Analisi di laboratorio per le malattie
autoimmuni sistemiche
paolo.gravina@ptvonline.it
Disordine del sistema immunitario che non riconosce più le proprie strutture cellulari e
tissutali e produce anticorpi diretti contro di esse.
L’attivazione persistente delle vie effettrici del
sistema immunitario innesca una reazione autoaggressiva che può essere di tipo umorale e/o cellulare in grado di alterare l’integrità e la funzione delle cellule e degli
organi bersaglio.
AUTOIMMUNITA’
MALATTIA AUTOIMMUNE MALATTIA AUTOIMMUNE
Una malattia autoimmune deve soddisfare i seguenti Una malattia autoimmune deve soddisfare i seguenti
criteri:
criteri:
-evidenza di una reazione immunitaria verso -evidenza di una reazione immunitaria verso
autoantigeni;
autoantigeni;
-riproducibilità nell'animale da esperimento mediante -riproducibilità nell'animale da esperimento mediante inoculazione dell'antigene specifico (le lesioni sono inoculazione dell'antigene specifico (le lesioni sono
analoghe a quelle presenti nella patologia umana);
analoghe a quelle presenti nella patologia umana);
- trasferibilità nell'animale da esperimento mediante - trasferibilità nell'animale da esperimento mediante iniezione di siero contenente autoanticorpi o di cellule iniezione di siero contenente autoanticorpi o di cellule
autoreattive.
autoreattive.
CARATTERI COMUNI A TUTTE LE MALATTIE CARATTERI COMUNI A TUTTE LE MALATTIE
AUTOIMMUNI AUTOIMMUNI
familiarità familiarità
maggior frequenza nel sesso femminile maggior frequenza nel sesso femminile
insorgenza apparentemente spontanea insorgenza apparentemente spontanea
presenza di ipergammaglobulinemia presenza di ipergammaglobulinemia
decorso cronico, caratterizzato da esacerbazioni e decorso cronico, caratterizzato da esacerbazioni e remissioni
remissioni
E' anche possibile che manifestazioni cliniche di una E' anche possibile che manifestazioni cliniche di una forma si associno a manifestazioni di un'altra malattia forma si associno a manifestazioni di un'altra malattia
autoimmune (sindromi da sovrapposizione).
autoimmune (sindromi da sovrapposizione).
Malattie autoimmuni Malattie autoimmuni
Malfunzionamento del sistema immunitario Malfunzionamento del sistema immunitario
Stato infiammatorio cronico del tessuto colpito Stato infiammatorio cronico del tessuto colpito
Le malattie autoimmuni sono divise in: Le malattie autoimmuni sono divise in:
– Connettiviti, non organo specifiche Connettiviti, non organo specifiche – Malattie organo specifiche Malattie organo specifiche
– Malattie di tipo misto Malattie di tipo misto
Incidenza in crescita Incidenza in crescita
– Miglioramento capacità diagnostiche Miglioramento capacità diagnostiche
– Aumentata sensibilità al problema Aumentata sensibilità al problema
MALATTIE AUTOIMMUNI MALATTIE AUTOIMMUNI
Lupus Eritematoso Sistemico Lupus Eritematoso Sistemico (LES)
(LES)
Scleroderma Scleroderma
Dermatomiosite, Polimiosite Dermatomiosite, Polimiosite
Malattia Mista del Tessuto Malattia Mista del Tessuto Connettivo (MCTD)
Connettivo (MCTD)
Sindrome di Sjögren Sindrome di Sjögren
Granulomatosi di Wegener Granulomatosi di Wegener
Sindrome Antifosfolipidi (APS) Sindrome Antifosfolipidi (APS)
Tiroidite autoimmune
Diabete mellito
Epatite autoimmune
Sistemiche (MAS): Organo-specifiche:
PRINCIPALI AUTOANTIGENI PRINCIPALI AUTOANTIGENI
A) ANTIGENI PROPRI DELLA MEMBRANA CELLULARE
- Recettori di superficie - Antigeni vari AI organo-specifica o sistemica
B) ANTIGENI INTRACITOPLASMATICI LIBERATI IN CIRCOLO IN SEGUITO A CITOLISI
- Nucleari, microsomici, mitocondriali, etc.
AI prevalentemente sistemica
C) ANTIGENI INTRACITOPLASMATICI ESPRESSI IN
SUPERFICIE
(Fenomeno comune a tutte le cellule endocrine)
- C. Tiroidee, Insulari pancreatiche, surrenali
AI prevalentemente organo-specifica
AUTO-ANTICORPI AUTO-ANTICORPI
NON DIVERSI DAGLI ANTICORPI "NATURALI" NON DIVERSI DAGLI ANTICORPI "NATURALI"
O INDOTTI DA ANTIGENI ESOGENI, SE NON
O INDOTTI DA ANTIGENI ESOGENI, SE NON
PER LA REATTIVITA' VERSO AUTOANTIGENI
PER LA REATTIVITA' VERSO AUTOANTIGENI
DIAGNOSTICA DI LABORATORIO DIAGNOSTICA DI LABORATORIO
DELLE MAS DELLE MAS
INDICI IMMUNOLOGICI INDICI IMMUNOLOGICI
INDICI DI FLOGOSI INDICI DI FLOGOSI
INDICI DI LESIONE CITO-TISSUTALE INDICI DI LESIONE CITO-TISSUTALE
Indici di flogosi Indici di flogosi
1. 1. VES VES
2. 2. PCR PCR
3. 3. Sideremia ed Emoglobina : Sideremia ed Emoglobina : ridotte ridotte
proporzionalmente alla estensione della proporzionalmente alla estensione della
flogosi per iperattività del sistema flogosi per iperattività del sistema
reticoloendoteliale e per alterazione del reticoloendoteliale e per alterazione del
metabolismo del ferro.
metabolismo del ferro.
INDICI IMMUNOLOGICI INDICI IMMUNOLOGICI
AUTOANTICORPI CIRCOLANTI AUTOANTICORPI CIRCOLANTI
ATTIVAZIONE DEL SISTEMA ATTIVAZIONE DEL SISTEMA IMMUNITARIO
IMMUNITARIO
PREDISPOSIZIONE GENETICA PREDISPOSIZIONE GENETICA
DIAGNOSTICA DI LABORATORIO DIAGNOSTICA DI LABORATORIO
DELLE MAS: AUTOANTICORPI DELLE MAS: AUTOANTICORPI
CIRCOLANTI CIRCOLANTI
NON NON INDICA L’ANDAMENTO DELLA MALATTIA INDICA L’ANDAMENTO DELLA MALATTIA
RICHIEDE RICHIEDE ESPERIENZA ESPERIENZA (IN PARTICOLARE PER (IN PARTICOLARE PER L’INTERPRETAZIONE DEI QUADRI DI
L’INTERPRETAZIONE DEI QUADRI DI FLUORESCENZA AL MICROSCOPIO )
FLUORESCENZA AL MICROSCOPIO )
PREZIOSA PREZIOSA PER LA DIAGNOSI CLINICA PER LA DIAGNOSI CLINICA
DA DA CORRELARE SEMPRE AL QUADRO CLINICO CORRELARE SEMPRE AL QUADRO CLINICO
AUTOANTICORPI
AUTOANTICORPI CIRCOLANTI CIRCOLANTI
ANA ANA
ANTI - ds - DNA ANTI - ds - DNA
ANTI - ENA ANTI - ENA
ACLA ACLA
LAC LAC
ANTI - ss - DNA ANTI - ss - DNA
ANTI - ISTONI ANTI - ISTONI
ANCA ANCA
FR CLASSICO FR CLASSICO
CRIOGLOBULINEMIA MISTA CRIOGLOBULINEMIA MISTA IgM - IgG
IgM - IgG
ANTI - EMAZIE ANTI - EMAZIE
ANTI – PIASTRINE ANTI – PIASTRINE
( ANTI - CITRULLINA ) ( ANTI - CITRULLINA ) ( ANTI - ALFA FODRINA ) ( ANTI - ALFA FODRINA ) ( ANTI - NUCLEOSOMI ) ( ANTI - NUCLEOSOMI ) ( ALTRI )
( ALTRI )
CLASSIFICAZIONE DIDATTICA CLASSIFICAZIONE DIDATTICA
ANA ANA
Antigeni nucleari estraibili Antigeni nucleari estraibili :Sm, U1RNP, :Sm, U1RNP, Ro(SSA), La (SSB), Jo1 (istidil tRNA
Ro(SSA), La (SSB), Jo1 (istidil tRNA sintasi), SCL70 (topoisomerasi)
sintasi), SCL70 (topoisomerasi)
Antigeni nucleari non estraibili Antigeni nucleari non estraibili :DNAss, :DNAss, DNAds o DNAn, istoni, centromero
DNAds o DNAn, istoni, centromero
Antigeni citoplasmatici Antigeni citoplasmatici :Jo-1, :Jo-1, mitocondri, ribosomi
mitocondri, ribosomi
AUTOANTICORPI CIRCOLANTI AUTOANTICORPI CIRCOLANTI
INDAGINI DI 1° LIVELLO INDAGINI DI 1° LIVELLO
ANA ANA
Connettiviti Connettiviti
Tra i vari autoanticorpi si sono considerati Tra i vari autoanticorpi si sono considerati gli ANA - anticorpi antinucleo:la loro
gli ANA - anticorpi antinucleo:la loro
presenza è una caratteristica peculiare presenza è una caratteristica peculiare
delle malattie autoimmuni non organo delle malattie autoimmuni non organo
specifiche specifiche
Hep-2 sono i substrati più sensibili Hep-2 sono i substrati più sensibili
pertanto più indicati nella ricerca degli
pertanto più indicati nella ricerca degli
ANA ANA
INDAGINE DI 1° LIVELLO INDAGINE DI 1° LIVELLO
ANA ANA
Gli anticorpi antinucleo (ANA) sono anticorpi diretti contro macromolecole nucleari naturali
native e/o denaturate comunemente presenti
nel siero dei pazienti con malattie autoimmuni
ANA ANA
FREQUENZA DI ASSOCIAZIONE CON FREQUENZA DI ASSOCIAZIONE CON
LE MALATTIE AUTIMMUNI LE MALATTIE AUTIMMUNI
SISTEMICHE SISTEMICHE
LES LES > 90 % > 90 %
CM 100 % CM 100 %
SS 80 % SS 80 %
SSJ 60 % SSJ 60 %
P - DM 30 % P - DM 30 %
AR 30 % AR 30 %
ANA ANA
…PRESENTI ANCHE IN PERSONE SANE
A TITOLO BASSO IN CIRCA IL 18 % DELLE PERSONE SANE DI ETA’ > 65 AA
IN CIRCA IL 4 % DELLA POPOLAZIONE SANA GIOVANE , A TITOLI MEDIO -
BASSI
ANA ANA
NON TEST DI SCREENING NON TEST DI SCREENING
DA RICHIEDERE SOLO DA RICHIEDERE SOLO SU INDICAZIONE CLINICA SU INDICAZIONE CLINICA
( SOSPETTO DI MAS E / O DI ( SOSPETTO DI MAS E / O DI
ALTRE MALATTIE AUTOIMMUNITARIE ALTRE MALATTIE AUTOIMMUNITARIE
COME L’EPATITE AUTOIMMUNE, COME L’EPATITE AUTOIMMUNE,
L’ARTRITE CRONICA GIOVANILE, ECC. )
L’ARTRITE CRONICA GIOVANILE, ECC. )
DN A Pre- mRNA TrascrizioneDNA
mRN A Replicazione
DNA
RNA binding
proteins Splicing
CITOPLASMA
NUCLEO
Traduzione mRNA
Proteine
Trasporto mRNA
1
2 3
5 4
ANTICORPI
ANTINUCLEO : localizzazione
1)dsDNA, istoni, centromero(CENP- A,CENP-B,CENP-C)
2)DNA topoisomerasi (Scl70) 3)Ro/SSA,La/SSB
4)U1RNP (u1-u6)
5)Jo1 (istidil tRNA sintetasi)
La ricerca degli AUTOANTICORPI
• I immunofluorescenzaindiretta
• I immunoenzimaticain fase solida
• I immunodiffusione
• I immunoprecipitazione
• I immunoblotting
ANTI - ENA - Ab ANTI - ENA - Ab
ANTI - SSA ( 52 KD E 60 KD ) ( RIBONUCLEOPROTEINE )
ANTI - SSB ( RIBONUCLEOPROTEINE )
ANTI - SM ( SMALL NUCLEAR RIBONUCLEOPROTEINS )
ANTI - U1RNP ( SMALL NUCLEAR RIBONUCLEOPROTEINS )
ANTI - SCL70 ( TOPOISOMERASI I )
ANTI - JO1 ( ISTIDIL - tRNA - SINTETASI , IN REALTA’
A LOCALIZZAZIONE NON ENDONUCLEARE , MA
CITOPLASMATICA)
Immunofluorescenza indiretta (IFI)
Immunoprecipitazione, Immunodiffusione
Controimmunoelettroforesi
Emagglutinazione
RIA / IRMA
Western Blot
Dot Blot, ImmunoBlot
ELISA
METODI ANALITICI
L’IMMUNOFLUORESCENZA (IFI) L’IMMUNOFLUORESCENZA (IFI)
L’ immunofluorescenza indiretta (IFI) L’ immunofluorescenza indiretta (IFI) è il è il metodo di riferimento per il dosaggio
metodo di riferimento per il dosaggio degli anticorpi anti-nucleo (ANA):
degli anticorpi anti-nucleo (ANA):
• Per la sua alta % di sensibilità e specificità Per la sua alta % di sensibilità e specificità
• Perche’permette di identificare sia il grado di Perche’permette di identificare sia il grado di
positività che il tipo di pattern fluoroscopico
positività che il tipo di pattern fluoroscopico
Antiglobulina umana marcata
NB. Osservazione a microscopio a fluorescenza a x 400
Ag-substrato Ab nel siero Immunocomplesso
METODO D’IFI
Immunofluorescenza Indiretta Immunofluorescenza Indiretta
Si presta alla ricerca di auto-anticorpi per individuare la Si presta alla ricerca di auto-anticorpi per individuare la presenza di malattie autoimmuni.
presenza di malattie autoimmuni.
Vantaggi: Vantaggi:
– Sensibilità e specificità di reazione. Sensibilità e specificità di reazione.
– Semplicità e rapidità d’esecuzione. Semplicità e rapidità d’esecuzione.
– Facile riproducibilità. Facile riproducibilità.
– Permette di ottimizzare l’iter diagnostico. Permette di ottimizzare l’iter diagnostico.
– Costo contenuto Costo contenuto
..– Indaga sulla presenza di auto-anticorpi e evidenzia pattern non ancora Indaga sulla presenza di auto-anticorpi e evidenzia pattern non ancora descritti.
descritti.
Limiti: Limiti:
– Tecnica soggettiva. Tecnica soggettiva.
– Solubilità di alcuni antigeni nucleari. Solubilità di alcuni antigeni nucleari.
– Non consente l’identificazione delle specificità anticorpali. Non consente l’identificazione delle specificità anticorpali.
– Necessita di un sistema ottico efficiente. Necessita di un sistema ottico efficiente.
Interpretazione dei risultati Interpretazione dei risultati
In ogni vetrino è presente: In ogni vetrino è presente:
– un controllo un controllo positivo positivo – un controllo un controllo negativo negativo
Sono riportate due informazioni: Sono riportate due informazioni:
– l’intensità della fluorescenza l’intensità della fluorescenza – la descrizione del pattern. la descrizione del pattern.
La classificazione delle immagini è fatta in base alla La classificazione delle immagini è fatta in base alla fluorescenza osservata (CDC di Atlanta)
fluorescenza osservata (CDC di Atlanta)
– ++++: fluorescenza verde brillante massima positività ++++: fluorescenza verde brillante massima positività – +++: fluorescenza verde mela alta positività +++: fluorescenza verde mela alta positività
– ++: fluorescenza positiva chiaramente distinguibile ++: fluorescenza positiva chiaramente distinguibile – +: fluorescenza specifica più bassa +: fluorescenza specifica più bassa
– 0: negativo 0: negativo
Hep-2: pattern omogeneo
Fluorescenza che interessa in maniera Fluorescenza che interessa in maniera
diffusa ed omogenea tutto il nucleo
diffusa ed omogenea tutto il nucleo
Hep-2: pattern periferico
Fluorescenza che interessa Fluorescenza che interessa prevalentemente la periferia prevalentemente la periferia
del nucleo
del nucleo
Hep-2: punteggiato fine
Piccoli punti fluorescenti uniformi Piccoli punti fluorescenti uniformi
sparsi nel nucleo
sparsi nel nucleo
Hep-2: Nucleolare
Fluorescenza omogenea dei nucleoli, Fluorescenza omogenea dei nucleoli, associata ad una colorazione e velata associata ad una colorazione e velata
del resto del nucleo
del resto del nucleo
Punteggiato a grandi granuli > 1:1280 (SmRNP)
Punteggiato a piccoli granuli > 1:1280 (SSA+SSB)
Centromerico 1:1280
Ribosomi
Ribosomi
Granulare citoplasmatico 1:1280 (AMA)
Anticorpi Antinucleo (ANA) Anticorpi Antinucleo (ANA)
IFI su cellule Hep-2 IFI su cellule Hep-2
Quadri fluoroscopici Quadri fluoroscopici
Nucleari
Nucleari Citoplasmatici Citoplasmatici
omogeneo (DNA, Istoni) punteggiato (Jo1) omogeneo (DNA, Istoni) punteggiato (Jo1)
granulare (RNP, Sm, SSA, SSB) mitocondriale (PiruvatoDH) granulare (RNP, Sm, SSA, SSB) mitocondriale (PiruvatoDH) nucleolare (Scl-70) ribosomiale (RNP)
nucleolare (Scl-70) ribosomiale (RNP)
centromerico ( CENP A.B.C) citoscheletro(actina,vimentina) centromerico ( CENP A.B.C) citoscheletro(actina,vimentina)
Mitotici Mitotici
fibre del fuso mitotico (tubulina) fibre del fuso mitotico (tubulina)
poli del fuso mitotico (NuMa) poli del fuso mitotico (NuMa)
centrioli (enolasi) centrioli (enolasi)
ANA- IFI su cellule Hep-2 ANA- IFI su cellule Hep-2
TEST POSITIVO TEST POSITIVO
INDAGINI DI 2°LIVELLO
INDAGINI DI 2°LIVELLO
AUTOANTICORPI CIRCOLANTI:
AUTOANTICORPI CIRCOLANTI:
INDAGINI DI 2°LIVELLO INDAGINI DI 2°LIVELLO
ANA+ ANA+
Indagini di II° livello Indagini di II° livello
Ab anti-ENA Ab anti-ENA
Ab anti-dsDNA Ab anti-dsDNA
Anti-dsDNA Anti-dsDNA
La determinazione degli autoAb anti-dsDNA La determinazione degli autoAb anti-dsDNA
è raccomandata in ogni caso in presenza di è raccomandata in ogni caso in presenza di
sintomi riferibili a LES, ovvero in caso di sintomi riferibili a LES, ovvero in caso di
positività degli ANA ad un titolo > 1:160
positività degli ANA ad un titolo > 1:160
Anti-dsDNA Anti-dsDNA
LES LES : : 60 % IN FASE ATTIVA
60 % IN FASE ATTIVA
25 % IN FASE QUIESCENTE 25 % IN FASE QUIESCENTE
80 % NEL LES CON NEFROPATIA 80 % NEL LES CON NEFROPATIA
Anti-dsDNA Anti-dsDNA
In fase diagnostica , si consiglia per la ricerca degli autoAb anti-dsDNA il
metodo RIA
metodo IFI su Crithidia luciliae, alla
diluizione iniziale del siero 1:10 ( elevata specificità )
metodo RIA
metodo ELISA (“ purchè i risultati positivi
vengano successivamente confermati con il
metodo IFI ”)
IFI-ELISA IFI-ELISA
IFI IFI - - ELISA ELISA
* elevata sensibilita’e riproducibilita’ *standardizzazione
* elevata sensibilita’e riproducibilita’ *standardizzazione
* facilita’di esecuzione *automatizzazione
* facilita’di esecuzione *automatizzazione
* difficile standardizzazione * oggettività
* difficile standardizzazione * oggettività
* soggettivita’ * limitato numero di
* soggettivita’ * limitato numero di
* costo ridotto antigeni nel coating
* costo ridotto antigeni nel coating
Crithidia luciliae
Crithidia luciliae
Un campione è positivo se il Un campione è positivo se il kinetoplasto è più fluorescente kinetoplasto è più fluorescente del controllo negativo del controllo negativo
(anti ds-Dna detection)
(anti ds-Dna detection)
ANA-ELISA ANA-ELISA
alta processività alta processività
oggettività oggettività
standardizzazione standardizzazione
quantizzazione delle singole componenti quantizzazione delle singole componenti antigeniche con un ruolo patogenetico antigeniche con un ruolo patogenetico
accertato
accertato
Antigene Antigene
nuclei di cellule HeLa nuclei di cellule HeLa
antigeni purificati con cromatografia di antigeni purificati con cromatografia di affinità da nuclei di cellule HEp-2
affinità da nuclei di cellule HEp-2
antigeni ricombinanti antigeni ricombinanti
estratti nucleari + antigeni ricombinanti estratti nucleari + antigeni ricombinanti
ELISA
E E
E E
E
Incubazione con il siero in esame
Incubazione con tracciante
Incubazione con substrato
(cromogeno)
Bloccaggio della reazione
Lettura del risultato
ELISA-punti critici ELISA-punti critici
Qualità antigene impiegato Qualità antigene impiegato
Qualità della soluzione di ‘coating’ Qualità della soluzione di ‘coating’
Polarizzazione del legame alla fase solida Polarizzazione del legame alla fase solida
Efficacia dell’operazione di lavaggio Efficacia dell’operazione di lavaggio
Efficienza del fotometro Efficienza del fotometro
Range di normalità – Cut-off Range di normalità – Cut-off
ENA-PROFILE ENA-PROFILE
ELISA, altamente sensibile, quantitativa, test di screening non sufficiente
Western-blot, qualitativo, rivela epitopi rari, utile nell’approfondimento diagnostico
Immunoblot
Dot-blot
METODI ANALITICI METODI ANALITICI
• Supporti di cellulosa come fase solida
• Procedure di
lavaggio più ‘gentili’
• Rilevazione del segnale (banda di colorazione) ad occhio
• Misurazioni qualitative
Metodi DOT blot
E
Metodi ELISA
• Micropozzetti di polistirene come fase solida
• Procedure di
lavaggio più intensi
• Rilevazione del segnale
(assorbanza)
tramite fotometri
• Misurazioni semi-
quantitative
Anti-Sm Anti-Sm
Pattern fluoroscopico
Pattern fluoroscopico : punteggiato : punteggiato Associazione clinica
Associazione clinica : : LES LES Spec Spec : 99% : 99%
Sens Sens : 15-30% : 15-30%
Anti-SSA/Ro e anti-SSB/La Anti-SSA/Ro e anti-SSB/La
Pattern fluoroscopico
Pattern fluoroscopico : punteggiato fine : punteggiato fine Associazione clinica
Associazione clinica : :
• 50-80% Sindrome di Sjogren (sub.52Kda) 50-80% Sindrome di Sjogren (sub.52Kda)
• 30-50% LES (sub.60Kda) 30-50% LES (sub.60Kda)
• BAV BAV
ANTI-RIBOSOMIALE ANTI-RIBOSOMIALE
Sul tessuto epatico danno una fluorescenza intensa Sul tessuto epatico danno una fluorescenza intensa del citoplasma degli epatociti di tipo grossolanamente del citoplasma degli epatociti di tipo grossolanamente
granulare;colorano le cellule dei tubuli renali sia granulare;colorano le cellule dei tubuli renali sia
prossimali che distali.
prossimali che distali.
Specificità 99% Specificità 99%
10-20% 10-20% LES LES
40-80% 40-80% NEUROLES NEUROLES
ANTI-MITOCONDRIO(AMA) ANTI-MITOCONDRIO(AMA)
Bersaglio: PROTEINE DEL COMPLESSO PIRUVATO- Bersaglio: PROTEINE DEL COMPLESSO PIRUVATO- DEIDROGENASI
DEIDROGENASI
Importanti nella diagnosi di cirrosi biliare autoimmune. Importanti nella diagnosi di cirrosi biliare autoimmune.