Patologia II e Fisiopatologia: vasculiti e shock settico, lezione del Prof.ssa Anna Lisa Giuliani

VASCULITI

Rimaniamo nell'ambito della patologia vascolare; iniziamo con il definire cosa sono le vasculiti. La vasculite si riferisce ad un fenomeno infiammatorio di un vaso sanguigno che causa un restringimento del lume del vaso e conseguente ischemia di tutti i tessuti da esso irrorato. Di vasculiti ne esistono tantissime forme e molte non si assomigliano; esistono molti tipi di classificazione e noi cerchiamo di capire cosa sono, come si sviluppano e vedremo qualche esempio tra i più caratteristici. Innanzitutto, bisogna dire che esistono delle forme primarie: cioè che si sviluppano senza una effettiva patologia preesistente (quantomeno non evidente); oppure, le forme secondarie che si sviluppano in soggetti con condizioni infiammatorie patologiche preesistenti (es. vasculiti secondarie in pazienti affetti da LES o da Artrite reumatoide). Le vasculiti sono davvero eterogenee dal punto di vista anatomico, ci sono forme che tendono a svilupparsi principalmente in certi organi: vasculiti organo-specifiche e altre che hanno una localizzazione meno specifica, più diffusa: vasculiti sistemiche. Una volta si utilizzava (e spesso si utilizza ancora) una classificazione di tipo isto-patogenico, questo tipo di classificazione prevedeva di prendere in considerazione sia la componente patologica che le caratteristiche istologiche delle vasculiti. In particolar modo, questa classificazione prevedeva un gruppo detto vasculiti sistemiche necrotizzanti perché sono forme caratterizzate da un'infiammazione ad azione necrotizzante (es. Poliarterite nodosa, granulomatosi di Chung-Strauss, angioite allergica), un gruppo costituito da forme come la Granulomatosi di Werner, altre che hanno la caratteristica di avere una forma infiammatoria che tende a sviluppare granulomi; inoltre, ci sono altre definite vasculiti a prevalente componente cutanea. Ad oggi le vasculiti tendono ad essere classificate in base alla dimensione dei vasi che aggrediscono:

• Vasculiti che si orientano su vasi piccoli (es. Micropoliangite di Kurt Strauss)
• Vasculiti che si orientano su vasi medi
• Vasculiti che si orientano su vasi grandi

Difficile trovare vasculiti che colpiscono indifferentemente vasi piccoli, medi o grandi. Di solito tendono a colpire vasi con stesse classi di dimensione (NB tecnicamente dovrebbero potersi manifestare in qualunque tipo di vaso ma, praticamente, sono decisamente più frequenti forme del vaso arterioso; è raro che vene di grosso calibro siano oggetto di vasculite). Aorta Capillari Arterie grandi e medie Arteriole Venule Piccole arterie Piccole vene TAKAYASU HORTON PANARTERITE MICROPOLIANGIOITE CHURG-STRAUSS WEGENER CRIOGL., SCHÖNLEIN-H. ANGIOITE CUTAN. Chapel-Hill Consensus Conference (1994) Figura 2. Classificazione vasculiti.

Patogenesi delle vasculiti

La patogenesi delle vasculiti è molto complessa (poco chiara) però ci sono 3 grossi punti di partenza:

• Vasculiti che originano dalla formazione di immunocomplessi (antigene- anticorpo)
• Vasculiti che sono caratterizzate dalla formazione di anticorpi contro antigeni del citoplasma dei neutrofili (ANCA)
• Vasculiti che originano da un'attivazione eccessiva dei linfociti T-CD4

Hanno, quindi, tutte un'origine di tipo immunitario. Ciò che le accomuna è che in tutti questi tre processi c'è l'attivazione dell'endotelio che passa dal proprio stato basale (liscio ed omogeneo) ad uno stato attivato che facilita l'adesione delle cellule infiammatorie, la formazione di coaguli ed il rimodellamento, modifica la permeabilità ecc. In seguito all'attivazione endoteliale, ciò che avviene nelle vasculiti è l'evoluzione dell'ispessimento endoteliale intimale (lezione precedente). Brevemente, l'ispessimento intimale è un fenomeno patologico a carico della tonaca intima dei vasi, ciò che accade è che l'endotelio attivato stimola una risposta infiammatoria che richiama cellule all'interno della tonaca intima, queste cellule hanno una morfologia tipica delle muscolari lisce (con fenotipo sintetico) e quando entrano nella tonaca intima cominciano a proliferare producendo un'abbondantissima ECM (matrice extra cellulare) ed in molti casi questa condizione non reverte allo stato iniziale e cronicizza: tonaca intima significativamente ispessita a causa delle abbondanti quantità di cellule muscolari lisce ed ECM. L'ispessimento avviene verso il lume, ciò causa un ridotto afflusso di sangue ad i tessuti irrorati dal vaso colpito. La patogenesi delle vasculiti va pensata in questo modo: evento infiammatorio-immunitario che porta all'attivazione dell'endotelio vasale che poi evolve nell'ispessimento intimale.

Formazione di immunocomplessi e anticorpi

Le vasculiti caratterizzate da immunocomplessi vedono la formazione di complessi immunologici contro certi antigeni che tendono a svilupparsi in concentrazioni superiori a quelle fisiologiche ma non abbastanza alte da favorire la fagocitosi (Di solito se si hanno tanti antigeni questo genera una reazione che causa una catena di agglutinazione con la formazione di immunocomplessi grandi che permettono una fagocitosi da parte dei macrofagi); nelle vasculiti si suppone che questi immunocomplessi non diventino sufficientemente grandi da stimolare la fagocitosi e che tendano ad accumularsi sulla parete dell'endotelio stimolando l'azione delle cellule endoteliali e l'innesco del meccanismo infiammatorio. Innescano la via del complemento C5a che causa l'attivazione dei neutrofili che "buttano tutto ciò che di peggio hanno" al di fuori (per la maggior parte si tratta di ROS) ciò risulta in un danno alla parete dell'endotelio. Non ci sono antigeni specifici nell'attivazione di vasculiti da immunocomplessi, identificare l'antigene associato all'anticorpo è molto complesso quindi si presuppone che esista un'abbondante quantità di antigeni 2che sono, tendenzialmente, in grado di sviluppare vasculiti da immunocomplessi ma non sono stati ancora caratterizzati. Possiamo vedere una vasculite da immunocomplesso quando un soggetto è esposto ad alcuni sieri che possono indurre reazione immunitaria o in soggetti esposti a farmaci a cui sono allergici, oppure in risposta ad alcune infezioni virali come certi antigeni di HBV e HCV che si suppone, quindi, possano dare vasculiti da immunocomplessi. Ci sono anche ipotesi su antigeni self come il DNA a doppia elica il quale normalmente non dovrebbe essere in circolo e che potrebbe essere la causa di vasculiti nel LES ed il fattore reumatoide che è sospetto essere origine di vasculiti nell'artrite reumatoide.

Vasculite da antigeni ANCA

La vasculite data da antigeni ANCA (anti-neutrofile citoplasm antigen) è quella che è stata studiata meglio. Gli ANCA sono enzimi normalmente presenti nei granuli dei neutrofili che agiscono da antigeni nella formazione di immunocomplessi; la loro quantità nei soggetti affetti da vasculiti è associata alla gravità della patologia ed il loro ruolo nella patogenesi è quello di facilitare la comunicazione tra sistema immunitario ed endotelio del vaso. Una volta gli ANCA venivano classificati come citoplasmatici e perinucleari e la loro rilevazione veniva fatta con una tecnica chiamata immunofluorescenza che in base alla tipologia dava due pattern:

• cANCA (pattern IF citoplasmatico): in verde nel citosol con nucleo nero
• pANCA (pattern IF perinucleare): colorata in verde una regione attorno al nucleo

Molte sono le molecole segnate come ANCA ma quelle più spesso identificate tali sono:

• La proteinasi R3 (ANCA citoplasmatici)
• La mieloperossidasi (ANCA peri-nucleari)

VASCULITI ANCA · ANCA = antigeni normalmente contenuti nei granuli dei linfociti · Il titolo ANCA correla con l'entità della malattia, · Favoriscono l'interazione tra cellule immunitarie ed endoteliali . c ANCA: pattern IF citoplasmatico . p ANCA: pattern IF perinucleare · diretti contro proteinasi 3 (Pr3) · diretti contro mieloperossidasi · granulomatosi di Wegener · Churg-Strauss, · poliangite microscopica Sviluppo della prima lesione quando sono coinvolti gli antigeni tipo ANCA: Si inizia con l'infezione da batterio induce le cellule dendritiche causando uno switch da linfociti T Naive a cellule attivate, portando alla produzione di interleuchine, in particolare IL-17 che segnala ai macrofagi di produrre citochine pro-infiammatorie TNF-alfa ed IL-1beta che raggiungono i neutrofili e li attivano. La loro attivazione porta all'espressione sulla membrana plasmatica del recettore per la proteina C5a del complemento perché in presenza di infezione. I neutrofili quando attivati dal complemento possono attivare un fenomeno detto leptosi: il neutrofilo aderisce alla parete vasale ed espelle i propri contenuti come dsDNA che genera una rete sulla quale si "appiccicano" tutte le proteine rilasciate dal neutrofilo tra cui gli antigeni ANCA che vengono riconosciuti dalle cellule dendritiche che sviluppano una risposta contro gli antigeni ANCA. I linfociti CD4 3attivano i linfociti B e gli stimolano a produrre anticorpi contro antigeni ANCA. Questi anticorpi Anti ANCA reagiscono con i neutrofili che Ruolo patogenetico degli ANCA hanno rilasciato gli ANCA e gli attivano ulteriormente che 1 Presentazione degli antigeni: Le cellule dendritiche 2 presentano antigeni (ad es. da batteri) ai linfociti T naïve, 1 TNF O Naive T cell cells . IL-18 che si differenziano in cellule T helper 17 (TH17) e T. 17 IL-17 Dendritic producono IL-17A. 3 Cytokine Macrophages O - IL-6 - receptor possono rilasciare fattore 2 Attivazione dei macrofagi: I macrofagi stimolati da IL-17A . TGFR IL-23 Infectious producono TNF e IL-1B. Csa 3 Attivazione dei neutrofili: Il C5a si lega ai recettori C5a. agents C3bBb 4 Formazione delle NET: I neutrofili, stimolati dai batteri, receptor formano le trappole extracellulari dei neutrofili (NETs). C5-converting C3b 1 C3bB Ca enzyme 5 Interruzione della tolleranza immunitaria: L'esposizione CS Factor D Factor B delle NET provoca la rottura della tolleranza verso autoantigeni specifici, come la mieloperossidasi (MPO) e la ANCA binding proteinasi 3 (PR3). Priming of neutrophils BAFF che è un fattore di attivazione delle cellule B (si Activation of complement alternative pathway associa alla via del CD4 nel - MPO ANCA 6 Produzione di ANCAs: Gli antigeni MPO e PR3 vengono U .PR presentati alle cellule T CD4+ dalle cellule dendritiche, Fey 6 receptor portando alla produzione di anticorpi anti-citoplasma dei neutrofili (ANCAs). stimolare le cellule B a 7 Eccessiva attivazione dei neutrofili: I neutrofili Plasma cells esprimono MPO e PR3 sulla loro membrana, a cui si legano BAFF- IL-21 ANCAs specifici. Ciò induce un'eccessiva attivazione dei 8 neutrofili, causando produzione anomala di citochine, specie reattive dell'ossigeno (ROS) e ulteriori NET, che B cells danneggiano le cellule endoteliali vascolari. produrre anticorpi). Si attiva un ciclo a feedeback positivo CD4+ T cells 8 Stimolazione continua delle cellule B: Il BAFF (fattore di 5 attivazione delle cellule B) prodotto dai neutrofili attivati e L'IL-21 delle cellule T CD4+ stimolano le cellule B, Excessive activation NET of neutrophils ormation potenziando la produzione di ANCA. che porta ad una progressiva attivazione dei neutrofili. 4 MMPs . ROS . Lytic enzymes Phagocytosis by neutroph Histone Vascular endothelial cells Development of vasculitis

Manifestazioni delle vasculiti

Quali sono le prime manifestazioni che fanno pensare ad una vasculite? Quando sospettare una vasculite

• Sintomi generali (da citochine ): malessere, febbre, perdita di peso
• Sintomi organo specifici correlati al danno ischemico - emorragico
• Decorso subacuto (settimane-mesi)
• Dolore
• Febbre , eruzioni cutanee, artralgie / artriti
• Evidenza di interessamento di più organi

Abbiamo una serie di sintomi abbastanza generali causati dallo stato infiammatorio che si sta generando come malessere, febbre, perdita di peso (se da tempo) ed hanno un decorso subacuto e possono durare per mesi. Dolore in particolari punti del corpo, se selettivo e non sistemica, manifestazioni cutanee oppure sintomi organo specifici (in stato avanzato e sono risultato dell'ischemia tissutale).

Arterite a cellule giganti

Una delle vasculiti più comuni è l'arterite a cellule giganti ha un'incidenza di 1 su 10.000 persone, quasi tutti soggetti al di sopra dei 50 anni di età e la frequenza aumenta significamente sopra i 60 anni dove l'incidenza sale all'8%. Interessa soprattutto le piccole arterie ed interessa specialmente le arterie della regione della testa. L'origine delle arteriti a cellule giganti si suppone sia indotta dall'attivazione incontrollata di linfociti di tipo T, si suppone che i linfociti T diventino attivi contro alcuni antigeni delle cellule endoteliali. 4