Progrese HIV infekce z pohledu laboratorní imunologie 1Lochmanová
A., 2Olbrechtová L., 2Kolčáková J., 2Zjevíková A. 1OIA
ZÚ Ostrava 2klinika infekčních nemocí, FN Ostrava
HIV infekce ¢
onemocnění s komplexní patofyziologií, na níž se podílejí jak imunologické a gene;cké faktory hos;tele, tak variabilita samotného viru
¢
následná destrukce imunitního systému a jeho základních funkcí řadí infekci HIV mezi klasické představitele sekundárního imunodeficitu
¢
i když je v patogenezi HIV zmiňována zejména postupná deplece CD4+ T lymfocytů, jako hlavního cíle HIV infekce, která může do značné míry vysvětlit i příčinu progredující imunosuprese, existuje celá řada dalších faktorů, přispívajících k imunitní dysregulaci a funkční nedostatečnos;
periferní krev D81 – kombinované poruchy imunity
muž, 2 roky CD3 CD4 CD8 CD19 NK
64% 7% 52% 32% 2%
muž, 50 let CD3 CD4 CD8 CD19 NK
87% 4% 80% 7% 7%
kostní dřeň D50.0 – sekundární posthemor. anémie
muž, 53 let CD3 CD4 CD8 CD19 NK
77% 1% 74% 6% 14%
periferní krev R06.0 – dušnost, dyspnoe Legionella pneum. – negativní DNA Pneumocystis jirovecii - POZITIVNÍ
Na aktivaci imunitního systému v důsledku HIV infekce se podílí 1.
2.
¢
¢
kompenzační mechanismy směřující k navrácení narušené homeostázy v důsledku deplece CD4+ T lymfocytů zánětlivý proces zahrnující jak specifickou, tak „náhodnou (bystander) aktivaci regulace aktivačního procesu jak CD4+ tak CD8+ T lymfocytů probíhá rozdílně, což ovlivňuje i funkční aktivity těchto buněk proliferační aktivita CD8+ T lymfocytů je závislá na přítomnosti IL-2 produkujících CD4+ T lymfocytů
Chronická HIV infekce je provázena trvalou ak;vací imunitního systému a zánětlivým procesem, přičemž intenzita tohoto procesu je asociována se závažným průběhem a špatnou prognózou onemocnění ¢ neustálý pokles CD4+ T lymfocytů ¢ ztráta specifické imunitní odpovědi „recall an;geny ztráta alloreak;vity ztráta odezvy k mitogenům (PHA,ConA….) ¢ destrukce prekurzorových buněk v kostní dřeni ¢
Laboratorní sledování ¢
obecně známá je korelace mezi počtem periferních CD4+ T lymfocytů a klinickou manifestací HIV infekce
absolutní počet CD4+ T-‐ly: > 500 / µl krve (0,500x109/l) 200 – 499 / µl krve (0,200-‐499x109/l) <200 / µl krve (<0,200x109/l) Ø
¢
navzdory tomu je však tento marker považován za nedostatečný z hlediska hodnocení progrese onemocnění a jako daleko účinnější se jeví sledování funkční ak;vity, resp. míry imunitní ak;vace
………. Povrchová exprese ak;vačních an;genů: HLA-‐DR, CD69, CD38, CD45RO…. ¢ Regulační T lymfocyty ¢ Markery T buněčné senescence (CD57) ¢ Stanovení funkční ak;vity T lymfocytů Ø buněčná cytotoxicita Ø produkce cytokinů Ø buněčná proliferace ¢
Exprese CD57 na T lymfocytech
CD4 = 39% (401/ul) doba sledování 14 měsíců
CD4 = 13% (365/ul) doba sledování 6 měsíců
Stanovení buněčné proliferace: Ø Ø
Ø
zjišťování funkční kapacity T lymfocytů vypovídá o schopnos; lymfocytů proliferovat po styku buď s vybraným an;genem, nebo obecným buněčným s;mulans (mitogeny) nejčastěji založeno na měření inkorporace 3H thymidinu nebo jeho analogu BrdU do DNA dělících se buněk (S fáze buněčného cyklu)
Stanovení proliferační aktivity pomocí Ki67- závislost na době inkubace
Proliferační aktivita T lymfocytů stanovená na základě exprese Ki67 (inkubace 72 hod.)
Test blas;cké transformace lymfocytů stanovuje proliferaci T-‐lymfocytů po ak7vaci mitogenem pomocí DNA indikátoru, 3H-‐thymidinu
1, 10 ,2 00 1 11 .1 0. 20 02 3. 10 .2 00 3 14 .5 .2 00 4 4. 7. 20 05 5. 9. 20 06 4. 9. 20 07 4. 11 .2 00 8 5. 6. 20 09 8. 11 .2 01 0 1. 8. 20 11
c.p.m.
80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0
muž, 1953
datum odběru
Funkční ak;vita lymfocytů sledovaná testem blas;cké transformace lymfocytů
míra proliferace T-‐lymfocytů periferní krve stanovena po ak7vaci mitogenem PHA za užiM 3H-‐thymidinu jako indikátoru DNA syntézy
60000 50000 40000 30000 20000
01 8. 1. 20 21 02 .6 .2 0 20 02 .4 .2 00 4 4. 4. 20 22 06 .1 .2 0 29 08 .9 .2 00 9 7. 12 .2 0 26 10 .8 .2 01 1
10000 0
11 ,5 ,2 0
c.p.m.
80000 70000
datum odběru
muž, 1962
muž, 1947
%
% zastoupení T lymfocytárních populací 100 80 60 40 20 0
CD3
CD4 CD8
datum
cpm
Funkční aktivita T lymfocytů po stimulaci PHA
60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 X.97
X.98
X.99
X.00
datum
X.0201
X.02
III.03
Vztah mezi absolutním počtem CD4+ T lymfocytů a proliferační ak;vitou
CD4+T ly/ul
BTL
pacient č.1
182
881 c.p.m.
pacient č.2
331
5181 c.p.m.
pacient č.3
79
2920 c.p.m.
pacient č.4
118
3410 c.p.m.
100
%
80 60 40 20
1, 10 ,2 00 1 11 .1 0. 20 02 3. 10 .2 00 3 14 .5 .2 00 4 4. 7. 20 05 5. 9. 20 06 4. 9. 20 07 4. 11 .2 00 8 5. 6. 20 09 8. 11 .2 01 0 1. 8. 20 11
0
datum odběru CD3
100
CD4
CD8
Procentuální zastoupení celkových (CD3+), pomocných (CD3+CD4+) a cytotoxických (CD3+CD8+) T lymfocytů u vybraných pacientů
muž, 1953
60 40
muž, 1947
20 0
11 ,5 ,2 0 11 0 1 .9 .2 0 12 01 .3 .2 0 21 02 .6 .2 0 31 02 .3 .2 0 21 03 .9 .2 00 4 4. 4. 20 21 06 .8 .2 0 23 07 .5 .2 0 29 08 .9 .2 00 9 9. 6. 20 15 10 .2 .2 0 26 11 .8 .2 01 1
%
80
datum odběru CD3
CD4
muž, 1962
CD8
CD8+ T lymfocyty ¢
prominentní buňky adaptivních imunitních mechanismů přispívajících k eliminaci, resp. inhibici virové replikace virů během akutní infekce
¢
specifické CD8+ T lymfocyty vykazují řadu funkcí včetně produkce efektorových cytokinů, cytolytické aktivity a buněčné proliferace po kontaktu s antigen prezentující buňkou
¢
chronická infekce vede k postupnému vyčerpání CD8+ T lymfocytů, které má jasnou hierarchickou strukturu
Schematický model postupného vyčerpání CD8+ T lymfocytů
Streeck H. J Infect Dis.2010
Wherry EJ, Ahmed R.,J. Virol. 2004 Jun;78(11):5535-45.
Závěr ¢
pro posouzení aktuálního stavu imunokompetence HIV pacientů nutno zohlednit více parametrů než počet CD4+ T lymfocytů
¢
jako další účinný marker pro posouzení funkční míry imunodeficitu při monitorování HIV pacientů se jeví stanovení proliferační aktivity lymfocytů
¢
vysoká proliferační kapacita T lymfocytů je nalézána během akutní a non-progredující HIV infekce, která však rychle klesá v případě kontinuální virové replikace
…… ¢
Ø
Ø
¢
k narušení schopnosti lymfocytární proliferace dochází: nedostatečnou syntézou ribonukleotidů v důsledku defektu příslušných metabolických drah pravděpodobněji však v důsledku nedostatečné produkce IL-2 dlouhodobá proliferační neodpovídavost, resp. anergie, svědčí pro definitivní ztrátu imunokompetence a objevuje se v terminálním stadiu onemocnění
Děkuji za pozornost
