Modificările patologice ale granulocitelor și monocitelor (4)

Am ajuns cu "prezentările" la fagocitele mononucleare. Sistemul fagocitelor mononucleare este definit drept relaţia continuă a monoblastelor, promonocitelor şi monocitelor cu macrofagele tisulare variate structural, ceea ce formează sistemul reticuloendotelial la care ne-am referit anterior. Macrofagele sunt celule fagocitare cu o viaţă lungă, ce pot îndeplini multe din funcţiile neutrofilelor. În plus, sunt importante celule secretorii care, prin receptorii şi produşii lor de secreţie, participă la multe procese inflamatorii şi imunologice complexe, ce nu sunt realizate de neutrofile.

Monocitele părăsesc circulaţia prin diapedeză, mai încet decât neutrofilele, şi au un  timp de înjumătăţire în sânge de 12-24 ore. După ce monocitele sanguine ajung în ţesuturi, se diferenţiază în macrofage ("mari mâncătoare") cu funcţii specializate după localizarea anatomică. Macrofagele sunt abundente în special în pereţii capilarelor din plămâni, splină, ficat şi măduva osoasă, funcţiile lor fiind de a elimina microorganismele şi alte elemente nocive din sânge. Macrofagele alveolare, celulele hepatice Kupffer, macrofagele splenice, macrofagele peritumorale, macrofagele din măduva osoasă, macrofagele limfatice, celulele microgliale din creier şi macrofagele dendritice au toate funcţii specializate.

Produşii secretaţi de macrofage includ lizozimul, proteaze neutre, hidrolaze acide, arginaze, numeroase fracţiuni ale complementului, inhibitori enzimatici (plasmina, alfa2 macroglobulina), proteine de legare (transferina, fibronectina, transcobalamina II), nucleozide şi citokine. Interleukina 1 are multe funcţii importante, ce includ stimularea hipotalamusului pentru a iniţia febra, mobilizarea leucocitelor din măduva osoasă, la fel ca şi activarea limfocitelor şi neutrofilelor. Factorul de necroză tumorală alfa (denumit şi caşectină) este un pirogen care îndeplineşte multe din acţiunile IL-1 şi joacă un rol important în patogeneza şocului cu gram-negativi. Acesta poate stimula producţia de apă oxigenată şi alţi radicali toxici ai oxigenului de către macrofage şi neutrofile. În plus, TNFalfa induce răspunsul catabolic la inflamaţia cronică, care contribuie la scăderea masivă în greutate (caşexia), asociată cu numeroase boli cronice.

Alţi produşi secretaţi de macrofage sunt metaboliţii reactivi ai oxigenului, lipidele bioactive (metaboliţi arahidonici şi factori ce activează trombocitele), chemokine, factori de stimulare a coloniilor în măduva osoasă şi factori ce stimulează fibroblaştii şi proliferarea microvaselor. Macrofagele participă la reglarea replicării limfocitelor şi la distrugerea tumorilor, virusurilor şi a unor bacterii (Mycobacterium tuberculosis şi Listeria monocytogenes). Macrofagele sunt celule efectoare esenţiale în eliminarea microorganismelor intracelulare.

Capacitatea lor de a fuziona şi forma celule gigante care se grupează în granuloame ca răspuns la unii factori inflamatori este importantă în eliminarea bacteriilor intracelulare şi poate fi sub controlul IFNgama. Macrofagele joacă un rol important în răspunsul imun. Ele procesează şi prezintă antigenele limfocitelor şi secretă citokine care modulează şi direcţionează dezvoltarea şi funcţia limfocitelor. Macrofagele participă la fenomenul autoimun prin eliminarea complexelor imune şi a altor substanţe imunologic active din circulaţie. În plus, ele joacă un rol în vindecarea plăgilor, în eliminarea celulelor senescente şi în dezvoltarea plăcilor de aterom.

Din punct de vedere al tulburărilor sistemului fagocitelor mononucleare, multe alterări ale neutrofilelor se extind şi asupra fagocitelor mononucleare. Acele medicamente care inhibă producţia de neutrofile în măduva osoasă determină, de obicei, monocitopenie. Monocitopenia tranzitorie apare şi după stres şi administrarea de glucocorticoizi. Monocitoza este asociată cu unele infecţii, ca tuberculoza, bruceloza, endocardita bacteriană subacută, febra pătată, malaria şi leishmanioza viscerală (kala azar).

Monocitoza este întâlnită şi în boli maligne, leucemii, sindroame mieloproliferative, anemii hemolitice, neutropenie idiopatică cronică şi boli granulomatoase precum sarcoidoza, enterita regională şi unele boli vasculare de colagen. Toţi pacienţii cu LAD, sindromul HIE (Job), CHS şi boală granulomatoasă cronică au defecte în sistemul fagocitelor mononucleare. Alterarea producţiei monocitare de către citokine a fost descoperită la unii pacienţi cu infecţie microbacteriană nontuberculoasă diseminată, care nu sunt infectaţi cu virusul imunodeficienţei umane (HIV).

Unele infecţii virale alterează funcţia fagocitelor mononucleare. De exemplu, infecţia cu virusul gripal este asociată cu un chemotactism anormal al monocitelor. Fagocitele mononucleare pot fi infectate cu HIV, iar chemotactismul monocitar anormal şi clearance-ul alterat al eritrocitelor acoperite cu IgG sunt şi ele întâlnite în SIDA. Este probabil ca aceste defecte ale sistemului monocite-macrofage să contribuie în SIDA la tulburarea imunoreglării şi creşterea susceptibilităţii la infecţii oportuniste datorate unor microorganisme intracelulare ca Pneumocystis carinii şi complexul M. avium.

Limfocitele T produc IFNgama, care induce exprimarea factorului Fc şi fagocitoza şi stimulează producerea de apă oxigenată de către fagocitele mononucleare şi neutrofile. În unele boli, cum  este SIDA, producţia de IFNgama poate fi deficientă, în timp ce în alte afecţiuni, ca de exemplu, limfomul cu celule T, se bănuieşte că eliberarea excesivă de IFNgama determină fagocitarea eritrocitelor de către macrofagele splenice. Defectele specifice ale fagocitelor mononucleare au fost descrise în unele boli autoimune. Clearance-ul eritrocitelor autologe radiomarcate acoperite de IgG, probabil prin intermediul receptorului Fc al macrofagelor splenice, este profund alterat la pacienţii cu lupus eritematos sistemic activ.

Pacienţii cu alte boli autoimune caracterizate prin depunere de complexe imune în ţesuturi, cum se întâmplă în sindromul Sjogren, crioglobulinemia mixtă, dermatita herpetiformă şi scleroza multiplă progresivă cronică, au şi un defect în funcţia receptorului Fc, ilustrat de clearance-ul eritrocitelor acoperite cu IgG. Din punct de vedere clinic, subiecţii normali cu haplotipuri genetice întâlnite frecvent în bolile autoimune prezintă o creştere a incidenţei anomaliei activităţii funcţionale a receptorului Fc, ceea ce sugerează că acest defect predispune indivizii cu acest profil genetic la boala complexelor imune.

Monocitopenia apare în infecţii acute, stres şi după administrarea de glucocorticoizi. Monocitopenia apare şi în anemia aplastică, leucemia cu celula păroase şi leucemia mieloidă acută, ca rezultat direct al medicaţiei imunosupresoare şi citotoxice.

Eozinofilele şi neutrofilele au morfologie, mulţi constituenţi lizozomali, capacitate fagocitară şi metabolism oxidativ similare. Eozinofilele au un receptor chemotactic specific şi răspund la o chemokinonă specifică, eotaxina. Totuşi, există diferenţe majore între cele două tipuri de celule şi se ştie puţin despre funcţia naturală a eozinofilelor. Eozinofilele trăiesc mult mai mult decât neutrofilele şi, faţă de acestea, eozinofilele tisulare pot fi recirculate.

În timpul majorităţii infecţiilor eozinofilele nu par a avea vreo funcţie importantă. Totuşi, în infecţia helmintică invazivă, cum este cea cu viermele cârlig, schistosomiaza, strongiloidoza, toxocariaza, trichineloza, filarioza, echinococoza şi cisticercoza, eozinofilele joacă, probabil, un rol central în apărarea imună a gazdei. Eozinofilele sunt asociate şi astmului bronşic, reacţiilor alergice cutanate şi altor stări de hipersensibilitate.

Granulele caracteristice eozinofilelor, colorate în roşu (coloraţia Wright), conţin un număr de constituenţi unici. Elementul distinctiv al granulei eozinofilice este miezul său cristalin, format dintr-o proteină bogată în arginină (proteina bazică majoră), cu activitate histaminică care este, probabil importantă în apărarea antiparazitară. Granulele eozinofilice conţin şi o peroxidază unică, ce catalizează oxidarea multor substanţe la apa oxigenată şi poate facilita distrugerea microorganismelor. Peroxidaza eozinofilică, în prezenţa apei oxigenate şi a halidului, iniţiază secreţia celulelor mastocitare in vitro, contribuind în acest fel la inflamaţie.

Aceste substanţe din eozinofile sunt proteinele cationice, unele dintre ele legându-se de heparină şi reducându-i activitatea anticoagulantă. Citoplasma eozinofilelor conţine proteine cristalizate Charcot-Leyden, un cristal bipiramidal hexagonal, descris pentru prima dată în leucemii şi apoi în sputa pacienţilor cu astm bronşic, care este o fosfolipază şi poate acţiona pentru micşorarea toxicităţii unor lizofosfolipide. Eozinofilele conţin şi o puternică neurotoxină. Pacienţii cu sindrom hipereozinofilic şi eozinofilie în lichidul cefalorahidian prezintă variate anomalii neurologice.

Câţiva factori stimulează funcţia eozinofilelor în apărarea imună a gazdei. De exemplu, factorii stimulanţi derivaţi din celulele T cresc capacitatea eozinofilelor de a distruge paraziţii. Factorul chemotactic eozinofilic derivat din celulele mastocitare ale anafilaxiei (ECFa) creşte numărul receptorilor complement ai eozinofilelor şi capacitatea acestora de a distruge paraziţii. În plus, factorul eozinofilic de stimulare a coloniilor (de exemplu IL-5) produs de macrofage nu numai că poate creşte producţia de eozinofile în măduva osoasă, dar şi activează eozinofilele pentru a distruge paraziţii.

Eozinofilia este prezenţa a mai mult de 500 eozinofile per microlitri de sânge şi se întâlneşte frecvent în multe situaţii, nu numai în infecţiile parazitare. Eozinofilia tisulară semnificativă poate apare fără a fi însoţită de eozinofilie sanguină. Probabil că cea mai frecventă cauză de eozinofilie este reacţia alergică la medicamente, ca produşii iodaţi, aspirina, sulfonamide, nitrofurantoin, peniciline şi cefalosporine. Stările alergice din febra fânului, astm, eczeme, boala serului, vasculite alergice şi pemfigus se asociază, în mod caracteristic, cu eozinofilie.

Eozinofilia apare şi în bolile vasculare de colagen (de exemplu, poliartrita reumatoidă, fasceita eozinofilică, angeita alergică şi periartrita nodoasă) şi în cele maligne (de exemplu, boala Hodgkin, micoza fungică, leucemie mieloidă cronică şi cancerul plămânilor, stomacului, pancreasului, ovarelor şi uterului), ca şi în boli rare, ca sindromul Job şi BGC (mecanismul eozinofiliei în aceste afecţiuni fiind necunoscut). Eozinofilia se întâlneşte caracteristic în inflamaţiile helmintice. Administrarea terapeutică a citokinelor IL-2 şi GM-CSF determină frecvent eozinofilie tranzitorie. Cele mai dramatice sindroame hipereozinofilice sunt sindromul Loeffler, endocardita Loeffler, leucemia eozinofilică şi sindromul hipereozinofilic idiopatic (cu nivel de 50.000-100.000 eozinofile per microlitru).

Sindromul hipereozinofilic idiopatic cuprinde un grup heterogen de tulburări, a căror trăsătură comună este hipereozinofilia prelungită de cauză necunoscută, şi disfuncţie de organ asociată, ce poate afecta inima, sistemul nervos central, rinichii, plămânii, tractul gastrointestinal şi pielea. Măduva osoasă este afectată la toi pacienţii, dar cele mai severe complicaţii sunt cele care implică inima şi sistemul nervos central. Eozinofilele sunt descoperite în ţesuturile afectate şi se presupune că determină leziuni prin depunere locală de proteine eozinofilice toxice, cum sunt proteina eozinofilică cationică şi cea bazică majoră.

La nivelul inimii, modificările patologice duc la tromboză, care poate determina fibroza endocardică şi endocardomiopatie restrictivă. Modificări patologice similare contribuie la leziunile tisulare din alte organe.

Deşi mecanismul hipereozinofiliei nu este cunoscut, s-a observat că administrarea glucocorticoizilor induce, de obicei, remisiunea. La pacienţii ce nu răspund la glucocorticoizi a fost folosit cu succes un agent citotoxic de tipul hidroxiureei, pentru a micşora nivelul sanguin periferic al eozinofilelor şi pentru a îmbunătăţi mult prognosticul. Interferonul alfa este şi el eficient la unii pacienţi, inclusiv la cei ce nu răspund la hidroxiuree. Abordări terapeutice medicale şi chirurgicale agresive sunt folosite la pacienţii cu complicaţii cardiovasculare.

Sindromul eozinofilie-mialgie este o boală multisistemică, cu manifestări grave cutanate, hematologice şi viscerale, care evoluează frecvent cronic şi uneori pot fi fatale. Sindromul este caracterizat de eozinofilie (mai mare de 1.00 eozinofile per microlitru) şi mialgii generale debilitante, fără  cauză ce poate fi recunoscută. Au fost descrise fasceita eozinofilică, pneumonita, miocardita şi neuropatia, ce culminează cu insuficienţa, respiratorie şi encefalopatie.

Asocierea acestei boli cu ingestia de produse ce conţin L-triptofan ce provin dintr-o singură sursă a dus la identificarea şi caracterizarea agenţilor etiologici prezumtivi care au contaminat aceste preparate. Deşi acumularea de eozinofile, limfocite, macrofage şi fibroblaşti în ţesuturile afectate sugerează că aceste celule joacă un rol important în patogeneza sindromului eozinofilie-mialgie, mecanismul precis prin care acţionează nefiind stabilit. Câteva studii au demonstrat activarea eozinofilelor şi depozitarea proteinelor toxice derivate din eozinofile în ţesuturile afectate.

Au fost demonstrate activarea fibroblaştilor şi exprimarea crescută a genelor ce codifică molecule ale diferitelor tipuri de ţesut conjunctiv. Mai mult, IL-5 şi factorul de creştere şi transformare beta au fost implicate ca potenţiali mediatori. Tratamentul a constat în interzicerea produselor ce conţin L-triptofan şi administrarea de glucorticoizi. Cei mai mulţi pacienţi au recuperat în întregime, au rămas stabili, sau au prezentat o recuperare lentă, dar pentru unii pacienţi (până la 5%) boala poate fi fatală. Această afecţiune subliniază importanţa factorilor chimici şi de mediu în dezvoltarea tulburărilor sistemice caracterizate prin inflamaţie cronică şi fibroză.

Eozinopenia apare în solicitări, de tipul infecţiei bacteriene acute şi după administrarea de glucocorticoizi. Mecanismul eozinopeniei acute din infecţia bacteriană acută este necunoscut, dar este independent de glucocorticoizii endogeni, din moment ce apare în condiţii de adrenalectomizare completă. Nu se cunoaşte vreun efect advers al eozinopeniei.

Voi finaliza această postare cu prezentarea a câteva elemente despre diagnostic şi evaluarea de laborator. Studiile iniţiale ale hemoleucogramei în întregime şi a diferitelor tipuri de celule, precum şi examinarea măduvei osoase sunt urmate de evaluarea rezervelor măduvei osoase (testul de provocare cu steroizi), a vârfului de marginaţie a celulelor circulante (testul de provocare cu epinefrină) şi a capacităţii de marginaţie a celulelor (testul de provocare cu endotoxină).

Evaluarea in vivo a inflamaţiei este posibilă cu ajutorul testului cutanat Rebuck sau testului blister in vivo, care măsoară capacitatea leucocitelor şi a mediatorilor inflamaţiei de a se acumula local la nivelul pielii. In vivo, clearance-ul eritrocitelor acoperite cu IgG furnizează o modalitate utilă de a monitoriza sistemul fagocitelor mononucleare. In vitro, testele de agregare, aderenţă, chemotactism, fagocitoză, degranulare şi activitate antibacteriană (pentru Staphylococcus aureus) a fagocitelor ajută la precizarea leziunilor celulare sau umorale, ce pot fi caracterizate mai departe la nivel molecular. Afectarea metabolismului oxidativ este cercetată cu ajutorul testului de coloraţie nitroblue tetrazolium (MBT), care se bazează pe capacitatea produşilor metabolismului oxidativ de a reduce MBT solubil, galben, la formazan negru-albăstrui, un compus insolubil care precipită intracelular şi poate fi observat la microscop.

Alte aspecte ale metabolismului oxidativ neutrofilic sunt definite prin studii ale producţiei de superoxid şi apă oxigenată. Cel mai important aspect al evaluării pacienţilor este faptul că pacienţii cu leucopenie sau disfuncţii leucocitare au frecvent răspunsuri inflamatorii întârziate. De aceea, manifestările clinice pot fi minime, în ciuda infecţiei generalizate, şi infecţiile obişnuite trebuie mereu suspectate. Semnele precoce ale infecţiei necesită identificarea promptă prin culturi a microorganismului responsabil şi utilizarea antibioticelor şi a drenajului chirurgical al abceselor. Deseori este necesară antibioterapia prelungită.

Transfuzia zilnică cu preparate leucocitare (îmbogăţite în neutrofile) este controversată. La pacienţii cu BGC, antibioterapia zilnică (trimetoprim-sulfametoxazol) diminuă frecvenţa infecţiilor grave. Tratamentul chirurgical este necesar pentru drenajul complet al abceselor hepatice, pulmonare şi osoase. Curele scurte de corticoizi au avut efecte extrem de benefice în tratamentul granuloamelor din BGC. De exemplu, obstrucţia tractului gastrointestinal sau genitourinar în BGC poate fi diminuată utilizând cure scurte de corticosteroizi, urmate de un tratament de durată cu antiinflamatorii nesteroidiene. IFNgama recombinant uman, care stimulează nespecific funcţia celulelor fagocitare, reduce atât frecvenţa infecţiilor la pacienţi cu BGC cu 79%, cât şi severitatea infecţiilor (numărul de zile de spitalizare pentru infecţie). Acest efect al IFNgama se adaugă la cel profilactic al antibioticelor.

Igiena orală riguroasă reduce, dar nu elimină, disconfortul gingivitelor, al bolii periodontale şi al ulceraţiilor aftoase (spălăturile orale cu clorhexidină şi periajul dinţilor cu pastă cu bicarbonat de sodiu-apă oxigenată ajută mulţi pacienţi). Ketoconazolul a avut efecte extrem de benefice asupra candidozei mucocutanate la pacienţii cu sindrom Job. Tratamentul de refacere a mielopoiezei la pacienţii cu neutropenie datorată producţiei insuficiente a inclus utilizarea androgenilor, glucocorticoizilor, litiului şi terapiei imunosupresive. G-CSF recombinat a fost utilizat cu succes în tratamentul unor forme de neutropenie datorată producţiei supresate, în special în cea determinată de chimioterapia neoplasmului.

Pacienţii cu neutropenie cronică a căror rezervă medulară osoasă este bună nu trebuie să primească antibioterapie profilactică. Pacienţii cu un nivel al neutrofilelor constant sau ciclic sau 500 celule per microlitru pot beneficia de antibioterapie profilactică şi G-CSF în perioadele de neutropenie. Trimetoprim-sulfametoxazolul (160/800mg) administrat de două ori pe zi este folosit curent pentru a preveni infecţiile, deşi există indicii că predispune la infecţii fungice. Nu au fost întâlnite infecţii fungice mai frecvente la pacienţii cu BGC trataţi cu acest antibiotic.

Ca alternative se pot folosi chinolonele orale, precum norfloxacina şi ciclofloxacina. Eficacitatea dovedită a trimetoprim-sulfametoxazolului în prevenirea pneumoniei cu P. carinii la pacienţii cu neutropenie severă, persistentă, datorată chimioterapiei cu citotoxice încurajează folosirea acestui tip de profilaxie. Aceşti pacienţi şi cei cu disfuncţii ale celulelor fagocitare trebuie să evite expunerea prelungită la aerosoli, praf sau materie în descompunere (strat protector, bălegar), care sunt frecvent bogate în spori de Aspergillus sau alţi fungi. Restricţionarea activităţilor sau a contactelor sociale nu are foarte mare influenţă asupra riscului de infecţie.

Tratarea unor defecte congenitale ale fagocitelor este posibilă, teoretic, prin  transplantul de măduvă osoasă. Totuşi, complicaţiile transplantului de măduvă osoasă sunt grave, iar pacienţii cu defecte ale fagocitelor, îngrijiţi corect din punct de vedere medical, pot trăi mulţi ani fără să contacteze o infecţie letală. Identificarea defectelor genetice specifice la pacienţii cu LAD 1 şi BGC a permis corecţia, in vitro, a limfocitelor B prin transfer de gene. Corecţia genetică a fost realizată asupra celulelor progenitoare din sângele periferic al pacienţilor cu BGC. Această abordare terapeutică a avut succes in vitro, ducând la refacerea funcţională a oxidazei NADPH. Au fost realizate diverse experimente, ceea ce face ca terapia genetică a BGC şi a altor boli genetice să poată fi folosită în viitor.

Week-end dintre cele mai bune şi înţelegere, dragoste şi recunoştinţă!

Dorin, Merticaru