Klinický význam protilátek proti C1q složce komplementu

Klinický význam protilátek
proti C1q složce komplementu
Eliška Potluková
3. Interní klinika VFN a 1. LF UK
1. Úvod
1. C1q, C1q a apoptóza, C1q u SLE
2. Anti-C1q, patogenita anti-C1q
3. Stanovení anti-C1q
2. Prevalence anti-C1q u různých
onemocnění
3. Anti-C1q u SLE
4. Anti-C1q u AITD
5. Závěr
klasická cesta
lektinová cesta
komplex antigen/protilátka
alternativní cesta
MBL
aktivační povrch
C1q,r,s
C4
C2
+
amplifikační
smyčka
C3-konvertáza
B
P
D
aktivace C3
vazba C3b na mikrob. povrch nebo imunokomplex
C5-konvertáza
C5a
vznik terminálního lytického komplexu
C5b-C6-C7-C8-C9
osmotická lýza buňky
Biologické funkce komplementu
1. Opsonizace a fagocytóza
2. Čištění organismu od imunokomplexů
3. Indukce zánětu anafylatoxiny Æ stimulace žírných
buněk a neutrofilů
4. Buněčná lýza mikrobů, zvláště opouzdřených
5. Zesílení specifické imunitní odpovědi
C1 - komplex
C1q
C1s
C1r
• C1q, C1r, C1s
• C1q velký glykoprotein, 410 kD,
hexamer, globulární hlavice navázané
na kolagenovitou část (trojitá
šroubovice)
• C1q se váže na CH2 domény IgG nebo
CH3 domény IgM v imunokomplexech
• C1r a C1s jsou proteázy
C1q se globulární částí váže specificky na Fc
oblast těžkých řetězců µ a γ
• Každá Fc oblast má jen jedno vazebné místo
pro C1q
• Jedna molekula C1q se musí vázat na dva těžké
řetězce Ig, aby byla aktivována Æ C1q aktivují
jen imunokomplexy navázané na multivalentní
antigeny, ne volné Ab
• IgM může vázat více molekul C1q = efektivnější
„komplement-fixující“ protilátka než IgG
Funkce C1q
• Aktivace klasické cesty komplementu
• Úklid apoptotických tělísek, nekrotických částic a
imunokomplexů z organismu – fagocytóza makrofágy
• Spolu s dalšími specif. proteiny se váže na lupusové
antigeny (dsDNA a nukleární proteiny) a aktivuje
komplement. Tyto komplexy poté podporují rozpoznání a
interakce autoreaktivních B-lymfocytů s buňkami kostní
Botto, Walport, Immunobiol 2002
dřeně
• Hraje roli v aktivaci a proliferaci T-lymfocytů, které
exprimují C1q-receptor. C1q má antiproliferativní účinek
Chen, J Immunol 1994
C1q a apoptóza
• C1q se specificky váže na apoptotická tělíska (Korb, J Immunol
1997; Navratil,J Immunol 2001; Gaipl, Cell Death Differentiation 2001)
• C1q-deficientní myši mají zvýšené množství apoptotických
buněk v ledvinách (Botto, Nature Genetics 1998)
• Makrofágy C1q-deficientních myší a lidí mají sníženou
schopnost odstraňovat apoptotická tělíska in vitro (Taylor, J
Exp Med 2000)
• Odstraňování apoptotických buněk je zřejmě zprostředkováno
C1q (Mevorach, J Exp Med 1998; Ogden J Exp Med 2001) a
vázaným C3 (Mevorach, J Exp Med 1998)
• C1q-deficience urychluje autoimunitní procesy u myší
(Mitchell, J Immunol 2002)
Apoptóza a C1q
C1q
Buňka
Apoptóza
Apoptotické tělísko
- fosfolipidy
- nukleoproteiny
- dsDNA
- spojující molekuly
(C1q, lektiny, β2-GPI...)
Receptory
Makrofág
fa
s
Fo
y
it d
,
ir n
lse
rd
a
k
C1qRp ?
Makrofág
C1q
Spojující molekuly
Přímá vazba na
receptory
CR1 ?
in
p
li
o
i
é
ij n
,
Kontrolovaná aktivace
komplementu
Calreticulin-CD91
DAF ↓
MCP ↓
CD59
Vazba CRP
C1q v etiopatogenezi SLE - hypotéza
Nedostatek C1q může vyvolat:
– Defektní clearance apoptotických tělísek a
nukleárních autoantigenů
– Defektní clearance imunokomplexů
– Únik autoreaktivních B-lymfocytů z negativní
selekce
C1q u SLE nefritidy: Pozitivně nabitá
molekula C1q se váže na negativně nabitou
GBMÆtvorba C1q/anti-C1q IC in situ,
aktivace komplementu
Anti-C1q protilátky
Vysokoafinitní protilátky (IgG a IgA)
rozpoznávající kolagenovitou část C1q
1971: první zpráva o monomerní vazbě IgG na
C1q u nemocných s hypokomplementémií
(Agnello, Clin Immunol Immunopathol 1971)
1978: precipitace C1q monomerním IgG u
nemocných s HUVS
1984: nález anti-C1q u SLE (Uwatoko, Clin Immunol
Immunopathol 1984)
Patogenita anti-C1q
- Vazba anti-C1q na C1q v tekuté fázi velmi slabá,
ale dosáhne vysoké afinity v případě konformační
změny C1q ve vázaném stavu
ÆPatogenní efekt anti-C1q jen lokálně ve tkáních
(ledviny)
- Anti-C1q samy o sobě neaktivují komplement.
Vazba na C1q však ke zvýšené aktivaci vést může
(↑ vazbu IgG, ↑ produkci C3b …circulus vitiosus)
- ↓ koncentrace C1q Æ ↑ produkce ANA, antidsDNA
- Negativní korelace s C1q antigenem a C4 v séru
• Experimentální aplikace myších mAb proti
C1q způsobila komplementem
zprostředkované poškození glomerulů u těch
myší, které měly zvýšenou akumulaci C1q v
glomerulu v důsledku uložených IC tvořených
Ab proti glomerulárním antigenům
Trouw et al., J Clin Invest 2004
Stanovení anti-C1q
• 70. léta: RIA – vazba IC a 7S reaktantů (později
identifikovaných jako anti-C1q Ab) na C1q, který
je fixován na solidní fázi
• ELISA – stanovení anti-C1q pomocí buď celého
C1q, nebo jeho kolagenní části
(CIC se stanovují s pomocí globulární části
molekuly C1q)
• Jak zamezit interferenci s IC při stanovení antiC1q?
ÆNaCl v inkubačním médiu >0,15 M
Komerčně dostupné ELISA kity
• Bühlmann Lab. AG (Switzerland)
– U nás v zastoupení firma Biovendor
– Cut-off 15 U/ml (získaný z analýzy dat
220 dárců krve)
– Dražší, osvědčený
• Orgentec
–Cut-off 10 U/ml
–Levnější
Prevalence anti-C1q u systémových autoimunit
Hypokomplementemická urtikariální vaskulitida
Smíšené onemocnění pojiva (MCTD)
100%
94%
SLE – v závislosti na přítomnosti nefritidy
20-98%
Feltyho syndrom
76%
Polyarteritis nodosa
27%
Temporální arteritis
0%
Revmatoidní artritida
Revmatoidní vaskulitida
Sjögrenův syndrom
Běchtěrevova nemoc
Systémová skleróza
0-4%
32%
13%
8%
0-13%
Prevalence anti-C1q u nefropatií
Membranoproliferativní
glomerulonefritidy
88%
SLE nefritida
83-98%
Jiné proliferativní glomerulonefritidy
0%
Akutní poststreptokoková
glomerulonefritida u dětí
33%
IgA nefropatie
0-13%
Prevalence anti-C1q u dalších onemocnění
Dna
10%
Hepatitida C
26%
HIV/AIDS
13%
Chronická lymfocytární
tyreoiditida
Gravesova-Basedowova
tyreotoxikóza
21%
30%
Prevalence anti-C1q ve zdravé populaci
Prevalence stoupá s věkem:
40-50 let
4%
70-80 let
18%
V naší studii: 72 dárců krve - 8%
Anti-C1q u SLE nefritidy
Vynikající negativní prediktivní hodnota pro
přítomnost aktivní proliferativní SLE nefritidy
Koncentrace anti-C1q se zvýší několik týdnů až 6
měsíců před vznikem aktivní SLE nefritidy
Negativita anti-C1q téměř vylučuje vznik nefritidy v
příštích 6 měsících (sensitivita 95%)
Trendelenburg, Arthritis Rheum 1996
Naše studie (Basel, Lausanne, Madrid,
Paříž, Praha):
38 nemocných s aktivní SLE nefritidou, 36
proliferativní typ
Renální biopsie v době odběru anti-C1q
Trendelenburg , Nephrol Dial Transplant 2006
Koncentrace anti-C1q u SLE oproti kontrolám
Koncentrace anti-C1q protilátek u různých tříd SLE nefritidy
ROC křivka anti-C1q protilátek v rozlišení mezi
aktivní a neaktivní/nepřítomnou SLE nefritidou
Pokles koncentrace anti-C1q po léčbě
Anti-C1q u autoimunitních tyreopatií
První nález zvýšené prevalence anti-C1q
u orgánově specifického onemocnění
Gravesova-Basedowova tyreotoxikóza: 7/23
(30%) pozitivních
Chronická lymfocytární tyreoiditida:
11/52 (22%) pozitivních
Potluková 2007, submitted
Koncentrace anti-C1q u autoimunitních tyreopatií
p<0.05
p<0.05
p<0.005
p<0.01
N/s
200
150
100
Anti-C1q in U/ml
50
50
40
30
20
10
0
HT
GD
MNG
Normal controls
Anti-C1q protilátky korelují s parametry funkce štítné
žlázy u autoimunitních tyreopatií
TSH
FT4
FT3
TPOAb
TgAb
TRAb
Chronická lymf.
tyreoiditida
r = 0.29;
P < 0.05
N/s
N/s
(P = 0.08)
N/s
(P = 0.07)
r = 0.36,
P < 0.005
-
GravesovaBasedowova
tyreotoxikóza
r = -0.43;
P < 0.05
r = 0.44;
P < 0.05
r = 0.47;
P < 0.05
N/s
N/s
N/s
Uzlová přestavba
štítné žlázy
N/s
N/s
N/s
N/s
N/s
-
Kontroly
N/s
N/s
N/s
N/s
N/s
-
Závěr 1
• Anti-C1q protilátky jsou klinicky významným
markerem proliferativní SLE nefritidy, kde mají
i patogenní roli. Jejich nepřítomnost tuto
diagnózu prakticky vylučuje – a to i pro dalších 6
měsíců.
• S léčbou jejich koncentrace klesá.
• Jsou vhodné k monitoringu úspěšnosti
imunosupresivní léčby SLE nefritidy.
Závěr 2
• Anti-C1q protilátky se vyskytují u řady
systémových autoimunitních a některých
infekčních onemocnění
• Byly nalezeny i u autoimunitních tyreopatií,
u kterých korelují s funkcí štítné žlázy.
• Vyskytují se i u zdravé populace, kde
zřejmě nemají klinický význam.
Poděkování
• Marten Trendelenburg, Laboratoř klinické
imunologie, Basilejská univerzita, Švýcarsko
• Petra Šandová, Laboratoř klinické imunologie VFN,
Praha
• Jan Jiskra, Zdeňka Límanová, Daniel Smutek,
3. interní klinika VFN a 1. LF UK
• Eva Jančová, Klinika nefrologie VFN a 1. LF UK
Vám za pozornost.