Immunologie des Kindesalters

Pädiatrische Immunologie
Erkennen wir Immundefekte ?
ÖGKJ- Facharztvorbereitungskurs
2. 10. 2014
E. Förster-Waldl
Leitung Bereich Pädiatrische Immunologie, MedUni Wien
Center for Congenital Immunodeficiencies, http://ccid.meduniwien.ac.at
& Jeffrey Modell Center Vienna, http://www.jmf-vienna.at
Aufgabe des Immunsystems
Integrität des Körpers (immunologisch)
stabil zu halten

gegen exogene Faktoren ( Infektionserreger,
Allergene)

gegen endogene Faktoren (Autoantigene,
Tumorzellen)
Lungenvolumen 5-6 l
Die innere Oberfläche der Lunge beträgt
insgesamt ungefähr 70 m2 - also etwa die
Größe eines Squashplatzes
GI-Trakt
Innere Oberfläche des Darms >100 m2 - also etwa die
Größe eines Tennisplatzes
Hautoberfläche
Oberfläche der menschlichen Haut ungefähr 2 m 2 –
altersabhängig 0,2-2,2 m2
„Unsere Haut - die wichtigsten zwei Quadratmeter“
Hämatol. & Lymphsystem
?? m2
1
U.Wahn, R. Seger, V. Wahn, G.A. Holländer
Abul Abbas - Cellular and Molecular Immunology - 7th Edition
Inborn errors of the immune system:

Experiments of nature
teaching us immunology ...
Chapter 20 – Congenital and Acquired Immunodeficiencies
A. Abbas 7th Edition

The principal consequence of immunodeficiency is
increased susceptibility to infection

Patients with immunodeficiencies are also susceptible
to certain types of cancer

Paradoxically, certain immunodeficiencies are
associated with an increased incidence of autoimmunity

Immunodeficiency diseases are clinically and
pathologically heterogeneous, in part because different
diseases involve different components of the immune system
2
Lokalisation des immunologischen Prozesses
> Symptome
Symptome bei Immundefekt:
 Störung des Immunsystems
• Infektanfälligkeit - multiple Keime
• Infektanfälligkeit - spezifische Keime
(opportunistische Erreger)
• „atopischer“ Symptomenkomplex
• Autoimmunologische Phänomene
• Maligne Erkrankungen
• Zyklische Fieberepisoden
häufigste pädiatrische Konsultationen:
Infektionserkrankungen
Manifestation einer Infektion - Eigenschaften des
Krankheitserregers sowie Abwehrfähigkeit des
Wirtsorganismus
Leistungsvermögen
der
Abwehrfunktionen:
primäre bzw.
sekundäre Störungen
der Abwehrfunktion
Aggressivität des
Krankheitserregers
Faktoren des
Krankheitserregers:
• bakterielle
Hämolysine
• Neutralisation von
Phagolysosomen
• u.v.a.
Infektanfälligkeit ?
• „physiologische“ Infektanfälligkeit
– Unreife des Immunsystems
• „pathologische“ Infektanfälligkeit
– manifeste immunologische Störung
3
„Unreife“ / Naivität des Immunsystems
bei Neugeborenen/ Säugling / Kleinkind :
Antikörper Produktion
• Infektionsverlauf verlängert
•Verzögerte Aktivierung und reduzierter Isotypen-Switch
• Empfänglich gegenüber
bekapselten Bakterien
(Polysaccharid-Antigene) 

Verminderte T-Zell unabhängige Antwort

Mangel an IgM und IgA, niedrige AK-Titer,
T-Lymphozyten

Naive T-Zellen
• Verlängerte Infektion

Verzögerte Antigen-Prozessierung

Niedrige IFN-Produktion
• Empfänglich gegenüber
intrazellulären Erregern 
Komplement
• Niedrige Produktion

Verminderte Aktivierung des klassischen + alternativen Weges
Phagozyten

Verzögerte Signaltransduktion (auch im Bereich der PRR / TLRs)

Verminderte Chemotaxis, Phagozytose und O2-Produktion
Allgemeine Risikofaktoren für
Infektionserkrankungen im Kleinkindesalter
Nicht immunologische Faktoren für rezidivierende
respiratorische Infekte
Kinderkrippen,
Kindergarten, Geschw ister
lterer
im Schulkindakt
Exposit ion Zigaret tenrauch
„Second- hand smoke“
Feinstaubbelastung
Herr CE et al., Environ. Health, 2010, Air
pollution exposure during critical time periods
in gestation and alterations in cord blood
lymphocyte distribution
Weitere Risikofaktoren für Infektionserkrankungen
im Kleinkindesalter
Nicht immunologische Pathologien für rezidivierende
respiratorische Infekte
Atopie, Ast h m a
Anatomische Fakt oren
( Adenoide, Fehlanlage von
Bronchien, Gefäßen, cardiale
Defekt e)
Ziliendefekt e
Zystische Fibrose
Fremdkörpe r
Gast roösosöphagealer Reflux
Bronchopulmonale Dysplasie
4
Risikofaktoren für Infektionserkrankungen im
Kleinkindesalter
Nicht immunologische Faktoren für rezidivierende nichtrespiratorische Infekte
Infektanfälligkeit als Leitsymptom für einen
primären Immundefekt
„.. pathologische Infektanfälligkeit ist in den meisten Fällen das führende
Symptom eines primären Immundefekts. Die Abgrenzung zur
physiologischen Infektanfälligkeit ist schwierig, da keine aktuellen
epidemiologischen Daten welche Anzahl, Art und welcher Verlauf von
Infektionskrankheiten noch als normal zu bezeichnen ist ....“
Zitat: AWMF-Leitlinie ID-Diagnostik 2011
Monto AS, Sullivan KM: Acute Respiratory Illness in the Community Frequency of Illness and the Agents Involved. Epidemiology and
Infection 1993 :
5363 Personenjahre im Staat Michigan, USA.
 Im Alter von 0-4 Jahren betrug die Infektionshäufigkeit im Mittelwert 4,9/Jahr
 im Alter von 5-19 Jahren 2,8/Jahr
 im Alter von 20-39 Jahren 2,2/Jahr und im Alter über 40 Jahre 1,6/Jahr
physiologische
pathologische
Infektanfälligkeit
•z.B. grippale Infekte, Tonsillitis, akute Gastroenteritis,akute Infekte der oberen Atemwege
•** Pneumonie, Sepsis, Meningitis, Osteomyelitis, septsche Arthritis, Empyem, tiefe Viszeralabszesse (nicht zervikale Lymphadenitis)
aus Wahn/Seger/Wahn/Holländer
„Pädiatrische Allergologie und Immunologie“
5
Warnhinweise
verdächtig für das Vorliegen einer
Immundefekterkrankung
(www.jmfworld.com)
Chron. GVH-Reaktionen
z.B. unklare Erytheme bei
kleinen Säuglingen
Impfkomplikationen
bei Lebendimpfungen
Sytem. Infektionen
mit atypischen
Mykobakterien
Leitlinie
Interdisziplinäre AWMF-Leitlinie zur Diagnostik von primären Immundefekten
(S2k)
Klinische Pädiatrie 2011: S. Farmand, U. Baumann, H. von Bernuth , M. Borte, E. Förster-Waldl, et al, S. Ehl,
I. Schulze
Granulome, Autoimmunität, rezidivierendes Fieber, Ekzeme,
Lymphoproliferation, chronische Darmentzündung
6
Diagnostisches Vorgehen
Ausführliche Anamnese
Schwangerschaft, Geburt
Abheilung des Nabels - St.p. Omphalitis?
Zahnen / Zahnentzündungen?
1.„Prüfung“ für Granulozyten
2.„Prüfung“ für Granulozyten
Impfanamnese, Impfpass
Impfkomplikationen?
Infektionen
Wann Erstmanifestation?
Welche Infektionen? monotop? polytop? Durchfälle? Hautsymptome? Ekzem- GVHD?
Abszesse?
Häufigkeit und Dauer ?
Erregernachweis?
Kinderkrankheiten?
Pilze? atypische Mykobakterien?
Ungewöhnlicher schwerer Verlauf?
Familienanamnese
ungewöhnliche Todesfälle?
Mütterliche Infektionen z.B.: HIV?
Soziales Umfeld
Besondere Erregerexposition? Second
hand smoking?
Anamnestische Hinweise
Rezidivierende bakterielle Infekte im HNO- und/oder Atemwegsbereich:
Hinweis auf mangelnde Antikörperbildung, falls Beginn im 3.-6. LM, ev. Hinweis auf
Agammaglobulinämie (davor Infektionsschutz durch diaplazentar übertragene
Antikörper)
Rezidivierende Pneumonie, chronische Durchfälle, ausgepräger Soor,
Gedeihstörung und Infektionen mit opportunistischen Erregern:
Charakteristisch für T-Zelldefekt od. kombinierten Immundefekt
Rezidivierende bakterielle Infekte und Pilzinfektionen:
Störungen des Phagozytensystems: Neutrophile Granulozyten
Opsonine: Komplementfaktoren (MBL)
Chronische Virusinfekte: Störung der NK-Zellen
Gravierende od. rezidivierende bakterielle Infekte (N. meningitidis) +
_
Autoimmunerkrankungen:
Störungen Komplementsytem
MBL-Defizienz
Chronische oder rezidivierende Infekte mit atypischen Mykobakterien /
Salmonellen : MSMD
NEMO
Diagnostisches Vorgehen
(Basis-) Labordiagnostik für Immundefekte
Allgemein:
Differential Blutbild: Morphologie und Verteilung
Blutsenkungsreaktion (BSG), Akutphasenproteine (CRP)
(Mikrobielle Kulturen, Röntgenbild)
Humoral (Surrogat-Marker für Funktion B Lymphozyten):
IgM-, IgG-, IgA-Serumspiegel, inkl. IgG-Subklassen
Impf-Antikörper
ev. Iso-Hämagglutinine (Blutgruppenantikörper)
Zellulär:
Zusammensetzung der Lymphozyten (Subsets)
Wachstum-polyklonal, & -antigenspezifisch
Komplement:
CH50, AH50, (C3, C4), MBL, (funktionelle Testung Lektinpathway)
7
naive B cells:
gD surface
naive B cells:
gD surface
Aussagekraft von Impfantikörpern
Schutz vorhanden - nicht vorhanden
Konzentration im Altersvergleich
Schauer U. et al: Levels of Antibodies Specific to Tetanus Toxoid, Haemophilus influenzae Type b, and Pneumococcal Capsular Polysaccharide in Healthy
Children and Adults. Clin. Diagn. Laboratory Immunol., Mar. 2003, p. 202–207
Proteinantigene (TT, DiT) Thymus-abhängige Immun-Antwort, vorwiegend IgG1: TZelldefekten - verminderte Reaktion auf Protein-Ag
Kohlenhydratantigene (PnCP, HiB) Thymus-unabhängige Immunantwort,
vorwiegend IgG2
8
Erfassung von primären Immundefekten durch die
Basislabordiagnostik ?
Interdisziplinäre AWMF-Leitlinie zur
Diagnostik von primären Immundefekten
(S2k)
Klinische Pädiatrie 2011
S. Farmand, U. Baumann, H. von Bernuth ,
M. Borte, E. Förster-Waldl, et al, S. Ehl,
I. Schulze
Kernaussage:
es kann trotz normaler Basisdiagnostik eine
immunologische Störung vorliegen
FRÜHE DIAGNOSE

• Prophylaxe (z.B. erweiterte Impfprogramme)
• Rechtzeitige breite Therapie
 BESSERE PROGNOSE
Nomenklatur
• deskriptiv – klinisch
• deskriptiv - Laborbefunde
z.B.
„Swiss type Agammaglobulinemia“
„Bruton‘s Agammaglobulinemia“ (1952)
• molekularbiologisch
9
The International Union of Immunological Societies (IUIS)
Expert Committee on Primary Immunodeficiencies (PID)
First expert meeting WHO initiated 1970
International Committee has met every two years since then
Over 120 distinct genes identified, whose abnormalities account for more
than 150 different forms of PID
Aktuelle Nomenklatur Immundefekte
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
VII.
VIII.
Kombinierte B und T Zell Defekte
Definierte Syndrome mit Immundefekt
Defekte mit verminderter Antikörperproduktion
Erkrankungen mit Immundysregulation
Defekte der Phagozyten (Zahl und/oder Funktion)
Defekte der angeborenen Immunität (innate immunity)
Autoinflammatorische Syndrome
Defekte von Molekülen in der Komplementkaskade
10
Primäre Immundefizienz „PID“
Primär / angeboren:
 klinische Manifestation von Geburt bis Erwachsenenalter
Immundefizienz:
 Störung des Immunsystems
•
•
•
•
•
•
Infektanfälligkeit - multiple Keime
Infektanfälligkeit - spezifische Keime
„atopischer“ Symptomenkomplex
Autoimmunologische Phänomene
Maligne Erkrankungen
Zyklische Fieberepisoden
Erkrankungen mit kombiniertem
immunologischem Problem
„Secondary immunodeficiencies”
• Chromosomal: Down’s, Centromeric instability,
Chromosome 18 deletions, Turner’s, Fanconi’s anemia
• Metabolic: Uremia, Diabetes, Galactosemia, Glycogen
storage diseases (Glykogenose 1b), Aminoacidemias
• Protein loss: Protein losing enteropathy, Nephrotic syndrome,
Lymphangiectasia, Malnutrition, Burns
• Drugs: Immunosuppressive, Phenytoin, other anti-seizure drugs
• Infections: HIV, EBV, Measles, Influenza, CMV, Leishmania,
other chronic infections
• Malignancy: Lymphoma, Thymoma, Solid tumors,
Histiocytic disorders
• Miscellaneous: Asplenia, Serious injury
Epidemiologie pID
Sind angeborene Immunologische Störungen seltene Krankheiten
‚orphan diseases‘ ??
Prävalenz
historische Schätzung 1969: 1:100.000
Historische Schätzung 1981: 1: 10.000
CGD
DiGeorge
1: 180.000 / 1:200.000
historische Einstufung
1: 66.000
Microdeletions on chromosome 22q11.2 is the commonest human deletion
syndrome 1:4000
CVID
XLA
1: 103.000
1: 25.000 - 1: 66.000 (Ref. 2001)
IgG-Subklassendefekte Verminderung Unterschiede zwischen verschiedenen ethnischen Gruppen Häufigkeit von 1,5%
- 1,5: 100 schwarzen Bevölkerung 4%. Das komplette Fehlen einer IgG-Subklasse durch homozygote Deletionen ist
sehr viel seltener und kommt mit einer Häufigkeit von 1:5.000 - 1:10.000 vor (Pan et al., 2000
Transitorische Hypogammaglobulinämie 1:1.000 (Stiehm, 1996).
Spezif. Defizienz Polysacch.Ak
IgA Def.
1: 500
selektiven Antikörperbildungsstörung (z.B. Non- oder Lowresponder gegen
Hepatitis B-Surface Antigen, 5-7% )
selektive Antikörperbildungsstörung gegen bakterielle Polysaccharidantigene
11
Dokumentation PID*
Registered patients
per 100,000
inhabitants
* as of March 16th, 2009
Total number of registered patients: 8,954
slide provided by B. Grimbacher, London
8 monatiger Knabe
A:
St.p. Pneumonie, Durchfälle -teils blutig
Photos: Prof. Akimichi Morita,Chairman, Nagoya City University
Medical School, Japan
Klinischer Befund:
Ekzem, Hepatosplenomegalie
Labor: Thrombozytopenie
Thrombozytenvolumen niedrig
T-Zellzahl erniedrigt
Lymphozytenstimulation reduziert
IgG, IgM, IgA altersentsprechend
IgE erhöht
FA:
Onkel mütterlich Thrombozytopenie
12
Wiskott-Aldrich Syndrom
1994:
Identifizierung des Gens für WASP (WAS-Protein),
12 exons, Xp11.22-11.3, kodiert für 561 AS, bisher
mehrere Punktmutationen und Einzelbasenverluste bei
Patienten festgestellt
WASP ist an der Funktion des Aktin-Zytoskeletts
beteiligt, essentiell für die Stabilisierung der
„immunologischen Synapse“ - hämatopoetische
Stammzellen werden durch die WASP-Dysfunktion
geschädigt
Wiskott Aldrich Syndrom
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
VII.
VIII.
Kombinierte B und T Zell Defekte
Definierte Syndrome mit Immundefekt
Defekte mit verminderter Antikörperproduktion
Erkrankungen mit Immundysregulation
Defekte der Phagozyten (Zahl und/oder Funktion)
Defekte der angeborenen Immunität (innate immunity)
Autoinflammatorische Syndrome
Defekte von Molekülen in der Komplementkaskade
Jeffrey Modell




Jeffrey Modell 1970-1985
Bei Geburt unauffälliger gesunder Säugling
Mit 9 Monaten Fieber >39°C , Ikterus
Diagnose Hypogammaglobulinämie
Therapeutische Möglichkeiten 1970-er
eingeschränkt
 Verstorben im Rahmen einer Pneumocystis
Infektion im Alter von 15a
 Molekulare Grundlage seiner Erkrankung
bis dato ungeklärt
13
Vicky & Fred Modell gründen 1987 die Jeffrey Modell Foundation
Statuten:
‚dedicated to the diagnosis & care of persons suffering
from primary immunodeficiencies‘
JMF arbeitet seit >25 Jahren
5 spezifische Ziele
Statuten
 klinische & Grundlagenforschung zu pID zu fördern
 Schulung des ärztlichen & Gesundsheitsbereiches
über Klinik & Therapie von pID
‚awareness‘ zu pID allgemein zu steigern
 Patienten und –familien zu unterstützen durch
Förderung von Selbsthilfegruppen
 auf gesundheitspolitischer Ebene Überzeugungsarbeit
zu leisten: optimaler Diagnostik & Betreuung pID
http://www.info4pi.org/jmf/
14
196 Research & Diagnostic Centers
191 Cities
68 Countries
5 Continents
Jan. 1st, 2014
www.jmf-vienna.at
9 jähriger männl. Patient
bei Erstvorstellung aus Flüchtlingsheim zugewiesen, dortige Dg.:
bakterieller Pneumonie, schlechtes Ansprechen auf orale Antibiose
Weitere A.: schon im Vorschulalter mehrfach Pneumonie, im
Heimatland Albanien wäre auch von Bronchiektasen gesprochen
worden, lt. Bericht des KV: in Albanien einmalig ‚Gamma‘globulingabe
Auswärtige Befunde: IgG 180 mg/dl, IgM 10 mg/dl, IgA nicht
nachweisbar
FA: soweit erhebbar unauffällig, 4 Geschwister: 1 Bruder, 3
Schwestern klinisch gesund
15
Ergänzende immunologische
Befunde
Leukozyten: 2900/µl
Lymphozyten: 1300/µl
CD3 positive: 1100 µl
CD20 positive Lymphozyten: 0 /µl
IgG 150 mg/dl
IgM 15 mg/dl
IgA nicht nachweisbar
IgG-Subklassen 1, 2 signifikant erniedrigt
3, 4 nicht nachweisbar
Impf-Ak: gg Di, Tet, HiB nicht nachweisbar
Komplement inkl. MBL unauffällig
Granulozyten: Phänotypisierung & Funktion normal
Bronchiektasien bei Immundefekt
16
Data #1
1
2
Antikörper Mangel
55%
3
4
5
III. Defekte mit verminderter Antikörperproduktion
1. Severe reduction in all serum immunoglobulin isotypes
with profoundly decreased or absent B cells
a) Btk deficiency
b) μ heavy chain deficiency
c) λ5 deficiency
d) Igα deficiency
e) Igβ deficiency
f) BLNK deficiency
g) Thymoma with immunodeficiency
h) Myelodysplasia
Bei diesem Patienten Molekulargenetik Btk Mutation bestätigt
2 Schwestern sind Trägerinnen für diese Btk-Mutation !!
ad III. Defekte mit verminderter Antikörperproduktion
1. Severe reduction in all serum immunoglobulin isotypes with profoundly decreased or absent B cells
a) Btk deficiency
b) μ heavy chain deficiency
c) λ5 deficiency
d) Igα Deficiency
e) Igβ Deficiency
f) BLNK deficiency
g) Thymoma with immunodeficiency
h) Myelodysplasia
2. Severe reduction in serum IgG and IgA with normal, low or very low numbers of B cells
Common variable immunodeficiency disorders
a) ICOS deficiency
b) CD19 deficiency
c) XLP1
3. Severe reduction in serum IgG and IgA with normal/elevated IgM and normal numbers of B cells
a) CD40L deficiency
b) CD40 deficiency
c) AID deficiency
d) UNG deficiency
4. Isotype or light chain deficiencies with normal numbers of B cells
a) Ig heavy chain deletions
b) k chain deficiency
c) Isolated IgG subclass deficiency
d) IgA deficiency associated with IgG subclass deficiency
e) Selective IgA deficiency - A few cases progress to CVID, others coexist with CVID in the same family.
5. Specific antibody deficiency with normal Ig concentrations and normal numbers of B cells
6. Transient hypogammaglobulinemia of infancy with normal numbers of B cells
17
2 Jahre alter Knabe
A: Vermehrte Infekte, v.a. respiratorische Infekte
2 Jahre alter Knabe
A: Vermehrte Infekte, v.a. respiratorische Infekte
Immunologische Befunde
Ig: IgG2 & IgG4 nicht nachweisbar: IgG2Subklassendefizienz
Impf-Ak: natürliche Pneumokokken-Ak
niedrig
CD3+ 1100/ µl (MW 2300 /900-4500)
CD4+ 600/ µl (MW 1300 /500-2400)
Lymphozytenproliferation
18
Thymusentwicklung
Di George Syndrome /
VeloCardioFaciales Syndrom /
Shprintzen Syndrom
Feld-Defekt im Bereich der
3. / 4. Schlundtasche/Bogen:
Fehlender Thymus
Fehlende Parathyroidea
Herzmissbildungen
22q11.2 Deletion
(10p13 Deletion)
FISH: 22q11 Deletion
FISH analysis of the 22q11.2 microdeletion. The green dots mark the 22
chromosome. The red dot (Tuple probe) marks the microdeleted region in 22q11.2
deletion syndrome. The hybridization is missing on one chromosome, confirming the
deletion. Burtey et al., Kidney International (2008) 74, 1495–1496
II.
Andere gut definierte Immundefektsyndrome
Genetic heterogeneity is high and the responsible genes can be located at different
chromosomes (e.g. Di George syndrome due to deletions/ mutations on 22q or 10q
Bittel er al., Cytogenet Genome Res 2009;124:113–120
19
22q11 Deletion
Microdeletions on chromosome 22q11.2 is the commonest human
deletion syndrome /hemizygous deletion (1 in 4000 live births)
The microdeletion involves 20–30 genes / 30-50 genes
TBX1: T-box Gene - phylogenetically conserved family of transcription
factor, involved in regulation of developmental process. The
genetic haplosufficiency is critical for the phenotype.
Velo Cardio Faciales Syndrom - VCFS
(„CATCH 22“ - obsolet)
•
•
•
•
•
Fallot, interrupted aortic arch, truncus arteriosus, right
C ardiac
aortic arch and aberrant right subclavian artery
A bnormal facies
T hymic hypoplasia
C left palate
H ypocalcaemia
• 22 22q11.2 Deletion
meist sporadisch, de novo 22 Deletion
„22q11 syndrome“
Velocardiofacial syndrome, DiGeorge
syndrome: the chromosome 22q11.2
deletion syndromes
Lisa J Kobrynski, Kathleen E Sullivan
Lancet 2007; 370: 1443–52
20
naive B cells:
gD surface
Four preschool-aged children with the 22q11.2 deletion have varying degrees of facial dysmorphia,
including the emergence of a prominent nasal root.
McDonald-McGinn D M et al. Pediatrics 1997;99:e9-e9
©1997 by American Academy of Pediatrics
21
6,5 monatiger männlicher Säugling
mit 3 Monaten Schnupfen und trockener Husten
mit 4 Monaten Otitis media
mit 5 Monaten Otitis media
nachwievor trockener Husten: Thorax-Rö: beidseitige Pneumonie
mit 6 Monaten Belag im Mund sowie starke Rötung im Windelbereich
Gewicht: 50. Percentile mit 4 Monaten
Abfall auf 15. Percentile mit 6 Monaten
Immunologische Laborbefunde
Leukozyten: 4800/µl
Diff BB
Lymphozyten: 260/µl
CD3 positiven Lymphozyten: nicht nachweisbar
CD3-CD56+ NK-Zellen: 20/µl
CD20 positive Lymphozyten: 220/µl
IgG 130 mg/dl
IgM 20 mg/dl
IgA nicht nachweisbar
Lymphozytenproliferation nach Mitogenstimulation: kein Wachstum
SCID Frequenz
22
Common gamma chain
CD132 - common g-chain expression




Flow-Cytometrische Analyse des Differentialblutbildes
Charakteristische Lymphopeniekonstellationen bei SCIDs
RH. Buckley et al. NEJM, 343:1313 (2000)
23
Durchflusszytometrische Darstellung
common g-chain Lymphozyten
common g-chain (CD132)
Lymphogate
Kontrolle
common g-chain: part of IL2R, IL4R, IL7R, IL9R, IL15R, IL21R
‚bubble boy‘
24
ad I. Kombinierte B und T Zell Defekte
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
1. T −B+ SCID
(a) γc deficiency
(b) JAK3 deficiency
(c) IL7Rα deficiency
(d) CD45 deficiency
(e) CD3δ/CD3ε /CD3 ζ deficiency
f) Coronin 1A deficiency
2. T −B−SCID
(a) RAG 1/2 deficiency
(b) DCLRE1C (Artemis) deficiency
(c) Adenosine deaminase deficiency (ADA)
(d) Reticular dysgenesis
3. Omenn syndrome
4. DNA ligase IV
5. Cernunnos/XLF deficiency
6. CD40 ligand deficiency
7. CD40 deficiency
8. Purine nucleoside phosphorylase deficiency (PNP)
9. CD3γ deficiency
10. CD8 deficiency
11. ZAP-70 deficiency
12. Ca++ channel deficiency
13. MHC class I deficiency
14. MHC class II deficiency
15. Winged helix deficiency (Nude)
16. CD25 deficiency
17. STAT5b deficiency
8 jähriges Mädchen
Vorstellungsgrund:
Weitere A.:
KB:
Adynamie, Zunahme von chronischen
Lymphknotenschwellungen,
Splenomegalie, Hepatomegalie
Seit 4. Lj. Lymphknotenschwellungen
Labor: Anämie, Thrombozytämie, Neutropenie,
atypische Lymphozyten
Immunologische Befunde:
Zellulär: CD3+ 3200/µl
CD4 2100/ µl
CD8 1100/ µl
Kein
CD4-CD8- 8%
CD19 220/ µl
Routinebefund !
CD56+CD3- 240/ µl
Bestätigungstests: Apoptoseinduktion in-vitro
Humoral: unauffällig
FA:
Ältere Schwester mit B Zelllymphom
25
ALPS = Canale Smith Syndrom
Autoimmunes Lymphoproliferatives Syndrom
Apoptosedefekte
FAS
ALPS Ia: Fas (CD95) Defekt
FADD
ALPS Ib: FasL (CD95L) Defekt
Caspase 8
JNK
ALPS IIa: Caspase 10 Defekt
ALPS IIb: Caspase 8 Defekt
Proteolysis
DNA Degradation
Cell Death
kk
1
2
3
k
5
6
CRD2 CRD3
TM
Nras ALPS: N-Ras defect,
k
kk k
k k kkkk
k
4
7 8
9
Genomic DNA
L
CRD1
DEATH DOMAIN
3’UTR
cDNA
IV. Immundefekte mit Immundysregulation
Pathophysiologie - immunologischer
Mechanismus
Mutationen in Genen die
Lymphocyte Überleben / Apoptose regulieren chronische Lymphoproliferation und
Autoimmunität
Beginn klinische Symptome: frühes Kindesalter,
erhöhtes Lymphomrisiko
26
ALPS typische klinische Geschichte
V. Koneti Rao, NIH, 2006
IV. Erkrankungen mit Immundysregulation
1. Immuno-deficiency with hypopigmentation
(a) Chediak-Higashi syndrome
(b) Griscelli Syndrome
(c) Hermansky-Pudlak syndrome,
2. Familial hemophagocytic lymphohistiocytosis (FHL) syndromes
(a) Perforin deficiency Normal Normal Normal Severe inflammation,
(b) Munc 13-D deficiency Normal Normal Normal Severe inflammation,
(c) Syntaxin 11 deficiency Normal Normal Normal Severe inflammation,
3. X-linked lymphoproliferative syndrome (XLP)
(a) XLP1
(b) XLP2
4. Syndromes with autoimmunity
(a) Autoimmune lymphoproliferative syndrome (ALPS)
(i) CD95 (Fas) defects, ALPS type 1a
(ii) CD95L (Fas ligand) defects, ALPS type 1b
(iii) Caspase 10 defects, ALPS type 2a
(iv) Caspase 8 defects, ALPS type 2b
(v) Activating N-Ras defect, Nras ALPS
(b) APECED, autoimmune polyendocrinopathy with candidiasis and ectodermal dystrophy
(c) IPEX, immune dysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy (X-linked)
11 a Mädchen
Progrediente Ataxie seit KK-Alter
MR: diskrete KH-Atrophie
Muskelbiopsie: kein Hinweis auf
mitochondriale Störung
27
Im Verlauf des VS-Alters:
Zunehmende Entwicklung von Teleangiektasien skleral
Zuweisung ad Immuno-Amb
bei Vd. auf AT / Louis Bar Syndrom
Infektanamnese
In KG Dokumentation von Helicobacter Gastritis
Lt. KM (per Dolmetsch) keine sinopulmonalen Infektionen
Immunologische Befunde (1)
Zellulär:
•CD3+ 1230/µl (MW 1500 / 800 -3500)
•CD4 530/ µl (MW 800 /400-2100)
•CD8 460/ µl (MW 400 /200-1200)
•CD19 220/ µl (MW 300 / 200-600)
•CD56+CD3- 720/µl (MW 300 / 70-1200)
•Proliferation der Lymphozyten nach Stimulation
mit PHA, CD3Ak, SEA, SEB, TT vermindert
Immunologische Befunde (2)
Humoral:
• IgG 1199 mg/dl
• IgM 193,6 mg/dl
• IgA 148,3 mg/dl
• IgG1, IgG2, IgG3 normal; IgG4 nicht nachweisbar
Komplement:
• CH50, AH50 unauffällig
• MBL 1 ng/ml – deutlich vermindert
Tumormarker: AFP 33,5 IU/ml (<5,8 IU/ml)
II.
Andere gut definierte Immundefektsyndrome
28
Molekulargenetik ATM Gen
Funktion ATM-Kinase: DNA repair
•
Gentranskript: 9168 Nucleotide mit 66 Exons
•
Definitiver Mutationsnachweis mittels Molekulargenetik für
Diagnosestellung nicht Voraussetzung (mit €4000 teuer)
S.K., männl. Patient, geb. 2002
wiederholte ML-Pneumonien im KK- &
VS-Alter, orale Antibiose therapeutisch
wirksam, dennoch Ausbildung einer
Atelektase
„Mittellappensyndrom“ - Lobektomie 2009
Weitere Anamnese: Asthma bronchiale
FA: unauffällig, keine bekannten Allergiker, keine
Immundefekte bekannt, keine Konsanguinität
Aktualanamnese

Seit einer Woche Rhinitis, Fieber seit gestern bis 38,5°Celsius
Husten, anamnestisch bekanntes Asthma bronchiale
Aufnahmestatus
•
6 9/12 Jahre alter Knabe in gutem AZ und reduziertem EZ
•
KL: 109 cm (2 cm unter der 3. Perzentile), KG: 19 kg (3-10 %).
•
Sensorium frei. Kein Meningismus
•
Lymphknoten altersentsprechend
•
Haut unauffällig
•
HNO: Rhinitis
•
Cor: Rein, rhythmisch, RR 107/72 mmHg, Puls 119/min
•
Pulmo: Feinblasige RGs rechts basal, sonst VA. Atemfrequenz
24/min. Sättigung 100%. Keine Dyspnoe
•
Abdomen weich, im Thoraxniveau. Hepar und Lien nicht palpabel
•
Darmgeräusche normal. Keine Resistenzen, keine Hernien.
Nierenlager frei
•
•
Skelettstatus unauffällig. Muskulatur entsprechend.
Genitale männlich, Hoden bds. o.B. Tanner-Stadium I
29
Röntgen Herz/Lunge ap vom 21.09.2009:
• Z. n. Mittellappenresektion 07/09
• Verdacht auf beginnenden Infiltrationsprozess im Anschluss an
den rechten unteren Hiluspol, wobei narbige Veränderungen
zusätzlich zur Darstellung kommen. Der Kardiodiaphragmalwinkel
rechts ist nicht optimal einsehbar
• Die linke Lunge gut entfaltet, das Herz ist normal groß
• Breiter Mediastinalschatten! Nicht typisch für Pneumonie oder
Thymus. Das Mediastinum nicht verlagert. Vergrößerte LK in
diesem Bereich nicht ausschließbar
Immunologische Befunde:
IgG 490 mg/dl
IgM 45 mg/dl
IgA nicht nachweisbar
Basislabor diskret auffällig
IgG Subklassen: IgG1 330 mg/dl, IgG2 85 mg/dl, IgG3 20,
IgG4 nicht nachweisbar
Impf-Ak: gg Di, Tet, HiB im unteren protektiven Bereich
Komplement inkl. MBL unauffällig
Granulozyten: Phänotypisierung & Funktion normal
Referenzen für altersentsprechende Normwerte auf
www.immundefekt.de
Labor und Diagnose (Herausgeber: L. Thomas), MVG, Marburg 1992
30
www.immundefekt.de
Patient: IgG1 330 mg/dl, IgG2 85 mg/dl, IgG3 20 mg/dl, IgG4 null
Referenzwerte: Comans-Bitter et al. J Pediatr 130, 388-393 (1997)
Weitere immunologische Befunde:
Leukozyten: 2900/µl
Lymphozyten: 1300/µl
Basislabor
Leukozytentypisierung:
CD3+ T Zellen:
CD3+/CD4+ T-Zellen:
1100/ µl
700/ µl
CD3+/CD8+ T-Zellen:
450/ µl
CD19 + B Zellen :
80/µl
CD3-/CD16/56+ NK-Zellen: 110/ µl
Referenzen für altersentsprechende Normwerte auf
www.immundefekt.de
Comans-Bitter et al. J Pediatr 130, 388-393 (1997)
31
Data #1
1
2
Antikörper Mangel
55%
3
4
5
III. Defekte mit verminderter Antikörperproduktion
2. Severe reduction in at least 2 serum immunoglobulin isotypes with normal or low
numbers of B cells
ad III. Defekte mit verminderter Antikörperproduktion
Severe reduction in at least 2 serum immunoglobulin isotypes with
normal or low numbers of B cells
a) Common variable immunodeficiency disorders (CVIDs) (OMIM
#240500)
b) ICOS deficiency
c) CD19 deficiency
d) TACI deficiency - Mutations in TNFRSF13B (TACI)
e) BAFF receptor deficiency - Mutations in TNFRSF13C (BAFF-R)
Molekulargenetik unseres Patienten nicht konklusiv !
32
Weiteres Procedere
Therapieempfehlung:
• Xiclav 312,5 mg / 5 ml 3 x 6 ml täglich bis inkl. 05.10.2009
• Sultanol DA 4x tgl. 1 Hub
• Atemtherapie zuhause empfohlen.
• Bis zur Kontrolle kein Schulbesuch empfohlen
Kontrolle:
• Klinische sowie Thoraxröntgen-Kontrolle am 06.10.2009
•
Immunologische Befundbesprechung 22.10.2009
Zunächst IVIG, inzwischen SCIG - seitdem infektfrei
Is There a Direct Relationship Between Ig
Level and Reduced Infections?
79% of the patients with CVIDs
76% of patients with XLA
major infectious complications: at least one episode of pneumonia
and/or acute sinusitis or had a condition of chronic lung disease with
bronchiectasis
33
Klinische Geschichte
A.M. *2000
18.LM nephrotisches Syndrom
20.LM membranöse GN, Pneumonie
32.LM nephrotisches Syndrom,
Splenomegalie, LNN +++
36.LM Vd. chronischer Virusinfekt/
Immundefekt , Hypothyreose
Seit ca. 42.LM. Substitution mit Immunglobulinen
mit Arbeitsdiagnose
‚ CVID-like‘
Laborparameter B Zelldefekt
(2004)
• Humoral:
– IgG 354 md/dl, IgA 53 mg/dl, IgM 142 mg/dl
– IgG1 268 mg/dl, IgG2 62 mg/dl, IgG3 37 mg/dl, IgG4 5 mg/dl
– Impf-Ak: niedrig normal, auf Boosterung konj. Pneumo inädaquate Impfantwort
ff Laborbefunde
• Autoimmunologie
– ANA pos., ENA dsDNA wiederholt pos., Lupus-Antikoagulans
seit 2008 pos.
– ARA Kriterien für SLE zu keinem Zeitpunkt SLE erfüllt
• Weitere Immundefektdiagnostik zellulär
– CD3, CD4, CD8 quantitativ altersnormal,
Aktivierungsmarker, memory Marker T-Zellen unauffällig
– Lympho-funktion unauffällig
34
Histologie
• Niere:
– Membranöse Glomerulopathis,
geringgradige mesangiale Sklerose
• LNN:
– Milzhilus, cervikal: unspezifisch reaktive,
follikuläre Hyperplasie, kein Hinweis auf
Malignität, und kein Hinweis auf ALPS
Clinical Immunology, 2008
B cell deficiency
Phenotypic analysis - surface markers
35
C(V)ID Pathophysiology
•
•
•
•
•
ICOS
CD19, CD20
TACI (TNFRSF 13B)
BAFF-R (TNFRSF 13C)
CD40 / CD40L
Routine genetic work-up
TACI, BAFF-R, ICOS, Foxp3, FMF, CTLA-4
capacity of routine diagnostics
• ‚CVID-like‘ mit Ak-bildungsstörung und
CVID B-Zell-memory-Defizienz Phänotyp
• Rezidivierende Klinik:
– Autoimmunität, „Immundysregulation“
Pediatrician at MedUni Vienna and PI at CeMM
PD Dr. K. Boztug
N Engl J Med. 2009 Nov 19;361(21):2033-45
36
Pedigree
Mother - Father of our index patient: first degree cousins
Homozygosity mapping & exome
sequencing
> Biallelic splice site mutation
PRKCD ko mice similar phenotype
 Production of interleukin-6 was markedly increased in B cells of PKC-d-null mice
 PKC-d-deficient mice contain circulating autoreactive antibodies and display immunecomplextype glomerulonephritis, as well as lymphocyte infiltration in many organs
 Indicative that PKC-d has an indispensable function in negative regulation of B-cell
proliferation
 particularly important for the establishment of B-cell tolerance
37
> Possible clinical implication:
therapy with hu-moAB
Tocilicumab IL6R-blockade
Aktuelle Nomenklatur Immundefekte
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
VII.
VIII.
Kombinierte B und T Zell Defekte
Definierte Syndrome mit Immundefekt
Defekte mit verminderter Antikörperproduktion
Erkrankungen mit Immundysregulation
Defekte der Phagozyten (Zahl und/oder Funktion)
Defekte der angeborenen Immunität (innate immunity)
Autoinflammatorische Syndrome
Defekte von Molekülen in der Komplementkaskade
38
Therapie Immundefekte
Symptomatisch .......
Kausal:
Immunsubstitution:
Substitution von humoralen Faktoren:
Immunglobulinen
Substitution der zellulären Komponenten: KMT,
SZT
Korrektur des molekularen Defektes: Gentherapie
Infektionsprophylaxe durch AB, durch Impfungen
Therapeutische Möglichkeiten von
Immunglobulinen
Elisabeth Förster-Waldl
Paul Ehrlich:
„Seitenkettentheorie“
concept of using Ab‘s for therapy
Nature Reviews,
Immunology, 2010
39
Physiologische Funktion von
Immunglobulinen
 Neutralisierung Pathogene bei
spezifischer Bindung
 Opsonierung führt zur Bindung von Fc
Rezeptoren und Phagozytose
 Antibody-dependent cellular cytotoxicity
 Aktivierung von Komplement
Herstellung von
Immunglobulinpräparaten
1000s of plasma donors
Konzentrationen von Ig-Präparaten
• 5% + 10% IG: i.v.- Infusion (10x physiolog.
Konz. des Plasmas)
• 16% IG and 20% IG: s.c.-Injektion (s.c.
Präparate ist 3 mal höher konzentriert als die
meisten IVIG
Injektionsvolumen bei s.c.-Injektion möglichst klein
40

Indikationen für die Gabe von
polyvalenten Immunglobulinen
 Wirkmechanismus
 Praktisches Vorgehen
 Dosierung
 Nebenwirkungen
Immuntherapie mittels polyvalenten
Immunglobulinen
 bei humoralen Immundefekten: Substitution
 als immunmodulierende Therapie bei
autoimmunologischen oder entzündlichen
Prozessen:
– Idiopathic Thrombocytopenic Purpura (ITP)
– Vaskulitiden (e.g. Kawasaki-Syndrom)
– Neurologische Entzündungsprozesse,
u.a.m.
Ak-Zusammensetzung Ig Präparate
Beispiel
41
Wege der Verabreichung
 bei humoralen Immundefekten: i.v., s.c.,
(i.m.)
 als immunmodulierende Therapie bei
autoimmunologischen oder entzündlichen
Prozessen: i.v. (HD-IVIG-Therapie)
Wirkung & Dosierung von
Immunglobulinen ?
Unterschiedliche Mechanismen
abhängig von Dosierung, vieles unverstanden
Immunomodulation
1–2 g/kg
Substitution
0.4–0.6 g/kg/Monat
IgG Substitutionstherapie
IVIg und SCIg
IgG (g/L)
14
IVIg Gipfelwert
12
10
8
SCIg Talspiegel
6
IVIg Talspiegel
4
0
7
14
21
28
Zeit (Tage)
400mg/kg/m IV
100mg/kg/w SC
42
Subkutane Heimtherapie mit einer
tragbaren Pumpe
Immunosubstitution by IG
 Primäre Immundefekte
• Btk D./X-Linked Agammaglobulinämie
• Common Variable Immunodeficiency / CVID
 Sekundäre Immundefekte
• nach Rituximab (anti CD20-B Zellantikörper)
• nach myeloablation & BMTX
 u.a.m.:
Patienten mit Bluterkrankungen, die zu einem Mangel an Antikörper und
wiederkehrenden Infektionen führen: Multiples Myelom Oder chronisch lymphatischen Leukämie mit
schwerer sekundärer HypoGamma Globulinämie und wiederkehrenden Infektionen.
Kinder mit
angeborenen Aids und wiederkehrenden bakteriellen Infektionen
1.Schwerer Mangel an allen Isotypen
und fehlende B Zellen
•X-chromosomale Agammaglobulinämie
•Defekt der schweren µ Immunglobulinkette
• 5 Ketten-Defekt
•Iga
•BLNK Defekt
•Thymom und Immundefekt
2. Starke Reduktion von mind. 2
Isotypen mit normalen oder niedrigen
B Zellen
•Common variable immunodeficiency
•ICOS Mangel
•CD19 Mangel
•TACI Mangel
•BAFF-R Mangel
3. Hyper IgM
•AID Activation-induced Cytidindeaminase Mangel
•UNG Uracil-N-Glykosylase
4. Isotyp- oder Leichtkettenmangel mit
normalen B-Zellen
• Defekt der schweren Kette
• -Ketten-Defekt
• IgG Subklassen Defekt
• IgA und IgG Subklassen Mangel
5. Antikörpermangel mit normalen oder
erhöhten Immunglobulinen
6. Transitorische Hypogammaglobulinämie
des Säuglings
43
J Allergy Clin Immunol
2006;117:525-53
HELIOS Klinikum Krefeld
Methodik
• Literaturrecherche über PubMed
• Auswahl relevanter Studien (n=79)
• Vorschlag der Vertreter durch Vorsitzende
der Fachgesellschaften
• Abstimmung von 14 Kernaussagen im
nominalen Gruppenprozess durch
Konsenusgruppe am 16.11.2011 im
Frankfurt mit
– Moderation durch PD Dr. H. Sitter (AWMF)
– Teilnahme: 19/23 der Konsensusgruppe
slide freundlicherweise zur Verfügung gestellt von
Prof. Tim Niehues, Helios Klinikum, Krefeld,
Initiator der AWMF-Leitlinie
44
Kernaussagen zur
Indikation 1
„Bei primären Antikörpermangelerkrankungen mit fehlender
oder stark eingeschränkter IgG-Antikörper Produktion und
pathologischer Infektanfälligkeit wird eine
Immunglobulinsubstitutionstherapie empfohlen. ”
Evidenzgrad: Ib; Empfehlungsgrad: A
„Bei primären Antikörpermangelerkrankungen, bei denen die
Fähigkeit zur altersentsprechenden spezifischen IgGAntikörperbildung normal ist und keine pathologische
Infektanfälligkeit besteht (transitorische
Hypogammaglobulinämie, andere Hypogammaglobulienämien)
wird keine Immungobulinsubstitution empfohlen.“
Evidenzgrad: III; Empfehlungsgrad: A
slide freundlicherweise zur Verfügung gestellt von
Prof. Tim Niehues, Helios Klinikum, Krefeld,
Initiator der AWMF-Leitlinie
Kernaussagen zur
Vergleichbarkeit verschiedener
Präparate
„Polyvalente Immunglobulinpräparate sind in Bezug auf die
Wirksamkeit als weitgehend gleichwertig anzusehen.“
Evidenzgrad: III; Empfehlungsgrad: A
slide freundlicherweise zur Verfügung gestellt von
Prof. Tim Niehues, Helios Klinikum, Krefeld,
Initiator der AWMF-Leitlinie
Kernaussage zu Dosierung und
Talspiegeln
intravenöse Immunglobulintherapie:
„Eine Startdosis von 500 mg/kgKG/Monat polyvalenter
Immunglobuline wird empfohlen, die in Abhängigkeit von der
individuellen pathologischen Infektanfälligkeit adaptiert werden muss.
Ein Immunglobulin-Talspiegel von 4 g/l sollte nicht unterschritten
werden.
Evidenzgrad: Ib; Empfehlungsgrad: A
Individuell können Immunglobulin-Talspiegel von bis 14 g/l notwendig
sein.“
Evidenzgrad: IV; Empfehlungsgrad: A
slide freundlicherweise zur Verfügung gestellt von
Prof. Tim Niehues, Helios Klinikum, Krefeld,
Initiator der AWMF-Leitlinie
45
Pharmakokinetik und Nebenwirkungen
intravenös
IgG mg/dl
2000
Migräne, Kopfschmerzen, etc.
1500
1000
500
Müdigkeit, Arthralgien
1
2
3
Zeit (Wochen)
4
Laufgeschwindigkeit
• Es wird empfohlen, bei einer 10%igen Lösung mit einer
langsamen Infusionsgeschwindigkeit von 0,51ml/kgKG/h zu beginnen
– unerwünschten Wirkungen meist
geschwindigkeitsassoziiert besonders im Rahmen
der ersten Applikation
• Empfehlungen des Herstellers (Beipackzettel) sollten
beachtet werden
BM-TX
• bei zellulären Immundefekten
„Rekonstitution“
46
Rekonstitution SCID-Patient
nach HLA-identer Geschwisterspende
Days post-transplantation
12 days post-TX lymphocyte stimulation detectable
Ig-Spiegel bei SCID-Patient
nach HLA-identer Geschwisterspende
12 days post-TX normalized Ig-levels
Gene therapy of X-linked SCID
Hacein-Bey-Abina S, Fischer A, Cavazzana-Calvo M
Int J Hematol. 2002 Nov;76(4):295-8
•
Clinical trial of the SCID-X1 common gamma (gamma c) gene
mutations:
 ex vivo retroviral-mediated (MFG-B2 gamma c vector) gamma-c
gene transfer into marrow CD34+ cells
•
9 patients with typical SCID-X1 diagnosed within the first year of life
without HLA-identical donor
•
> 2 years‘ assessment of 5 patients and more than 1 year for 7 patients
provide evidence for full development of functional, mature T-cells in the absence
of any adverse effects
Transduced NK cells are also detectable in low numbers
•
8 patients were doing well in 2002 and living in a normal environment
•
Conclusion 2002: this successful gene therapy demonstrates that in a setting
where transgene expression provides a selective advantage, a clinical benefit can
be expected
47
However: one year later leukemia !
LMO2-associated clonal T cell proliferation in two
patients after gene therapy for SCID-X1.
Hacein-Bey-Abina et al.
Science. 2003 Oct 17;302(5644):415-9
...... However, almost 3 years after gene therapy, uncontrolled
exponential clonal proliferation of mature T cells (with gamma/delta+
or alpha/beta+ T cell receptors) has occurred in the two youngest
patients. Both patients' clones showed retrovirus vector
integration in proximity to the LMO2 proto-oncogene
promoter, leading to aberrant transcription and expression of LMO2.
Thus, retrovirus vector insertion can trigger deregulated premalignant
cell proliferation with unexpected frequency, most likely driven by
retrovirus enhancer activity on the LMO2 gene promoter
Method of thymic TX
• Culturing of allogeneic thymic epitelial
cells in vitro
• TX of ex-vivo cultured TEC
intramuscularly
Immunological evaluation of patient 1 after 5,5
yrs. post thymic TX
Markert et al.
48
Blood, 2007, 109:4539
Survival 75% - death occured within 1 yr. after TX
TCRBV diversity
Markert et al., Blood, 2007, 109:4539
Theoretical implications of successful thymus TX
Positive selection: self MHC
Death from neglect: non-self MHC
Negative selection: self peptides
however
Positive selection
Thymus
Death from neglect
allogeneic
Negative selection
Transplanted
49
Evidence of enhanced autoimmunity?
No clinical correlate in 44 patients
- new update is planned for 2013
"So schlug Satan Hiob mit Geschwüren vom Scheitel seines
Kopfes bis zu den Sohlen seiner Füße"
Zitat aus dem Buch Hiob 2.7
Davis, Schaller und Wedgewood 1966 den Begriff HiobSyndrom' (Job's Syndrom)
Buckley (Buckley Syndrom, 1973)
Erstbeschreiber des klassischen Hyper-IgE Syndroms
klinische Trias:
1. Ekzem mit exzessiv erhöhtem Serum-IgE (>2000 IU/ml)
2. rezidivierende Staphylokokken-Abszesse der Haut
3. Pneumonien mit Pneumatozelenbildung
Multisystemerkrankung
 Überstreckbarkeit der Gelenke
 Skoliose
 erhöhte Knochenbrüchigkeit
 Persistenz der Milchzähne
 auffällige Fazies
50
Vorstellung in immunologischer
Ambulanz
Da bei stationärem Aufenthalt wg.
AB-bedürftiger Bronchitis
IgE >1500 IE/ml
Ko der Befunde ambulant
IgE 864 IE/ml
Ly-befunde quantitativ , funktionell
altersentsprechend
HIES score unauffällig
Haut: makulopapulöses Exanthem
DD Gianotti Crosti
51
IgE > 2000 IE/l
RAST Klasse >4 auf 10 /12
getesteten Lebensmittel
Als KK Dystrophie
Rezidivierende
respiratorische Infekte
congenital ichthyosiform erythroderma
trichorrhexis invaginata
atopic diathesis with failure to thrive
Chronic skin inflammation: scaling and
exfoliation
predisposition to life-threatening
infections, sepsis, and dehydration.
52
SPINK 5 mutationen
> Fehlerhafte LEKTI
Expression
Immunodeficiency in childhood
- Family clues
•
Babies dying of infection
SCID
•
Siblings with abscesses
CGD
•
•
Eczema; bleeding;
lymphoid malignancy
Wiskott Aldrich Syndrom
•
•
Auto-immune disease,
candida, nail dystrophy
Chronic mucocutaneous
candidiasis
•
•
Invasive infection
Antibody or complement
deficiency
•
Mother/Father with SLE
CGD, complement def.
17 jähriges Mädchen
A:
Sommerjob in Gärtnerei und Arbeit mit
Hölzern
Schwerste Atemnot
Notfallstation
Rö-Thorax:
53
Weitere A: 1x Nagelbetteiterung nach Verletzung
bislang keine respiratorischen Infekte
FA:
unauffällig
Immunologische Befunde
Zellulär: Zahlen aller Ly-populationen und Granuloz.
altersentsprechend
Ig: IgG, IgM, IgA & IgG-Subklassen
Impf-Ak: Pneumokokken-Ak niedrig, sonst Schutz nachweisbar
Zelluläre Funktionsassays: Ly-proliferation nach Mitogenen &
Antigenen normal
Granulozyten & Monozyten Burst (O2 Radikalfreisetzung) pathologisch
CGD = Chronic Granulomatosis Disease
Septische Granulomatose
Ursache:
Genetik:
Klinik:
Defekt in Nicotinamid-dinukleotid phosphat (NADPH) Oxidase
Defekt in Respiratory Burst (gp91phox, p22phox, p47phox, p67phox)
X-chrom., AR
Vermehrte Infekte: Haut, Atemwege, GI-Trakt, Lymphknoten
Katalase+ Erreger: St. aureus
Klebsiellen
Salmonellen
Shigellen
Aspergillus spp.
Abzesse in Leber, Milz, Lung, Knochen, ZNS
Komplikationen im GI-Trakt:
Enteritis, Colitis
Klebsiellen - Fistelbildung
Klebsiellen - Malabsorption
Obstruktion durch Granulome
ROS = reactive
oxygen species H2O2
54
Weitere Hinweise CGD
Hinweise Respirationstrakt

Lungenfibrose
CGD
Hinweise Gastrointestinaltrakt

“Crohn’s Disease”
CGD

Liver abscess
CGD
CGD Komplikationen
 Failure
 Short
to thrive
31%
stature
23%
 Stomatitis
28%
 Chronic
diarrhoea
15%
 Chronic
ileocolitis
13%
 Pulmonary
fibrosis
10%
Liese, et al. J Pediatr 2000;137: 687-93
55
CGD , Septische Granulomatose
Im Erwachsenenalter
58-jährigen Patienten
 Rezidivierende allergisch bronchopulmonaler
Aspergillose
 Schwerer restriktive Lungenerkrankung
 Cor pulmonale
Extrem späte Diagnose einer CGD
TABLE V. (3)
Congenital defects of phagocyte number, function, or both
56
Susceptibility to Mycobacteria
& Salmonella
IFN-R1
Partial
IFN-R2
or complete
STAT-1
IL-12B
Autosomal recessive
IL-Rß1
or dominant
NEMO
VI. Defekte der angeborenen
Immunität (innate immunity)
Sensoren für pathogen-assoziierte
Moleküle (“PAMP”) sind
Toll Like Rezeptoren (TLR)
SCIENCE 2004 303:1481
57
TABLE VI. (1)
Defects in Innate Immunity
J ALLERGY CLIN IMMUNOL, VOLUME 124, NUMBER 6
NOTARANGELO ET AL
Ectodermal dysplasia, anhidrotic, immunodeficiency
(osteopetrosis, and lymphedema)
*Gene map locus Xq28
Hypomorphe NEMO mutation
58
EDA-ID (Anhydrotic ectodermal dysplasia and
immunodeficiency)
NEMO – NF-kB essential modulator (XR)
Anhydrotic ectodermal displasia
with bronchiectasis, but no ID
EDA (XR)
Slide kindly provided by Prof. Andrew Cant, Newcastle, GB
Slide kindly provided by Prof. Andrew Cant, Newcastle, GB
14 Mon.
Fieber seit 2 d
am 1. Tag: schläfrig, trinkfaul
am 2. Tag: nicht weckbar,
- Krampfanfall
Akutaufnahme Intensivstation
MR: Enzephalitis
Liquor: HSV1
59
From Infectious Diseases to Primary
Immunodeficiencies
Jacinta Bustamante, Shen-Ying Zhang, Horst von Bernuth, Laurent
Abel, Jean-Laurent Casanova
Immunol. Allergy Clin. N. Am. Bustamante et al. (2008)
Mendelian
predisposition to
Herpes simplex
encephalitis
UNC93 B Defekt
chromosome 11;
Location: 11q13
Casrouge, A., S.Y. Zhang, C. Eidenschenk, E. Jouanguy, A. Puel, K. Yang, A.
Alcais, C. Picard, N. Mahfoufi, N. Nicolas, et al. 2006. Herpes simplex virus
encephalitis in human UNC-93B deficiency. Science. 314:308–312.
J ALLERGY CLIN IMMUNOL, 2009
NOTARANGELO ET AL
VI. Defekte der angeborenen Immunität
60
M.J. *2000
Vorstellungsgrund: in der VS-Zeit 4x Pneumonie, aktuell
juckende Haut, lt. KV zeitweise „wie Schuppenflechte“
Weitere A.:
während KiGa-Zeit 2x Pneumonie,
zeitweise „Knieschmerzen“
FA:
Schwester 4a: 2x Otitis, 1x Pneumonie, MBL Defizienz
GV väterlicherseits LE
M.J. *2000
Immunologisches Screening:
BB, Diff unauffällig
Ly-Zellzahlen (T,B,NK) altersentsprechend
Lymphozytenstimulation regelrecht
IgG, IgM, IgA, IgE altersentsprechend
C3, C4 normal , MBL normal
Erweiterte immunologische Diagnostik:
Granulozytenfunktion: O2 Radikalfreisetzung normal
CH50 Testung (C3-C9): 6 E/ml (Norm >50)
AH50 Testung: <17 (Norm >50)
M.J. *2000
Testung terminaler Komplementfaktoren:
C8
RID assay
JCI 1983
C8 Defizienz:
C5, C6, C7, C9 RID normal
Assays for Investigation of Complement Deficiency:
Calibrators, control and samples (diluted as required) are
added to the pre-cut wells on the RID plate
>20 mg/L (norm 112-172 mg/L)
61
Complement deficiencies
J ALLERGY CLIN IMMUNOL, VOLUME 124, NUMBER 6
NOTARANGELO ET AL
N.W. * 2008
DU wg. Im Alter von 2 1/2 LM Sepsis
Anamnese
St. p. Panaritium
St. p. 3x hoch fieberhafter Otitis media
St. p. Pneumokokkensepsis
Diagnose
MBL Defizienz
Procedere
Impfungen gegen Meningokokken/ Pneumokokken
AB bei Bedarf
62
Lancet. 1999 Sep 25;354(9184):1094-5.
Association of familial deficiency of mannose-binding lectin and meningococcal disease.
Bax WA, Cluysenaer OJ, Bartelink AK, Aerts PC, Ezekowitz RA, van Dijk H.
T.H. *1997
C1q Defekt u. cutaner Lupus erythomatodes
VIII. Komplementdefekte
Nützliche Internet-Adressen
•
www3.ncbi.nlm.nih.gov/Omim/searchomim.html
(Online Mendelian Inhertiance of Men)
•
www.esid.org/ (European Society of Immunodeficencies)
•
www.scid.net/scidpid.html
•
www.info4pi.org/ (Jeffrey Modell Foundation)
•
www.rki.de Robert Koch Institut: Impfstrategien bei Immundefizienten
•
www.docs4you.at : österreichische Leitlinien Diagnostik von
Immundefekterkrankungen
•
www.info4pi.org
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