Autoimunitní polyendokrinopatie Kandidóza Ektodermální dystrofie: Vhled do korelace genotyp-fenotyp

Abstrakt

Autoimunitní polyendokrinopatie kandidózy ektodermální dystrofie (APECED) je vzácné autozomálně recesivní onemocnění, způsobené mutací jediného genu s názvem autoimunitní regulační gen (AIRE), které vede k selhání tolerance T buněk v thymu. Chronická mukokutánní kandidóza, chronická hypoparatyreóza a Addisonova choroba jsou charakteristickými znaky tohoto syndromu. APECED se vyznačuje také několika autoimunitními endokrinními a neendokrinními projevy a fenotyp je často komplexní. Navíc, i když je APECED monogenní onemocnění, jeho klinickému obrazu obecně dominuje velká heterogenita jak v závažnosti, tak v počtu komponent, a to i mezi sourozenci se stejným genotypem AIRE. Variabilita jejího klinického projevu znamená, že diagnostika může být náročná a mezi objevením se příznaků a stanovením diagnózy často dochází ke značné prodlevě. Vzhledem k tomu, že rychlá diagnóza je zásadní pro prevenci závažných komplikací, měli by si kliničtí lékaři všímat všech symptomů a podezřelých příznaků. Cílem tohoto článku je podat přehled o klinickém obrazu a diagnostických kritériích APECED a zaměřit se na současné poznatky o korelaci mezi genotypem a fenotypem.

1. Úvod

Autoimunitní polyendokrinopatie kandidová ektodermální dystrofie (APECED) je vzácné autozomálně recesivní onemocnění (OMIM 240300) s komplexním klinickým fenotypem objevovaným po desetiletí. APECED je první mnohočetné autoimunitní onemocnění, u něhož bylo prokázáno, že je způsobeno mutacemi jediného genu s názvem autoimunitní regulační gen (AIRE), který je mapován na 21q22.3 a kóduje protein 55 kDa, který působí jako transkripční regulátor exprimovaný v orgánech souvisejících s imunitou . Imunologicky je porucha charakterizována lymfocytární infiltrací cílových orgánů a výskytem sérových autoprotilátek proti několika definovaným tkáňově omezeným antigenům, což předpovídá nebo koreluje s funkčním selháním . Variabilita jeho klinických projevů znamená, že diagnostika může být často náročná. Vzhledem k tomu, že rychlá diagnóza je zásadní pro prevenci závažných komplikací, měli by si být kliničtí lékaři vědomi všech příznaků a známek podezření. Cílem tohoto článku je podat přehled o klinickém obrazu a diagnostických kritériích APECED. Dále bude věnována pozornost současným poznatkům o korelaci genotypu a fenotypu.

2. Klinická prezentace

APECED se obvykle projevuje v dětství, ale nové složky onemocnění se mohou objevit i v páté dekádě života. Klinický obraz se obecně vyznačuje velkou heterogenitou a fenotyp se u postižených jedinců značně liší v závažnosti a počtu komponent. Tato variabilita odráží velmi proměnlivý vzorec destruktivních autoimunitních reakcí vůči různým endokrinním i neendokrinním orgánům . Chronická mukokutánní kandidóza (CMC), chronická hypoparatyreóza (CH) a Addisonova choroba (AD) představují klinický znak syndromu a klinická diagnóza APECED vyžaduje přítomnost alespoň dvou z těchto tří hlavních složek. CMC byla zaznamenána jako první příznak, který se objevil u většiny, ale ne u všech sérií hlášených pacientů. Ve skutečnosti měli v sérii 23 íránských židovských pacientů pouze čtyři relativně mírnou orální, přechodnou, kandidózu . Často po ní následuje CH, a to před dosažením věku 10 let, a později adrenální insuficience . Kromě klasické triády (CMC, CH, AD) zahrnuje fenotyp APECED několik endokrinních a neendokrinních autoimunitních projevů, které mohou v několika případech také předcházet klasické triádě. Ve skutečnosti mělo 10 z 91 finských pacientů jednu až tři další složky 0,1-14 let před výskytem některého z hlavních prvků triády . V rámci subjektů s CMC mělo 21 pacientů jednu až šest dalších složek 0,2-25 let před výskytem CH nebo AD. CMC je projevem základního imunodeficitu, čímž se v patogenezi liší od mnohočetných autoimunitních projevů APECED. Přednostně postihuje ústní sliznici a způsobuje mírnou formu intermitentní angulární keilitidy. Závažnější případy zahrnují zánět většiny ústní sliznice, hyperplastickou CMC a atrofickou formu s tenkou sliznicí a leukoplakickými oblastmi. Může se také vyskytnout jícnová a střevní kandidóza, která je charakterizována bolestmi břicha, plynatostí a průjmem. U pacientů s dlouhodobou orální a/nebo ezofageální kandidózou je zvýšené riziko vzniku spinocelulárního karcinomu jícnu . Ve finské sérii se u 10,5 % pacientů starších 25 let vyvinul dlaždicobuněčný karcinom dutiny ústní nebo jícnu . To naznačuje, že karcinom není u těchto pacientů vzácný, a proto by měla být kandidóza agresivně léčena lokálními antimykotiky spolu s dobrou ústní hygienou . Rozhodující mechanismy zvýšené náchylnosti k CMC u pacientů s APECED nejsou dosud dostatečně známy, i když se zdá, že v patogenezi se uplatňují autoprotilátky proti cytokinům. V poslední době se v patogenezi CMC předpokládá role specifických neutralizujících autoprotilátek proti cytokinům IL-22 a IL-17F souvisejícím s Th17 a současný úbytek buněk Th17 a Th22 . Na druhou stranu je třeba zmínit, že byla vyslovena hypotéza, že chronická kandidová infekce může vyvolat autoimunitní onemocnění vyvoláním chronického zánětu s přetrváváním vysokých hladin cytokinů.

CH je obvykle první endokrinní složkou. Příznaky hypokalcemie mohou být neurčité se svalovými křečemi, mírnou parézou a neobratností po dlouhou dobu, než je stanovena diagnóza, a někdy může hypokalcemie precipitovat během horečnatého onemocnění prezentujícího se záchvaty typu grand-mal. Kandidátní autoantigeny dříve spojované s rozvojem hypoparatyreózy u pacientů s APECED, jako relevantní autoantigen nebyl potvrzen receptor pro snímání vápníku (Ca-S-R) . Nedávno byl jako cíl autoimunitního útoku v buňkách příštítných tělísek v souvislosti s APECED identifikován NALP5 (NATCH leucine-rich repeat protein 5), ale autoprotilátky proti tomuto antigenu jsou u izolované hypoparatyreózy výjimečně vzácné .

AD se objevuje nejčastěji mezi 5. a 15. rokem života. Nedostatečnost nadledvin může být dlouhodobě asymptomatická, stejně jako pacienti mohou udávat únavu, úbytek hmotnosti a zvýšenou pigmentaci sliznic a kůže. Pokud není rozpoznána, může adrenální krize představovat fatální příhodu. Charakteristickým znakem onemocnění je zvýšená hladina ACTH a/nebo reninu v plazmě spolu s nízkou hladinou kortizolu. Je však třeba zdůraznit, že samotné zvýšení hladiny reninu může být první biochemickou abnormalitou AD, protože destrukce zona fascicualta a zona glomerulosa nadledvin často neprobíhá současně, přičemž tato vrstva je prvním cílem autoimunitního útoku . U většiny pacientů s APECED se mohou autoprotilátky proti 21-hydroxiláze projevit i několik let před klinickým začátkem onemocnění . Zjištění těchto protilátek vyžaduje sledování funkce nadledvin, aby se předešlo adrenální krizi.

Spektrum endokrinopatií spojených s APECED kromě CH a AD zahrnuje hypergonadotropní hypogonadismus, který je obvykle přítomen pouze u postižených žen, diabetes 1. typu, autoimunitní onemocnění štítné žlázy a defekty hypofýzy . Výskyt těchto projevů je obvykle spojen se specifickou řadou orgánově specifických autoprotilátek, které se mohou objevit poměrně dlouho před zjevnou klinickou manifestací.

Běžná je také přítomnost ektodermálních abnormalit. Hlavními ektodermálními projevy u APECED jsou hypoplazie zubní skloviny, jamková dystrofie nehtů a alopecie. Může být přítomna také keratopatie, vitiligo, kalcifikace bubínků a vyrážka s horečkou . U mladých pacientů může být periodická makulopapulózní, morbilliformní nebo urtikariální vyrážka obvykle s horečkou součástí prvních projevů a u většiny se objeví před 5. rokem věku . Ačkoli se zdá, že patogeneze ektodermálních dystrofií je autoimunitní, dosud nebyly zaznamenány žádné specifické protilátky s ní spojené.

Očními projevy jsou keratopatie, suché oko, sublentikulární katarakta, iridocyklitida, odchlípení sítnice a atrofie optiku . Z nich keratopatie může být závažnou komplikací, která při absenci vhodné léčby může vést ke slepotě .

Dále může gastrointestinální autoimunita u APECED vést k autoimunitní gastritidě, autoimunitní hepatitidě a střevním poruchám s chronickým průjmem střídajícím se s obstipací . Autoimunitní hepatitida se může lišit od mírné a samovolně omezené až po těžké formy vyžadující léčbu imunosupresivy a je charakterizována přítomností zvláštních imunologických markerů, jako jsou autoprotilátky proti cytochromu P450IA2 (CYP IA2), CYP2A6 a aromatické L-aminokyselinové dekarboxyláze (AADC) . Malabsorpce a steatorea mohou být důsledkem exokrinního selhání pankreatu . Zajímavé je, že střevní endokrinní buňky jsou také cílem autoimunitního útoku, a s ohledem na to se předpokládá, že střevní dysfunkci lze rovněž považovat za endokrinopatii . Gastrointestinální symptomy byly spojeny s přítomností autoprotilátek proti tryptofanhydroxyláze (TPHAbs) . Může se také vyskytnout cholelitiáza .

S APECED byla rovněž hlášena asplenie, tubulointersticiální nefritida, obstrukční plicní nemoc, vaskulitida, Sjögrenův syndrom, kožní vaskulitida, hemolytická anémie, sklerodermie, metafyzární dysplazie a celiakie . Jako marker plicního onemocnění u pacientů s APECED byly navrženy autoprotilátky namířené proti regulačnímu proteinu draslíkových kanálů (KCNRG), který se nachází v epiteliálních buňkách terminálních bronchiolů . Autoimunitní povaha renální destrukce byla potvrzena vyšetřením bioptických vzorků a stanovením autoprotilátek proti proximálním tubulům . Získaná asplenie, která se vyskytuje až u 20 % pacientů s APECED , má za následek zhoršenou imunitní odpověď na zapouzdřené bakterie a je závažným rizikovým faktorem pro vznik septikemie . Podezření na asplenii lze vyslovit na základě přítomnosti Howell-Jollyho buněk v nátěrech periferní krve. Patogeneze asplenie zůstává neznámá.

Svalové onemocnění je další složkou APECED. Dosud bylo popsáno šest případů s velmi podobnými klinickými rysy progresivní končetinové myopatie v rámci APECED . Myopatie s postižením axiálního svalstva může také vést k postižení dýchacích cest a nakonec k život ohrožujícímu respiračnímu selhání .

Dosud byly v souvislosti s APECED popsány pouze dva případy encefalitidy, z nichž jeden vedl k závažnému a život ohrožujícímu stavu .

Délka života pacientů s APECED závisí na závažnosti onemocnění. Celková úmrtnost pacientů s APECED se značně liší na základě klinického spektra. Nejnebezpečnějšími autoimunitními projevy jsou fulminantní nekrotizující hepatitida, těžká malabsorpce a tubulointersticiální nefritida. Suboptimální hormonální substituce nebo neadekvátní léčba addisonské krize mohou rovněž zvýšit riziko úmrtí. U pacientů s dlouhotrvající orální kandidózou je navíc zvýšené riziko vzniku dlaždicobuněčného karcinomu jícnu .

Cílená léčba onemocnění není v současné době k dispozici a léčba spočívá především v hormonální substituci a péči o klinické příznaky. Imunosupresivní léčba se dosud používala pouze u potenciálně fatálních onemocnění, jako je hepatitida, nefritida nebo těžká malabsorpce. Nové příklady imunomodulační léčby Aire knockout myši zaměřené jak na T, tak na B buňky dávají naději, že by tyto strategie mohly být v budoucnu užitečné i pro tyto pacienty. Nedávno byla k léčbě plicního onemocnění u pacientů s APECED úspěšně použita monoklonální protilátka proti B buňkám, Rituximab, což vzbuzuje naději na její použití u všech pacientů s APECED .

3. Diagnostika

Diagnostika APECED je založena především na přítomnosti dvou ze tří nejčastějších klinických znaků: CMC, CH a AD. Přítomnost pouze jedné složky je pro diagnózu dostačující, pokud je postižen sourozenec. V časném klinickém obraze však může dominovat jedna z vedlejších složek nebo přítomnost pouze jedné hlavní složky a za těchto okolností může být APECED diagnostikována chybně. U dětí by proto přítomnost minoritní složky měla být podnětem k pečlivému vyšetření dalších příznaků. Kandidóza v dětství (a ještě více v dospívání nebo dospělosti) je často podceňována jako počáteční příznak komplexnějšího onemocnění. V nedávném průzkumu 24 pacientů postižených APECED Mazza et al. zdůraznili značnou prodlevu mezi výskytem prvních příznaků APECED a dobou diagnostiky onemocnění s průměrnou diagnostickou prodlevou přibližně 10 let.

Identifikace kauzálních genetických mutací v AIRE může potvrdit diagnózu a může být užitečná v případech s atypickým projevem. Přibližně u 95 % pacientů jsou zjištěny dvě mutace způsobující onemocnění AIRE . Autoprotilátky rovněž představují důležité diagnostické markery a mohou být v některých případech prediktivní pro konkrétní projev onemocnění, jak je podrobně uvedeno v tabulce 1 .

Nedávno byly neutralizující autoprotilátky pro interferony (INF) typu 1 (IFN-ω a IFN-α) vysoce korelovány s deficitem AIRE, bez ohledu na genotyp AIRE, rysy APECED a dobu trvání. Proto se jeví jako cenný diagnostický nástroj pro screening pacientů s neobvyklými klinickými projevy APECED namísto nákladnějšího a neopodstatněného sekvenování AIRE . Zejména protilátky Anti-IFN-ω se zřejmě objevují velmi brzy v životě a jejich přítomnost prakticky potvrzuje diagnózu . Proto byly tyto autoprotilátky nedávno zahrnuty do nových diagnostických kritérií pro diagnózu APECED, jak uvádí Husebye et al. a jak je uvedeno v tabulce 2 .

4. Genetické pozadí

Jak již bylo uvedeno, APECED je způsobena mutacemi v transkripčním regulátoru AIRE. AIRE je klíčovým faktorem centrální tolerance pro správný vývoj autotolerance podporující klonální deleci autoreaktivních thymocytů. V buňkách dřeňového epitelu thymu (mTEC) AIRE indukuje expresi širokého repertoáru periferních tkáňových antigenů (PTA), které jsou normálně exprimovány na periferii, což nakonec vede k deleci T-autoreaktivních buněk . Absence AIRE proto vede k poruše klonální delece autoreaktivních thymocytů, které napadají různé orgány. Navíc nyní existují přesvědčivé důkazy o expresi AIRE v periferních tkáních, i když jsou tyto hladiny výrazně nižší než v thymických stromálních buňkách. Linie extratymických buněk exprimujících AIRE byla popsána jako myeloidní i epitelová, zejména ve tkáních lymfatických uzlin, fetálních jater a apendixu.

Ačkoli je APECED vzácný, v některých populacích je relativně častější (1 : 9000 u íránských Židů , 1 : 25000 u Finů a 1 : 14 400 u Sardinců ). Poměrně častá je také v Norsku (1 : 90 000) a v dalších oblastech Itálie . Přestože nejčastější způsob dědičnosti je autozomálně recesivní, italská rodina s APECED nesla missense (G228W) mutaci v exonu 6 v heterozygotnosti, což svědčí o dominantním způsobu dědičnosti . U pacientů s APECED bylo dosud zdokumentováno více než 70 různých mutací genu AIRE (obrázek 1). Bylo zjištěno, že některé různé mutace jsou specifické pro určité populace. R257X je nejčastější mutací u finských a dalších evropských pacientů , 1094-1106 del113 (nebo 967-979 del13 bp) je nejčastější mutací u britských , irských , severoamerických a norských pacientů a Y85C je jedinou mutací zjištěnou u íránských Židů . V Itálii vykazuje APECED zvýšený výskyt v různých regionech, zejména na Sardinii, v Apulii a v benátské oblasti. Na Sardinii i v Apulii byly navíc identifikovány zvláštní mutace AIRE: mutace R139X na exonu 3 na Sardinii a mutace W78R a Q358X na exonu 2, resp. 9 v Apulii . V regionu Veneto byly mutace AIRE (R257X a 979 del-13 bp na exonu 6, resp. 8) odlišné od ostatních italských regionů, ale podobné těm, které byly identifikovány u finských a anglosaských pacientů . Mezi sicilskými pacienty je typická mutace R203X na exonu 5, ale nedávno byly identifikovány dvě nové mutace (S107C a Q108fs na exonu 3) . Ačkoli pacienti z Kampánie nevykazují typickou genovou mutaci, vykazují vysokou frekvenci mutací na spojnici exon/intron 1 . U pacientů s tímto onemocněním nebyla nalezena žádná mutace genu AIRE specifická pro Kalábrii .

Obrázek 1

Mutace genu AIRE (a) a funkční domény příslušného proteinu (b). Upraveno podle Meloni et al .

5. Korelace genotyp-fenotyp

APECED se vyznačuje velkou variabilitou klinického projevu. V největší popsané sérii 91 finských pacientů byla potvrzena široká variabilita klinického fenotypu a klinického průběhu APECED . Později tuto fenotypovou heterogenitu potvrdila řada dalších autorů u několika populací . Ve většině těchto studií nebyla zjištěna žádná korelace mezi genotypem a fenotypem . Několik pozorování však naznačuje, že korelace mezi genotypem a fenotypem může existovat. Fenotyp a genotyp íránských židovských pacientů jsou totiž specifické pro jejich populaci a výrazně se liší od ostatních . Existují také důkazy o rozdílné prevalenci hypergonadotropního hypogonadismu a hypoparatyreózy u obou pohlaví . Mutace G228W je navíc spojena se zvláštním fenotypem . Zdá se totiž, že tato mutace vyvolává neobvykle vysoké riziko autoimunitní tyreoiditidy (AT), přičemž vykazuje nižší penetranci pro APECED .

Pozoruhodné je, že klinické projevy onemocnění se mohou značně lišit i mezi sourozenci nesoucími stejnou mutaci . Tato heterogenita silně naznačuje, že při modulaci klinické exprese syndromu mohou hrát roli geny modifikující onemocnění, faktory prostředí i dynamika imunitního systému.

Nedávné studie odhalily vliv dalších genetických lokusů, zejména komplexu lidských leukocytárních antigenů (HLA), na některé projevy onemocnění APECED . Byly zjištěny souvislosti se specifickými haplotypy HLA u složek, jako je alopecie, AD a diabetes 1. typu u pacientů s APECED . Tyto haplotypy jsou ty, které jsou spojeny s běžnými, s APECED nesouvisejícími formami této specifické poruchy. Mezi typem HLA a specifičností autoprotilátek u pacientů s APECED však byla pozorována pouze slabá souvislost, což naznačuje, že u APECED nemají alely HLA silný vliv na tvorbu autoprotilátek jako takových .

Společně s centrální toleranční sítí, která se primárně podílí na patogenezi APECED, se na kontrole a regulaci imunitního systému může podílet několik dalších periferních mechanismů . Tyto faktory se podílejí na udržování homeostázy periferní tolerance zbytkových autoreaktivních klonů, které unikají negativní selekci v thymu a hrají významnou roli při prevenci nebo minimalizaci reaktivity na sebe-antigeny. Periferní tolerance rozeznává jako možné mechanismy indukci funkční anergie s inaktivací autoreaktivních T lymfocytů, odstranění autoreaktivních klonů apoptózou prostřednictvím interakce Fas/FasL , a supresivní působení regulačních T lymfocytů (Treg). Dalším mechanismem, který se podílí na kontrole reaktivity vůči sobě samému, je aktivita přirozených zabíječů (NK) na periferii. Změny závislé na jednom z mechanismů periferní tolerance by proto mohly přispět k velké variabilitě klinických projevů APECED. Dosud existuje pouze několik studií o funkčnosti těchto mechanismů imunologické tolerance u pacientů s APECED. Bylo hlášeno snížení počtu CD4+CD25+ Tregs u dospělých i dětí s APECED . Snížení cirkulujících Tregs však může být u těchto jedinců také sekundárním důsledkem chronické houbové infekce, a proto je třeba jejich patogenetickou roli v onemocnění ještě objasnit . Nedávno bylo u dvou sourozenců postižených APECED zkoumáno několik genetických, environmentálních a molekulárních faktorů, které se potenciálně podílejí na fenotypové variabilitě APECED . Ti se vyznačovali extrémně odlišným fenotypovým projevem navzdory identickému AIRE (IVS1 + 1G > C; IVS1 + 5delG) . Zejména mladší sestra měla mírnou formu syndromu, zatímco u staršího muže se vyvinul těžký fenotyp vykazující akcelerovanou fázi postihující příštítná tělíska, štítnou žlázu, ústní sliznici, kůži, játra, nadledviny, střeva a žaludek a vrcholící život ohrožujícím syndromem zadní encefalopatie (PRES) . PRES je neurologický stav charakterizovaný akutní encefalopatií se specifickými radiologickými nálezy, vzácně hlášený u dětí . Patogeneze je stále nejasná, nicméně existují důkazy spojující PRES s autoimunitními onemocněními nebo užíváním či užíváním imunosupresiv .

Expozice infekčním agens jako zarděnky, virus Epsteina Barra, cytomegalovirus, toxoplazma, virus varicella zoster, parvovirus B19, virus herpes simplex a virus parainfluenzy byla jako spouštěcí faktor vyloučena . U obou sourozenců byly porovnány mechanismy periferní tolerance (Fas-indukovaná apoptóza, počet TCD4+CD25+ regulačních buněk a aktivita přirozených zabíječů) a haplotyp HLA a nebyl zjištěn žádný významný rozdíl. Je však velká pravděpodobnost, že se oba sourozenci liší ve své genetické výbavě, což by mohlo vysvětlit rozdílný klinický průběh navzdory stejné mutaci AIRE. Stejně jako u jiných mendelovských poruch zde jistě hraje roli souhra více genetických, epigenetických a environmentálních faktorů.

6. Závěry

APECED je vzácné, komplexní autoimunitní onemocnění. Diagnostika APECED může být náročná, a přestože se příznaky obvykle objevují v dětství, diagnóza může být odložena až do druhé dekády života. Důvody obtížného včasného rozpoznání těchto pacientů spočívají také v heterogenitě klinického spektra, což znamená, že klinický projev modulují i jiné genetické faktory a faktory prostředí než AIRE. Navíc je třeba zmínit, že načasování výskytu jednotlivých poruch se v průběhu dětství hluboce liší, z čehož vyplývá, že u většiny pacientů se mohou nové složky onemocnění objevit ve 3.-5. dekádě života. Lepší pochopení těchto faktorů podílejících se na klinickém projevu onemocnění by jistě mohlo zlepšit současné znalosti o patogenezi APECED a pomoci při identifikaci nových terapeutických cílů.

Konflikt zájmů

Autoři prohlašují, že nejsou ve střetu zájmů

.