UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI TORINO SCUOLA DI SPECIALIZZAZIONE IN ALLERGOLOGIA E IMMUNOLOGIA CLINICA OSPEDALE MAURIZIANO U

1. UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI TORINOSCUOLA DI SPECIALIZZAZIONE IN ALLERGOLOGIA E IMMUNOLOGIA CLINICAOSPEDALE MAURIZIANO UMBERTO I Meccanismi immunologici dell’autoimmunità Prof. Giovanni Rolla

2. MALATTIE AUTOIMMUNI • SISTEMICHE (LES) • ORGANO SPECIFICHE (tiroidite, Addison, diabete tipo 1, SM etc)

3. ALTERAZIONE “GENERALE” IN T/B CELLS (selezione, regolazione, apoptosi) esempio: deficit CD95 (Fas) e ALPS ABERRANTE RISPOSTA AD ANTIGENE PARTICOLARE (self) esempio: sindrome demielinizzante post C. Jieiunii MALATTIE AUTOIMMUNI

4. MALATTIE AUTOIMMUNI • riscontro di autoanticorpi • danno tessutale • CD4+ T cell self reattive da autoanticorpi cellulo mediato

5. MECCANISMI FISIOPATOLOGICI • B cell tolerance • T cell tolerance • segnali tolerogenici vs immunogenici • rottura della tolleranza • danno tessutale

6. T CELL TOLERANCE • CENTRALE • PERIFERICA IGNORANZA • DELEZIONE • ANERGIA • INIBIZIONE • SOPPRESSIONE

8. DESTINO DELLA T-CELL DOPO L’INCONTRO CON L’ANTIGENE

9. T CELL TOLERANCE • CENTRALE • PERIFERICA IGNORANZA • DELEZIONE • ANERGIA • INIBIZIONE • SOPPRESSIONE

10. MECCANISMI PERIFERICI DI TOLLERANZA

11. IGNORANZA IMMUNOLOGICA • SEPARAZIONE FISICA DELL’ANTIGENE (es Barriera Emato Encefalica) • LIVELLO BASSO DI ANTIGENE • ASSENZA DI COSTIMOLAZIONE

13. DELEZIONE • ASSENZA DI COSTIMOLAZIONE • APOPTOSI (Fas-Fas ligando) : es. deficit Fas e ALPS; le cellule della camera anteriore dell’occhio si proteggono da eventuali CD95+ Tcells che le raggiungano  Fas ligando costitutivamente; • virus HIV  Fas ligando dei macrofagi e induce l’apoptosi dei CD4+

14. ANERGIA IL-2 T CELL + ANTIGENE ATTIVAZIONE  IL-10

15. SEGNALI IMMUNOGENI E ANERGICI DURANTE LA SEPSI

17. MODELLO DI REGOLAZIONE DELLA RISPOSTA T-CELL (immune vs tollerante)

18. Meccanismodell’inibizione utilizzato a scopo terapeutico (uso di CTLA4-Ig) • nella psoriasi (buoni risultati) • nel topo: LES, artrite reumatoide, encefalite autoimmune • nel LES umano risultati discordanti

19. MIGLIORAMENTO DELLA PSORIASI CON CTLA-4 Ig e.v.

20. SOPPRESSIONE IMMUNOLOGICA • Topi trangenici TCR anti -MBP (sani per ignoranza immunologica, BEE) • iniettati con MBP + adiuvante : encefalite autoimmune che si autorisolve • iniettati con MBP + adiuvante + deplezione di T reg: encefalite persistente

21. SOPPRESSIONE IMMUNOLOGICA • Topi atimici infusi con T linfociti privi di CD4+ CD25+ sviluppano malattie autoimmuni • Negli stessi topi le malattie autoimmuni sono prevenibili mediante infusione di CD4+ CD25 +

22. SOPPRESSIONE IMMUNOLOGICAazione dei T-reg • CD4+ CD25+, ma non solo • Producono IL-10 e TGF- • Esprimono CTLA-4 (CD152) • Esprimono membri della famiglia dei TNF-receptors: TNFRSF-4, TNFRSF-9, GITR-18 (glucocorticoid induced TNF receptor) • CD103 ?

23. Controllo della attivazione linfocitaria antigene specifici Segnali tolerogeni vs immunogeni costimoli (non antigene specifici)

24. Il grado di maturazione delle cellule dendritiche condiziona il livello di attivazione del linfocita

25. La tolleranza e la risposta immunologica sono condizionate dal livello di antigene self e dal grado di maturazione della cellula dendritica

26. Controllo della attivazione linfocitaria antigene specifici Segnali tolerogeni vs immunogeni costimoli (non antigene specifici)

28. Segnali biochimici distinti della risposta immunogena e tolerogena nei T linfociti NFAT = nuclear factor of activated T cell

29. Segnali biochimici distinti della risposta immunogena e tolerogena nei B linfociti

30. Difetti di attivazione B cell e autoimmunità: iperespressione (blue) o difetto (rosso) dei geni che codificano per molecole di segnale che  o  l’attivazione

31. Effetti immunomodulatori delle Ig su B e T linfociti

33. Struttura della Immunoglobulina

35. Rottura della tolleranza immunologica • INFEZIONE • VARIABILITA’ DELLA DELEZIONE INTRATIMICA DELLE T CELL AUTOREATTIVE • GENETICA • TRIGGER NON INFETTIVI •  T CELLS REGOLATRICI

36. Infezione e autoimmunità • RILASCIO DI ANTIGENI SEGREGATI (oftalmia simpatica) • CITOCHINE IMMUNOGENE (IL-12, IFN-) • PRODOTTI BATTERICI IMMUNOGENI (LPS) • CROSS-REATTIVITA’

37. Costimoli immunogeni da batteri LPS, CpG LPS CpG APC, macrofago, Bcell B7  NFkB TNF

38. Costimoli da cellule morenti o stressate TGF + Apoptosi fisiologica  segnali tolerogeni  TNF Necrosi cellulare  antigeni + HSP 96 e HSP 70  B7 TNF Cell dendritica

39. Diabete tipo 1 febbre reumatica Guillain Barrè artrite Lyme AR LES Spondilite Coxsachie/GAD strepto A / miosina LPS C.Jejuni / Gangliosidi OSP-A B.burgd. / LFA-1 EBV / HLA-DR4 EBV / Sm gram neg / HLA-B27 Cross-reattività antigeni microbici - antigeni self

40. Trigger non infettivi dell’autoimmunità • estrogeni • farmaci: apteni, immunocomplessi, azione immunogena (IFN-) o anti-tolerogena (anti-TNF-, ciclosporina e tacrolimus etc) • deficit complemento

41. Duplice ruolo del complemento C3d  C3d + CR1 / CR2 B cell (CD 21 e CD 35)  attivazione C1 C2 C4 + CR1/2  segnali tolerogeni - segnali tolerogeni Deficit C1q ( eliminazione cell apoptotiche) + immunogeni

42. Citochine e autoimmunità • Immunogene: IFN-, IL-12 • Tolerogene: TGF-, IL-10 • Tolerogene/immunogene: • IL-2/7/15 • TNF- (CD-40L e FasL)

43. Patogenesi malattie autoimmuni •  segnali tolerogeni dall’antigene •  segnali immunogeni dall’antigene •  costimolazione tolerogena •  costimolazione immunogena

44.  segnali tolerogeni dall’antigene • Autoantigeni (TGB, insulina, MBP, etc) in conc. troppo bassa nei tessuti linfatici per attivare lo stato anergico • B e/o T cells quando incontrano questi antigeni nei siti extralinfatici riceverebbero una forte stimolazione immunogena • (la somministrazione “in forma tolerogena” degli antigeni potrebbe essere “curativa”; rischio che la dose sia immunogena !)

45.  segnale immunogeno dall’antigene • Presentazione improvvisa di antigene virale o batterico in forma immunogena e cross-reazione con self antigens (danno valvolare da infezione strptococcica) • Di solito la risposta è transitoria; deve coesistere deficit di co-stimoli tolerogeni (feed-back negativo)

46.  costimoli tolerogeni • Deficit Fas L (Autoimmune Lympho Prolipherative Syndrome): viene meno l’apoptosi dei cloni self. • Deficit CD40 L (X linked agammaglobulinemia con iper IgM): deficit sistema Fas di B cells

47.  costimoli immunogeni • In modelli animali:  TNF-, B7-1, IL-4 sulle insulae: predisposizione a diabete tipo 1 • eccesso di morte cellulare per necrosi (tumori): complesso antigene + HSP stimolo immunogeno • deficit C1q (ridotta clearance materiale necrotico)

48. Danno d’organo “limitato” • accessibilità dell’antigene solo nel tessuto malato • pattern di migrazione linfocitaria (homing)

49. Meccanismi di danno tessutale da autoanticorpi • fagocitosi/citolisi delle cellule target • formazione di immunocomplessi • interferenza con la fisiologia cellulare (anti-Ach, TRAB)

50. Nuovo approccio alla terapia delle malattie autoimmuni •  soglia di attivazione immunitaria : • blocco costimoli (CTLA4-Ig, anti-CD40L, blocco CD28-B7) • uso di citochine tolerogeniche (TGF-, IL-10) • modulazione della risposta antigene-specifica -induzione di tolleranza con vaccini “negativi”: es insulina, collagene, mielina orali) • -shift Th1-2