Pfizer: αμοιβή ομιλητή MSD, Angellini: κάλυψη εξόδων συνεδρίου

28 Απριλίου 2017

ΛΟΙΜΩΞΗ Προ-φλεγμονώδης απόκριση ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ Αντι-φλεγμονώδεις μηχανισμοί Εντοπισμένη απόκριση φυσικής ανοσίας Τοπικοί μηχανισμοί αποκατάστασης Απελευθέρωση προφλεγμονωδών μεσολαβητών Επιστράτευση λευκοκυττάρων Ενεργοποίηση συμπληρώματος Ενεργοποίηση μηχανισμού πήξεως Αναστολή και λύση της φλεγμονής Ιστική αποκατάσταση Επιστροφή στην ομοιοστασία

Η ισορροπία προφλεγμονωδών και αντι-φλεγμονωδών μεσολαβητών ρυθμίζει τη διαδικασία της φλεγμονής συμπεριλαμβανομένης της προσκόλλησης, της χημειοταξίας, της φαγοκυττάρωσης των βακτηρίων, της θανάτωσης των βακτηρίων και της φαγοκυττάρωσης των υπολειμμάτων των βλαμμένων ιστών. Αν οι μεσολαβητές βρίσκονται σε ισορροπία μεταξύ τους και η αρχική λοιμώδης «επίθεση» αποκρουστεί, η ομοιοστασία αποκαθίσταται με τελικό αποτέλεσμα την ιστική αποκατάσταση και την ίαση. Ann Intern Med. 1996;125:680

«Ανοσολογική δυσαρμονία» Ann Intern Med. 1996;125:680

1991: Σήψη είναι η συστηματική φλεγμονώδης απόκριση (Systemic Inflammatory Response Syndrome) η οποία οφείλεται σε λοίμωξη Κριτήρια SIRS 2016: Η σήψη είναι η απειλητική για τη ζωή δυσλειτουργία οργάνων που οφείλεται μη ελεγχόμενη απόκριση του ξενιστή σε λοίμωξη. Σήψη: Ένας ασαφής όρος που προσπαθεί να περιγράψει μια ατελώς κατανοητή διεργασία Chest 1992;101:1644-1655, JAMA. 2016; 315: 801 810.

ΛΟΙΜΩΞΗ Προ-φλεγμονώδης απόκριση ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ Αντι-φλεγμονώδεις μηχανισμοί ΣΗΨΗ

Η σήψη συμβαίνει όταν η απελευθέρωση των προφλεγμονωδών μεσολαβητών σε απόκριση στη λοίμωξη ξεπερνάει τα όρια του τοπικού περιβάλλοντος και οδηγεί σε μια γενικευμένη αντίδραση Μια παρόμοια διαδικασία μπορεί να συμβεί και σε απόκριση σε μη λοιμώδη ερεθίσματα (πχ παγκρεατίτιδα, τραύμα) : Σύνδρομο συστηματικής φλεγμονώδους απόκρισης (SIRS) Δεν γνωρίζουμε ακριβώς τους λόγους για τους οποίους η φλεγμονώδης αντίδραση γενικεύεται. Πιθανοί παράγοντες που συμμετέχουν είναι: Η άμεση επίδραση του παθογόνου μικροοργανισμού ή τοξικών προϊόντων του Απελευθέρωση μεγάλων ποσοτήτων προφλεγμονωδών μεσολαβητών Ενεργοποίηση του συμπληρώματος Γενετική προδιάθεση προς σήψη

Διάφοροι πολυμορφισμοί (κυρίως σημειακοί πολυμορφισμοί - SNP) έχουν συσχετισθεί με αυξημένη ευπάθεια και πτωχές εκβάσεις σε λοιμώξεις. SNPs γονιδίων κυτταροκινών (πχ TNF, IL-10, IL-18, ανταγωνιστής IL-1R, IL- 6, & IFN-γ) SNPs γονιδίων κυτταρικών υποδοχέων (πχ CD14, MD2, TLR-2, tlr-4 & Fc-RII & III), SNPs γονιδίων συνδετών του λιποπολυσακχαρίτη (lipopolysaccharide binding protein, bactericidal permeability increasing protein), SNPs γονιδίων άλλων μορίων όπως mannose-binding lectin, heat shock protein 70, angiotensin I-converting enzyme, plasminogen activator inhibitor, και caspase-12

Προ-φλεγμονώδης απόκριση ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ Αντι-φλεγμονώδεις μηχανισμοί ΣΗΨΗ Υπερβολική φλεγμονή Ανοσοκαταστολή Λευκοκύτταρα και παρεγχυματικά κύτταρα Αιμοπετάλια Ενδοθήλιο Συμπλήρωμα Ενεργοποίηση μηχανισμού πήξεως CD4+ T CD8+ T Ουδετερόφιλα APCs Λεμφαδένες Ρυθμιστικά Τ κύτταρα

Nat Rev Immunol 2013; 13: 862-874

Nat Rev Immunol 2017; 17: 407-420

Στοιχεία που μπορεί να συνεισφέρουν στην εξέλιξη μιας τοπικής λοίμωξης προς σήψη: Συστατικά του βακτηριακού τοιχώματος (ενδοτοξίνη, πεπτιδογλυκάνη, λιποτειχοϊκό οξύ, muramyl dipeptide) Βακτηριακά προϊόντα (σταφυλοκοκκική εντεροτοξίνη Β, τοξίνη-1 του τοξικού shock, ενδοτοξίνη Α της ψευδομονάδας, πρωτεϊνη Μ των στρεπτοκόκκων ομάδας Α)

Ισχυρή ενεργοποίηση της φυσικής ανοσίας μέσω της ενεργοποίησης των PRRs από τις PAMPs και τις DAMPs. Οι PRRs αναγνωρίζουν μεγάλο εύρος PAMPs και DAMPs Διαφορετικά παθογόνα ή και μη λοιμώδη ερεθίσματα προκαλούν ένα κοινό κλινικό σύνδρομο Δέσμευση των PRRs Ενεργοποίηση του NF-κβ μεταγραφή γονιδίων φλεγμονής όπως οι προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες (TNFα, IL-1), οι χημειοκίνες (ΙCAM-1, VCAM-1), και το ΝΟ. PRR: Pattern Recognition Receptors PAMP: Pathogen-Associated Molecular Patterns DAMP: Danger-Associaed Molecular Patterns

Σε ασθενείς με σήψη απελευθερώνονται μεγάλες ποσότητες προφλεγμονωδών κυτταροκινών στην κυκλοφορία TNFa και IL-1: τα επίπεδά τους κορυφώνονται στα πρώιμα στάδια της σήψης. Επάγουν και άλλες προ-φλεγμονώδεις κυτταροκίνες Ενεργοποιούν το σύστημα της πήξης και της ινωδόλυσης TNFa ρόλος στη σήψη Υψηλότερα επίπεδα κυκλοφορούντος TNFa σε ασθενείς με σηπτικό vs μη-σηπτικό shock Αντισώματα έναντι TNFa προστατεύουν τα πειραματόζωα από το θάνατο μετά τη χορήγηση ενδοτοξίνης. Το προ-φλεγμονώδες περιβάλλον οδηγεί στην επιστράτευση περισσοτέρων ουδετεροφίλων και μακροφάγων Positive feedback loop Pathophysiology of Sepsis. UpToDate, Accessed 6/12/2017.

Ενεργοποίηση του συμπληρώματος: σημαντικός ρόλος στη σήψη - Παραγωγή αναφυλατοξινών C3a C5a: Ισχυρά προφλεγμονώδη μόρια, Προσελκύουν και ενεργοποιούν λευκά αιμοσφαίρια, Ενεργοποιούν ενδοθηλιακά κύτταρα και αιμοπετάλια Ζωϊκά μοντέλα: αναστολή της ενεργοποίησης του συμπληρώματος μειώνει τη φλεγμονώδη απόκριση και τη θνητότητα από σήψη Ανταγωνιστής του υποδοχέα του C5a: μείωση θνητότητας, φλεγμονής και αγγειακής διαπερατότητας σε μοντέλο τρωκτικών. Σε διάφορα ζωϊκά μοντέλα σήψης χορήγηση αναστολέα του C1 μείωσε τη θνητότητα, τη φλεγμονή και την αγγειακή διαβατότητα J Clin Invest. 1993;91:2754, FASEB J. 2002;16:1567, J Immunol. 2002;169:3223.

Ανοσοθρόμβωση: αλληλεξάρτηση φυσικής ανοσίας και πήξης Σήψη: ενεργοποίηση του συστήματος της πήξης Κύριος οδηγός ενεργοποίησης: ιστικός παράγοντας (TF) Διάχυτη ενδαγγειακή πήξη (DIC): μικροαγγειακή θρόμβωση και αιμορραγία (κατανάλωση παραγόντων πήξεως και αιμοπεταλίων) Αναστολή του TF: καταστέλλει την ενεργοποίηση της πήξης μετά από έγχυση ενδοτοξίνης ή βακτηρίων σε ανθρώπους Αναστολή του TF: προλαμβάνει την πολυοργανική ανεπάρκεια και μειώνει τη θνητότητα, σε μοντέλο θανατηφόρας σήψης σε μπαμπουϊνους TF, FVIIa, Fxa, θρομβίνη, ινική: προάγουν τη σηματοδότηση στα προ-φλεγμονώδη κύτταρα μέσω protease-activated receptors (PAR) Thromb. Res. 2016: 149;38 44, Nat Rev Immunol. 2013;13:34-45

Στη σήψη υπάρχει μειωμένη δραστικότητα και των τριών κύριων αντιπηκτικών οδών: Σύστημα αντιθρομβίνης Σύστημα Αναστολέα της οδού του ιστικού παράγοντα (TFPI) Σύστημα πρωτεϊνης C (ProtC) Διαταραχή του συστήματος της ProtC: μετατροπή πειραματικής βακτηριαιμίας σε θανατηφόρο σήψη με DIC aprotc: αντιφλεγμονώδης, αντι-αποπτωτική και αγγειοπροστατευτική δράση στα ενδοθηλιακά κύτταρα μέσω PAR1 Η δράση της aprotc στη πειραματική σήψη είναι ανεξάρτητη από τις αντιπηκτικές της ιδιότητες.

Nat Rev Immunol. 2013; 13:34-45

Δομές που αποτελούνται από DNA, ιστόνες και πρωτεάσες σερίνης Αποβάλλονται από τα ουδετεροφιλα ή όταν αυτά πεθαίνουν (suicidal NETosis) ή ενώ είναι ακόμα βιώσιμα (vital NETosis) Οι ΝΕΤ παγιδεύουν τα παθογόνα και συνεισφέρουν στην εξάλειψή τους Οι ΝΕΤ διεκολύνουν το σχηματισμό θρόμβου καθώς λειτουργούν σαν υπόστρωμα για την παγίδευση και τη συσσώρευση αιμοπεταλίων και ερυθροκυττάρων, μέσω σύνδεσής τους με το ινωδογόνο, τη φιμπρονεκτίνη, τον FXII και τον FvW. Η ιδιότητά τους αυτή μπορεί να οδηγήσει σε θρόμβωση και ιστική βλάβη. Ασθενείς με σήψη: αυξημένα επίπεδα ΝΕΤ στο αίμα συσχέτιση με δυσλειτουργία οργάνων. Αποδόμηση των ΝΕΤs μειώνει την ανοσοθρόμβωση σε ζωϊκά μοντέλα PLoS ONE 2016; 11: e0148142

Blood. 2013; 122(16): 2784-2794

Η διαταραχή του ενδοθηλιακού φραγμού αποτελεί κομβικό σημείο στην παθογένεση της σήψης Λοίμωξη: προσκόλληση λευκοκυττάρων και αιμοπεταλίων στην ενδοθηλιακή επιφάνεια και μετανάστευση λευκοκυττάρων στις εστίες της λοίμωξη. Σήψη: η έντονη φλεγμονή οδηγεί σε κατάλυση του ενδοθηλιακού φραγμού PLoS ONE 2015; 10: e0141251, Curr. Atheroscler. Rep. 2016; 18: 31

Η παρουσία θρομβοπενίας είναι ανεξάρτητος προγνωστικός παράγοντας θνητότητας στη σήψη. Τα αιμοπετάλια συμμετέχουν στην άμυνα έναντι βακτηρίων αλληλεπιδρώντας με τα κύτταρα Kupfer του ήπατος και με το σύστημα του συμπληρώματος Απαραίτητα για τη λειτουργία των ΝΕΤs Η αυξημένη ενεργοποίηση των αιμοπεταλίων σχετίζεται με οργανική δυσλειτουργία στη σήψη Διευκόλυνση σχηματισμού μικροθρόμβων Άμεση τοξική δράση μικροσωματιδίων που προέρχονται από τα αιμοπετάλια Blood 2016; 127: 3062 3072

Nat Rev Immunol 2017; 17: 407-420

Εξάλειψη CD4+ και CD8+ T κυττάρων, Β κυττάρων και δενδριτικών κυττάρων λόγω απόπτωσης Πειραματικά μοντέλα αναστολής της απόπτωσης (φαρμακολογικά ή γενετικά): βελτίωση έκβασης σήψης Καταστολή λειτουργίας CD4+ T λεμφοκυττάρων (T H 1, T H 2, T H 17) Εξάντληση Τ κυττάρων Σπληνικά Τ κύτταρα από ασθενείς που πέθαναν από σήψη παράγουν μικρότερα ποσά IFNγ και TNF συγκριτικά με ασθενείς που πέθαναν από μη λοιμώδη αίτια Nat Rev Immunol 2013: 13: 862 874, JAMA 2011; 306: 2594 2605

Η φλεγμονή επάγει την έκφραση PDL1, ο οποίος καταστέλλει την περαιτέρω ενεργοποίηση των ήδη ενεργοποιημένων Τ κυττάρων που φέρουν PD1 Nat Rev Cancer 2012; 12: 252 264

Ασθενείς που πέθαναν από σήψη: Αυξημένη έκφραση Programmed cell death protein 1 (PD1) στα CD4+ T κύτταρα Aυξημένη έκφραση PD1 ligand (PDL1) σε μακροφάγα και ενδοθηλιακά κύτταρα «Η οδός PD1-PDL1 φαίνεται να ρυθμίζει τη λεπτή ισορροπία μεταξύ αποτελεσματικότητας και βλάβης από την αντιμικροβιακή ανοσιακή απόκριση». Ασθενείς με σηπτικό shock: η έκφραση PDL1 στα μονοκύτταρα αποτελεί ανεξάρτητο προγνωστικό παράγοντα θνητότητας. In vitro αποκλεισμός της οδού PD-1:PD-L1 σε κύτταρα ασθενών με σήψη: μείωση της απόπτωσης και βελτίωση της λειτουργικότητας των ανοσοκυττάρων ασθενών με σήψη. Άξονας PD1-PDL1: πιθανός θεραπευτικός στόχος στη σήψη; PDL-1 Βιοδείκτης επιλογής για θεραπευτική παρέμβαση; Proc. Natl Acad. Sci. USA 2009; 106: 6303 6308, Crit Care 2016; 20: 124, Crit Care. 2014; 18: R3

Ρυθμιστικά Τ λεμφοκύτταρα (Τreg): Kαταστέλλουν τη δραστικότητα των Τ κυττάρων με στόχο τη διατήρηση της ανοσολογικής αυτό-ανοχής Αναστέλλουν τη λειτουργία των μονοκυττάρων και των ουδετεροφίλων Τα Tregs είναι συγκριτικά ανθεκτικότερα από τα υπόλοιπα Τ κύτταρα στην απόπτωση λόγω σήψης: Το ποσοστό Tregs στη σήψη είναι αυξημένο: πιθανή αιτία μειωμένης «δραστικότητας» των Τ κυττάρων Επαγωγή ανοσολογικής ανοχής στη σήψη; Αποκλεισμός της δράσης των Tregs βελτιώνει την ανοσολογική λειτουργία και αυξάνει τη θανάτωση των μικροοργανισμών σε πειραματική σήψη J. Immunol. 2006; 177: 6540 6547, Blood 2007;110:3673-3681

Η σήψη μειώνει την έκφραση HLA-DR στα μονοκύτταρα του αίματος και στα δενδριτικά κύτταρα (DCs) Μειωμένη ικανότητα μονοκυττάρων και μακροφάγων να εκκρίνουν προ-φλεγμονώδεις κυτταροκίνες Ανοσοπαράλυση ή ανοχή στο λιποπολυσακχαρίτη (LPS tolerance) Αυξημένη έκκριση IL-10 (αντι-φλεγμονώδης κυτταροκίνη) από τα DCs στη σήψη Αυξημένη απόπτωση των DCs σε ασθενείς με σήψη Αναστολή της απόπτωσης των DCs βελτιώνει την έκβαση σε πειραματικά μοντέλα σήψης J. Immunol. 2002; 168: 2493 2500, J. Immunol. 2005;175: 3282 3286

Επιγενετική τροποποίηση: τροποποίηση της μεταγραφής γονιδίων από εξωτερικούς παράγοντες μέσω δομικών αλλαγών στη χρωματίνη: Tροποποίηση των ιστονών ( ακετυλίωση, μεθυλίωση, ουμπιτικουινυλίωση, φωσφορυλίωση) Μετα-μεταγραφική ρύθμιση από micrornas Διαταραχή επιγενετικών ρυθμιστικών μηχανισμών κατά τη σήψη Η διαταραχή των επιγενετικών μηχανισμών μπορεί να οδηγήσει: Σε αναστολή της μεταγραφής γονιδίων ανοσολογικής απόκρισης («ανοσοπαράλυση») Σε ενεργοποίηση της μεταγραφής γονιδίων κυτταροκινών και υπερβολική φλεγμονή Nature 2007; 447: 972 978

Nat Rev Immunol 2017; 17: 407-420

Nat Rev Immunol 2013; 13: 862-874

Nat Dis Primers 2016; 2: 10.1038/nrdp.2016.45

More than 100 randomized clinical trials have tested the hypothesis that modulating the septic response to infection can improve survival. With one short-lived exception, none of these has resulted in new treatments. The current challenge for sepsis research lies in a failure of concept and reluctance to abandon a demonstrably ineffectual research model. Trends Mol Med 2014; 20: 195-203

Non-immune cells Immune cells` 1. Macrophages (MPhi) 2. B cells (BC) 3. T helper 1 (Th1) cells 4. T helper 2 (Th2) cells; 5. T regulatory cells 6. Dendritic cells (DC) 7. Dendritic Epidermal T cell 8. Mast cells (MAST) 9. Natural Killer T cells (NK-T) 10. Neutrophils (NEUT) 11. Eosinophils (EOS) 12. Basophils (BAS) 13. Natural Killer cells (NK) 14. Cytotoxic T cell (CTL) Biology Direct 2006: 1: 32

If we consider all the immune agents that can, by corespondence, reinforce, oppose and feed back on each other, both positively and negatively, and we multiply their points of connection through the degeneracy of signalling and the pleiotropism of response, then we can begin to appreciate the complexity of the networks that constitute the immune system. The immune system, in its basic reality, is a collection of more-or-less connected networks distributed over the entire body. The complexity alone inspires awe. I. Cohen. Tending Adams Garden (2002) 124.