19.4: Імунодефіцит

Last updated
Save as PDF

Page ID: 3910

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Порівняйте причини первинних і вторинних імунодефіцитів
Опишіть методи лікування первинних і вторинних імунодефіцитів

Імунодефіцити - це спадкові (первинні) або набуті (вторинні) порушення, при яких елементи імунного захисту господаря або відсутні, або функціонально дефектні. У розвинених країнах більшість імунодефіцитів передаються у спадок, і вони зазвичай вперше розглядаються в клініці як рецидивуючі або переважні інфекції у немовлят. Однак у світовому масштабі недоїдання є найпоширенішою причиною імунодефіциту і буде класифікуватися як набутий імунодефіцит. Придбані імунодефіцити частіше розвиваються пізніше в житті, а патогенні механізми багатьох залишаються незрозумілими.

первинний імунодефіцит

Первинні імунодефіцити, яких налічується понад 250, обумовлені спадковими дефектами або неспецифічних вроджених, або специфічних адаптаційних імунних захисних сил. В цілому пацієнти, народжені з первинним імунодефіцитом (ІП), зазвичай мають підвищену сприйнятливість до інфекції. Ця сприйнятливість може стати очевидною незабаром після народження або в ранньому дитинстві для деяких людей, тоді як інші пацієнти розвивають симптоми пізніше в житті. Деякі первинні імунодефіцити обумовлені дефектом одного клітинного або гуморального компонента імунної системи; інші можуть бути наслідком дефектів більш ніж одного компонента. Приклади первинних імунодефіцитів включають хронічну гранулематозну хворобу, Х-зчеплену агаммаглобулінемію, селективний дефіцит IgA та важку комбіновану імунодефіцитну хворобу.

Хронічне гранулематозне захворювання

Причинами хронічного гранулематозного захворювання (ХГД) є дефекти в системі NADPH оксидази фагоцитарних клітин, включаючи нейтрофіли і макрофаги, що перешкоджають виробленню супероксидних радикалів у фаголізосомах. Нездатність виробляти супероксидні радикали погіршує антибактеріальну активність фагоцитів. В результаті інфекції у пацієнтів з ХГД зберігаються довше, приводячи до хронічного місцевого запалення, званого гранульомою. Мікроорганізми, які є найпоширенішими причинами інфекцій у пацієнтів із ХГД, включають Aspergillus spp., золотистий стафілокок, Chromobacterium violaceum, Serratia marcescens та Salmonella typhimurium.

Х-зв'язана агаммаглобулінемія

Дефіцит В-клітин внаслідок дефектної диференціації призводить до відсутності специфічного вироблення антитіл, відомого як Х-зчеплена агаммаглобулінемія. У 1952 році Огден Брутон (1908—2003) описав перший імунодефіцит у хлопчика, імунна система якого не змогла виробляти антитіла. Цей дефект успадковується по Х-хромосомі і характеризується відсутністю імуноглобуліну в сироватці крові; він називається Брутон Х-зчепленої агаммаглобулінемії (XLA). Дефектний ген, БТК, в XLA тепер відомий кодує тирозинкіназу під назвою Bruton тирозинкіназа (Btk). У пацієнтів, у яких В-клітини не здатні виробляти достатню кількість Btk, дозрівання та диференціювання В-клітин припиняється на пре-В-клітинній стадії росту. Для вироблення імуноглобуліну потрібно дозрівання та диференціація В-клітин поза до-В-клітинної стадії росту. Пацієнти, яким не вистачає вироблення антитіл, страждають від рецидивуючих інфекцій майже виключно через позаклітинні збудники, що викликають гнойогенні інфекції: Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, S. pyogenes та S. Оскільки клітинний імунітет не порушений, ці пацієнти не особливо вразливі до інфекцій, спричинених вірусами або внутрішньоклітинними збудниками.

Селективний дефіцит IgA

Найбільш поширеною спадковою формою дефіциту імуноглобуліну є селективний дефіцит IgA, що вражає приблизно одного з 800 осіб. Особи з селективним дефіцитом IgA виробляють нормальний рівень IgG та IgM, але не здатні виробляти секреторний IgA. Дефіцит IgA привертає цих людей до легеневих та шлунково-кишкових інфекцій, для яких секреторний IgA зазвичай є важливим захисним механізмом. Інфекції в легенях і шлунково-кишковому тракті можуть залучати різноманітні збудники, включаючи H. influenzae, S. pneumoniae, Moraxella catarrhalis, S. aureus, лямблії або патогенні штами кишкової палички.

Важкий комбінований імунодефі

Пацієнти, які страждають на важкий комбінований імунодефіцит (SCID), мають дефекти В-клітин і Т-клітин, які погіршують реакцію Т-клітин залежних антитіл, а також клітинно-опосередковані імунні реакції. Пацієнти з SCID також не можуть розвивати імунологічну пам'ять, тому вакцини не забезпечують їм захисту, а живі ослаблені вакцини (наприклад, для вітряної віспи, вірусу кору, ротавірусу, поліовірусу) можуть фактично спричинити інфекцію, яку вони призначені для запобігання. Найпоширенішою формою є X-зв'язаний SCID, який становить майже 50% усіх випадків і зустрічається переважно у чоловіків. Пацієнти з SCID зазвичай діагностуються протягом перших кількох місяців життя після розвитку важкої, часто небезпечної для життя, опортуністичної інфекції Candida spp., Pneumocystis jirovecii або патогенних штамів кишкової палички.

Без лікування немовлята з SCID зазвичай не виживають у дитинстві. У деяких випадках трансплантація кісткового мозку може успішно виправити дефекти розвитку лімфоцитів, які призводять до фенотипу SCID, шляхом заміни дефектного компонента. Однак цей підхід до лікування не позбавлений ризиків, як продемонстрував відомий випадок Девіда Веттера (1971—1984), більш відомий як «Bubble Boy» (Малюнок\(\PageIndex{1}\)). Веттер, пацієнт з SCID, який жив у захисному пластиковому бульбашці для запобігання впливу опортуністичних мікробів, отримав трансплантацію кісткового мозку від своєї сестри. Через приховану вірусну інфекцію Епштейна-Барра в її кістковому мозку у нього розвинувся мононуклеоз і помер від лімфоми Беркітта у віці 12 років.

Фото хлопчика в костюмі, схожому на космічний костюм. — Малюнок\(\PageIndex{1}\): Девід Веттер, відомий в народі як «Bubble Boy», народився з SCID і прожив більшу частину свого життя ізольовано всередині пластикового міхура. Тут його показують за межами міхура в костюмі, спеціально побудованому для нього НАСА. (кредит: Космічний центр NASA Джонсона)

Вправа\(\PageIndex{1}\)

Що є основною причиною первинного імунодефіциту?
Поясніть, чому пацієнти з хронічним гранулематозним захворюванням особливо схильні до бактеріальних інфекцій.
Поясніть, чому люди з селективним дефіцитом IgA сприйнятливі до респіраторних та шлунково-кишко

вторинний імунодефіцит

Вторинний імунодефіцит виникає в результаті набутого порушення функції В-клітин, Т-клітин або обох. Вторинні імунодефіцити можуть бути викликані:

Системні порушення, такі як цукровий діабет, неправильне харчування, гепатит або ВІЛ-інфекція
Імуносупресивні методи лікування, такі як цитотоксична хіміотерапія, абляція кісткового мозку перед трансплантацією або променева терапія
Тривале критичне захворювання внаслідок інфекції, операції або травми у дуже молодих, літніх або госпіталізованих пацієнтів

На відміну від первинних імунодефіцитів, які мають генетичну основу, вторинні імунодефіцити часто оборотні, якщо усунена основна причина. У пацієнтів з вторинними імунодефіцитами розвивається підвищена сприйнятливість до інакше доброякісної інфекції умовно-патогенними мікроорганізмами, такими як Candida spp., P. jirovecii та Cryptosporidium.

ВІЛ-інфекція та пов'язаний з ним синдром набутого імунодефіциту (СНІД) є найбільш відомими вторинними імунодефіцитами. СНІД характеризується глибокою CD4 Т-клітинної лімфопенією (зниженням лімфоцитів). Зниження CD4 Т-клітин є результатом різних механізмів, включаючи ВІЛ-індукований піроптоз (тип апоптозу, який стимулює запальну реакцію), вірусний цитопатичний ефект, цитотоксичність для ВІЛ-інфікованих клітин.

Найпоширенішою причиною вторинного імунодефіциту у всьому світі є важке недоїдання, яке впливає як на вроджений, так і адаптивний імунітет. Потрібні додаткові дослідження та інформація щодо більш поширених причин вторинного імунодефіциту; однак кількість нових відкриттів у дослідженнях СНІДу значно перевищує кількість будь-яких інших єдиних причин вторинного імунодефіциту. Дослідження СНІДу окупилися надзвичайно добре з точки зору відкриттів та лікування; збільшення досліджень найбільш поширеної причини імунодефіциту, недоїдання, швидше за все, буде корисним.

Вправа\(\PageIndex{2}\)

Яка найпоширеніша причина вторинних імунодефіцитів?
Поясніть, чому вторинні імунодефіцити іноді можуть бути зворотними.

Імунокомпрометований господар

Бенджамін, 50-річний пацієнт чоловічої статі, який отримував хіміотерапію для лікування хронічного мієлолейкозу (ХМЛ), захворювання, що характеризується масовим перевиробництвом нефункціональних, злоякісних мієлоцитарних лейкоцитів, які витісняють інші, здорові лейкоцити, спостерігається у відділенні невідкладної допомоги. Він скаржиться на продуктивний вологий кашель, задишку, втому. При обстеженні його пульс становить 120 ударів в хвилину (уд/хв) (нормальний діапазон - 60-100 уд/хв) і слабкий, а артеріальний тиск - 90/60 мм рт.ст. (норма - 120/80 мм рт.ст.). Під час аускультації в легенях можна почути виразний тріск, коли він дихає, а його рівень пульсоксиметра (вимірювання насичення крові киснем) становить 80% (норма 95% — 100%). У нього лихоманка; його температура становить 38,9° C (102° F). Бактерії мокротиння і зразки крові отримують і відправляють в лабораторію, але Бенджамін переходить у дихальний дистрес і помирає, перш ніж результати можна буде отримати.

Смерть Бенджаміна була наслідком поєднання його імунної системи, яка була скомпрометована його лейкемією, а його хіміотерапевтичне лікування ще більше послаблює його здатність до створення імунної відповіді. ХМЛ (і лейкоз в цілому) і відповідна хіміотерапія викликають зниження кількості лейкоцитів, здатних нормально функціонувати, приводячи до вторинного імунодефіциту. Це збільшує ризик розвитку опортуністичних бактеріальних, вірусних, найпростіших та грибкових інфекцій, які можуть включати стафілокок, ентеровіруси, пневмоцисти, лямблії або кандиду. Симптоми Бенджаміна свідчили про бактеріальну пневмонію, але його лейкемія та хіміотерапія, ймовірно, ускладнилися і сприяли тяжкості пневмонії, що призвело до його смерті. Оскільки його лейкемія надмірно продукувала певні лейкоцити, а ті перепродуковані лейкоцити були значною мірою нефункціональними або ненормальними у своїй функції, він не мав належних клітин імунної системи, щоб допомогти йому боротися з інфекцією.

Таблиця\(\PageIndex{1}\) узагальнює первинні та вторинні імунодефіцити, їх вплив на імунну функцію та типові результати.
Хвороба		Вплив на імунну функцію	Результати
Первинні імунодефіцити	Хронічне гранулематозне захворювання	Порушення вбивства бактерій всередині фаголізосоми нейтрофілів і макрофагів	Хронічні інфекції та гранульоми
	Селективний дефіцит IgA	Нездатність виробляти секреторний IgA	Схильність до легеневих і шлунково-кишкових інфекцій
	Важка комбінована імунодефіцитна хвороба (SCID)	Дефіцит гуморальних та клітинно-опосередкованих імунних реакцій	Ранній розвиток важких і небезпечних для життя опортуністичних інфекцій
	Х-зчеплена агаммаглобулінемія	Похибна диференціація В-клітин і відсутність специфічних антитіл	Рецидивуючі інфекції майже виключно через патогенних мікроорганізмів, що викликають гнійні інфекції
Вторинні імунодефіцити	Імуносупресивні методи лікування (наприклад, хіміотерапія, променева терапія)	Порушення гуморальних і/або клітинно-опосередкованих імунних реакцій	Опортуністичні інфекції, рідкісні види раку
	Неправильне харчування	Порушення гуморальних і/або клітинно-опосередкованих імунних реакцій	Опортуністичні інфекції, рідкісні види раку
	Вірусна інфекція (наприклад, ВІЛ)	Порушення клітинно-опосередкованих імунних реакцій внаслідок Т-клітинної лімфопенії CD4	Опортуністичні інфекції, рідкісні види раку

Ключові поняття та резюме

Первинні імунодефіцити викликані генетичними відхиленнями; вторинні імунодефіцити набувають через захворювання, дієту або вплив навколишнього середовища.
Первинні імунодефіцити можуть бути наслідком вад вбивства фагоцитів вродженого імунітету або порушення Т-клітин і В-клітин.
Первинні імунодефіцити включають хронічне гранулематозне захворювання, Х-зчеплену агаммаглобулінемію, селективний дефіцит IgA та важку комбіновану імунодефіцитну хворобу.
Вторинні імунодефіцити виникають внаслідок екологічно індукованих дефектів В-клітин та/або Т-клітин.
Причинами вторинних імунодефіцитів є неправильне харчування, вірусна інфекція, діабет, тривалі інфекції та хімічне або радіаційне опромінення.