉNYEK A CD4+IFN‐γ+, CD4+IL‐10+ es a CD4+IL‐4+ T‐sejtek százalékos  megoszlása különböző alfacalcidol‐dózisok előtt es azt követően

A nTreg sejtek funkcionális aktivitásának változása különböző  alfacalcidol‐dózisok előtt es azt követően

Zold E, Szodoray P, Nakken B, Barath S, Kappelmayer J, Csathy L, Hajas A, Sipka S, Gyimesi E, Gaal J, Hallay J, Szegedi G, Bodolay E.:  22 Alfacalcidol treatment restores derailed immune.regulation in patients with undifferentiated connective tissue disease. Autoimmun Rev 

ÖSSZEFOGLALÁS 

Az alfacalcidol immunregulatórikus hatású NDC‐ben



Hatása:





Növeli a nTreg/Th17 sejt arányt



Csökkenti a Th1, növeli az nTreg és iTreg sejtek számát



Csökkenti az Il‐6,12,17,23 és IFN szinteket

Elméleti következtetés: a pathológiás  autoimmunitás tolerogén irányba terelésére  aktivált D3 vitamin származékok alkalmasak?

Zold E, Szodoray P, Nakken B, Barath S, Kappelmayer J, Csathy L, Hajas A, Sipka S, Gyimesi E, Gaal J,  Hallay J, Szegedi G, Bodolay E.: Alfacalcidol treatment restores derailed immune.regulation in patients  23 with undifferentiated connective tissue disease. Autoimmun Rev 2011; 10 (3)155‐162. 

A BISZFOSZFONÁT REZISZTENCIA  ÁTTÖRÉSE ALPHACALCIDOL  ALKALMAZÁSÁVAL: EGY EGYÉVES NYÍLT,  KÖVETÉSES VIZSGÁLAT EREDMÉNYEI

Gaál J, Bender T, Varga J, Horváth I, Kiss J, Somogyi P, Surányi P: Overcoming  resistance to bisphosphonates through the administration of alfacalcidol: results of a  one‐year, open follow‐up study. Rheumatol Int 2009; 30:25‐31.  24

ELŐZMÉNYEK :BISZFOSZFONÁT REZISZTENCIA 

Adekvát Ca és D3 pótlás és biszfoszfonát kezelés  mellett a csontvesztés aránya ≈10%



Leggyakrabban idősekben fordul elő 



Valószinű ok:  

nem megfelelő D3 hatás (aktiváció zavar/bőr,vese/?  csökkent VDR sűrűség? VDR érzékenysége csökkent? GFR  csökkenés?)‐sec. hyperparathyreosis





Nem megfelelő izomerő (mechanostat funkció csökkenése)

Alfacalcidol BMD növelő/törési rizikót csökkentő  hatása a konvencionális D3 vitaminét meghaladja

Barone A, et al. J Am Geriatr Soc 55: 752 – 757. Schacht E. J Musculoskelet Neuronal Interact  2005;  5(3):273‐284. Richy F Calcif Tissue Int 2005 Mar;76(3):176‐86. Ringe JD. J Rheumatol 2005; Sep;76:33‐ 40. Ringe JD. Et al. Rheumatol Int. 2007 Jan 11. 

KÉRDÉSFELVETÉS 1.A biszfoszfonát+Ca+konvencionális D3 vitamin terápiára nem  reagáló betegeknél a D3 vitamint alphacalcidolra cserélve  észlelhető‐e BMD növekedés ‐azaz áttörhető‐e a  biszfoszfonát rezisztencia? 3. Alphacalcidol mellett milyen változás következik be a  biokémiai markerekben? 4.Milyen az alphacalcidol szedése melletti mellékhatás  gyakoriság?

Gaál J, Bender T, Varga J, Horváth I, Kiss J, Somogyi P, Surányi P: Overcoming resistance to  bisphosphonates through the administration of alfacalcidol: results of a one‐year, open follow‐up  study. Rheumatol Int 2009; 30:25‐31. 

26

A VIZSGÁLAT FELÉPÍTÉSE 

76 (72/4 nő/ffi) OP beteg,70 éves átlagéletkor, legalább egy éven  át heti 70 mg alendronát kezelés, napi legalább 1000 mg Ca és 500‐ 1000 E D3 vitamin kiegészítéssel, csökkenő (>3%) BMD, 38 esetben  <30 ng/ml 25OH D3 szint



Követési  idő: átlagosan 12 hónap



Induláskor: anamnézis (törés, gyógyszer, immobilizáció stb), DEXA,  klinikai paraméterek, gerinc Rtg, labor (We, CRP, vérkép, Ca, P,  urea, creatinin, GOT, GPT, AP, albumin, urina Ca/creatinin,  osteocalcin, Pyri‐D/U‐creat, 25OH D3 vitamin, iPTH szint)



Th protokoll: Az addigi  alendronát kezelést változatlanul  hagytuk, Ca+D3 vitamin helyett napi 0,5 g alphacalidol



3 havonta: szérum Ca, urina Ca/creatinin



1 év múlva: anamnézis (újabb törés, vesekő), DEXA,  gerinc Rtg,  labor (Ca, P, AP, urina Ca/creatinin, osteocalcin, Pyri‐D/U‐creat,  25OH D3 vitamin, iPTH szint)



Wilcoxon Signed Ranks Test Gaál J, Bender T, Varga J, Horváth I, Kiss J, Somogyi P, Surányi P: Overcoming resistance to  bisphosphonates through the administration of alfacalcidol: results of a one‐year, open follow‐up  study. Rheumatol Int 2009; 30:25‐31. 

27

BISZFOSZFONÁT REZSZTENCIA ÁTTÖRÉSE  ALPHACALCIDOLLAL IDŐSEKBEN:BMD ÉS MARKEREK

Gaál J et al. Overcoming resistance to bisphosphonates through the administration of  alfacalcidol: results of a one‐year, open follow‐up study. Rheumatol Int 2009; 30:25‐3128

EREDMÉNYEK Unit

Median

Minimum

Maximum

Se Calcium

mmol/l

0.06

‐0.09

1.13

Se Phosphate

mmol/l

‐0.05

‐0.49

0.3

Alkaline phosphatase

U/l

‐13

‐46

287

Parathormone

pg/ml

‐10.7

‐150

22.5

0.1

‐0.32

0.49

Urinary Ca/creatinine Osteocalcin

ng/ml

‐0.4

‐5.8

4.2

BMD of forearm

g/cm²

0.007

‐0.011

0.039

BMD of lumbar 1‐4 vertebrae

g/cm²

0.012

‐0.998

0.116

Relative change of forearm BMD

%

2.18

‐3.5

16.3

Relative change of lumbar BMD

%

1.38

‐11.3

15.8

nmol/mmol

‐0.2

‐15.69

0.12

Deoxypyridinoline crosslinks/creatinine

Gaál J, Bender T, Varga J, Horváth I, Kiss J, Somogyi P, Surányi P: Overcoming resistance to  bisphosphonates through the administration of alfacalcidol: results of a one‐year, open follow‐up  study. Rheumatol Int 2009; 30:25‐31. 

29

ÖSSZEFOGLALÁS 





A biszfoszfonát, konvencionális D3 és Ca  kezelés melletti BMD csökkenés alphacalcidol  adásával  megfordítható. Alphacalcidol adásával az elégtelen D3 hatás  áthidalható Megfelelő kontroll mellett az alphacalcidol  kezelés nem jár a mellékhatások fokozott  veszélyével.

Gaál J, Bender T, Varga J, Horváth I, Kiss J, Somogyi P, Surányi P: Overcoming resistance to  bisphosphonates through the administration of alfacalcidol: results of a one‐year, open follow‐up study.  30 Rheumatol Int 2009; 30:25‐31. 

KÖVETKEZTETÉSEK 

Az alfacalcidol immunmoduláns hatású,az  immunrendszert tolerogén irányban befolyásolja



Immunmoduláns hatása autoimmun és immunmediált  kórképekben egyaránt érvényesül



Egyedülálló csonthatása/immunmoduláns hatása  révén az antirezorptív szerek hatását  potencírozza



Elégtelen D3 vitamin hatás esetén terápiás  alternatíva 31

Mmm… Alfa D3!!!! 32