Le Infezioni Respiratorie Ricorrenti Diego Peroni I fattori favorenti Diego Peroni U.O.S. Allergologia Pediatrica Azienda Ospedaliera Universitaria Integrata Verona diego.peroni@univr.it 1

Fattori favorenti il recidivare di Infezioni Respiratorie Ricorrenti Fattori costituzionali Fattori ambientali Età < 6 anni Incompleta maturità immunologica Immunodepressione secondaria ad infezioni virali

Fattori costituzionali

Fattori costituzionali Adeguata risposta a stimoli proteici Deficitaria risposta a stimoli polisaccaridici IgA secretorie: produzione dai 3 mesi e lento incremento

Infezioni ricorrenti basse vie respiratorie  numero  sede anatomica decorso età di esordio etiologia

Infezioni ricorrenti basse vie respiratorie: approfondimento diagnostico One striking findings is that the majority of causes of recurrent pneumonia in children are already known before. For example, psychomotor retardation with feeding problems and gastroesophageal reflux and congenital heart disease are common causes of recurrent pneumonia in children, but these are already known when the child presents with recurrent pneumonia. In such cases, there is no need to pursue another underlying cause for recurrent pneumonia.

Le Infezioni Respiratorie Ricorrenti Diego Peroni I fattori favorenti Immunodeficit ? Diego Peroni U.O.S. Allergologia Pediatrica Azienda Ospedaliera Universitaria Integrata Verona diego.peroni@univr.it 7

Età media alla diagnosi Otiti ricorrenti Età media alla diagnosi N. pazienti con XLA N. pazienti con ospedalizzazione prima della diagnosi N. pazienti con anamnesi positiva per Otiti ricorrenti 13-40 mesi 29 26 / 29 > 40 mesi 19 18 / 19 19 / 19 Most of the patients had a history of recurrent otitis at the time of diagnosis, which when combined with the physical finding of markedly decreased or absent tonsils and cervical lymph nodes, could have alerted physicians to the diagnosis of XLA. (J Pediatr 2002; 141:566-71)

Tonsilliti ricorrenti: PFAPA PF: Periodic fever (Febbre elevata) A: Aphthous stomatitis (Stomatite aftosa) P: Pharingitis (Faringotonsillite) A: Cervical Adenitis (Adenopatia laterocervicale)

Tonsilliti ricorrenti: PFAPA - Età di esordio < 5 anni Normalità intercritica Estrema regolarità (periodo intervallare fisso) Indici infiammatori elevati nella fase acuta Mancata risposta all’antibiotico SBEGA negativa Evoluzione: risoluzione spontanea Terapia: - monodose steroidi - tonsillectomia

Distribution of Pneumonia localization Although the initial approach to additional investigations may be guided by localizations of the recurrent pneumonias clinicians should bear in mind that this paradigm is a rule of thumb rather than an evidence-based clinical guideline.

Le due componenti dell'immunità INNATA Risposta immediata e generalizzata. Macrofagi Granulociti Neutrofili Basofili Eosinofili Natural Killers ADATTATIVA Risposta tardiva e specifica. Linfociti Linfociti B Immunità Umorale Linfociti T Immunità Cellula-Mediata Macrofagi e Neutrofili sono le classiche “cellule infiammatorie.”

Popolazioni linfocitarie nel sangue periferico LINFOCITI + + + + CD3 CD19 CD16 56 TCR/ TCR / + + 90-95 % CD3 5-10 % CD3 B linfociti 5-10 % dei linfociti totali + + CD4 CD8 40-60 % dei linfociti totali 20-40 % dei linfociti totali NK 5-15 % dei linfociti totali T linfociti 65-80 % dei linfociti totali

Classificazione delle Immunodeficienze primitive Immunodeficienze umorali (50%) Immunodeficienze combinate (30%) Immunodeficienze da difetto dei fagociti (10%) Immunodeficienze da deficit Complemento (2%) Immunodeficienze associate a Sindromi (8%)

Infezioni ricorrenti basse vie respiratorie: approfondimento diagnostico Anamnesi Esame obiettivo Accertamenti immunologici: Esame emocromocitometrico Immunoglobuline sieriche Sottopopolazioni linfocitarie (CD3, CD4, CD8, CD19, DR, CD16) Ab anti-Tetano, Ab anti-epatite, Ab antipneumococco DHR 123 Ig E totali

58% Specific antibody deficiency in children with chronic wet cough. Lim, Arch Dis Child 2012;97:478 % children failed to mount an adequate antibody response, consistent with SAD Prevalence of specific polysaccharide antibody deficiency (SAD). 24 children with chronic wet cough. Antibody levels to 13 pneumococcal serotypes measured following vaccination with the unconjugated pneumococcal polysaccharide vaccine, Pneumo23. 60 - 50 – 40 – 30 – 20 – 10 – 00 58%

Le Infezioni Respiratorie Ricorrenti Diego Peroni I fattori favorenti Immunodeficit ? Ipo/agammaglobulinemia Diego Peroni U.O.S. Allergologia Pediatrica Azienda Ospedaliera Universitaria Integrata Verona diego.peroni@univr.it 18

Microrganismi e Parassitismo Microrganismo Parassitismo Extracellulare Intracellulare (*) VIRUS (tutte le specie) BA TTERI Bordetella pertussis Brucellae Corynebacterium dyphteriae Enterobacteriaceae tutte eccetto: Salmonella typhi Mycoplasma pneumoiae Neisseria spp. Proteus spp. Pseudomonas spp. Staphy/ococcus spp. Streptococcus spp. Ch/amydiae Rickettsiae FUNGHI Candida a/bicans Coccidioides immitis + +(0) +(F) +(O) (*) Facoltativo (F); Obbligatorio (O)

Infezioni da patogeni piogeni Difetti anticorpali Infezioni da patogeni piogeni Haemoph. Influenzae, Str. Pneumoniae, Pseudom. aeruginosa)

Immunodeficienze primitive a prevalente difetto dei Linfociti B • Esordio all’anno di età; • Infezioni ricorrenti a carico di alte e basse vie aeree (otite,sinusite, bronchiti, broncopolmoniti); • Infezioni da patogeni piogeni (Haemoph.Influenzae,Str. Pneumoniae, Pseudom. aeruginosa)

Indicazioni cliniche che orientano il sospetto diagnostico verso un deficit dei linfociti B Infezioni ricorrenti o gravi da batteri invasivi extracellulari (sono particolarmente frequenti otiti, polmoniti, sepsi e meningiti) che esordiscono dopo i primi sei mesi di vita (agammaglobulinemia X-recessiva); Segni di insufficienza polmonare cronica (orientano verso il deficit selettivo di IgA o ipogammaglobulinemia comune variabile); Infestazioni intestinali ricorrenti da Giardia lamblia accompagnate o meno da infezioni recidivanti delle vie aeree superiori e inferiori (deficit selettivo di IgA o ipogammaglobuilinemia comune variabile); Insorgenza di poliomielite paralitica in seguito a vaccinazione con vaccino antipolio di Sabin (agammaglobulinemia X-recessiva); Nanismo armonico e infezioni ricorrenti nel maschietto (ipogammaglobulinemia congenita X-recessiva con deficit di ormone della crescita).

Bassi livelli di Ig sieriche Accertamenti immunologici: - Emocromo - Immunoglobuline sieriche - Sottopopol. linfocitarie - Risposta anticorpale specifica Agamma/ipogamma con T+ e B- (<2%) Agamma/ipogamma con T+ e B+ Ipogammaglobulinemia Agamma X-recessiva Agamma Autos. recessiva Risposta agli stimoli antigenici Difettiva Normale Immunodeficienza Comune Variabile Immunodefic. con Iper IgM Ipogammaglobulinemia transitoria dell’infanzia Deficit di IgA

Ipotesi diagnostiche suggerite dai livelli di immunoglobuline sieriche IgG IgA IgM IgE Diagnosi suggerita Esami utili per la diagnosi differenziale ↓↓ XLA, CVID, SCID, Ipogammaglobulinemia transitoria Linfociti T – B, SIgA, risposta anticorpale, isoemoagglutinine N/↑ HIGM Linfociti B con IgM-IgD di membrana CVID Linfociti B con Ig di membrana di tutti gli isotipi N ↓N↑ Deficit IgA Atassia-teleangectasia SIgA, sottoclassi IgG N ↓ N ↓ Deficit sottoclassi IgG Deficit di 1 o più sottoclassi Deficit anticorpale in normogammaglobulinemia Sottoclassi normali ↑ ↑ Sindr. con iper-IgE Sindr. Wiskott-Aldrich Piastrinopenia

dei principali difetti anticorpali Profilo immunologico dei principali difetti anticorpali Malattia Gammaglobuline Anticorpi sierici Linfociti-B Agammaglobulinemia X-recessiva (malattia di Bruton) ↓↓tutti gli isotipi ↓↓ Immunodeficienza comune variabile (CVID) ↓tutti gli isotipi ↓ Normali Ipogammaglobulinemia congenita X-recessiva con deficit di ormone della crescita ↓/↓↓ Deficit selettivo di IgA ↓/↓↓ IgA ↓/Normali Deficit di sottoclassi IgG ↓ uno o più isotipi IgG Deficit anticorpale in normogammaglobulinemia ↓anticorpi specifici Ipogammagiobulinemia transitoria del lattante ↓IgG Immunodeficienza con iper-lgM (HIGM) ↓↓ tutti gli isotipi; IgM normali o ↑ ↓↓; solo Ab IgM a bassa affinità Solo con IgM di membrana SCID ↓, normali o ↑ Atassia- teleangectasia ↓ IgA, IgG2 e IgG4 Sindrome di Wiskott-Aldrich ↓ IgM, ↑ IgE

Immunoglobuline sieriche Valori normali delle Ig sieriche; media (+/- 2 DS) Età IgG (mg/dl) IgA (mg/dl) IgM (mg/dl) Cordone ombelicale 111 2 (862 -1434) Non dosabili 9 (5-14) 1-3 mesi 468 (231-497) 24 (8-74) 74 (26-210) 4-6 mesi 434 (222-846) 20 (6-60) 62 (28-39) 7 -1 2 mesi 569 (351-919) 29 (10-85) 89 (38-204) 13-24 mesi 801 (264-1509) 54 (17-178) 128 (48-337) 2-3 anni 889 (462-1710) 68 (27-173) 126 (62-257) 4-5 anni 1117 (528-1959) 98 (37 -257) 119 (49-292) 6-8 anni 1164 (633-1016) 113 (41-315) 121 (56-261) 9-11 anni 1164 (707-1919) 127 (60-270) 129 (61-276) 12-16 anni 1105 (640-1909) 136 (61-301) 132 (59-297)

AGAMMAGLOBULINEMIA X-RECESSIVA (XLA)  Immunodeficienza primitiva di tipo umorale.  Incidenza di 1:100.000 nati vivi.  Difetto genetico: mutazioni del gene BTK.  Colpisce i maschi ed è caratterizzata da:  bassi/assenti livelli di immunoglobuline sieriche  assenza di linfociti B circolanti e  immunità cellulo mediata nella norma.

Dosaggio Immunoglobuline sieriche Livello di immunoglobuline sieriche inferiori al valore medio –2DS per l’età

Bassi livelli di Ig sieriche Accertamenti immunologici: - Emocromo - Immunoglobuline sieriche - Sottopopol. linfocitarie - Risposta anticorpale specifica Agamma/ipogamma con T+ e B- (<2%) Agamma/ipogamma con T+ e B+ Ipogammaglobulinemia Agamma X-recessiva Agamma Autos. recessiva Risposta agli stimoli antigenici Difettiva Normale Immunodeficienza Comune Variabile Immunodefic. con Iper IgM Ipogammaglobulinemia transitoria dell’infanzia Deficit di IgA

AGAMMAGLOBULINEMIA X-RECESSIVA (XLA) APPROFONDIMENTO DIAGNOSTICO: Esame emocromocitometrico Immunoglobuline sieriche Sottopopolazioni linfocitarie

Valori normali delle Immunoglobuline in rapporto all’età Età IgG (mg/dl) IgA (mg/dl) IgM (mg/dl) Cordone ombelicale 1112 (862-1434) Non dosabili 9 (5-14) 1 - 3 mesi 468 (231-495) 24 (8-74) 74 (26-210) 4 - 6 mesi 434 (222-846) 20 (6-60) 62 (28-39) 7 - 12 mesi 569 (351-919) 29 (10-85) 89 (38-204) 13 - 24 mesi 801 (264-1509) 54 (17-178) 128 (48-337) 2 - 3 anni 889 (462-1710) 68 (27-173) 126 (62-257) 4 - 5 anni 1117 (528-1959) 98 (37-257) 119 (49-292) 6 - 8 anni 1164 (633-1016) 113 (41-315) 121 (56-261) 9 - 11 anni 1164 (707-1919) 127 (60-270) 129 (61-276) 12 - 16 anni 1105 (604-1909) 136 (61-301) 132 (59-297)

SOTTOPOPOLAZIONI LINFOCITARIE Valori normali nelle diverse età I valori sono espressi come media di cellule/ul (%) ed intervalli di confidenza da 5 a 95

Valori normali delle Sottopopolazioni linfocitarie Neonato (%) Oltre l’età neonatale (%) CD3 58 +/- 7 75 +/- 7 CD4 44 +/- 11 45 +/- 10 CD8 21 +/- 9 25 + /- 9 CD19/CD20 15 +/- 5 10 +/- 5 CD16 10 +/- 3 15 +/- 7 Valori di linfociti B circolanti (CD19 o CD20) inferiori al 2%

Patologie principali alla diagnosi Protocollo AIEOP XLA: Patologie principali alla diagnosi %

Patologie principali alla diagnosi Protocollo AIEOP XLA: Patologie principali alla diagnosi %

IMMUNODEFICIENZA COMUNE VARIABILE (CVID) Incidenza 1:10.000 -Difetto sconosciuto che coinvolge sia i linfociti B che i T con ipogammaglobulinemia -Esordio precoce o tardivo e quadro clinico caratterizzato da: Infezioni ricorrenti polmonari e GI (H.Pilory) Malattie autoimmuni (50% dei pazienti) Aumentata incidenza di neoplasie (linfomi e carcinomi gastrici) Complicanza a lungo termine più frequente: broncopneumopatia cronica

IMMUNODEFICIENZA COMUNE VARIABILE (CVID) Follicolo linfatico normale Numero normale di linfociti B circolanti Ipogammaglobulinemia

Bassi livelli di Ig sieriche Accertamenti immunologici: - Emocromo - Immunoglobuline sieriche - Sottopopol. linfocitarie - Risposta anticorpale specifica Agamma/ipogamma con T+ e B- (<2%) Agamma/ipogamma con T+ e B+ Ipogammaglobulinemia Agamma X-recessiva Agamma Autos. recessiva Risposta agli stimoli antigenici Difettiva Normale Immunodeficienza Comune Variabile Immunodefic. con Iper IgM Ipogammaglobulinemia transitoria dell’infanzia Deficit di IgA

DEFICIT DI IgA: Definizione Condizione caratterizzata da bassi livelli sierici di IgA con livelli sierici di IgG e IgM normali e senza alterazioni dell’immunità cellulo-mediata. Frequenza: 1/200 – 1/1000 Deficit assoluto: la presenza di livelli di IgA < 5 mg/dl; assenza di Ig secretorie; Deficit parziale: la presenza di livelli di IgA > 5 mg/dl, ma inferiori ai livelli normali per l’età, Ig secretorie presenti.

DEFICIT ASSOLUTO DI IgA: Clinica Molti soggetti sono asintomatici! Associazioni cliniche: Infezioni Allergopatie Enteropatie Malattie autoimmuni Celiachia (5% dei celiaci) Tumori

DEFICIT ASSOLUTO DI IgA: Prognosi Per i bambini con infezioni respiratorie recidivanti e severe: - Antibioticoprofilassi - Fisiokinesiterapia respiratoria Per i bambini con patologie associate: -la normale terapia specifica La prognosi è nel complesso molto buona. Deficit parziali 50% di risoluzione entro i 14 anni. Predisposizione a sviluppare Immunodeficienza Comune Variabile.

Le Infezioni Respiratorie Ricorrenti Diego Peroni I fattori favorenti Immunodeficit ? Ipo/agammaglobulinemia ID dei fagociti o combinato grave Diego Peroni U.O.S. Allergologia Pediatrica Azienda Ospedaliera Universitaria Integrata Verona diego.peroni@univr.it 42

(Aspergillus species, Candida species, etc.) Infezioni da funghi (Aspergillus species, Candida species, etc.)

(Staphilococcus aureus, Serratia marcescens) Infezioni da batteri (Staphilococcus aureus, Serratia marcescens)

DIFETTI DEI FAGOCITI Immunodeficienza Frequenza Ereditarietà S. Di Schwachman rara AR S.Di Kostman Neutropenia ciclica AD Neutropenia benigna frequente LAD 1,2 Malattia granulomatosa cronica 1:100000 1:250000 XR Chediak Higashi Deficit complesso IL-12/INFγ Molto rara Deficit mieloperossidasi 1:2000-4000

MALATTIA GRANULOMATOSA CRONICA (CGD) Frequenza: circa 1/200.000 nati vivi; Genetica: - X-recessiva (60% dei casi) - autosomica recessiva Esordio nei primi mesi di vita; Infezioni con evoluzione granulomatosa delle lesioni: polmonite, linfoadenite, osteomielite, ascesso epatico, infezioni SNC e renali; Infezioni da batteri (Staphilococcus aureus, Serratia marcescens, Pseudomonas) e da funghi (Aspergillus species, Candida species); Terapia: profilassi infezioni, TMO.

MALATTIA GRANULOMATOSA CRONICA (CGD) Test di ossidazione della DHR 123 Controllo Paziente

Immunodeficienze combinate gravi Infezioni virali persistenti e/o severe (interstiziopatie) Infezioni da miceti (candida, aspergillo) Infezione da Pneumocistis Disseminazione del BCG

IMMUNODEFICIENZE COMBINATE GRAVI Alterazioni di numero e/o funzione a carico sia dei T che dei B linfociti; Incidenza 1:50000 nati vivi; Abnorme suscettibilità alle infezioni, decorso grave e resistente alle terapie sin dai primi giorni di vita; Infezioni politopiche e sostenute da germi diversi: batteri, virus, funghi, protozoi, germi opportunisti; Familiarità ( bambini morti in tenera età); Terapia : TMO , Terapia genica.

CLASSIFICAZIONE E FISIOPATOLOGIA DELLE IMMUNODEFICIENZE COMBINATE

IMMUNODEFICIENZE COMBINATE GRAVI Accertamenti utili per la diagnosi di immunodeficenza combinata: Esami di primo livello Emocromo con formula leucocitaria (conta linfocitaria <1500mm3) Sottopopolazioni leucocitarie (CD3, CD4, CD8, CD19 o CD20, CD16, DR sui monociti) Immunoglobuline sieriche Esami di secondo livello (→deficit attivazione) Risposta proliferativa in vitro a mitogeni (PHA, anti-CD3) Risposta proliferativa in vitro ad antigeni (tossoide tetanico) Test di ipersensibilità ritardata in vivo (Multitest) Isoemoagglutinine Dosaggio dell'attività anticorpale (contro tossoide tetanico, epatite B) Esami di terzo livello: Analisi molecolari (ricerca di mutazioni)

SINDROME DA IPER IgM Trasmissione X-recessiva; Clinica: - broncopolmoniti e otiti da batteri capsulati ed opportunisti (P.carinii) - diarrea intrattabile (Cryptosporidium) - Neutropenia ciclica o cronica - Neoplasie in età adolescenziale Terapia: IVIG, G-CSF; Prognosi: morte prima dell’adolescenza.

Assenti / bassi livelli di Ig sieriche LINFOPENIA Esordio precoce Infezioni da germi opportunisti Agamma/ipogamma con T+ e B- (<2%) Agamma/ipogamma con T+ e B+ Ipogammaglobulinemia Agamma X-recessiva Agamma Autos. recessiva Immunodeficienze combinate Risposta agli stimoli antigenici T- B- T- B+ Difettiva Normale Immunodeficienza Comune Variabile Immunodefic. con Iper IgM Ipogammaglobulinemia transitoria dell’infanzia Deficit di IgA

IMMUNODEFICIENZE ASSOCIATE A SINDROMI Immunodeficienza Frequenza Ereditarietà Atassia-teleangectasia 1:100000 AR S.Di George 1:20000 S.di WiskottAldrich (WAS) 4:1000000 XR Sindrome da Iper IgE rara Candidiasi mucocutanea

ELEMENTI CLINICI CARATTERISTICI Forma Infezioni batteriche politopiche dopo i 6 mesi di vita Deficit anticorpali Infezioni severe batteriche, virali, fungine, e da opportunisti sin dai primi mesi di vita, diarrea cronica, arresto di crescita, rash cutaneo, alopecia Immunodeficienze combinate Infezioni cutanee, polmonari e linfonodali da batteri o funghi (nel deficit proteine di adesione: ascessi cutanei freddi) Deficit dei fagociti Meningiti batteriche (deficit fattori tardivi) Malattie autoimmuni (deficit fattori precoci) Deficit del complemento Piastrinopenia, eczema, infezioni ricorrenti, autoimmunità Sindrome di Wiskott-Aldrich Infezioni stafilococciche, lineamenti grossolani, ritardo caduta denti decidui Sindrome da iper-IgE