FENOMENI DI AUTOIMMUNITÀ NELLE MALATTIE CARDIACHE Federica Braga Corso Specialità Prof. Clivio

L’ AUTOIMMUNITA’ condizione patologica in cui vi è un’alterata tolleranza verso il “self”. Il sistema immunitario reagisce contro antigeni self provocando danni tissutali; una risposta autoimmune contro antigeni cardiaci è stata osservata in alcune malattie cardiache come MIOCARDITE, INFARTO DEL MIOCARDIO (IMA), CARDIOMIOPATIA DILATATIVA (DCM), CARDIOPATIA ISCHEMICA (CI), febbre reumatica e aterosclerosi; un danno cardiaco può causare il rilascio di antigeni cardiaci contro cui si può sviluppare un processo di IMMUNITA’ ACQUISITA; IMMUNITA’ UMORALE (Ab) IMMUNITA’ CELLULA MEDIATA (linfociti T) CD4+ CD8+

MIOCARDITE infiammazione del muscolo cardiaco causata da virus, batteri, protozoi, funghi e tossine che causa il logoramento del miocardio con necrosi dei miociti; le manifestazioni cliniche sono molti variabili (da forme lievi a forme con aritmie, disfunzioni ventricolari, scompenso cardiaco progressivo e, in alcuni casi, morte); è un buon modello per lo studio di malattie cardiache autoimmuni; Causata principalmente da virus

Studi condotti sull’uomo… alcuni studi dimostrano che le miocarditi autoimmuni possono essere mediate da una risposta ANTICORPALE e/o da una risposta autoimmune CELLULO-MEDIATA In vivo= quasi il 60% dei pazienti con diagnosi di miocardite presenta in circolo anticorpi cuore-specifici vs catena pesante miosina cardiaca, canale Ca2+, recettore β adrenergico; In vitro= questi anticorpi possono indurre citolisi di miociti cardiaci attraverso l’attivazione del complemento e di fagociti. In vivo= nel filtrato cellulare di molte forme di miocarditi umane i linfociti dominanti sono cellule T. poche evidenze che supportano la patogenesi mediata da cellule T nell’uomo. Per quanto riguarda la risposa cellula-mediata T ci sono poche evidenze che supportano la patogenesi mediata da cellule T nell’uomo. ESPERIMENTI SU MODELLI MURINI

Studi condotti su modelli murini… dimostrano che le miocarditi autoimmuni possono essere mediate da una risposta autoimmune CELLULO-MEDIATA In vivo= - Topi atimici infettati con virus CVB3 sviluppano una lieve miocardite - Cellule T da animali infettati con CVB3 o immunizzati con miosina trasferiti in topi sani danno miocarditi - Nelle miocarditi indotte da miosina, i CD4+ sono richiesti per l’induzione della malattia e i CD8+ sembrano essere i principali mediatori del danno cardiaco: topi con anticorpi anti CD4+ ed immunizzati con miosina sviluppano una lieve miocardite; topi depletati di CD8+ non sviluppano proprio la malattia. topi atimici: senza linfociti T, CVB3= induce miocardite; CD4+ attivano i CD8+ i quali causano direttamente la patologia cardiaca

geni autoantigeni (miosina) Studi condotti su modelli murini… hanno dimostrato che le miocarditi virali nei topi hanno una fase acuta seguita, nei ceppi suscettibili, da una fase cronica autoimmune. sia la propensità a sviluppare una risposta autoimmune dopo un danno cardiaco e sia la vulnerabilità del cuore a questi fenomeni sono stretto controllo genetico. Fase 1: replicazione virale, lisi delle cellule infette Fase 2: avviene quando il virus è stato debellato ed è caratterizzata da un infiltrato infiammatorio autoimmune e necrosi di miociti Geni del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) causa del loro ruolo centrale nella regolazione della risposta sia umorale che cellula-mediata. Polimorfismi in queste molecole di classe 1 (CD8) e 2 (CD4) possono chiaramente modificare la presentazione del peptide ma anche altri geni vicini o interni al locus possono alterare l’attivazione immune. ES: il gene per TNF-alfa è localizzato dentro il locus MCH. Polimorfismi in questo gene sono stati associati ad una maggiore suscettibilità nei topi di sviluppare nefriti autoimmuni. Polimorfismi degli autoantigeni nel cuore (miosina è una proteina intracellulare, se è presente a livello extracellulare= suscettibilità a miocarditi mediate da anticorpi. Ab monoclonali purificati vs miosina danno miocarditi in topi con miosina extracellulare e non in topi con miosina intracellulare. Ulteriori studi dovranno contribuire alla ricerca di questi “geni di suscettibilità” per riuscire a sviluppare strategie per proteggere gli individui a rischio di eventi autoimmuni in seguito al danno cardiaco geni MCH geni autoantigeni (miosina)

Meccanismi che possono indurre una miocardite B.Increased presentation of self-peptides D. Activation by a foreign antigen Durante il normale fisiologico turnover del tessuto cardiaco, una piccolissima quantità di miosina cardiaca può essere rialasciata. Se una cellula T incontra il peptide self della miosina sul complesso maggiore di istocompatibilità della cellula mostrante l’antigene o diventa tollerante o lo ignora. Incremento della presentazione del peptide self=le cellule T si attivano Durante un processo infiammatorio si può alterare il processamento degli antigeni cardiaci, portando alla presentazione di peptidi nuovi “criptici” non solitamente presentati dal sistema immune. Siccome questi non sono stati precedentemente presentati in maniera tollerogenica per eliminare o inattivare le cellule Tself-reactive, si attiva una risposta immune Grazie alla sua omologia con l’antigene cardiaco, un antigene esterno può causare una risposta immune che può essere ulteriormente propagata dall’antigene cardiaco. E’ quello con più evidenze. C.Presentation of cryptic self-peptides

INFARTO DEL MIOCARDIO L'infarto del miocardio (IMA) è la necrosi del tessuto cardiaco causata da una sospensione o dalla diminuzione dell'irrogazione sanguigna arteriosa. migrazione macrofagi, monociti, neutrofili nella zona infartuata  producono citokine e fattori di crescita antigeni cardiaci intracellulari (miosina) sono rilasciati nel circolo sanguigno risposta autoimmune mediante produzione di anticorpi anti-cuore e attivazione di linfociti T citotossici

Studio condotto sull’uomo… (Moraru et al) OBIETTIVO= verificare se una risposta autoimmune vs miosina cardiaca è presente dopo infarto miocardio MATERIALI E METODI= gruppo A: 18 pazienti che avevano avuto infarto recentemente; gruppo B: 18 controlli sani. Separazione di PBMC dal sangue venoso eparinizzato, congelati e incubati a 37°C in pozzetti con miosina purificata a diverse concentrazioni (1; 2,5 e 5 μg/ml). Determinazione risposta proliferativa dei PMBC alla miosina cardiaca con SI= indice di stimolazione. Analisi nel plasma delle citokine TNF-alpha e INF-gamma e Ab IgG anti miosina con ELISA. RISULTATI= 33% di pazienti mostravano una significativa risposta autoimmune alla miosina cardiaca. Nessuno dei controlli (p<0.05). No differenze per citokine e Ab tra i pazienti e controlli (p=0,3571). Danno miocardico più esteso non era associato ad una maggiore autoimmunità cellulare vs miosina DISCUSSIONE= sample size troppo piccolo. Hanno misurato solo alcune citokine.

Altro possibile antigene del cuore… La Troponina (TnC, TnI, TnT), come la miosina e l’actina, è una proteina dell’apparato contrattile del muscolo striato. cTnI e cTnT sono specifiche del muscolo cardiaco permette il loro utilizzo per verificare se è avvenuto un danno cardiaco CARDIOPATIA ISCHEMICA Topi immunizzati con cTnI prima di indurre loro ischemialarga area infartuata, > infiammazione e fibrosi, < funzionalità contrattile. Danno miocardio diffusoindicando un meccanismo autoimmune vs cTnI. Pazienti con CI: trovati Ab vs Tn Ci sono tre tipi di troponine cardiache: troponina C, T e I Il danno ischemico cardiaco è la principale causa di morbidità e mortalità nel mondo. Anche se ultimamente siamo consapevoli dei convenzionali fattori di rischio cardiovascolare (fumo, diabete, obesità, dislipidemie), il ruolo del sistema immunitario in risposta all’ischemia cardiaca rimane controverso. DCM=Caratterizzata da una disfunzione della dilatazione ventricolare e della contrazione ed è la principale causa di scompenso cardiaco non ischemico. Può esssre causato da tossine, alcohol, infezioni, condizioni infiammatorie o condizioni secondarie come anormalità metaboliche, deficienze nutrizionali e malattie neuromuscolari. 50% rimane idiopatico. CARDIOMIOPATIA DILATATIVA nei topi ci sono evidenze di DCM mediata da autoAb vs TnI. Pazienti con DCM: trovati Ab vs cTnI e cTnT

Conclusioni… Tra le malattie cardiovascolari la miocardite è quella con più evidenze di una risposta autoimmune (sia umorale, sia cellulo-mediata) Tra gli antigeni cardiaci in grado di stimolare una risposta autoimmune la miosina e la troponina sono i più studiati; Gli auto-Ab trovati in pazienti con varie malattie cardiache possono potenzialmente causare un danno cellulare attraverso induzione di apoptosi, attivazione del complemento e citotossicità cellulo mediata  anche se il loro ruolo non è del tutto chiaro, la loro presenza è comunque allarme di malattia autoimmune; Ulteriori studi sono neccessari per capire i meccanismi e le conseguenze di eventuali risposte autoimmuni nelle malattie cardiache; è fondamentale inoltre standardizzare le differenti metodiche utilizzate per determinare il titolo anticorpale perché differiscono molto di sensibilità e specificità; Le princpali evidenze riguarda Ab