LUPUS ERITEMATOSO SISTEMICO, SINDROME DA ANTIFOSFOLIPIDI, SCLEROSI MULTIPLA: analogie e diversificazioni III Convegno SCAN 31 Maggio 2005 Ada Francia

(Storia dei Markers autoimmunitari) S.da antifosfolipidi (aPL) PERCORSO Da dove veniamo… (Storia dei Markers autoimmunitari) Sclerosi Multipla Neuro-Lupus (NP-SLE) S.da antifosfolipidi (aPL) CLINICA a CONFRONTO

Definizioni a confronto La Sclerosi Multipla e’ una malattia cronica, autoimmunitaria, del Sistema Nervoso Centrale, caratterizzata dall’attacco del sistema immunitario contro la mielina assonale ad etiologia sconosciuta. Il Lupus Eritematoso Sistemico e’ una malattia cronica, autoimmunitaria, sistemica caratterizzata dall’attacco del sistema immunitario contro il tessuto connettivo ad etiologia sconosciuta. La Sindrome da antifosfolipidi è una malattia cronica, autoimmunitaria, ad etiologia sconosciuta caratterizzata da episodi di trombosi, aborti ricorrenti, piastrinopenia e accidenti cerebrovascolari.

La stessa famiglia… Autoimmunitaria: Malattie caratterizzate dall’attacco del “self” da parte del sistema immunitario (mielina: Sclerosi Multipla, tessuto connetivo: LES, placca neuromuscolare: Miastenia, pancreas: diabete mellito di tipo 1, endotelio: S. da antifosfolipidi) Cronica: andamento cronico caratterizzato normalmente da riacutizzazioni seguite da remissioni Etiologia sconosciuta: - molecular mimicring? - fattori genetici? - fattori ambientali?

Storia dei markers

Anti-DNA & LES Anticorpi anti-DNA: Anticorpi diretti contro il DNA nativo (doppia elica o “double strended”o ds-DNA). Differenti antigeni bersaglio possono essere responsabili della positività del test la maggior parte dei quali identificati negli ultimi 10 anni. Reumatismo. 1968 Mar-Apr;20(2):104-7. [Study of anti-DNA antibodies in SLE and in other connective tissue diseases by the use of native DNA. I. Technic]Damasio E, Rossi F. Clin Immunol Immunopathol. 1973 Apr;1(3):293-303. Anti DNA antibody production by lymphoid cells of NZB-W mice and human systemic lupus erythematosus (SLE).Bell DA, Clark C, Blomgren SE, Vaughan JH. J Rheumatol. 1975 Jun;2(2):172-7. The heterogeneity of anti-DNA antibodies in systemic lupus erythematosus and other diseases.Alarcon-Segovia D, Fishbein E, Estrada-Parra S.

Anti-DNA nel liquor & LES J Rheumatol. 1975 Jun;2(2):184-93. Clinical studies on the significance of DNA:anti-DNA complexes in the systemic circulation and cerebrospinal fluid (CSF) of patients with systemic lupus erythematosus.Carr RI, Harbeck RJ, Hoffman AA, Pirofsky B, Bardana EJ. Arthritis Rheum. 1977 Apr;20(3):869-78. Central nervous system involvement in SLE. Diagnostic profile and clinical features.Small P, Mass MF, Kohler PF, Harbeck RJ. Lupus. 1994 Apr;3(2):117-21. Evidence for intrathecal synthesis of autoantibodies in systemic lupus erythematosus with neurological involvement. Mevorach D, Raz E, Steiner I.Department of Internal Medicine, Hadassah University Hospital, Mount Scopus,Jerusalem, Israel.

ANA & LES Anticorpi anti-Nucleo (ANA): sono immunoglobuline IgG-A-M dirette contro costituenti del nucleo allo stato nativo o denaturato. Arch Dermatol. 1975 Oct;111(10):1298-300. Diagnosis of systemic lupus erythematosus. Importance of antinuclear antibody titers and peripheral staining patterns. Nisengard RJ, Jablonska S, Chorzelski TP, Blaszcyk M, Jarret Semin Arthritis Rheum. 1976 Nov;6(2):83-124. Antinuclear antibodies (ANA): immunologic and clinical significance. Fernandez-Madrid F, Mattioli M. Pinnas JL, Fenster PE. Ariz Med. 1977 Apr;31(4):264-6. ANA, DNA, and SLE.

LAC & LES Lupus Anticoagulant (LAC): Fattore inibitore della coagulazione, fosfolipide dipendente raramente associato a sanguinamento, che non interferisce con i fattori della coagulazione. Arthritis Rheum. 1976 Nov-Dec;19(6):1244-8. The lupus anticoagulant.Boxer M, Ellman L, Carvalho A. Blood. 1983 Jul;62(1):218-25. Inhibition of platelet prothrombinase activity by a lupus anticoagulant.Dahlback B, Nilsson IM, Frohm B. Clin Exp Rheumatol. 1984 Jan-Mar;2(1):75-9. Renal vein thrombosis in systemic lupus erythematosus: association with the "lupus anticoagulant".Asherson RA, Lanham JG, Hull RG, Boey ML, Gharavi AE, Hughes GR.

Anti-fosfolipidi & LES Anticorpi diretti contro particolari molecole lipidiche fosforilate presenti sulle membrane delle cellule del sangue, soprattutto le piastrine, e sulla superficie delle cellule endoteliali (superficie interna dei vasi sanguigni) o del co-fattore che ad essi si lega (beta 2 glicoproteina I - ß2GPI). Clin Exp Immunol. 1984 Apr;56(1):193-9. Anti-phospholipid antibodies and biological false positive serological test for syphilis in patients with systemic lupus erythematosus.Koike T, Sueishi M, Funaki H, Tomioka H, Yoshida S. Clin Exp Immunol. 1985 Feb;59(2):449-56. Anti-phospholipid antibodies in syphilis and a thrombotic subset of SLE:distinct profiles of epitope specificity.Colaco CB, Male DK. Clin Exp Rheumatol. 1985 Oct-Dec;3(4):321-6. Anti-phospholipid and anti-mitochondrial type M5 antibodies in systemic lupus erythematosus.Tincani A, Meroni PL, Brucato A, Zanussi C, Allegri F, Mantelli P, Cattaneo R,Balestrieri G.

Immunoglobuline (Ig) J Neurol. 1979 Oct;221(4):245-55. Intrathecal IgG synthesis in multiple sclerosis and other neurological diseases: a comparative evaluation by IgG-index and isoelectric focusing. Poloni M, Rocchelli B, Scelsi R, Pinelli P.

Sclerosi Multipla

Attacco alla MIELINA nella Sclerosi Multipla Attacco dei linfociti T attivati contro: Proteina basica della mielina (MBP) Proteina basica oligodendrocidica associata alla mielina (MOBP) Proteina proteolipidica (PLP) Glicoproteina associata alla mielina (MAG) Proteina S100 etc…

Una sola patogenesi??? Meccanismo di attivazione macrofagica e della microglia → LINFOCITI T Meccanismo di morte cellulare mediato da citochine citotossiche (zonale) Meccanismo citotossico mediato da ossidi e nitrossidi (zonale) Anticorpi specifici anti-mielina attivatori del complesso di attacco del complemento Metalloproteinasi (MMPs)

La neuropatologia insegna… TIPO I: Demielinizzazione attiva dovuta ad un’infiammazione Linfocita T e macrofago mediata. TIPO II: Stesse caratteristiche della I associate a deposizione di Ig (IgG) e di complemento (C9neo) Localizzate intorno alle vene e venule con bordo demarcato Lucchinetti et al. ; Ann Neurol 2000

Localizzazione sparsa nella sostanza bianca non perivasale TIPO III: Demielinizzazione infiammatoria con infiltrato di linfociti T, macrofagi e microglia attivata. Il bordo della lesione risulta scarsamente definito e alla periferia si alternano strie di demielinizzazione (perdita di MAG) con strie meglio mielinizzate TIPO IV: Infiltrato: linfociti T e macrofagi. Bordo netto e sottile derivante da strato di oligodendrociti in apoptosi. Localizzazione sparsa nella sostanza bianca non perivasale Lucchinetti et al. ; Ann Neurol 2000

Anticorpi nella Sclerosi Multipla Targets Siero Liquor AN-2 + ++ CNP CSL ND HSP 60 MAG +/- MBP MOG PLP TAL-H OSP ANA & anti ds-DNA ++ + aPL Archelos et al. Annals of Neurology 2000

Metalloproteinasi (MMPs) Endopeptidasi potenzialmente prodotte da tutte le linee cellulari del SNC in risposta a stimolo da parte di citochine infiammatorie. FUNZIONI: Controllo del flusso d’entrata delle cellule mononucleari nel SNC Ruolo coprimario nella distruzione della mielina Distruzione della BEE

MMPs nella Sclerosi Multipla Gary A Rosenberg; Lancet, Aprile 2005

Neuro-Lupus

AUTOANTICORPI nel Lupus Antinuclear Antibody (ANA) : Anti DNA (80-90%) Anti-NMDA Anti-Sm (20-30%) Anti-Ribosomal-P (5-10%) Anti-Ro (SSA) (30%) Anti-La (SSB) (15%) Anti-Ku (5-10%) Anti-PCNA (3-4%) Anti-cellule endoteliali (AECAs) Anti-microtubuli (MAP2) No single test can determine whether a person has lupus, but several laboratory tests may help the doctor to make a diagnosis. The most useful tests identify certain autoantibodies often present in the blood of people with lupus. Initial screening usually includes the antinuclear antibody test (ANA). This test is positive in 95-98% of people with lupus. However, just because a person has been told they have a positive antinuclear antibody test (ANA), does not mean they have lupus. The ANA is NOT a lupus test. It is only a test that points the doctor in several different directions. People with other rheumatic diseases and healthy relatives of people with autoimmune diseases can also have a positive ANA. It can also become positive with many other things like aging, pregnancy, viral infections and also as the result of taking certain medications. About 10 million Americans have a positive ANA and only about 1 million of them have SLE. If three or more clinical features, such as skin, joint, kidney, pleural, pericardial, hematological, or central nervous system findings are present, a positive test can confirm the disease. Anti-DNA- Are present in about 60-80% of patients with active SLE. The test is highly specific for SLE and not found in patients with other rheumatic diseases. It is also associated with a greater risk of lupus nephritis. Anti-Sm- Are present in about 30% of lupus patients. This test is highly specific for patients with SLE and rarely found with other rheumatic diseases. It is often used to confirm a lupus diagnosis. Anti-RNP is seen in SLE and mixed connective tissue disease. Anti-Ro(SSA) and Anti-La(SSB)- Anti-Ro is found in about 30% of SLE patients. It is also highly associated with photosensitivity. Anti-La is found in about 15% of lupus patients. Both of these are almost always found in babies who are born with neonatal lupus. They are also present in people with subacute cutaneous lupus, and Sjögren’s Syndrome.

LES Neuropsichiatrico (NP-SLE) Fino all’ 80% dei pazienti affetti da LES presentano un sintomo neurologico durante il decorso della malattia. L’incidenza del NP-SLE varia dal 30 al 70% di tutti i pazienti. L’exitus dovuto al coinvolgimento del Sistema Nervoso va dal 7 al 13%

Criteri per la diagnosi del NP-SLE Alterazioni funzionali o anatomiche del SNC, dovute al LES e non presenti come fattori secondari all’uso di farmaci, infezioni, iper/ipo funzioni di organi. Presenza, nel siero o nel liquor, di autoanticorpi e/o di altri fattori normalmente legati al LES. Sintomi psichiatrici e/o neurologici dovuti a (1) e/o (2) Jennekens et al. Rheumatology 2002

NP-SLE The four most common manifestation of NP-SLE using the ACR nomenclature Ainiala Brey Sanna Sibbitt Hanly Cognitive disfunction 80% 69% 55% Headache 54% 57% 24% 72% 28% Mood disorder 40% 14% Cerebrovascular disease 15% 18% 5% Seizures 8% 51% 6% Polyneuropathy Anxiety Psycosis Hanly JC Lupus (2004) 13, 861–864

NP-SLE Table Prevalence of NP-SLE using the ACR nomenclature Ainiala (2001) Brey (2002) Sanna (2003) Sibbit (2002) Hanly (2004) Tampere San Antonio London, UK Albuquerque Halifax Findand USA Cagliari, Italy Canada Number of patients 46 128 323 75 111 Disease duration (± SD years) 14 + 8 8 11 + 8 7 + 8 10 + 1 Total with NP-SLE 91% 80% 57% 95% 37% Hanly JC Lupus (2004) 13, 861–864

Manifestazioni cliniche Anticorpi e NP-SLE Specificita’ Antigene target Manifestazioni cliniche Anti-neurofilamento Proteine tripletta NF SNC Anti-GFAP GFAP Neuropsichiatrici Anti-neurone “Proteine neuronali “ Anti MAP-2 MAP-2 SNC-P Anti-NMDA NMDA- NR2 Declino cognitivo Anti-fosfolipidi β2GPI etc… Deficit neurologici focali e det. cognitivo Anti-linfociti crossreattivi Proteine linfocitiche di superficie Encefalopatie, crisi comiziali, deficit visuospaziali Anti-P-ribosomiale P0, P1, P2 Psicosi e depressione maggiore (?) Anti-GM1 Ganglioside GM1 Neuropatia periferica

Anticorpi anti-DNA e danno del SNC Le riacutizzazioni cliniche del LES coincidono con l’aumento degli anticorpi anti-DNA nel siero. (Viard JP et al. Autoimmunity1992) Questa sequenza consenso e’presente nel dominio extracellulare del recettore NMDA umano e del topo. (NR2a and NR2b residues 283-287) L’ anticorpo R4A e’ un anticorpo monoclonale anti-DNA capace di indurre il LES. R4A si lega alla sequenza consenso Asp\GluTrpAsp\GluTyrSer\Gly

RECETTORE NR2 Lega il neurotrasmettitore glutammato Il recettore NR gioca un ruolo nell’apprendimento e nella memoria nel topo e nell’uomo (Sakimura et al. Nature 1995; Omdaal R. et al. Eur J Neurol 2005) Una sovra-stimolazione del recettore NR2a induce la morte cellulare attraverso un aumento dell’entrata di ioni Ca++ nel neurone

Il liquor di topi affetti da LES determina la morte neuronale LUPUS CSF NON LUPUS CSF DeGiorgio L A et al. Nature 2001

MMPs e NP-SLE Trysberg E et al. Arthritis Res Ther 2004,

S. da antifosfolipidi

S. da antifosfolipidi ed anticorpi Anti-cardiolipina (aCL) Anti fosfatidil serina (aPS) Anti beta 2 glicoproteina I (β2GPI)

Sindrome da antifosfolipidi Classe Descrizione S. da aPL acuta disseminata Sindrome acuta con coagulazione intravascolare e deficit multiorgano S. Da aPL cronica Progressiva (gen.) Episodi multipli tromboembolici che coinvolgono più sistemi con danno d’organo cumulativo Progressiva (local.) Uno o più episodi confinati ad un organo o sistema fino alla completa perdita di funzione Non progressiva Episodi multipli tromboembolici con lieve o nullo danno residuo aPL ritrovati occasionalmente Nessuna manifestazione clinica

CLINICA A CONFRONTO NP-LES SM S.da aPL Deficit focale del SNC Deficit cognitivi Cefalea Crisi epilettiche Mielopatie Neuropatie Dist. Umore/psicosi Danno d’organo Esclusivo coinvolgimento neurologico Accidenti cerebrovascolari Danno d’organo S.da aPL

M.C. Escher “Day and Night” 1938

AUTOIMMUNITA’ : Territori di confine

Lavoro d’equipe Finamore Licia Grillo Cecilia Marroni Monica Morreale Manuela Pontecorvo Simona