Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΒΗΤΙΚΗΣ ΚΕΤΟΞΕΩΣΗΣ ΣΤΟ ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΠΑΘΟΛΟΓΙΚΗ ΚΛΙΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ Κ. ΖΟΥΜΠΟΣ Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών στις Κλινικές Κλινικοεργαστηριακές Ιατρικές Ειδικότητες Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΒΗΤΙΚΗΣ ΚΕΤΟΞΕΩΣΗΣ ΣΤΟ ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΣΟΦΙΑΣ Ν. ΓΙΑΛΗ ΙΑΤΡΟΥ ΠΑΘΟΛΟΓΟΥ ΠΑΤΡΑ 2005-1 -

- 2 -

ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Απόστολος Γ. Βαγενάκης, Καθηγητής Παθολογίας Πανεπιστημίου Πατρών, Επιβλέπων Καθηγητής. Νικόλαος Κ. Ζούμπος, Καθηγητής Παθολογίας - Αιματολογίας Πανεπιστημίου Πατρών. Χαράλαμπος Α. Γώγος, Καθηγητής Παθολογίας Πανεπιστημίου Πατρών. ΕΠΤΑΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Χαράλαμπος Π. Μπασιάρης, Καθηγητής Παθολογίας - Λοιμωξιολογίας Πανεπιστημίου Πατρών. Νικόλαος Κ. Ζούμπος, Καθηγητής Παθολογίας - Αιματολογίας Πανεπιστημίου Πατρών. Χαράλαμπος Α. Γώγος, Καθηγητής Παθολογίας Πανεπιστημίου Πατρών. Φωτεινή Α. Παληογιάννη, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Μικροβιολογίας Πανεπιστημίου Πατρών. Κωνσταντίνος Ι. Χρυσανθόπουλος, Αναπληρωτής Καθηγητής Παθολογίας Πανεπιστημίου Πατρών. Βενετσάνα Ε. Κυριαζοπούλου, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Παθολογίας - Ενδοκρινολογίας Πανεπιστημίου Πατρών. Μάρκος Ν. Μαραγκός, Επίκουρος Καθηγητής Παθολογίας - Λοιμωξιολογίας Πανεπιστημίου Πατρών. - 3 -

- 4 -

ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά και ειλικρινά, όλους όσους συνέβαλλαν στην εκπόνηση της παρούσας διατριβής. Οι θερμότερες ευχαριστίες μου ανήκουν δικαιωματικά στους δασκάλους μου Καθηγητές, τον Καθηγητή Παθολογίας κ. Απόστολο Βαγενάκη επιβλέποντα καθηγητή, τον Καθηγητή Παθολογίας - Αιματολογίας κ. Νικόλαο Ζούμπο και τον Καθηγητή Παθολογίας κ. Χαράλαμπο Γώγο, μέλη της τριμελούς συμβουλευτικής επιτροπής, για την εμπιστοσύνη τους, και τον Καθηγητή Παθολογίας - Λοιμωξιολογίας κ. Χαράλαμπο Μπασιάρη που αντικατέστησε τον Καθηγητή κ. Απόστολο Βαγενάκη στην τριμελή συμβουλευτική επιτροπή μετά την αποχώρηση του τελευταίου από το Πανεπιστήμιο. Ευχαριστίες και πέρα από τα πλαίσια αυτής της διατριβής, για την όλη εκπαίδευση μου στην Παθολογική κλινική από τα χρόνια της ειδικότητας, και γιατί με δίδαξαν ότι η έρευνα δεν είναι κάτι ξεκομμένο από την Κλινική Ιατρική και ότι η περαιτέρω και σε βάθος διερεύνηση των επιφαινομένων στην κλινική πράξη οφείλει να είναι μέσα στα ενδιαφέροντα του κλινικού γιατρού. Θέλω να ευχαριστήσω ιδιαίτερα τον Καθηγητή κ. Χαράλαμπο Γώγο, για την εξαιρετική βοήθεια του από τη στιγμή της ανάθεσης του θέματος έως την ολοκλήρωση της διατριβής. Με τη συμβολή του στο σχεδιασμό της μελέτης και τη διαμόρφωση του πρωτοκόλλου, τη δική του διδακτορική διατριβή και τις εξειδικευμένες γνώσεις και ερευνητικές μελέτες στο θέμα της σήψης, με τη συνεχή επίβλεψη, καθοδήγηση και παρότρυνση του, στήριξε αποφασιστικά τις προσπάθειες μου σε όλη τη διάρκεια αυτής της μελέτης, αλλά κυρίως κατά το στάδιο της ολοκλήρωσης της και της συγγραφής. Πολλές ευχαριστίες χρεωστώ στον Καθηγητή κ. Νικόλαο Ζούμπο, γιατί μου παραχώρησε το Εργαστήριο του Αιματολογικού Τμήματος, καθοριστικό για το ερευνητικό μέρος της μελέτης. Ευχαριστώ την Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Μικροβιολογίας κ. Φωτεινή Παληογιάννη, μέλος της επταμελούς συμβουλευτικής επιτροπής, για τη συμβολή της στην ολοκληρωμένη εικόνα της μελέτης με τις μετρήσεις πρωτεϊνών οξείας φάσης από την ίδια. Ευχαριστώ τον Αναπληρωτή Καθηγητή Παθολογίας κ. Κωνσταντίνο Χρυσανθόπουλο, την Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Παθολογίας - Ενδοκρινολογίας κ. Βενετσάνα Κυριαζοπούλου και τον Επίκουρο Καθηγητή - 5 -

Παθολογίας - Λοιμωξιολογίας κ. Μάρκο Μαραγκό, μέλη της επταμελούς συμβουλευτικής επιτροπής, για την άριστη συνεργασία μας όλα τα χρόνια της θητείας μου στην Παθολογική κλινική. Θέλω επίσης να ευχαριστήσω όλο το ιατρικό και νοσηλευτικό προσωπικό της Παθολογικής Κλινικής του Π.Γ.Ν.Π. που με οποιοδήποτε τρόπο συμμετείχε στη θεραπευτική αντιμετώπιση των ασθενών που συμπεριελήφθησαν στη μελέτη και ακόμα περισσότερο θα ήθελα να εκφράσω την ευγνωμοσύνη μου σε κάθε έναν ξεχωριστά από τους ασθενείς και υγιείς μάρτυρες που δέχθηκαν αδιαμαρτύρητα να συμμετάσχουν στη μελέτη. Σημαντική βοήθεια δέχθηκα από το βιολόγο κ. Μπασάμ Σαλσάα, στην απόκτηση εμπειρίας για τη διεκπεραίωση του ερευνητικού μέρους της μελέτης και τον ευχαριστώ για τις μετρήσεις των κυτταροκινών. Ευχαριστώ το μαθηματικό και φίλο κ. Αθανάσιο Λοπατατζίδη για την πολύτιμη βοήθεια του στην ανάλυση των αποτελεσμάτων της μελέτης. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω την οικογένεια μου για την αγάπη και την κατανόηση τους, τους γονείς μου Νίκο και Αγάπη, τον αδελφό μου Κώστα και ιδιαίτερα την αδελφή μου Τζένη, για τη συνεχή υποστήριξη καθόλη τη διάρκεια της συγγραφής της διατριβής και την ηλεκτρονική επεξεργασία αυτής. Είναι αυτοί στους οποίους και αφιερώνεται αυτή η εργασία. - 6 -

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΣΕΛΙΔΑ I. ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ----------------------------------------------------------------11 II. ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ---------------------------------------------------------------------------13 1. ΣΑΚΧΑΡΩΔΗΣ ΔΙΑΒΗΤΗΣ ------------------------------------------------------------------13 1.1. Tαξινόμηση---------------------------------------------------------------------------------------13 1.2. Διαγνωστικά κριτήρια -----------------------------------------------------------------------12 2. ΑΝΟΣΟΠΟΙΗΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ-------------------------------------------------------------16 2.1. Έμφυτη ανοσία---------------------------------------------------------------------------------16 2.2. Προσαρμοζόμενη ανοσία -----------------------------------------------------------------17 A) Τα Τ λεμφοκύτταρα-----------------------------------------------------------------------------18 2.2.1. Σύστημα CD ----------------------------------------------------------------------------------18 2.2.2. Ωρίμανση Τ λεμφοκυττάρων --------------------------------------------------------19 2.2.3. ΥΠΟΠΛΗΘΥΣΜΟΙ ΛΕΜΦΟΚΥΤΤΑΡΩΝ --------------------------------------------20 2.2.3.1. CD4 και CD8 Τ λεμφοκύτταρα ---------------------------------------------------20 2.2.3.2. Th1 και Th2 κύτταρα ------------------------------------------------------------------21 2.2.3.3. Κύτταρα Φυσικοί φονείς, ΝΚ Τ---------------------------------------------------22 B) Tα Β λεμφοκύτταρα ----------------------------------------------------------------------------23 2.3.Σύνδεση έμφυτης και προσαρμοζόμενης ανοσοποιητικής απόκρισης -----------------------------------------------------------------------------------------24 3. ΦΛΕΓΜΟΝΩΔΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ του ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ ----------------------------25 3.1. Ιστορική αναδρομή - Ισχύοντες ορισμοί-------------------------------------------25 3.2. SIRS Σήψη ------------------------------------------------------------------------------------26 3.3. Η Απόκριση της οξείας φάσης Πρωτεΐνες οξείας φάσης --------------28 3.3.1. C- Αντιδρώσα πρωτεΐνη----------------------------------------------------------------29 3.4. Κυτταροκίνες ------------------------------------------------------------------------------------33 3.4.1. Γενικά χαρακτηριστικά υποδοχείς ταξινόμηση------------------------33 3.4.2. Προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες, IL-6 -------------------------------------------35 4. ΑΙΤΙΟΠΑΘΟΓΕΝΕΙΑ Σακχαρώδη Διαβήτη και ΑΝΟΣΙΑ ---------------------38 4.1. Σακχαρώδης Διαβήτης τύπου 1 -------------------------------------------------------38 4.1.1. Κυτταρικοί και μοριακοί μηχανισμοί καταστροφής β-κυττάρου-----39 4.1.2. Th1 και Th2 αντίδραση------------------------------------------------------------------40 4.1.3. Yποπληθυσμοί Τ λεμφοκυττάρων ------------------------------------------------41-7 -

4.1.4. NK T κύτταρα --------------------------------------------------------------------------------45 4.2. Σακχαρώδης Διαβήτης τύπου 2 -------------------------------------------------------47 4.2.1. Ο ρόλος της φλεγμονής και της έμφυτης ανοσοποιητικής απόκρισης -------------------------------------------------------------------------------------47 4.2.2. Ο ρόλος της προσαρμοζόμενης ανοσοποιητικής απόκρισης ------51 5. ΔΙΑΒΗΤΙΚΗ ΚΕΤΟΞΕΩΣΗ και ΥΠΕΡΩΣΜΩΤΙΚΗ ΥΠΕΡΓΛΥΚΑΙΜΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ -------------------------------------------------------52 5.1. Παθογένεια Διαγνωστικά κριτήρια-------------------------------------------------52 5.2. Επιβαρυντικοί / εκλυτικοί παράγοντες για ΔΚ και ΥΥΚ--------------------55 5.3. Λεμφοκύτταρα και Διαβητική κετοξέωση------------------------------------------56 5.4. Κυτταροκίνες και Διαβητική κετοξέωση--------------------------------------------57 6. ΛΟΙΜΩΞΕΙΣ σε ασθενείς με Σακχαρώδη Διαβήτη -------------------------------58 6.1. ΚΟΙΝΕΣ ΛΟΙΜΩΞΕΙΣ-------------------------------------------------------------------------------58 6.2. ΛΟΙΜΩΞΕΙΣ ΠΟΥ ΑΦΟΡΟΥΝ ΚΥΡΙΩΣ ΑΣΘΕΝΕΙΣ ΜΕ ΣΔ ------------------------------59 6.3. ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΣΥΣΧΕΤΙΖΟΜΕΝΟΙ ΜΕ ΛΟΙΜΩΞΕΙΣ ΣΕ ΣΔ --------------------60 6.4. ΑΙΤΙΟΠΑΘΟΓΕΝΕΙΑ ------------------------------------------------------------------------61 6.4.1. Yπεργλυκαιμία γλυκοζουρία ----------------------------------------------------------------61 6.4.2. Προσκόλληση μικροοργανισμών -------------------------------------------------------------62 6.4.3. Άλλοι παράγοντες του ορού--------------------------------------------------------------------63 6.5. ΑΝΟΣΟΠΟΙΗΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ και Λοιμώξεις σε ΣΔ------------------------64 ΕΜΦΥΤΗ ΑΝΟΣΟΠΟΙΗΣΗ -----------------------------------------------------------------------------64 Α. Χυμική έμφυτη ανοσοποίηση ----------------------------------------------------------------------64 6.5.1. Ο ρόλος του συμπληρώματος στο ΣΔ ------------------------------------------64 6.5.2. Kυτταροκίνες ---------------------------------------------------------------------------------65 Β. Κυτταρική έμφυτη ανοσοποίηση ------------------------------------------------------------------66 6.5.3. Διαταραχές ουδετερόφιλων πολυμορφοπύρηνων κυττάρων -------66 1. ΧΗΜΕΙΟΤΑΞΙΑ-----------------------------------------------------------------------------------------66 2. ΠΡΟΣΚΟΛΛΗΣΗ---------------------------------------------------------------------------------------66 3. ΦΑΓΟΚΥΤΤΑΡΩΣΗ -----------------------------------------------------------------------------------67 4. ΑΝΤΙΟΞΕΙΔΩΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ------------------------------------------------------------------67 5. ΒΑΚΤΗΡΙΟΚΤΟΝΟΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ----------------------------------------------------------------68 6.5.4. Διαταραχές μονοκυττάρων / μακροφάγων------------------------------------68 ΠΡΟΣΑΡΜΟΖΟΜΕΝΗ ΑΝΟΣΟΠΟΙΗΣΗ ------------------------------------------------------------69 Α. Χυμική προσαρμοζόμενη ανοσοποίηση --------------------------------------------------------69-8 -

6.5.5. Αντισώματα στους διαβητικούς -----------------------------------------------------69 Β. Κυτταρική προσαρμοζόμενη ανοσοποίηση ----------------------------------------------------69 III. ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ----------------------------------------------------------------------------71 Α. ΑΣΘΕΝΕΙΣ ΜΕΘΟΔΟΙ------------------------------------------------------------------71 1. ΑΣΘΕΝΕΙΣ---------------------------------------------------------------------------------------------71 1.1. Επιλογή των ασθενών----------------------------------------------------------------------71 1.2. Εκτίμηση και παρακολούθηση ασθενών------------------------------------------73 2. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ------------------------------------------------------------------------------------75 2.1. Συλλογή δειγμάτων --------------------------------------------------------------------------75 2.2. Επεξεργασία δειγμάτων -------------------------------------------------------------------75 2.2.1. Διαχωρισμός μονοπύρηνων κυττάρων αίματος----------------------------75 2.2.2. Προσδιορισμός υποπληθυσμών λεμφοκυττάρων ------------------------76 2.2.3. Ποσοτικός προσδιορισμός πρωτεϊνών οξείας φάσης -------------------78 2.2.4. Ποσοτικός προσδιορισμός Ανοσοσφαιρινών,β 2 -μικροσφαιρίνης -78 2.2.5. Προσδιορισμός ιντερλευκίνης 6 ----------------------------------------------------78 2.3. Στατιστική ανάλυση --------------------------------------------------------------------------79 Β. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ-----------------------------------------------------------------------------80 Χαρακτηριστικά των ασθενών της μελέτης ---------------------------------------------80 1. Πρώτη ομάδα μελέτης -------------------------------------------------------------------------80 1.1. Χαρακτηριστικά ασθενών -----------------------------------------------------------------81 1.2. Μετρήσεις παραμέτρων οξείας φάσης ---------------------------------------------84 1.3. Μετρήσεις υποπληθυσμών των Τ κυττάρων -----------------------------------86 1.3.1. Υποπληθυσμοί Τ κυττάρων στους ασθενείς με ΔΚ ----------------------87 1.3.2. Υποπληθυσμοί Τ κυττάρων στους ασθενείς που απεβίωσαν ------93 1.3.3. Υποπληθυσμοί Τ κυττάρων στους ασθενείς με ΥΥΚ --------------------95 2. Δεύτερη ομάδα μελέτης-----------------------------------------------------------------------98 2.1. Χαρακτηριστικά ασθενών -----------------------------------------------------------------98 2.2. Παράμετροι οξείας φάσης κατά την εισαγωγή ---------------------------------101 2.2.1. C- Αντιδρώσα πρωτεΐνη ( CRP )---------------------------------------------------101 2.2.2. Ιντερλευκίνη- 6 ( IL-6 )-------------------------------------------------------------------101 2.2.3. Άλλες παράμετροι οξείας φάσης ---------------------------------------------------102 2.3. Παράμετροι οξείας φάσης κατά την ύφεση --------------------------------------102 2.4. Άλλες παράμετροι ----------------------------------------------------------------------------104-9 -

Γ. ΣΥΖΗΤΗΣΗ--------------------------------------------------------------------------------------105 IV. ΠΕΡΙΛΗΨΗ ------------------------------------------------------------------------------------121 V. SUMMARY --------------------------------------------------------------------------------------123 VI. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ----------------------------------------------------------------------------125-10 -

I. ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Ο Σακχαρώδης Διαβήτης (ΣΔ) αποτελεί μια συνήθη νόσο με ποικίλες και σοβαρές αλληλεπιδράσεις στο ανοσοποιητικό σύστημα. Η Διαβητική Κετοξέωση (ΔΚ) και το Υπερωσμωτικό μη Κετωτικό Κώμα (ή πιο σωστά η Υπερωσμωτική Υπεργλυκαιμική Κατάσταση, ΥΥΚ), αποτελούν δυο από τις σοβαρότερες οξείες επιπλοκές του ΣΔ, είναι δε από τις κυριότερες αιτίες θανάτου των διαβητικών ασθενών. Οι διαταραχές στο ανοσοποιητικό σύστημα των ατόμων με σακχαρώδη διαβήτη και αντίστοιχων πειραματικών μοντέλων, έχουν γίνει αντικείμενο πολλών μελετών και περιλαμβάνουν διάφορες πλευρές της ανοσοποιητικής απόκρισης. Συσχετίζονται με την αιτιοπαθογένεια του ΣΔ και γίνεται προσπάθεια να επεξηγηθούν οι διαβητικές επιπλοκές και η μεγαλύτερη επίπτωση σε λοιμώξεις που παρατηρείται σέ αυτή την ομάδα των ασθενών. Σκοπός στην παρούσα μελέτη, ήταν η διερεύνηση των διαταραχών στο ανοσοποιητικό σύστημα των ασθενών με διαβητική κετοξέωση και υπερωσμωτική υπεργλυκαιμική κατάσταση, οι οποίες θα μπορούσαν να συσχετισθούν με την αυξημένη θνητότητα αυτής της ομάδας ασθενών. Οι λοιμώξεις αποτελούν μια σοβαρή αιτία νοσηρότητας και θνητότητας στους ασθενείς με διαβητική κετοξέωση και υπερωσμωτική υπεργλυκαιμική κατάσταση, με συμπτωματολογία και σημειολογία που συχνά συνοδεύουν ΔΚ και ΥΥΚ χωρίς λοιμώδεις επιπλοκές. Η έγκαιρη διάγνωση και αντιμετώπιση της Σήψης είναι κριτικής σημασίας για τους παραπάνω ασθενείς. Σκοπός στην παρούσα μελέτη, ήταν ο προσδιορισμός δεικτών, διαγνωστικών και προγνωστικών παραγόντων σήψης, σε ασθενείς με σύνδρομο συστηματικής φλεγμονώδους αντίδρασης (SIRS) σε διαβητική κετοξέωση και υπερωσμωτική υπεργλυκαιμική κατάσταση. - 11 -

- 12 -

II. ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. ΣΑΚΧΑΡΩΔΗΣ ΔΙΑΒΗΤΗΣ Ο Σακχαρώδης Διαβήτης (ΣΔ) περιλαμβάνει ένα σύνολο συνδρόμων με κοινές μεταβολικές διαταραχές, που μοιράζονται το φαινότυπο της υπεργλυκαιμίας, η οποία προκύπτει μέσα από ένα ευρύ φάσμα αιτιοπαθογενετικών μηχανισμών. Νόσος που έχει προσλάβει στις μέρες μας «διαστάσεις επιδημίας» και αφορά παγκόσμια περισσότερα από 170 εκατομμύρια άτομα (υπολογισμοί του 2001), ενώ για το 2010 υπολογίζεται επιπλέον αύξηση κατά 50% κυρίως σε αναπτυσσόμενες χώρες όπως Αφρική, Ασία και Ν. Αμερική [1]. Στις πιο ανεπτυγμένες χώρες υπολογίζεται περίπου στο 6% του γενικού πληθυσμού [2] και το ανησυχητικό είναι ότι μεταξύ των παχύσαρκων λευκών εφήβων το 4% έχει ΣΔ και το 25% παθολογική ανοχή γλυκόζης [3]. Αν και ο ΣΔ είναι γνωστός από χιλιετηρίδες, οι γνώσεις μας τόσον όσον αφορά την αιτιοπαθογένεια όσο και την θεραπευτική του αντιμετώπιση, έχουν αυξηθεί σημαντικά μόνο τα τελευταία 35 χρόνια, πολλαπλασιάζονται δε με γεωμετρικό ρυθμό. 1.1. Tαξινόμηση Η κατάταξη του ΣΔ υπήρξε πάντα δύσκολη και αμφιλεγόμενη. To 1997 συγκροτήθηκε Διεθνής Επιτροπή υπό την αιγίδα της Αμερικανικής Διαβητολογικής Εταιρείας (Αmerican Diabetes Association, ADA) [4], με στόχο την ανασκόπηση όλης της μετά το 1980 σχετικής με το ΣΔ βιβλιογραφίας και τη διερεύνηση πιθανής ανάγκης για αναθεώρηση της Κατάταξης και των Διαγνωστικών κριτηρίων του ΣΔ, και πρότεινε ταξινόμηση που στηρίζεται στη βάση των αιτιοπαθογενετικών μηχανισμών που οδηγούν σε υπεργλυκαιμία, εξαιρώντας παλαιότερα κριτήρια όπως η ηλικία έναρξης ΣΔ ή ο τύπος θεραπείας. Τα διαγνωστικά κριτήρια και η κατάταξη επανεξετάσθηκαν από την Expert Committee on the diagnosis and classification of Diabetes Mellitus της ADA to 2004 [5] και ο ΣΔ ταξινομείται ως: 1) ΣΔ τύπου 1 (χαρακτηρίζεται από καταστροφή των β-κυττάρων, που συνήθως οδηγεί σε απόλυτη έλλειψη ινσουλίνης) Α: με ανοσολογικούς μηχανισμούς (immune-mediated), Β: ιδιοπαθής - 13 -

2) ΣΔ τύπου 2 (περιλαμβάνει όλο το φάσμα συνδυασμών από κατ εξοχήν αντίσταση στην ινσουλίνη με σχετική έλλειψη ινσουλίνης, μέχρι κατ εξοχήν διαταραχή της έκκρισης ινσουλίνης με μικρότερη ινσουλινοαντοχή) 3) Αλλοι ειδικοί τύποι ΣΔ (Γενετικές διαταραχές στη λειτουργία του β- κυττάρου π.χ. μεταλλάξεις στα χρωμοσώματα 20,7,12,13,17,2 που προκαλούν MODY / Γενετικές διαταραχές στη δράση της ινσουλίνης / Νόσοι εξωκρινούς παγκρέατος / Ενδοκρινοπάθειες / Φαρμακευτικήςχημικής αιτιολογίας / Λοιμώξεις - συγγενής ερυθρά, κυτταρομεγαλοϊός, coxsackie / Ασυνήθεις αιτίες ανοσιακής αρχής πχ. «stiff-man» σύνδρομο, αντισώματα κατά του υποδοχέα ινσουλίνης / Άλλα γενετικά σύνδρομα συνδυαζόμενα ενίοτε με διαβήτη) 4) ΣΔ Κύησης (GDM) Έτσι όροι όπως ινσουλινοεξαρτώμενος ΣΔ (insulin-dependent diabetes mellitus, IDDM) και μη ινσουλινοεξαρτώμενος ΣΔ (noninsulin-dependent diabetes mellitus, NIDDM), ευρέως χρησιμοποιούμενοι ακόμη στη βιβλιογραφία, θεωρούνται ίσως απαρχαιωμένοι και μάλλον προκαλούν σύγχυση: Ασθενείς με ΣΔ τύπου 2, ενδεχομένως χρειάζονται ινσουλίνη για έλεγχο της υπεργλυκαιμίας [6]. Εξάλλου, παρότι ο ΣΔ τύπου 1 συνήθως διαγιγνώσκεται προ της ηλικίας των 30, αυτοάνοση καταστροφή β-κυττάρων μπορεί να συμβεί σε οποιαδήποτε ηλικία [7], εκτιμάται δε ότι 5-10% των ατόμων που αναπτύσσουν ΣΔ μετά τα 30 έχουν τύπου 1Α. Ο δε ΣΔ τύπου 2 ενώ κλασσικά προκύπτει με την πάροδο της ηλικίας, απαντάται επίσης σε παιδιά ιδιαίτερα σε παχύσαρκους εφήβους [3][8]. 1.2. Διαγνωστικά κριτήρια Η διάγνωση του ΣΔ απαιτεί το διαχωρισμό μεταξύ φυσιολογικών και παθολογικών τιμών γλυκόζης. Ο διαχωρισμός αυτός τοποθετείται κατά προσέγγιση στα επίπεδα εκείνα της γλυκαιμίας, πέραν των οποίων μεγάλες πολυκεντρικές μελέτες έχουν δείξει αυξημένο κίνδυνο επιπλοκών κυρίως της μικροαγγειοπάθειας. Με βάση τα συμπεράσματα της Expert Committee on the diagnosis and classification of Diabetes Mellitus της ADA to 2004 [5], τα διαγνωστικά κριτήρια για το ΣΔ είναι τα ακόλουθα: - 14 -

1. Συμπτωματολογία διαβήτη (όπως πολυουρία, πολυδιψία, ανεξήγητη απώλεια βάρους) + τυχαία (ανεξάρτητα από την ώρα του προηγούμενου γεύματος) τιμή μέτρησης γλυκόζης πλάσματος 200 mg/dl (11.1 mmol/l) ή 2. Γλυκόζη νηστείας πλάσματος (Fasting Plasma Glucose, FPG) 126 mg/dl (7.0 mmol/l) (νηστεία τουλάχιστον 8 ωρών) ή 3. Γλυκόζη πλάσματος 2 ώρες μετά τη χορήγηση 75g γλυκόζης από του στόματος (2-h PG) 200 mg/dl (11.1 mmol/l). Η διάγνωση της διαταραχής ανοχής γλυκόζης (Impaired Glucose Tolerance, IGT) τίθεται από την τιμή γλυκόζης στις 2 ώρες ( 140 έως 199 mg/dl ) κατά τη διάρκεια της δοκιμασίας ανοχής 75g γλυκόζης από του στόματος. Ως διαταραχή γλυκόζης νηστείας (Impaired Fasting Glucose, IFG) ορίζεται η γλυκόζη πλάσματος 100-125 mg/dl. H ADA βασικά εισηγείται τη χρησιμοποίηση της γλυκόζης νηστείας πλάσματος (FPG) για τη διάγνωση του ΣΔ στους ενήλικες (εξαιρουμένης της κύησης). Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (World Health Organization, WHO) από το 1998 [9] εισηγείται ως βασικά διαγνωστικά κριτήρια για το ΣΔ την γλυκόζη νηστείας πλάσματος (FPG) 126 mg/dl (7.0 mmol/l) ή την γλυκόζη πλάσματος 2 ώρες μετά τη χορήγηση 75g γλυκόζης από του στόματος (2-h PG) 200 mg/dl (11.1 mmol/l) και απαραίτητο να ελέγχονται με δοκιμασία ανοχής γλυκόζης από του στόματος ( OGTT ) άτομα με διαταραχή γλυκόζης νηστείας (IFG). Η ΑΙΤΙΟΠΑΘΟΓΕΝΕΙΑ ΤΟΥ ΣΑΚΧΑΡΩΔΗ ΔΙΑΒΗΤΗ, ΟΙ ΕΠΙΠΛΟΚΕΣ ΤΟΥ ΚΑΙ Η ΕΠΙΠΤΩΣΗ ΤΩΝ ΛΟΙΜΩΞΕΩΝ ΣΤΟΥΣ ΔΙΑΒΗΤΙΚΟΥΣ, ΣΧΕΤΙΖΟΝΤΑΙ ΑΜΕΣΑ ΜΕ ΤΟ ΑΝΟΣΟΠΟΙΗΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΙ ΤΗ ΦΛΕΓΜΟΝΩΔΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ. Προτού αναφερθούμε αναλυτικά σ αυτούς τους συσχετισμούς θεωρούμε σκόπιμη μια σύντομη εισαγωγική αναφορά στην ανοσιακή απόκριση και φλεγμονώδη αντίδραση του οργανισμού. - 15 -

2. ΑΝΟΣΟΠΟΙΗΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Το ανοσοποιητικό σύστημα εξελίχθηκε για να μας προστατεύει από παθογόνους παράγοντες και κάθε ανοσοποιητική απόκριση περιλαμβάνει κατά πρώτον αναγνώριση του παθογόνου ή άλλου ξένου υλικού και κατά δεύτερον ανάπτυξη αντίδρασης εναντίον του με σκοπό την εξάλειψη του. Οι ανοσοποιητικές αποκρίσεις διαμεσολαβούνται από διάφορα κύτταρα, κυρίως λευκοκύτταρα και από τα διαλυτά μόρια που εκκρίνουν. Γενικά οι ανοσοποιητικές αποκρίσεις διακρίνονται σε δύο κατηγορίες: 1) έμφυτες (innate immunity) από φαγοκύτταρα (μονοκύτταρα, μακροφάγα, ουδετερόφιλα πολυμορφοπύρηνα) και 2) προσαρμοζόμενες (adaptive immunity) με κύρια χαρακτηριστικά εξειδίκευση και μνήμη, από Τ και Β λεμφοκύτταρα. 2.1. Έμφυτη ανοσία Έως τις αρχές της δεκαετίας του 1990 η έμφυτη ανοσία θεωρείτο ως ένας σχετικά πρωτόγονος αρχικός τρόπος άμυνας, αποτελούμενος από μηχανικούς φραγμούς (δέρμα, βλεννογόνοι), ανειδίκευτα χυμικά μόρια (συμπλήρωμα, ιντερφερόνες) και φαγοκύτταρα που κατά κάποιο τρόπο αναγνώριζαν μικροοργανισμούς, ανεπαρκής και απαραίτητος μόνο για να δοθεί χρόνος στην εξειδικευμένη προσαρμοζόμενη ανοσία να αναπτυχθεί. Η θεώρηση αυτή άλλαξε άρδην κυρίως μετά την ανακάλυψη των υποδοχέων toll στη φρουτόμυγα Drosophila (Nuesslein-Vorland και Wieschaus, 1991) και των ομόλογων υποδοχέων στον άνθρωπο toll-like reseptors,trl (Medzhidov 1997) που άνοιξαν ένα καινούργιο πεδίο έρευνας στην ανοσολογία [10]. Η στρατηγική της έμφυτης ανοσοποιητικής απόκρισης [11] φαίνεται να είναι όχι η αναγνώριση του κάθε πιθανού αντιγόνου, αλλά η επικέντρωση σε ειδικές δομές που υπάρχουν σε μεγάλες ομάδες μικροοργανισμών. Οι παθογόνοι μικροοργανισμοί (όπως και όλοι οι οργανισμοί) αποτελούνται από στοιχεία που έχουν συντηρηθεί αμετάλλακτα κατά την εξέλιξη των ειδών (μόρια του κυτταρικού τοιχώματος, των μαστιγίων και βλεφαρίδων, στοιχεία του DNA βακτηριακός λιποπολυσακχαρίτης, φλαγγελίνη, πεπτιδογλυκάνη, λιποτεϊχοϊκό οξύ, βακτηριακό DNA, διπλής έλικας RNA ιών), με σημαντικά διαφορετική μοριακή δομή από ανάλογα δομικά στοιχεία του ξενιστή. Αυτά τα μοριακά πρότυπα των παθογόνων (PAMPs, Pathogen Associated Molecular Patterns) αναγνωρίζονται από ειδικευμένους υποδοχείς (PRRs, Pattern - 16 -

Recognition Receptors) που βρίσκονται στη μεμβράνη και το πλάσμα των κυττάρων του έμφυτου ανοσοποιητικού συστήματος και προκαλούν μια ταχεία ανοσολογική αντίδραση, με ευρεία αλλά ταυτόχρονα ειδική αναγνώριση των παθογόνων. Παραδείγματα των PRRs είναι εκκρινόμενα μόρια όπως η lipoprotein binding protein (LBP), επιφανειακά μόρια όπως το CD14, κυτταροπλασμικά μόρια όπως η dsrna-activated protein kinase, και βέβαια οι toll-like υποδοχείς. Οι toll-like υποδοχείς, TRL [12] είναι μια οικογένεια διαμεμβρανικών πρωτεϊνών τάξης Ι που περιλαμβάνουν τρεις περιοχές: την εξωκυττάρια περιοχή με πολλαπλές επαναλήψεις του αμινοξέος λευκίνη που συνδέεται με τα PAMPs, μια μικρή διαμεμβρανική περιοχή, και την ενδοκυττάρια περιοχή που προσομοιάζει στον υποδοχέα της IL-1 και μεταγάγει το σήμα από τα TRL στις άλλες ενδοκυττάριες πρωτεΐνες. Ενεργοποιείται έτσι ένας καταρράκτης αντιδράσεων, με τελικό αποτέλεσμα την ενεργοποίηση του Πυρηνικού μεταγραφικού παράγοντα κβ (nuclear factor, NF-κΒ) και την έκλυση προφλεγμονωδών μορίων όπως TNF-a, IL-1, IL-6, IL-8 [13]. Οι υποδοχείς αυτοί βρίσκονται στα ουδετερόφιλα πολυμορφοπύρηνα, μονοκύτταρα/ μακροφάγα και μαστοκύτταρα, έως τώρα έχουν ανακαλυφθεί 10 TRL στον άνθρωπο και ο TRL4 είναι ο σημαντικότερος υποδοχέας για την ενδοτοξίνη LPS. Για παράδειγμα όλα τα gram(-) βακτήρια έχουν λιποπολυσακχαρίτη (LPS) και έτσι οι PRRs του ξενιστή (το CD14 συνδεόμενο με το σύμπλεγμα LPS-LBP μέσω TRL4) [14] ανιχνεύουν την παρουσία κάθε λοίμωξης από gram(-) βακτήρια. 2.2. Προσαρμοζόμενη ανοσία Η προσαρμοζόμενη ανοσία είναι ένας φυλογενετικά σχετικά νέος μηχανισμός άμυνας, που παρατηρείται μόνο στα σπονδυλωτά ζώα και βασίζεται στη γενετική αναπροσαρμογή και αναπαραγωγή κλώνων που αναγνωρίζουν διάφορα αντιγόνα. Βασικά προτερήματα είναι η μεγάλη προσαρμοστικότητα (αφού μπορεί να αναγνωρίσει τουλάχιστον 10 9 διαφορετικά αντιγόνα), η ειδικότητα της αναγνώρισης για τους επιτόπους και η μνήμη με τα κύτταρα μνήμης Β και Τ που επιτρέπει ταχεία αντίδραση σε περίπτωση δεύτερης επαφής με το παθογόνο. Βασικό μειονέκτημα: απαιτεί χρόνο (ημέρες έως εβδομάδες) για να αναπτυχθεί πλήρως. - 17 -

Τα λεμφοκύτταρα είναι εξ ολοκλήρου υπεύθυνα για την προσαρμοζόμενη ανοσοποιητική απόκριση. Υπάρχουν ποικίλοι και διαφορετικοί τύποι λεμφοκυττάρων που ταξινομούνται όμως σε δύο βασικές κατηγορίες, τα Τ και Β λεμφοκύτταρα. Όλα προέρχονται από γενεαρχικά κύτταρα του μυελού των οστών, αλλά στη συνέχεια τα Τ λεμφοκύτταρα αναπτύσσονται στο θύμο, ενώ τα Β λεμφοκύτταρα στο μυελό των οστών (στα ενήλικα θηλαστικά). A) Τα Τ λεμφοκύτταρα διαιρούνται επίσης σε ποικίλες λειτουργικές ομάδες. Μια ομάδα αλληλεπιδρά με μονοπύρηνα φαγοκύτταρα και τα βοηθά να καταστρέψουν ενδοκυττάρια παθογόνα, τα βοηθητικά Τ λεμφοκύτταρα, Th (Τ-helper) τύπου 1 ή Τh1, μια άλλη ομάδα Τh2 αλληλεπιδρά με Β λεμφοκύτταρα και τα βοηθά να διαιρεθούν, να διαφοροποιηθούν και να συνθέσουν αντισώματα, μια τρίτη ομάδα είναι υπεύθυνη για την καταστροφή των κυττάρων του ίδιου του οργανισμού που έχουν μολυνθεί από ιούς ή άλλα ενδοκυττάρια παθογόνα (κυτταροτοξικότητα) τα κυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα, Τc. Σε κάθε περίπτωση τα Τ λεμφοκύτταρα αναγνωρίζουν τα αντιγόνα αλλά μόνον όταν αυτά εκτίθενται στην επιφάνεια άλλων κυττάρων, τα αντιγονοεκθέτοντα κύτταρα (APCs, Antigen Presenting Cells), σε συνδυασμό με μόρια γνωστά ως MHC (Major Histocompatibility Complex, μείζον σύστημα ιστοσυμβατότητας). Για να το επιτύχουν αυτό διαθέτουν έναν ειδικό υποδοχέα που ονομάζεται υποδοχέας αντιγόνων των Τ λεμφοκυττάρων ( TCR, T cell reseptor). 2.2.1. ΣΥΣΤΗΜΑ CD Tα λεμφοκύτταρα (και τα άλλα λευκοκύτταρα) εκφράζουν στην επιφάνεια τους μεγάλο αριθμό διαφορετικών μορίων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διάκριση (επισήμανση) των διαφόρων κυτταρικών υποπληθυσμών. Πολλοί απo αυτούς τους κυτταρικούς δείκτες μπορούν να ταυτοποιηθούν με ειδικά μονοκλωνικά αντισώματα (mab). Έχει αναπτυχθεί μια συστηματική ονοματολογία κατά την οποία ο όρος CD (Cluster Designation, χαρακτηρισμός ομάδας) αναφέρεται σε ομάδες mab, όπου κάθε μια ομάδα συνδέεται ειδικά με ένα συγκεκριμένο μόριο. Το σύστημα CD προέκυψε από ανάλυση μονοκλωνικών αντισωμάτων που παράγονται κυρίως σε ποντίκια εναντίων αντιγόνων των ανθρώπινων λευκοκυττάρων μια σειρά διεθνών συνεδρίων καθορίζει τα πρότυπα της σύνδεσης των mab σε διάφορους - 18 -

λευκοκυτταρικούς πληθυσμούς και το μοριακό βάρος των δεικτών και mab με παρόμοια χαρακτηριστικά που καθορίζονται με τα παραπάνω κριτήρια ταξινομούνται στην ίδια ομάδα και τους δίνεται ένας αριθμός CD. Ωστόσο σήμερα συνηθίζεται να χρησιμοποιούμε το δείκτη CD για να χαρακτηρίσουμε το μόριο που αναγνωρίζεται από κάθε ομάδα μονοκλωνικών αντισωμάτων. Οι μοριακοί δείκτες χαρακτηρίζονται περαιτέρω σύμφωνα με τις πληροφορίες που παρέχουν για τα κύτταρα, ως δείκτες γενεαλογίας (που προσδιορίζουν μια ειδική κυτταρική σειρά, για παράδειγμα το CD3 ευρίσκεται μόνο σε Τ λεμφοκύτταρα), ωρίμανσης και ενεργοποίησης [15]. Τα επιφανειακά μόρια μπορούν να αποκαλυφθούν χρησιμοποιώντας ως ανιχνευτές φθορίζοντα αντισώματα με αυτή την τεχνική στο ερευνητικό κομμάτι της μελέτης μας προσδιορίσαμε τους υποπληθυσμούς: Τ 3 (ολικά T λεμφοκύτταρα, CD3), Τ 4 (βοηθητικά Τ λεμφοκύτταρα, CD4), Τ 8 (κυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα, CD8) και ΝΚ (κύτταρα φυσικοί φονείς) Τ λεμφοκύτταρα. 2.2.2. ΩΡΙΜΑΝΣΗ Τ ΛΕΜΦΟΚΥΤΤΑΡΩΝ Τα γενεαρχικά κύτταρα μεταναστεύουν στο πρωτογενές λεμφικό όργανο, το θύμο, μέσα από μια σειρά όχι τυχαίων διεργασιών (έκλυση χημειοτακτικών μηνυμάτων όπου ένα από τα χημειοπροσελκυστικά μόρια είναι και η β 2 - μικροσφαιρίνη συστατικό των μορίων MHC τάξης Ι), όπου διαφοροποιούνται προς θυμοκύτταρα. Κατά την πρόοδο τους προς ώριμα Τ λεμφοκύτταρα μεταβάλλουν το φαινότυπο τους (εμφανίζονται ή εξαφανίζονται «δείκτες διαφοροποίησης» που έχουν λειτουργική σημασία) και υφίστανται μια διαδικασία θετικής και αρνητικής επιλογής: όταν τους εκτίθενται εαυτά μόρια MHC επάνω σε APCs θυμικά επιθηλιακά κύτταρα και οι TCRs υποδοχείς τους εμφανίζουν πολύ χαμηλές συγγένειες, υφίστανται απόπτωση και πεθαίνουν στο φλοιό του θύμου (θετική επιλογή), όπως επίσης και όταν οι TCRs εμφανίζουν πολύ υψηλές συγγένειες για εαυτά MHC μόρια (αρνητική επιλογή) θετικά επιλεγμένα Τ λεμφοκύτταρα που οι TCRs υποδοχείς τους μπορούν να αναγνωρίζουν εαυτά μόρια όχι MHC, εξαλείφονται επίσης μέσω της επαφής τους με αυτοαντιγόνα που εκτίθενται από αλληλοδιαπλεκόμενα κύτταρα και μακροφάγα στη φλοιομυελική συμβολή (αρνητική επιλογή) [15]. Έτσι μόνο 3-5% των Τ λεμφοκυττάρων επιβιώνουν της θυμικής επιλογής και εξέρχονται προς περιφερικά λεμφικά όργανα, με υποδοχείς TCRs με επαρκή συγγένεια για εαυτά MHC και έκφραση μορίων επιφανείας είτε CD4 είτε CD8 [16]. - 19 -

2.2.3. ΥΠΟΠΛΗΘΥΣΜΟΙ ΛΕΜΦΟΚΥΤΤΑΡΩΝ Ο καθοριστικός της δείκτης γενεαλογίας των Τ λεμφοκυττάρων είναι ο υποδοχέας αντιγόνου, TCR. Υπάρχουν δυο καθορισμένοι τύποι TCR: ο ένας είναι ένα ετεροδιμερές που αποτελείται από δυο πολυπεπτίδια α και β (αλυσίδες που αναδιπλώνονται σε μια δομή που μοιάζει με την Fab περιοχή των αντισωμάτων), και ο άλλος έχει την ίδια μορφολογία αλλά αποτελείται από τα πολυπεπτίδια γ και δ. Και οι δυο υποδοχείς για να εκφρασθούν στην κυτταρική επιφάνεια συνδυάζονται με μια ομάδα πολυπεπτιδίων (γ, δ και ε αλυσίδες) το σύμπλεγμα CD3, και μαζί συνιστούν το σύμπλεγμα του υποδοχέα των Τ λεμφοκυττάρων TCR-CD3. Το σύμπλεγμα TCR-CD3 συνδέεται με ενδοκυτταροπλασμικά διμερή ζ αλυσίδων που περιέχουν αμινοξικές «ακολουθίες ενεργοποίησης ανοσοϋποδοχέων τυροσίνης» τα ITAMs, που φωσφορυλιώνονται από ειδικές πρωτεϊνικές κινάσες. Τα επικουρικά μόρια CD4 ή CD8 προσδένονται στα μόρια MHC τάξης Ι ή ΙΙ του αντιγονοεκθέτοντος κυττάρου και σταθεροποιούν το σύμπλεγμα MHCπεπτίδιο TCR, ενώ κινάσες τυροσίνης της Src oικογένειας (και ιδιαίτερα η Lck (p56 lck ) που προσκολλάται στην ενδοκυτταροπλασμική περιοχή του CD4 ή CD8 και έρχεται σε εγγύτητα με τα ITAMs στο ζζ διμερές του CD3) και ZAP- 70, φωσφορυλιώνουν τις ακολουθίες και ενεργοποιούν μεταγραφικούς παράγοντες που δρουν σε γονίδια απαραίτητα για την ενεργοποίηση των Τ λεμφοκυττάρων [17][18]. Από τα Τ λεμφοκύτταρα του αίματος 90-95% είναι τύπου αβ, τα δε υπόλοιπα 5-10% τύπου γδ. 2.2.3.1. CD4 και CD8 Τ λεμφοκύτταρα Τα αβ Τ λεμφοκύτταρα [19] υποδιαιρούνται σε δυο διαφορετικούς μη αλληλοεπικαλυπτόμενους πληθυσμούς: μια υποομάδα που φέρει το δείκτη CD4 και κυρίως «βοηθά» ή «επάγει» ανοσιακές αποκρίσεις (Th), και μια υποομάδα που φέρει το δείκτη CD8 και είναι κυρίως κυτταροτοξική (Tc). Tα CD4 + Τ λεμφοκύτταρα αναγνωρίζουν τα ειδικά τους αντιγόνα σε συνδυασμό με τα μόρια MHC της τάξης ΙΙ, ενώ τα CD8 + Τ λεμφοκύτταρα αναγνωρίζουν τα αντιγόνα τους σε συνδυασμό με τα μόρια MHC της τάξης Ι. Ένα μικρό κλάσμα αβ Τ λεμφοκυττάρων δεν εκφράζει ούτε CD4 ούτε CD8 (διπλοαρνητικά) και έχουν ίσως κάποια ρυθμιστική λειτουργία. - 20 -

2.2.3.2. Th1 και Th2 κύτταρα Τα αβ Τ λεμφοκύτταρα μπορεί ακόμη να ταξινομηθούν με βάση την παραγωγή κυτταροκινών: Tα CD4 + λεμφοκύτταρα μετά διέγερση διαφοροποιούνται σε δυο διακριτούς κλώνους Τ βοηθητικών λεμφοκυττάρων (Th), που εκφράζουν διαφορετικό προφίλ κυτταροκινών και λειτουργικές επιδράσεις (Mosmann και συν. 1986), και οδηγούν σε Th1 ή Th2 αντίδραση [27][28]. Η υποομάδα Τh1 λεμφοκυττάρων εκκρίνει IL-2, IFN-γ και TNF-α (και οδηγεί σε παραγωγή αντισωμάτων που οψωνίζουν και καθηλώνουν το συμπλήρωμα, ενεργοποίηση μακροφάγων, κυτταρομεσολαβητική κυτταροτοξικότητα, επιβραδυνόμενου τύπου υπερευαισθησία), ενώ η υποομάδα Τh2 λεμφοκυττάρων παράγει IL-4, IL-5, και συχνά IL-6, IL-9, IL-10 και IL-13 (χυμική ανοσία και αλλεργικές αποκρίσεις) [28][31]. Εάν δεν υπάρχουν πολωτικά σήματα, τα CD4 + Th0 λεμφοκύτταρα εκδηλώνουν λιγότερο διαφοροποιημένο προφίλ κυτταροκινών, αντιπροσωπεύουν έναν ετερογενή πληθυσμό με συγκεκριμένους κλώνους που μπορούν να διαφοροποιηθούν είτε στην Τh1 είτε στην Τh2 οδό, σε απάντηση εξωτερικής διέγερσης [75] ή Τh1 και Τh2 κυτταροκινών [76][77]. Οι Τh1 κυτταροκίνες επάγουν την Τh1 αντίδραση και αναστέλλουν την Τh2 αντίδραση και αντίστροφα (η επαγωγή της μιας Τh οδού μειώνει τη δραστηριότητα της άλλης Τh οδού) [29]. Σε κάθε αντίδραση οι διαφορετικές λειτουργίες εξαρτώνται από τις διαφορές στις κυτταροκίνες που εκκρίνονται από τα Τh1 και Τh2 λεμφοκύτταρα: τα Τh1 λεμφοκύτταρα παράγοντας IFΝ-γ ενεργοποιούν CD8 + λεμφοκύτταρα και μακροφάγα και προάγουν την κυτταρική ανοσία [30], ενώ τα Τh2 λεμφοκύτταρα διεγείρουν τη σύνθεση IgM, IgG1 και IgE από τα Β λεμφοκύτταρα και ενεργοποιούν τα ηωσινόφιλα και προάγουν αντιδράσεις υπερευαισθησίας, μέσω παραγωγής IL-4 και IL-5 [31]. Πολλά CD8 + κυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα δημιουργούν ένα φάσμα κυτταροκινών παρόμοιο με αυτό των Τh1 κυττάρων και ονομάζονται Τc1 λεμφοκύτταρα, είτε συνθέτουν κυτταροκίνες τύπου Τh2 και ονομάζονται Τc2 λεμφοκύτταρα. Η διαφοροποίηση των CD8 + μπορεί να επηρεασθεί από το συνδυασμό των κυτταροκινών των CD4 + λεμφοκυττάρων (η IFNγ και η IL-12 ενθαρρύνουν τη δημιουργία Tc1 κυττάρων, ενώ η IL-4 τη δημιουργία Tc2), ενώ τα κυτταροτοξικά Τ λεμφοκύτταρα συσχετίζονται συνήθως με Τh1 αποκρίσεις και βρίσκονται σπανιότερα σε παρουσία Τh2 λεμφοκυττάρων. - 21 -

Ωστόσο, τόσο τα Tc1 όσο και τα Tc2 λεμφοκύτταρα, μπορούν να είναι κυτταροτοξικά και να εξολοθρεύουν μέσω ενός μηχανισμού που εξαρτάται από Ca ++ / περφορίνη [19]. Τα περισσότερα γδ Τ λεμφοκύτταρα είναι διπλοαρνητικά, αν και αυτά που βρίσκονται στους ιστούς μπορεί να εκφράζουν το CD8. Η λειτουργία τους είναι ελάχιστα γνωστή, φαίνεται να αναγνωρίζουν άμεσα αντιγόνα όμοια με τις ανοσοσφαιρίνες, αλλά δεν απαιτείται παρουσίαση από μόρια τύπου MHC ούτε εξαρτώνται από αντιγογοπαρουσίαση. Αναγνωρίζουν εαυτά πεπτίδια και παράγουν κυτταροκίνες και ίσως παίζουν κάποιο ρόλο στην παθογένεια της Ρευματοειδούς αρθρίτιδος [20]. 2.2.3.3. Κύτταρα Φυσικοί φονείς, ΝΚ Τ (Natural Killer T cells) Tα ΝΚ Τ κύτταρα είναι μια μικρή θυμοπροερχόμενη κατηγορία αβ Τ λεμφοκυττάρων, με ορισμένα ιδιαίτερα λειτουργικά χαρακτηριστικά που τα ξεχωρίζουν από τα κλασσικά Τ λεμφοκύτταρα [21][22]: Έχουν έναν χαρακτηριστικό υποδοχέα TCR με αμετάβλητη α (Vα24Jα15) και ημισταθερή β (Vβ11) αλυσίδες, που αναγνωρίζει γλυκολιπίδια όπως το α-galcer (αgalactocyl ceramide), παρουσιαζόμενα από το CD1b παρά από μόρια MHC τάξης Ι ή ΙΙ. (Τα μόρια CD1 είναι δομικά συγγενικά με την τάξη Ι του MHC, τα γονίδια τους όμως βρίσκονται έξω από το MHC και δεν είναι πολυμορφικά και αλληλεπιδρούν με τον TCR εκθέτοντας λιπιδικά ή γλυκολιπιδικά αντιγόνα. Τα CD1b μόρια δε, φαίνεται να προσδένουν και αυτοαντιγόνα [32]). Μετά διέγερση, τα ΝΚ Τ κύτταρα παράγουν γρήγορα και σε μεγάλες ποσότητες ανοσορυθμιστικά μόρια, κυρίως IL-4 και INF-γ [22][24]. Παρόλο που φαίνεται να έχουν ρόλο κλειδί ως ανοσορυθμιστικά κύτταρα (στην προσαρμοζόμενη ανοσοποιητική απόκριση, βοηθητικά σε Th1 αντιδράσεις εναντίον λοιμώξεων και νεοπλασιών), λίγα στοιχεία είναι γνωστά για το πώς ακριβώς αντιδρούν σε αντιγονικό ερεθισμό (από τη μια επαυξάνουν την προσαρμοζόμενη ανοσοποιητική απόκριση αναφορικά με απόρριψη καρκίνου και αντίσταση σε μικρόβια, αλλά από την άλλη πλευρά μειορυθμίζουν την ανοσία καταστέλλοντας αντινεοπλασματικές αντιδράσεις) [23]. Ιδιαίτερα ισχυρή είναι η συσχέτιση τους με προδιάθεση για ανάπτυξη αυτοανόσων νόσων όπως ο ΣΔ τύπου 1 [51], η Αυτοάνοση Εγκεφαλοπάθεια, ο Συστηματικός Ερυθηματώδης Λύκος, η Ρευματοειδής Αρθρίτιδα και η Συστηματική Σκλήρυνση [22][23][24]. - 22 -

B). Tα Β λεμφοκύτταρα Οι ανοσοσφαιρίνες είναι οι χαρακτηριστικοί δείκτες γενεαλογίας των Β λεμφοκυττάρων, τα οποία παράγονται στο μυελό των οστών όπου υπόκεινται σε διαδικασίες επιλογής ανάλογες με τα θυμοκύτταρα. Κατά την οντογένεση των Β λεμφοκυττάρων λαμβάνει χώρα μια αλληλουχία αναδιατάξεων των ανοσοσφαιρινικών γονιδίων, αρχικά των βαριών και στη συνέχεια και των ελαφρών αλυσίδων, ενώ παράλληλα εκφράζονται επιφανειακοί δείκτες και υποδοχείς κυτταροκινών. Τα περισσότερα από τα Β λεμφοκύτταρα στο περιφερικό αίμα εκφράζουν στην επιφάνεια τους δυο ισότυπους ανοσοσφαιρινών IgM και IgD (με πανομοιότυπες θέσεις πρόσδεσης του αντιγόνου), ενώ λιγότερα από 10% εκφράζουν τις IgG, IgA ή IgE, αν και αυτές υπάρχουν σε μεγάλους αριθμούς σε συγκεκριμένες θέσεις του σώματος (για παράδειγμα κύτταρα που φέρουν IgΑ βρίσκονται στον εντερικό βλεννογόνο). Η ανοσοσφαιρίνη που συνδέεται με άλλα επικουρικά μόρια στην επιφάνεια του Β λεμφοκυττάρου σχηματίζει το σύμπλεγμα του αντιγονικού υποδοχέα του Β λεμφοκυττάρου BCR. Τα επικουρικά μόρια αποτελούνται από ετεροδιμερή Iga (CD79a) και Igβ (CD79b) τα οποία αλληλεπιδρούν με τα διαμεμβρανικά τμήματα του ανοσοσφαιρινικού υποδοχέα και (όπως τα ξεχωριστά μοριακά συμπλέγματα του TCR/CD3) εμπλέκονται στην κυτταρική ενεργοποίηση, μέσω φωσφορυλίωσης των κυτταροπλασμικών ITAMs τους από κινάσες τυροσίνης Fyn, Lyn, Blk (ανάλογες των Src) και Syk (ανάλογη της ZAP-70). Η ενεργοποίηση αυξάνεται σημαντικά από το «σύμπλεγμα του συνυποδοχέα» που περιλαμβάνει τις πρωτεΐνες CD21 (τον υποδοχέα συμπληρώματος-2,cr2), CD19 και CD81. Η ενεργοποίηση των Β λεμφοκυττάρων απαιτεί, είτε αλληλεπίδραση ακέραιων αντιγόνων με τους Ig υποδοχείς, είτε διεγερτικά μηνύματα από τα Th λεμφοκύτταρα τα οποία αποκρίνονται σε επεξεργασμένα αντιγόνα προσδεδεμένα σε μόρια MHC τάξης ΙΙ. Ο CD40 (μέλος της οικογένειας των υποδοχέων του TNF) παρέχει το πιο ισχυρό σήμα ενεργοποίησης. Ύστερα από αντιγονική διέγερση τα ώριμα Β λεμφοκύτταρα μπορεί να εξελιχθούν σε αναμνηστικά κύτταρα ή κύτταρα που παράγουν αντισώματα (AFCs). Οι επιφανειακές ανοσοσφαιρίνες (sig) εξαφανίζονται συνήθως από τα πλασματοκύτταρα (την τελικώς διαφοροποιημένη μορφή των AFCs) αφού δεν απαιτείται πλέον η λειτουργία τους ως υποδοχέων, τα οποία και τελικώς γρήγορα υφίστανται απόπτωση [33]. - 23 -

2.3.Σύνδεση έμφυτης και προσαρμοζόμενης ανοσοποιητικής απόκρισης Η προσαρμοζόμενη ανοσία κατευθύνεται ειδικά ενάντια στους μικροοργανισμούς που διέφυγαν των μηχανισμών της έμφυτης ανοσίας. Η ευαισθητοποίηση των Τ λεμφοκυττάρων στους εκάστοτε επιτόπους, είναι πιο αποτελεσματική όταν παρουσιάζονται επεξεργασμένοι από εξειδικευμένα κύτταρα APC, χρειάζονται δε τουλάχιστον δύο σήματα για να ενεργοποιηθούν, το σύμπλεγμα MHC-πεπτίδιο και συνδιεγερτικά μόρια στην επιφάνεια του αντιγονοεκθέτοντος κυττάρου όπως τα CD80 και CD86 αναγνώριση αντιγόνου σε απουσία CD80 ή CD86 οδηγεί σε μόνιμη ανεργία ή απόπτωση του Τ λεμφοκυττάρου [11]. Τα δενδριτικά κύτταρα (DC, dendritic cells) είναι τα πλέον αποτελεσματικά APC. Bρίσκονται στο δέρμα και τους βλεννογόνους, είναι τα πρώτα κύτταρα που έρχονται σε επαφή με εισερχόμενα παθογόνα, ενεργοποιούνται και εκλύουν κυτταροκίνες όπως TNF-α και IL-12, ενώ ταυτόχρονα παράγουν μόρια όπως CD40, CD80 και CD86, τα οποία αυξάνουν πολύ την ικανότητα των DC να ενεργοποιούν τα Τ λεμφοκύτταρα [25] (αυτή η διαδικασία αποκαλείται ωρίμανση των DC). Τελικά τα DC μεταναστεύουν στους τοπικούς λεμφαδένες όπου επισυμβαίνει η ενεργοποίηση των Τ λεμφοκυττάρων. Οι TRL παίζουν σημαντικό ρόλο στην ωρίμανση των DC. Τo ενδιαφέρον είναι, ότι διάφορα PAMPs oδηγούν σε διαφορετική Τ λεμφοκυτταρική ανταπόκριση (Th1 έναντι Τh2 κυτταροκινών) ανάλογα με το ποιον TRL ενεργοποιούν. Για παράδειγμα βακτηριδιακά λιποπεπτίδια συνδέονται με το TRL2 και οδηγούν στην έκλυση p40 ομοδιμερούς (ανταγωνιστή της IL-12), IL-8 και p19/il-23 που ευνοούν την Τh1 αντίδραση. Σε αντίθεση η ενδοτοξίνη ενεργοποιεί τo TRL4 και οδηγεί στην παραγωγή IL-12 που ευνοεί την Τh1 αντίδραση [26]. Κατ αυτόν τον τρόπο οι TRL καθοδηγούν την ακόλουθη αντίδραση των λεμφοκυττάρων (ενεργοποίηση κυτταροτοξικών Τ κυττάρων, Β λεμφοκυττάρων, μακροφάγων) και συνδέουν την έμφυτη με την προσαρμοζόμενη ανοσία. - 24 -

3. ΦΛΕΓΜΟΝΩΔΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ του ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ Η φλεγμονώδης αντίδραση αποτελεί μια πολύπλοκη βιολογική και βιοχημική απάντηση του οργανισμού σε διάφορα βλαπτικά ερεθίσματα, στην οποία συμμετέχουν κύτταρα του ανοσολογικού και άλλων συστημάτων καθώς και πληθώρα βιολογικών μεσολαβητών. Η γενίκευση της φλεγμονώδους αντίδρασης σε συστηματικό για τον οργανισμό επίπεδο, αντικατοπτρίζεται κλινικά στο Σύνδρομο Συστηματικής Φλεγμονώδους Αντίδρασης (SIRS, Systemic Inflammatory Response Syndrome). Το SIRS με ταυτόχρονη παρουσία λοιμογόνου παράγοντα ονομάζεται Σήψη. 3.1. Ιστορική αναδρομή - Ισχύοντες ορισμοί Παρά το ότι με τα σύγχρονα μέσα είναι δυνατή η παροχή καταιγισμού πληροφοριών παθοφυσιολογίας, εξακολουθεί να υπάρχει αδυναμία πλήρους κατανόησης και καθορισμού των παθοφυσιολογικών διαδικασιών που δυνατόν να χαρακτηρίζουν μια νόσο ή ένα σύνδρομο. Αυτό αποτελεί και την κύρια αδυναμία στη διενέργεια κλινικών δοκιμών και στην ανάλυση των αποτελεσμάτων τους. Η αδυναμία και η σύγχυση της ισχύουσας μέχρι τη δεκαετία του 1980 ορολογίας «Σήψη, Βακτηριαιμία, Σηψαιμία, Σηπτικό shock, Οργανική ανεπάρκεια», οδήγησε το 1991 στη συνάντηση συναίνεσης (Consensus Conference) από την Αμερικανική Πνευμονολογική Εταιρεία (American College of Chest physicians, ACCP) και την Εταιρεία Εντατικής Θεραπείας (Society of Critical Care Medicine, SCCM) [40]. Στόχος η εισαγωγή περισσότερο δόκιμων και εύχρηστων ορισμών που θα βοηθούσαν στην καλύτερη ομαδοποίηση και ταξινόμηση των ασθενών. Καθιερώθηκε ο όρος SIRS του Bone και συν. (1991) και του Συνδρόμου ανεπάρκειας πολλών οργάνων (Multiple Organ Dysfunction Syndrome, MODS) [41]. Στην πορεία η καλύτερη κατανόηση της συμβολής των διαφόρων φλεγμονωδών μεσολαβητών στην έναρξη και εξέλιξη της συστηματικής φλεγμονώδους αντίδρασης, οδήγησαν τους Bone και συν. (1997) στην πρόταση μιας νέας υπόθεσης για την παθογένεια της Συστηματικής Φλεγμονώδους Αντίδρασης και την πρόσθεση νέων ορισμών όπως αυτών του CARS και MARS [42]. - 25 -

Σύμφωνα με τον Bone το SIRS εξελίσσεται ως εξής: Αρχικά η τοπική επίδραση του βλαπτικού παράγοντα προκαλεί μια φλεγμονώδη απάντηση με σκοπό την αποκατάσταση της βλάβης Σε περίπτωση που δεν είναι δυνατή η αποκατάσταση της ομοιόστασης σε τοπικό επίπεδο ενεργοποιούνται οι μηχανισμοί της φλεγμονής σε συστηματικό επίπεδο (SIRS) / Ταυτόχρονα με την συστηματική φλεγμονώδη αντίδραση, ενεργοποιείται και μια αντιρροπιστική αντιφλεγμονώδης απάντηση που ορίζεται ως Σύνδρομο αντισταθμιστικής αντιφλεγμονώδους απάντησης (Compensatory Antiinflammatory Response Syndrome, CARS) Η μεταγενέστερη ισορροπία μεταξύ της φλεγμονώδους και αντιφλεγμονώδους αντίδρασης αναφέρεται ως Σύνδρομο μεικτής ανταγωνιστικής απάντησης (Mixed Antagonistic Response Syndrome, MARS) Ορισμένες συνθήκες που αφορούν το βλαπτικό παράγοντα, το ανοσοποιητικό σύστημα και τις υποκείμενες παθήσεις του ασθενή, μπορούν να οδηγήσουν σε υπέρμετρη φλεγμονώδη απάντηση σε συστηματικό επίπεδο με καταστρεπτικές για πολλά όργανα συνέπειες, κατάσταση που ορίζεται ως Σύνδρομο ανεπάρκειας πολλών οργάνων (Multiple Organ Dysfunction Syndrome, MODS). Το 2001 σε νέα συνάντηση συναίνεσης που διοργανώθηκε από την Εταιρεία Εντατικής Θεραπείας (SCCM), την Ευρωπαϊκή Εταιρεία Εντατικής Θεραπείας (ESICM), την Αμερικανική Πνευμονολογική Εταιρεία (ACCP), την Αμερικανική Εταιρεία Θώρακος (ATS) και την Εταιρεία Χειρουργικών Λοιμώξεων (SIS), επανεκτιμήθηκαν οι οδηγίες του προηγούμενου συνεδρίου, παρέμειναν ο ορισμός και τα κριτήρια του SIRS του Bone και συν. (1991), επαναπροσδιορίσθηκαν τα διαγνωστικά κριτήρια της σήψης, και προτάθηκε από τον Marshall και συν. (2001) το νέο σύστημα ταξινόμησης ασθενών με Σήψη το PIRO [43]. Στο PIRO οι ασθενείς ταξινομούνται βάσει των προδιαθεσικών παραγόντων (Predisposition), τα χαρακτηριστικά της λοίμωξης (Infection), την ανταπόκριση του ξενιστή (Response) και την συνυπάρχουσα δυσλειτουργία οργάνων (Organ dysfunction). 3.2. SIRS - Σήψη SIRS: Ορίζεται ως η συστηματική φλεγμονώδης αντίδραση που δυνατόν να οφείλεται σε διάφορους παράγοντες όχι κατ ανάγκη λοιμώδους αιτιολογίας όπως τραύμα, θερμική βλάβη ή στείρα φλεγμονώδη βλάβη π.χ. οξεία παγκρεατίτιδα. - 26 -

Χαρακτηρίζεται από την παρουσία δυο ή περισσοτέρων από τα παρακάτω κριτήρια: 1. Θερμοκρασία σώματος >38 ο C ή <36 ο C 2. Kαρδιακή συχνότητα > 90 σφύξεις / min 3. Αναπνευστική συχνότητα > 20 αναπνοές / min ή PaCO 2 < 32 mm Hg 4. Λευκά αιμοσφαίρια > 12000 / mm 3 ή < 4000/ mm 3 ή άωρες μορφές > 10% Σήψη: Ορίζεται ως η συστηματική φλεγμονώδης αντίδραση SIRS με παρουσία λοίμωξης. Τα επαναπροσδιορισθέντα διαγνωστικά κριτήρια είναι: Λοίμωξη τεκμηριωμένη ή υποπτευθείσα και μερικά από τα ακόλουθα: Α. ΓΕΝΙΚΕΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ. 1) Θερμοκρασία σώματος > 38 ο C ή < 36 ο C, 2) Kαρδιακή συχνότητα > 90 σφύξεις/min ή > από 2 σταθερές αποκλίσεις (standard deviations-sd) της φυσιολογικής τιμής που αντιστοιχεί στην ηλικία, 3) Ταχύπνοια, 4) Επηρεασμένο επίπεδο συνείδησης, 5) Σημαντικό οίδημα ή θετικό ισοζύγιο υγρών (>20 ml/kg to 24ωρο), 6) Υπεργλυκαιμία (γλυκόζη πλάσματος >120 mg/dl ή 7,7 mmol/l) επί απουσίας σακχαρώδη διαβήτη Β. ΦΛΕΓΜΟΝΩΔΕΙΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ. 1) Λευκά > 12000 / mm 3, 2) Λευκά < 4000 / mm 3, 3) άωρες μορφές > 10%, 4) C-Αντιδρώσα πρωτεΐνη >2 SD της φυσιολογικής τιμής, 5) Προκαλσιτονίνη >2 SD της φυσιολογικής τιμής Γ. ΑΙΜΟΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ. 1) Αρτηριακή υπόταση (συστολική ΑΠ <90 mmhg, μέση ΑΠ <70 mmhg ή μείωση της συστολικής ΑΠ >40 mmhg), 2) Κορεσμός οξυγόνου σε μεικτό φλεβικό αίμα (Svo 2 ) >70%, 3) Καρδιακός δείκτης >3,5 l/min Δ. ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ ΔΥΣΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΩΝ ΟΡΓΑΝΩΝ. 1) Αρτηριακή υποξαιμία (PaO 2 /FiO 2 <300), 2) Οξεία ολιγουρία (αποβολή ούρων <0,5 ml/kg/h ή 45 mmol/l σε 2h τουλάχιστον), 3) Αύξηση κρεατινίνης >0,5 mg/dl, 4) Διαταραχές πηκτικότητας (INR >1,5 ή aptt >60 sec), 5) Ειλεός, 6) Θρομβοπενία (Αιμοπετάλια <100000 / mm3), 7) Υπερχολερυθριναιμία (χολερυθρίνη πλάσματος >4 mg/dl ή 70 mmol/dl ) Ε. ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ ΙΣΤΙΚΗΣ ΑΙΜΑΤΩΣΗΣ. 1) Υψηλό γαλακτικό οξύ (>1 mmol/l), 2) Μειωμένη ή διάστικτη τριχοειδική επαναιμάτωση. Βαρειά Σήψη: Ορίζεται η Σήψη η οποία συνοδεύεται από δυσλειτουργία οργάνων που δυνατόν να ανιχνεύεται από εργαστηριακές εξετάσεις, αρτηριακή υπόταση ή υποάρδευση ιστών. Δυνατόν να συνοδεύεται, αλλά όχι - 27 -

απαραίτητα, από γαλακτική οξέωση, ολιγουρία ή διαταραχές του επιπέδου συνείδησης. 3.3. Η Απόκριση της οξείας φάσης Πρωτεΐνες οξείας φάσης Μεγάλος αριθμός διαταραχών, μακριά από τη θέση της φλεγμονής και που αφορά τη λειτουργία πολλών οργάνων, μπορεί να συνοδεύει τη Φλεγμονή. Το 1930 το ενδιαφέρον εστιάστηκε σ αυτές τις διαταραχές με την ανακάλυψη της C-αντιδρώσας πρωτεΐνης (C-reactive protein, CRP) [44] και ανάλογα, όλες οι συστηματικές αντιδράσεις έκτοτε αναφέρονται ως Απόκριση οξείας φάσης [45] παρόλο που συνοδεύουν και οξείες και χρόνιες φλεγμονώδεις καταστάσεις. Οι διαταραχές της οξείας φάσης αφορούν διαταραχές στη συγκέντρωση πολλών πρωτεϊνών του πλάσματος γνωστές σαν πρωτεΐνες οξείας φάσης (ΠΙΝΑΚΑΣ IΙ), καθώς και μεγάλο αριθμό διαταραχών σε επίπεδο συμπεριφοράς, παθοφυσιολογίας, βιοχημείας, διατροφής (ΠΙΝΑΚΑΣ Ι) [46]. Ως πρωτεΐνες οξείας φάσης ορίζονται, αυτές των οποίων η συγκέντρωση στο πλάσμα αυξάνει (θετικές πρωτεΐνες οξείας φάσης), ή μειώνεται (αρνητικές πρωτεΐνες οξείας φάσης) κατά τουλάχιστον 25% κατά τη διάρκεια των φλεγμονωδών διαταραχών [47]. Οι αλλαγές στις συγκεντρώσεις των πρωτεϊνών οξείας φάσης εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την παραγωγή τους από τα ηπατοκύτταρα. Το μέγεθος της αύξησης ποικίλει, από 50% στην περίπτωση της σερουλοπλασμίνης και συστατικών του συμπληρώματος μέχρι 1000πλάσιο στην περίπτωση της CRP και του Αμυλοειδούς Α του ορού [46]. Καταστάσεις που συνήθως οδηγούν σε σημαντικές αλλαγές στις συγκεντρώσεις των πρωτεϊνών οξείας φάσης περιλαμβάνουν: φλεγμονή, τραύμα, χειρουργικές επεμβάσεις, εγκαύματα, ιστικά έμφρακτα, διάφορες ανοσολογικές καταστάσεις, νεοπλασίες. Μέτριες αλλαγές προκύπτουν συνήθως μετά επίπονη άσκηση, θερμοπληξία, και τοκετό, ενώ μικρές αλλαγές προκύπτουν μετά ψυχολογικό στρες και σε διάφορες ψυχιατρικές νόσους [46][48]. Παρόλο που οι συγκεντρώσεις πολλών συστατικών της Απόκρισης οξείας φάσης συνήθως αυξάνουν μαζί, δεν αυξάνουν όλα ομοιόμορφα σε όλους τους ασθενείς με την ίδια νόσο (αυτό εν μέρει εξηγείται από τις διαφορές στα πρότυπα έκκρισης κυτταροκινών και ρυθμιστικών τους μορίων στις διάφορες παθοφυσιολογικές καταστάσεις) [46]. Οι κυτταροκίνες που - 28 -

παράγονται (και συμμετέχουν στη διαδικασία) κατά τη διάρκεια της Φλεγμονώδους αντίδρασης, είναι οι κύριοι διεγέρτες για την παραγωγή πρωτεϊνών οξείας φάσης. Οι κυτταροκίνες αυτές είναι η Ιντερλευκίνη 6 (IL-6), η Ιντερλευκίνη 1β (IL-1β), ο Παράγοντας νέκρωσης των όγκων α (TNF-α), η Ιντερφερόνη γ (INF-γ), ο Μετατρεπτικός αυξητικός παράγοντας β (TGF-β) [35] και πιθανά η Ιντερλευκίνη 8 (IL-8) [49]. 3.3.1. C- Αντιδρώσα πρωτεΐνη (C-reactive protein, CRP) Η CRP αποτελεί την κλινικά σημαντικότερη πρωτεΐνη οξείας φάσης διότι τα επίπεδα της αντανακλούν το βαθμό της φλεγμονώδους αντίδρασης. Ονομάσθηκε έτσι, όταν ανακαλύφθηκε το 1930 να αντιδρά με το μόριο C (Cpolysaccharide) της κυτταρικής επιφάνειας των πνευμονιοκόκκων κατά τη διάρκεια της οξείας φάσης πνευμονιοκοκκικής πνευμονίας [44] (σύνδεση η οποία προάγει την πρόσληψη των πνευμονιοκόκκων από τα φαγοκύτταρα / οψωνισμός). Η CRP παράγεται από τα ηπατοκύτταρα και η μεταγραφή της επάγεται από κυτταροκίνες όπως η IL-6, η IL-1 και ο TGF-2 [72]. Η επαγωγή της CRP (και του SAA) σε ορισμένα μοντέλα (κύτταρα ηπατώματος) απαιτεί και IL-6 και, είτε IL-1 είτε TNF-α [51]. Υψηλές συγκεντρώσεις CRP συσχετίζονται (βαίνουν παράλληλα) με υψηλά επίπεδα IL-6 (κυρίως) και TNF-α και IL-1β σε σηπτικούς ασθενείς [52]. Η δραστηριότητα έκκρισης της CRP (διαδικασία ξεχωριστή από τη σύνθεση) αυξάνει σημαντικά κατά τη διάρκεια της Απόκρισης οξείας φάσης [53]. Η κύρια λειτουργία της CRP, συστατικό της έμφυτης ανοσιακής απόκρισης, είναι η ικανότητα να συνδέεται με φωσφολιπίδια (αναγνώριση παθογόνων) και φωσφολιπιδικά συστατικά κατεστραμμένων κυττάρων ενεργοποιεί το σύστημα συμπληρώματος συνδεόμενη με ένα από τα συστατικά του και συνδέεται με φαγοκύτταρα, γεγονός που υποδηλώνει ότι έχει την ικανότητα να ξεκινά την διαδικασία καταστροφής των κυττάρων στόχων με αλληλεπίδραση χυμικής και κυτταρικής ανοσίας [54]. Άλλες προφλεγμονώδεις δράσεις της CRP περιλαμβάνουν επαγωγή προφλεγμονωδών κυτταροκινών (αύξηση επιπέδων TNF-α σε 8 ώρες, και IL- 1β και IL-6 σε 16 ώρες, με δόσεις CRP επιπέδου μέτριας / σοβαρής φλεγμονής) [55] και ιστικού παράγοντα [56] σε καλλιέργειες μονοκυττάρων. - 29 -