Παθοφυσιολογία Ανοσολογικού (4) Πααγιώτης Γ. Βλαχογιαννόπουλος Καθηγητής Παολογίας-Ανοσολογίας Ιατρικής Σχολής ΕΚΠΑ Ακαδημαϊκό έτος 2017-2018

Ασθενής ανδρας 65 ετών Πόνοι στα οστά από έτους Αιματοκρίτης 39% με ορθόχρωμα ερυθρά αιμοσφαίρια ΤΚΕ=90 mm/1η ώρα, CRP=1mg/dL. Ca++ =10,9 mg/dL Ηλεκτροφόρηση ορού Αναρόφηση μυελού δια βελόνης: 25% πλασματοκύτταρα Διάγνωση: Πολλαπλούν μυέλωμα

Ανδρας 65 ετών με πολλαπλούν μυέλωμα-Έναρξη θεραπείας Adriamycin (doxorubicin) Bleomycin Vinblastine Dacarbazine Κύκλοι : 28 ημερών Αριθμός κύκλων: 4-8 Ημέρες 1 & 15: Doxorubicin και vinblastine (ταχεία ενδοφλέβια έγχυση), bleomycin (στάγδην ενδοφλέβια έγχυση) Ημέρες 1-5: Dacarbazine (ενδοφλεβίως) ABVD Υπάρχουν και άλλες θεραπείες σήμερα

Τρόπος δράσης και ανεπιθύμητες ενέργειες φαρμάκων Φάρμακο Τρόπος δράσης Ανεπιθύμητες ενέργειες Doxorubicin Παρεμποδίζει το ζευγάρωμα των βάσεων των αντιθέτων ελίκων DNA παρεμβαλλόμενο μεταξύ αυτών Μυελοτοξικότητα 10-14 μέρες μετά τη χορήγηση. Καρδιοτοξικότητα (ποτέ η συνολική δόση δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 550mg/m2 ) Αλωπεκία, ναυτία, έμμετοι, οισοφαγίτιδα, ανορεξία, διάρροια, πυρετός κ.λ.π. Bleomycin Επιφέρει θραύσεις στο DNA Πυρετός, ρίγη, Δερματικές εκδηλώσεις (πάχυνση, αποφολίδωση, εξελκώσεις, ερυθρότητα, σκοτεινόχρωη απόχρωση) Doxorubicin

Τρόπος δράσης και ανεπιθύμητες ενέργειες φαρμάκων Φάρμακο Τρόπος δράσης Ανεπιθύμητες ενέργειες Vinblastine Καταστέλλει τη δημιουργία μικροσωληνίσκων ή συμβάλλει στη δημιουργία πολυμερών των μικροσωληνίσκων του κυτταροσκελετού Μυελοκαταστολή, οστικοί πόνοι, δυκοιλιότητα, κατάθλιψη, ανορεξία, στομαχικός πόνος, εμετός. Dacarbazine Είναι αλκυλιών παράγοντας [προσθέτει μια αλκυλομάδα (CnH2n+1)] στο DNA Ανοσοκαταστολή, Έμετος Πονοκέφαλος, Διάρροια

Άνδρας 65 ετών με πολλαπλούν μυέλωμα-εξέλιξη μετά την έναρξη θεραπείας 9 ημέρες μετά την έναρξη θεραπείας: δέκατα 11 ημέρες μετά την έναρξη θεραπείας: Πόνος στην κοιλιά, μετεωρισμός της κοιλιάς. Σύγχυση. Ακατάληπτα λόγια, ψευδαισθήσεις. Θ=38.8 οC, αναπνοές 30/λεπτό, pO2=68mmHg, pCO2=29mmHg, pH=7.32. ΑΠ (ύπτια θέση)=75 mmHg (συστολική) και 55mmHg (διαστολική). Λευκά αιμοσφαίρια: 900/μL (Πολυμορφοπύρηνα 60%), Αιματοκρίτης 29%, Αιμοπετάλια=90.000/μL.

Μετεωρισμός κοιλιάς

Προβλήματα ασθενούς Πολλαπλούν Μυέλωμα Πρόσφατη λήψη μυελοτοξικών φαρμάκων Πόνος στην κοιλιά, μετεωρισμός κοιλιάς Σύγχυση Παθολογικά ζωτικά σημεία: Θ=38.8 οC, αναπνοές 30/λεπτό, pO2=68mmHg, pCO2=29mmHg, pH=7.32. Σφύξεις 105/ λεπτό, ΑΠ (ύπτια θέση)=75 mmHg (συστολική) και 55mmHg (διαστολική). 6. Λευκά αιμοσφαίρια: 900/μL (Πολυμορφοπύρηνα 60%), Αιματοκρίτης 29%, Αιμοπετάλια=90.000/μL

Ανακατάταξη προβλημάτων Πολλαπλούν Μυέλωμα Πρόσφατη λήψη μυελοτοξικών φαρμάκων 6. Λευκά αιμοσφαίρια: 900/μL (Πολυμορφοπύρηνα 60%), Αιματοκρίτης=29%, Αιμοπετάλια=90.000/μL Βαρύτατη Ανοσοκαταστολή 3. Πόνος στην κοιλιά, μετεωρισμός της κοιλιάς 4. Σύγχυση 5. Παθολογικά ζωτικά σημεία: Θ=38.8 οC, αναπνοές 30/λεπτό, pO2=68mmHg, pCO2=29mmHg, pH=7.32. ΑΠ (ύπτια θέση)=75 mmHg (συστολική) και 55mmHg (διαστολική). Αντίδραση οξείας, διάχυτης φλεγμονής (Σύνδρομο συστηματικής φλεγμονώδους αποκρίσεως-SIRS)

Σύνδρομο συστηματικής φλεγμονώδους αποκρίσεως (Systemic Inflammatory Response Syndrome-SIRS) Δύο από τα 4 κάτωθι κριτήρια θέτουν τη διάγνωση Εύρημα Αποτέλεσμα (Κλινική ή εργαστηριακή τιμή) Θερμοκρασία <360C, ή > 380C Καρδιακός ρυθμός >90/min Ρυθμός αναπνοών > 20/min ή PaCO2<32 mmHg (4.3 kPa) Λευκά αιμοσφαίρια < 4.000/mm3 ή >12.000/mm3 ή 10% κύτταρα με ταινιώδη μορφολογία πυρήνων (bands) Ταινιώδης μορφολογία πυρήνα πολυμορφοπυρήνων Ταινιώδης μορφολογία πυρήνα Βασεοφίλων Ταινιώδης μορφολογία πυρήνα Ηωσινοφίλων Άρα ο ασθενής μας έχει SIRS !!! Bone R.C. et al, Chest 1992;101: 1644-55 & Crit Care Med, 1992; 20(6): 864-874

SIRS-Σήψη: Κύριες αιτίες Λοιμώδεις παράγοντες (Gram αρνητικά μικρόβια) που εξορμώνται από: Πνεύμονες Έντερο Ουροποιητικό σύστημα Στο 1/3 των περιπτώσεων δεν ανευρίσκεται ο αιτιολογικός παράγων Παλιότερα Gram (-) περισσότερο συχνα, τώρα Gram (+) 50% (σταφυλόκοκκος)

Πορεία νόσου του σθενούς Χορήγηση υγρών, ηλεκτρολυτών και οξυγόνου Χορήγηση αντιβιοτικών για καταπολέμηση αρνητικών κατά Gram βακτηριδίων και σταφυλοκκόκου. Παρά τα ανωτέρω: Αναπνευστική δυσχέρεια Υπόταση παρά τη χορήγηση υγρών Κώμα Διάγνωση: Σηψαιμία Ενέργειες: Διασωλήνωση ασθενούς & μηχανική υποβοήθηση αναπνοής. Αναστολή χημειοθεραπείας. Αναβάθμιση αντιβιοτικών (αντιμυκητιασικά), υποστηρικτικά μέτρα

Ορισμοί διαβαθμίσεων σήψης SIRS: Η παρουσία 2 εκ των ακολούθων σημείων: Αλλαγές θερμοκρασίας, ταχυκαρδία, ταχύπνοια, αλλαγές αριθμού λευκων αιμοσφαιρίων Σήψη: SIRS επί παρουσίας λοιμώδους παράγοντα ο οποιος έχει ταυτοποιηθεί. Σοβαρή σήψη:Σήψη + δυσλειτουργία οργάνων (ή ελλιπής άρδευση ιστών) Σηπτική καταπληξία (Septic shock): βαριά σήψη και επίμονα χαμηλή αρτ. Πίεση παρά τη χορήγηση υγρών

Πορεία νόσου του ασθενούς Νοσηλεία σε μονάδα εντατικής θεραπείας επί δίμηνο Νοσηλεία σε συμβατικό κρεββάτι επί έναν ακόμη μήνα. Βραδεία ανάκαμψη των λευκών αιμοσφαιρίων, εξαφάνιση της μονοκλωνικής ζώνης ανοσοσφαιρίνης Ανάπτυξη πολυνευροπάθειας της μονάδας εντατικής θεραπείας [Critical Illness Polyneuropathy (CIP)] με επακόλουθο μυϊκή αδυναμία, μυϊκές ατροφίες και αισθητική πολυνευροπάθεια. Για το πολλαπλούν μυέλωμα ετέθη σε θεραπεία με λεναλιδομίδη. Σε σχετικά καλή κατάσταση, αλλά με μυϊκή αδυναμία και λευκοπενία 3 χρόνια αργότερα.

Πορεία νόσου του ασθενούς 4 χρόνια αργότερα: Βαρύτατη οστεοπόρωση παρά την θεραπεία με διφωσφονικά άλατα, ασβέστιο και βιταμίνη D. Κατάγματα πλατέων οστών λεκάνης Κατάκοιτος 6 χρόνια αργότερα: Θάνατος από σηπτική καταπληξία σε περιφερικό νοσοκομείο.

Ενεργοποίηση των TLR της μεμβράνης των ενδοσωμάτων- ένας δρόμος για την παραγωγή ιντερφερόνης τύπου Ι (α και β)

UV ακτινοβολία, μικρόβια, κατεστραμμένα κύτταρα LL37 Ουδετερόφιλο HMGB1 Αυτόλογο DNA ? Αυτόλογα snRNP ITAM FcγRIIA RAGE UV ακτινοβολία, μικρόβια, κατεστραμμένα κύτταρα

? IFN-α IFN-β IFN-λ IFN-ω p65 NF-κB TRAF6 MyD88 IRAK4 BLK TAK1 TLR9 TLR7 MAPKs IRF5 p50 TRAF3 RAGE ? P IRF7 IRAK1 Opn Πρώιμο ενδόσωμα Όψιμο ενδόσωμα LL37 Πυρήνας IFN-α IFN-β IFN-λ IFN-ω IL-6 TNF CD80 CD86 CD40 Χυμοκίνες

Οι φωσφοτυροσίνες επιστρατεύουν τις STAT και τις φωσφορυλιώνουν Jak1 Tyk2 Μεταγραφή STAT1 STAT2 SH2 αλληλουχία Γονίδιο που μεταγράφεται από την α-ιντερφερόνη Ρυθμιστικές πρωτεΐνες μεταγραφής Πυρήνας Οι STAT διαχωρίζονται από τον υποδοχέα και διμερίζονται Ιντερφερόνη α Οι Jak κινάσες φωσφορυλιώνουν άλληλες στα κατάλοιπα τυροσίνης Οι φωσφοτυροσίνες επιστρατεύουν τις STAT και τις φωσφορυλιώνουν Οι φωσφορυλιωμένες Jak φωσφορυλιώνουν τους υποδοχείς στα κατάλοιπα τυροσίνης

Περιβαλλοντικοί και ενδογενείς διεγέρτες Περιβαλλοντικοί και ενδογενείς διεγέρτες IFN-α Ιστοί που αναγνωρίζονται από CD8 T-κύτταρα Βλάβη ενδοθηλίου Μονοκύτταρα Αυτοδραστικά CD4 T Αποπτωτικά σωμάτια Μυελοειδή δενδριτικά κύτταρα Αυτοδραστικά CD8 T CD4 T Αυτοδραστικά B Αυτοδραστικά πλασματοκύτταρα Πλασματοκυτταροειδή δενδριτικά κύτταρα

Ενεργοποίηση του Φλεγμονοσώματος (Ενεργοποίηση των NLRs)

Υποδοχείς Δομικών προτύπων παθογόνων ή κινδύνου στο κυτταρόπλασμα Πρωτεΐνες πλατφόρμας Πρωτεΐνες μετασχηματιστές Πρωτεΐνες τελεστές Τμήμα κασπάσης Άνθρωπος Ποντίκι PYD=Pyrin domain ASC=Apoptosis-associated speck-like protein CARD=Caspase recruitment domain LRR=Leucin rich domain NACHT= η ονομασία της αντανακλά μερικές πρωτεΐνες που την περιέχουν: NAIP (NLP family apoptosis inhibitor protein), CIITA (C2TA ή MHC class II transcription activator), HET-E (incompatibility locus protein from Podospora anserina) TEP1 (TP1 ή telomerase-associated protein). NLRs = NOD-like receptors. (NOD=nucleotide-binding oligomerization domain) Mohamed Lamkanfi and Vishva M. Dixit Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 2012. 28:137–61

Η κύρια οδός αυτόνομης (μη εξαρτώμενης από τον TNF) παραγωγής IL-1β είναι η ενεργοποίηση κυτταροπλασματικών υποδοχέων όπως ο NLRP3 που οδηγεί στη δημιουργία του φλεγμονοσώματος Σήματα για παραγωγή IL-1β: Σήμα 1: Ολόκληρα παθογόνα (σταφυλόκοκκος, λιστέρια, κάντιτα) PAMPs: LPS, πυρηνικά οξέα μουραμυλ-διπεπτίδιο Βακτηριακές τοξίνες Διαδικασία φαγοκυττάρωσης Σήμα 2: Διαμόρφωση φλεγμονοσώματος Από το Βιβλίο «Παθοφυσιολογία Μουτσόπουλου» Βλαχογιαννόπουλος, Τζιούφας (εκδότες), Υπό έκδοση από τις εκδόσεις Πασχαλιδη

Ποικίλοι αισθητήρες του φλεγμονοσώματος αναγνωρίζουν διαφορετικά πρότυπα κινδύνου Figure 1. Inflammasome sensors and activators. A wide variety of pathogenic ligands and intracellular mediators are involved in inflammasome assembly. NLRP1b responds to proteolytic cleavage on their N-terminal induced by lethal toxin of Bacillus anthracis. NLRP3 is a general sensor of cellular damage that responds to intracellular harm induced by pathogenic or sterile insults. NLRC4 recognizes bacterial proteins via NLR family-apoptosis inhibitory proteins (NAIPs) and can assemble inflammasomes with or without recruiting ASC, similar to NLRP1b. Absent in melanoma 2 (AIM2) and interferon-inducible protein 16 (IFI-16) sense dsDNA through their HIN-200 domains; meanwhile, RIG-1 activates caspase-1 through an inflammasome assembly after it detects ssRNA. Pyrin inflammasome is induced by bacterial toxins that modify RhoA GTPase. DAMPs, danger-associated molecular patterns; PAMPs, pathogen-associated molecular patterns; ssRNA, single strand RNA, dsDNA, double strand DNA. de Torre-Minguela C et al., Front Immunol. 2017 Jan 27;8:43.

Ο σχηματισμός του φλεγμονοσώματος προϋποθέτει τον πολυμερισμό εν είδει prion, της προσαρμοστικής πρωτεΐνης ASC και τον σχηματισμό ινιδίων κασπάσης Ινίδια κασπάσης Σχηματίζεται μόνο ένα μεγάλο φλεγμονόσωμα ανά μακροφάγο Lu A et al. Cell 2014 Mar 13;156(6):1193-206.

Η IL-1β παράγεται από το φλεγμονόσωμα 3 Κυτταρική μεμβρανη Το NLRP3 ενεργοποιείται από συγκεκριμένα ερεθίσματα π.χ. λοιμώξεις, κρυστάλλους ουρικού οξέος 1 Ενεργή NLRP3 IL-1β Η ενεργοποίηση του NLRP3 επιτρέπει το σχηματισμό ενός μακρομοριακού συμπλόκου, του φλεγμονοσώματος ενεργοποιόντας την κασπάση 1 η οποία μετατρέπει την προ-IL-1β σε ενεργή IL-1β 2 Κασπάση-1 Προ-κασπάση-1 NLRP3 φλεγμονόσωμα Προ-IL-1β Interleukin (IL)-1β is an IL-1 receptor (IL-1R) ligand and is a key pro-inflammatory cytokine regulated by inflammasomes.1,2 This slide can be used instead of or in addition to slide 21. NLRP3 signaling cascade inducing IL-1b production. NLRP3 is the central component of the NLRP3 inflammasome; in its inactive state, the leucine-rich repeat domain of NLRP3 is thought to self-associate. NLRP3 activation by agonists such as ATP, muramyl dipeptide, uric acid crystals, bacterial mRNA or skin irritants unfolds the NLRP3 molecule, enabling the assembly of the inflammasome components including pro-caspase-1 through homotypic interactions between their respective pyrin domain and caspase-recruitment domain. The oligomerization of inflammasome complexes induces cleavage of pro-caspase-1 to its active form, resulting in the generation of active IL-1b from its inactive precursor pro-IL-1b. Active IL-1b can subsequently drive its own production in an autocrine/paracrine manner, inducing NF- kB activation following ligation to its receptor IL-1R. Reference 1. Church LD and McDermott M Canakinumab: A human anti-IL-1b monoclonal antibody for the treatment of cryopyrin associated periodic syndromes Expert Rev.Clin. Immunol. 2010;6:831–841 Ενεργοποίηση NF-кB Η IL-1β ενεργοποιεί το μεταγραφικό παράγοντα NF-кB επάγοντας την ίδια της τη σύνθεση 4 Πύρηνασ IL, interleukin; MSU, monosodium urate NF-kB, nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells. Adapted from Church LD, McDermott M. Exp Rev Clin Immunol. 2010;6:831.

ενεργοποιητές Ενεργοποίηση αισθητήρων Σχηματισμός καταλοίπων ASC Απελευθέρωση κυτταροκινών ή και κυτταρικός θάνατος Απελευθέρωση καταλοίπων ASC Ενεργοποίηση κασπάσης-1 και IL-1β έξω από το κύτταρο Φαγοκυττάρωση καταλοίπων ASC Επέκταση της φλεγμονής μέσω του γειτονικού κυττάρου Πυρόπτωση: Μια υπερβολική διέγερση της παραγωγής IL-1β μέσω ενεργοποίησης του φλεγμονοσώματος, που οδηγεί σε καταστροφή του κυττάρου

Το φλεγμονόσωμα διαφυλάσσει την ομοιόσταση στον οργανισμό Βακτήρια Ιοί Μύκητες Πρωτόζωα Ενεργοποιητές προερχόμενοι από παθογόνα Στείροι ενεργοποιητές Αυτόλογοι Β-αμυλοειδές ATP Γλυκόζη Υαλουρονάνη Κρύσταλλοι Ουσίες του περιβάλοντος Αλουμίνιο Αμίαντος Πυρίτιο UV ακτινοβολία Αναστολείς του ξενιστή Αναστολείς του παθογόνου Χρόνια Φλεγμονή Λύση της λοίμωξης ή/και της φλεγμονής NLR πχ NLR3 ASC Κασπάση-1

Η οικογένεια της IL-1 περιλαμβάνει 11 μέλη Όνομα Όνομα οικογένειας Υποδοχέας Ιδιότητες IL-1α IL-1F1 IL-1R1 Φλεγμονώδης IL-1β IL-1F2 IL-1Ra IL-1F3 Ανταγωνιστής της IL-1α & IL-1β IL-18 IL-1F4 IL-18Rα IL-36Ra IL-1F5 IL-1Rrp2 Ανταγωνιστής της IL-36α/β/γ IL-36α IL-1F6 IL-37 IL-1F7 Άγνωστος Αντιφλεγμονώδης IL-36β IL-1F8 IL-36γ IL-1F9 IL-38 IL-1F10 Άγνωστο IL-33 IL-1F11 ST2 Netea, M. G., et al. Annu. Rev. Immunol. 33, 49–77 (2015).

Η IL-1α και η IL-1β έχουν διαφορετικό τρόπο δράσης Δραστικότητα Απευθείας δραστική Χρειάζεται ενεργοποίηση μέσω πρωτεολυτικής διάσπασης της pro-IL-1β από την κασπάση 1 (ICE) Τρόπος Δράσης Παραμένει στο κυτταρόπλασμα ή δεσμευμένη στην κυτταρική μεμβράνη ασκώντας «αυτοκρινική» ή παρακρινική δράση. Απελευθερώνεται σε περίπτωση νέκρωσης του κυττάρου Εκκρίνεται Schett G et al. Nat Rev Rheumatol. 2016 Jan;12(1):14-24 Images from: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:31BI.png, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2ILA.png

Υψηλά επίπεδα IL-18 στον ορό ασθενών με Νόσο Still των ενηλίκων Kawashima M et al, Arthritis Rheum 2001; 44:550-560

Νόσος Still ενηλίκων: Αυξημένα επίπεδα IL-18 ορού,αλλά ελαττωμένα επίπεδα TNF-α σε σχέση με την κλασσική Ρευματοειδή αρθρίτιδα Chen D-Y et al, J Rheumatol 2004;31:2189-98

Νόσος Still ενηλίκων: Τα επίπεδα mRNA IL-8 και TNF-α στον αρθρικό υμένα είναι σημαντικά χαμηλότερα από αυτά στον αρθρικό υμένα κλασσικής ρευματοειδούς αρθρίτιδας Chen D-Y et al, J Rheumatol 2004;31:2189-98

Η υπερπαραγωγή της IL-1β παίζει κομβικό ρόλο στην συστηματική νεανική ιδιοπαθή αρθρίτιδα Elizabeth D. Mellins et al, Nat Rev Rheumatol, 2014. ; 7(7): 416–426

Elizabeth D. Mellins et al, Nat Rev Rheumatol, 2014. ; 7(7): 416–426

Η IL-1β είναι απολύτως απαραίτητη για τηνωρίμανση και διαφοροποίηση των ΤΗ-17 κυττάρων

Όλοι οι παραπάνω μηχανισμοί ενεργοποιούν το φλεγμονόσωμα Μηχανισμοί ανάπτυξης αυτοφλεγμονωδών νοσηματων μέσω υπερπαραγωγής IL-1β Αυξημένη ενδοκυττάρια σηματοδότηση και λειτουργία των υποδοχέων αναγνωρίσεως μοριακών προτύπων (pattern recognition receptors, PRRs). Παραγωγή προϊόντων κυτταρικού stress ενδοκυττάρια Απώλεια αρνητικού ρυθμιστή Όλοι οι παραπάνω μηχανισμοί ενεργοποιούν το φλεγμονόσωμα

Αυξημένη ενδοκυττάρια σηματοδότηση και λειτουργία των υποδοχέων αναγνωρίσεως μοριακών προτύπων (pattern recognition receptors, PRRs). Περιοδικά σύνδρομα σχετιζόμενα με κρυοπυρίνη (Cryopyrin-associated periodic syndromes CAPS) FCAS (familial cold autoinflammatory syndrome) MWS (Muckle-Wells syndrome ), NOMID/ CINCA (neonatal-onset multisystem inflammatory disease/chronic infantile neurologic cutaneous and articular) syndrome Οικογενής μεσογειακός πυρετός (Familial Mediterranean fever, FMF) Σύνδρομο ενεργοποίησης μακροφάγων μέσω NLRC4

Κλινικές εικόνες CAPS Σπάνια νοσήματα (1-2/1000.000) Επεισόδια πυρετού Ουδετεροφιλική ουρτικάρια Επιπεφυκίτιδα Αρθραλγία Αυξημένοι δείκτες φλεγμονής Επι πλέον σε MWS/NOMID μόνιμη απώλεια ακοής Μόνιμες βλάβες αρθρώσεων Μόνιμες βλάβες ΚΝΣ De Jesus AA et al, Ann Rev Immunol, 2015;33:823-74

NOMID John Hopkins University

Μηχανισμοί του CAPS Μεταλλάξεις στην περιοχή NACHT Προσκόλληση c-AMP στην περιοχή NACHT φυσιολογικά προστατεύει από τον αυτοπολυμερισμό. Οι μεταλλάξεις στην περιοχή NACHT παρεμποδίζουν την προσκόλληση του c-AMP (Gain of function mutations) C-AMP NACHT De Jesus AA et al, Ann Rev Immunol, 2015;33:823-74

Οικογενής μεσογειακός πυρετός Πάνω από 100.000 άτομα παγκοσμίως Μεσογειακοί λαοί Αυτοσωματικές υπολειπόμενες μεταλλάξεις του γονιδίου MEFV (>80 μη- νοηματικές μεταλλάξεις), χρ.16p13.3 Έναρξη από παιδική ηλικία Κρίσεις 1-3 ημέρες που επανέρχονται ανά εβδομάδα ή χρόνια Πυρετός, άσηπτη περιτονίτιδα, μή- διαβρωτική αρθρίτιδα, πλευρίτιδα, περικαρδίτιδα, πόνος στο όσχεο, άσηπτη μηνιγγίτιδα Βακτηριακές τοξίνες Κινάσες ή Φωσφατάσες Rho-GTP-ασες Ανενεργοί Rho-GTP-ασες Φωσφορικά Αποφωσφορυλίωση Πυρίνη (νεργός μορφή) Πυρίνη (ανενεργός μορφή) Μικροσωληνίσκοι τουμπουλίνη Ser 205 Ser 241 Δυναμική μικροσωληνίσων Φάρμακα των μικροσωληνίσκων Κασπάση-1 Κασπάση-1 Wenqing Gao et al, PNAS | Published online August 1, 2016 | Φλεγμονοσωμα Πυρίνης

Σύνδρομο ενεργοποίησης μακροφάγων μέσω NLRC4 Συσσώρευση ενεργοποιημένων μακροφάγων (ιστιοκύτταρα) Πυρετός Ηπατίτιδα Σπληνομεγαλία Κυτταροπενίες Θρομβοπάθειες Φλεγμονή ΚΝΣ Εικόνα σαν σηψαιμία Θάνατος Μεταλλάξεις του τύπου «Gain of function»

Παραγωγή προϊόντων κυτταρικού stress Σύνδρομο υπερ-IgD/ Έλλειψη μεβαλονικής κινάσης Περιοδικά σύνδρομα σχετιζόμενα με τον υποδοχέα του TNF Σύνδρομο Majeed

Σύνδρομο υπερ-IgD/ Έλλειψη μεβαλονικής κινάσης Επεισόδια πριν το τέλος του 1ου έτους 3-7 ημέρες, κάθε 4-6 εβδομάδες Πολυαρθραλγίες Μη-διαβρωτικές αρθρίτιδες μεγάλων αρθρώσεων Αυχενική λεμφαδενοπάθεια Κοιλιακός πόνος, εμετός, διάρροια Ποικίλες δερματικές βλάβες Εμβολιασμοί πυροδοτούν τις κρίσεις

TRAPS Συχνά Πυρετός διάρκειας 1-4 εβδομάδων Κοιλακός πόνος Πυρετός διάρκειας 1-4 εβδομάδων Κοιλακός πόνος Οίδημα ή/και πόνος αρθρώσεων Εξανθήματα Σπάνια Πονοκέφαλος Θωρακικός πόνος Τραχηλική λεμφαδενοπάθεια Επώδυνη επιπεφυκίτιδα 10-15% αμυλοείδωση

Το σύνδρομο TRAPS προκαλείται από μεταλλάξεις στο γονίδιο TNFRSF1a, που κωδικοποιεί τον υποδοχέα TNFR1 C88R, C88Y R92W, R92P, R92Q V83L C73R S74C N65I F60L,F60S Απόπτωση NFkB TNF-a H22Y,H22R C30R,C30S,C30Y,C30F G36E T37I D42X C43R, C43S P46L T50M, T50K Y20H C29F, C29Y C33G,C33Y Y38C, Y38S L39F Y103_ H105P S59P T61I, T61N H66Y,H66L L67P Q82K S86P T89A T94T C55S,C55Y, C52W H69fs C70S, C70G, C70Y,C70R V95M C96Y V173D F112I,F112C TNFR1 Οι περισσότερες μεταλλάξεις εντοπίζονται σε αυτούς τους τρείς εξωτερικούς τομείς του TNFR1 (cysteine-rich domains) 1 Υπό κ.σ. ενεργοποίηση του TNFR1 μπορεί να οδηγήσει σε φλεγμονή ή σε απόπτωση 2 Έχουν ταυτοποιηθεί 146 μεταλλάξεις σχετιζόμενες με το σύνδρομο TRAPS3 Οι μεταλλάξεις που σχετίζονται με το σύνδρομο TRAPS είναι Υψηλής διεισδυτικότητας (π.χ. T50M) και σχετίζονται με επιθετική μορφή της νόσου 4,5 Χαμηλής διεισδυτικότητας (π.χ, R92Q, P46L) και σχετίζονται με πιο ήπια μορφή της νόσου4,5 Tumor necrosis factor receptor type 1 (TNFR1) initiates the inflammatory cascade of TNF.1 One hundred forty six mutations in the geneTNFRSF1A have been identified in TRAPS patients.2 Most mutations are located in extracellular cysteine-rich domains (CRD) of TNFR1, predominantly in CRD1 and CRD2, and commonly affect the cysteine residues involved in the formation of disulfide bridges.3,4 TRAPS is an autosomal dominant disease with a high penetrance (eg, T50M) in families with cysteine mutations. The phenotype is more severe with an increased risk of amyloidosis.3,4 The 2 coding sequence variants (R92Q, P46L) have low penetrance and lead to a milder phenotype.3,4 References Chen G, Goeddel DV. TNF-R1 signaling: a beautiful pathway. Science. 2002;296:1634-1635. INFEVERS Web site. http://fmf.igh.cnrs.fr/ISSAID/infevers/. Accessed July 20, 2016. Simon A, van der Meer J. Pathogenesis of familial periodic fever syndromes or hereditary autoinflammatory syndromes. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2007;292:R86-98. Lobito AA, Gabriel TL, Medema JP, Kimberley FC. Disease causing mutations in the TNF and TNFR superfamilies: focus on molecular mechanisms driving disease. Trends Mol Med. 2011;17:494-505. NFkB, nuclear factor kB; TNFR1, tumor necrosis factor receptor type 1; TNFRSF1A, tumor necrosis factor receptor superfamily 1A; TRAPS, tumor necrosis factor receptor–associated periodic syndrome 1. Chen G, Goeddel DV. Science. 2002:296:1634-1635. 2. Kimberley FC, et al. Arthritis Res Ther. 2007;9:217. 3. INFEVERS Web site. http://fmf.igh.cnrs.fr/ISSAID/infevers/. Accessed July 20, 2016. 4. Simon A, van der Meer J. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2007;292:R86-98. 5. Lobito AA et al. Trends Molecul Med. 2011;17:494-505.

Στο σύνδρομο TRAPS αυξημένη παραγωγή ROS ενεργοποιεί το φλεγμονόσωμα οδηγώντας σε υπερ-παραγωγή της IL-1β Συσσώρευση του μεταλλαγμένου TNFR1 στο ενδοπλασματικό δίκτυο 1 Αυξημένη παραγωγή ROS από τα μιτοχόνδρια και υπερενεργοποίηση του σηματοδοτικού μονοπατιού MAPK 2 1 μεταλλαγμένος TNFR1 Οξειδωτικές και αντιοξειδωτικές αποκρίσεις σχετιζόμενες με το stress ενδοπλασματικού δικτύου ενεργοποιούν το NLRP3 φλεγμονόσωμα, οδηγώντας σε αυξημένη έκκριση IL-1β 3 Ενδοπλασματικό δίκτυο Μειωμένη αυτοφαγία Κυτταρικό stress ROS 2 Αντιοξειδωτική απόκριση This slide shows how intracellular overload of mutated proteins (as described on the previous slide) can also indirectly lead to activation of the NLRP3 inflammasome and subsequent release of interleukin (IL)-1β. Intracellular stress associated with the accumulation of mutated tumor necrosis factor receptor type 1 (TNFR1) in the endoplasmic reticulum leads to increased production of mitochondrial reactive oxygen species (ROS,) which in turn leads to overactivation of some intracellular proinflammatory pathways, such as mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and activation of the NLRP3 inflammasome. In addition, exhaustion of the autophagy system (which is the major mechanism responsible for the elimination of mutated unfolded proteins in TRAPS) due to the overload of mutated protein provides a further “stress signal” for cells that leads to activation of the inflammasome. Activation of the inflammasome leads to oversecretion of active IL-1β. This downstream role of IL-1β may explain the apparent paradox of better response to treatment with anti-IL-1 therapy than with anti-TNF therapy in this condition. Reference Gattorno M, Martini A. Beyond the NLRP3 inflammsome: autoinflammatory diseases reach adolescence. Arthritis Rheum. 2013;65:1137-1147. IL-1β NFκB 3 MAPKs Πυρηνασ Pro-IL-1β πυρετός  CRP, SAA Ουδετεροφιλία IL-1β IL-6, TNF, χυμοκίνες NLRP3 φλεγμονόσωμα CRP, C-reactive protein; ER, endoplasmic reticulum; IL, interleukin; MAPK, mitogen-activated protein kinase; NFkB nuclear factor kB; ROS, reactive oxygen species; SAA, serum amyloid A; TRAPS, tumor necrosis factor receptor–associated periodic syndrome Gattorno M, Martini A. Arthritis Rheum. 2013;65:1137-1147.

Διαφορετικά αυτοφλεγμονώδη σύνδρομα χαρακτηρίζονται από διαφορετικές κυτταροκίνες . van Kempen, T. S. et al. Nat. Rev. Rheumatol. 11, 483–492 (2015); de Jesus AA et al. Annu. Rev. Immunol. 2015. 33:823–74);

Αυτοφλεγμονώδη σύνδρομα με βάση τον κύριο ευοδωτικό μηχανισμό AGS = Aicardi-Goutières syndrome; AIEC = autoinflammation with infantile enterocolitis; BS = Blau syndrome; CAMPS = CARD14-mediated psoriasis; CANDLEs = chronic atypical neutrophilic dermatosis with lipodystrophy and elevated temperature syndrome; CAPS = cryopyrin-associated periodic syndrome; CHE = cherubinism; DADA2 = deficiency of adenosine deaminase 2; DIRA = deficiency of interleukin-1 receptor antagonist; DITRA = deficiency of interleukin-36 receptor antagonist; EOIBD = early-onset inflammatory bowel disease; EOS = early-onset sarcoidosis; FMF = familial Mediterranean fever; HA20 = haploinsufficiency of A20; HOIL- 1d = HOIL-1 deficiency; MKD = mevalonate kinase deficiency; MS = Majeed syndrome; NLRP12AD = NLRP12-autoinflammatory disorder; OTU = otulipenia; PAPAs = pyogenic arthritis pyoderma gangrenosum and acne syndrome; PLAID = PLCγ2-associated antibody deficiency and immune dysregulation; PRAAS = proteasome-associated autoinflammatory syndrome; RHM = recurrent hydatidiform mole; SAVI = STING-associated vasculopathy with onset in infancy; SIFD = sideroblastic anemia, immune deficiency, fevers and devolopmental delay; SPENCDI = spondyloenchondrodysplasia with immune dysregulation; TRAPS = tumor necrosis factor receptor-associated periodic syndrome. Αυτοφλεγμονώδη σύνδρομα με βάση τον κύριο ευοδωτικό μηχανισμό

Το φάσμα των φλεγμονωδών νοσημάτων με βάση τους παράγοντες που τα προκαλούν McGonagle D, McDermott MF (2006) A Proposed Classification of the Immunological Diseases. PLOS Medicine 3(8): e297. doi:10.1371/journal.pmed.0030297, Peckham D, Scambler T, Savic S, McDermott MF. J Pathol. 2016 Sep 29 doi: 10.1002/path.4812. [Epub ahead of print]

Συμπεράσματα Σήμερα ταξινομούμε καλύτερα τα σύνδρομα που χαρακτηρίζονται από φλεγμονή με βάση την κυρίαρχη κυτταροκίνη ή μεταγραφικό παράγοντα που συμμετέχει στο φαινότυπο Τα παραπάνω υπόσχονται περισσότερο στοχευμένες θεραπείες στο εγγύς μέλλον