La risposta allergica

1. La risposta allergica Alberto Tommasini, Laboratorio Immunologia Pediatrica, IRCCS Burlo Garofolo tommasini@burlo.trieste.it

2. Dalla variolizzazione … … ai vaccini 1796

3. Vaiolo … difterite, polomielite, tetano, pertosse … , TBC, sifilide, tifo, influenza …

4. Berlino, Natale 1891 Il siero antitossina difterica viene per la prima volta utilizzato in un bambino con difterite. Da allora portò a una drastica diminuzione della mortalità per difterite. Terapia … profilassi …

5. Berlino 1896 Primo decesso per l’utilizzo di siero. Particolarmente grave perché utilizzato per profilassi.

6. Clemens Von Pirquet Studia teologia a Innsbruck e filosofia a Leuven Poi Medicina a Graz - Ospedale pediatrico di Vienna all’inizio del ‘900

7. 1903 Arthus Iniezioni ripetute di siero in conigli provocano reazioni gravi Le reazioni sono specifiche per il siero utilizzato 1903, Pirquet and Schick Sottolineano il fattore temporale della malattia da siero - Malattia da siero come una “collisione tra antigeni e anticorpi” Paradosso protezione - malattia He introduced a new concept: “a pathogenic agent causes signs of illness in the organism only when modified by the presence of antibodies; the incubation time is thus the time which elapses before the formation of antibody”

8. La risposta allergica 1903 (29 aa) invia una lettera sigillata all’accademia delle Scienze di Vienna La lettere verrà aperta nel 1908 in presenza dell’autore Paradosso: protezione = malattia ? I sintomi di malattie esantematose come il morbillo sarebbero dovuti alla risposta immune, ma alla reazione dell’anticorpo contro il patogeno. La lettera preannunciava la pubblicazione di dati su questa teoria

9. La risposta allergica La malattia da siero Malattia da siero Dinamica della risposta immune Le antitossine (difterite, tetano) di cavallo. • Febbre con brivido • rash cutaneo di tipo orticarioide • artrite • glomerulonefrite

10. La risposta allergica La malattia da siero • la formazione di anticorpi circolanti dopo l’infusione di grandi quantità di siero eterologo è ritardata • c’è un ritardo simile nella comparsa dei sintomi della malattia da siero • Una seconda infusione successiva porta a un calo degli anticorpi circolanti e alla comparsa immediata di sintomi • La reazione è specifica: la seconda infusione deve contenere lo stesso siero • Piccole dosi di siero inducono anticorpi ma non sintomi clinici. SIERO ANTICORPI

11. Per il rash del morbillo la teoria è corretta anche se approssimata (secondario all’effetto citotossico del CTL), in altri casi come per la varicella no (effetto citotossico diretto del virus) Nel soggetto con immunodeficienza il morbillo non fa rash, ma una grave polmonite a cellule giganti.

12. La risposta allergica • 1910: • Il sistema può rispondere con una risposta • normale: immunità • alterata reattività (allos-ergon): allergia, in cui è la risposta immune che diventa la causa dei sintomi • La seconda categoria include: malattia da siero, anafilassi, reazione di Arthus, febbre da fieno, asma … e successivamente le malattie autoimmuni. • Oggi sappiamo che a volte queste reazioni di alterata risposta immune sono paradossalmente favorite da complesse immunodeficienze.

13. La risposta allergica e le altre reazioni di ipersensibilità Malattia da siero: Simile al Lupus Eritematoso Sitemico Tipo III (reazione mediata da immuno-complessi, IC) • IC Ag-Ab eliminati dal sistema fagocitario • Deposizione nei tessuti e nell’endotelio vascolare  liberazione amine vasoattive   permeabilità vasale • Risposte di tipo ritardato (ore o giorni) • Legate ad IgG e IC IgG

14. Dal difetto di apoptosi al LES RAsh malare Butterfly rash con fotosensibilità

15. I test Ipersensibilità di tipo III • Ricerca di anticorpi specifici (anti-siero, anti-DNA, anti-Ig) • Dosaggio delle frazioni del complemento • Dosaggio di immunocomplessi circolanti • Evidenza istologica di depositi di immunocomplessi e complemento

16. La risposta allergica e le altre reazioni di ipersensibilità Tipo I (ipersensibilità immediata, da IgE o reagine) • entro due ore dal contatto con gli allergeni • si legano ad anticorpi IgE già attaccati a: • mastcellula • granulocita basofilo • Rilascio di mediatori chimici dell’infiammazione: • Istamina • Fattori chemiotattici eosinofili

17. La risposta allergica e le altre reazioni di ipersensibilità Tipo I (ipersensibilità immediata) • I sintomi allergici, legati all’ubicazione della mastcellula: Cute, apparato respiratorio, apparato digerente • Congestione sinusale • Broncocostrizione, crisi asmatica • Orticaria ed eczema • Artrite • Infiammazione mucosa intestinale  malassorbimento • Cefalea, disturbi della memoria e mancanza di concentrazione a livello nervoso

18. IgE IgE legatealla membrana • Reazioni allergiche acute • Broncospasmo • Orticaria • Starnuti, rinorrea,congiuntivite Istamina, leucotrieni, PAF IL-5 IL-4 Allergene IL-5 PBE, PAF,leucotrieni IL-4 • Reazione allergiche croniche • Peggioramento broncospasmo • Rinite cronica • Eczema Istamina, lipidi, citochine Fattore di rilasciodell’istamina, neuropeptidi Neurotrofine MHC classe II T cell receptor Modificato da: Mackay, NEMJ, 2001 Neuropeptidi

19. Meccanismi d’azione dell’istamina Vasodilatazione (eritema)  Permeabilità vasale Fuoriuscita di plasma Edema L’istamina stimola le terminazioni nervose Prurito Rilascio di neuropeptidi Risposta cutanea (eritema)

20. I test Ipersensibilità di tipo I • Conta degli eosinofili • Dosaggio delle IgE totali • Valutazione della risposta cutanea rapida ad antigeni purificati (prick test) Dosaggio di anticorpi specific IgE: RAST

21. I test Ipersensibilità di tipo I RAST Radioallergosorbent test Dosaggio delle IgE specifiche con metodica RIA • dà indicazioni sulla causa dell'allergia • valuta spt la sensibilità immediata IgE mediata • migliore specificità e sensibilità per gli inalanti che per gli alimenti • può dare falsi negativi • non influenzato da farmaci usati nelle allergie • spesso usato impropriamente (raccomandazioni OMS) • mirato solo verso allergeni sospetti • evitare prescrizioni di RAST generico contro tutti gli inalanti e/o alimenti

22. I test Ipersensibilità di tipo I RAST Radioallergosorbent test • allergeni sospetti associati a una matrice solida • applicato un campione di siero del paziente  se il siero contiene un Ab specifico per l’antigene  legame alla matrice solida • aggiunta di Ig radioattiva policlonale antireaginica • Rilevazione: • incubazione e successivo lavaggio • misurazione della radioattività residua  determinazione della quota Ig radioattiva ancora legata al complesso Ag-Ab •  radioattività   Ab specifico per l’allergene testato

23. La risposta allergica e le altre reazioni di ipersensibilità Tipo II (reazione citotossica e ADCC) • Legame degli anticorpi IgG e IgM all’antigene localizzato sulla superficie cellulare • Il complesso Ag-Ab attiva la cascata complementare o la citotossicità cellulare dipendente da anticorpi • Distruzione della cellula alla quale è legato l’Ag.

24. La risposta allergica e le altre reazioni di ipersensibilità Tipo IV (dipendente dai linfociti T) • Reazione di tipo ritardato • Contatto tra l’allergene e la superficie mucosa  T sensibilizzati  cascata infiammatoria 36-72 ore dal contatto • Assenza coinvolgimento di Ab

25. I test Ipersensibilità di tipo IV Test intradermici: • quasi abbandonati Patch test: • dermatiti allergiche da contatto • applicazione di cerotti contenenti le varie sostanze sulla schiena • devono essere tenuti per almeno 48 ore Test in vitro: - Indagano la produzione di interferone gamma (in citometria o in ELISPOT)

26. La risposta allergica e le altre reazioni di ipersensibilità Livelli diagnostici sequenziali • Anamnesi e test cutanei • Test di laboratorio • Test di provocazione - valutazione clinica - valutazione di laboratorio - eventuale ricorso al doppio cieco

28. Malattie allergiche e problemi • Esempi • Dermatite atopica • Rinite allergica • Enterite allergica • Asma • Cause • Alimenti • Inalanti • Farmaci • Sostanze a contatto • Terapie • Attive sui vasi e sul circolo • adrenalina • attive sui bronchi • beta agonisti • attive sulle molecole • anti-istaminici • cortisonici • anticorpi anti-IgE • vaccinazioni induzione della tolleranza • Localizzazioni • Cute • Mucose • app. digerente • app. respiratorio • congiuntiva • Sistemiche

29. La risposta allergica Allergia al latte • Diffusione (2-10%) • Espressione multiforme (dermatite, enterite, asma etc …) • Spesso sovradiagnosticata • Test di scatenamento come prova diagnostica

30. La risposta allergica Allergia al latte

31. La risposta allergica Allergia al latte • Elevata prevalenza del problema nei primi mesi di vita. • Persistenza di reazioni gravi in una minoranza dei casi / potenziale rischio di vita. • Difficoltà e rischi di una dieta di eliminazione a lungo termine.

32. Allergia al latte I super-allergici 100% Prick - 50% Prick + 1 2 3 4 5 anni Dieta di esclusione e attesa dell’acquisizione spontanea della tolleranza

33. Allergia al latte Dieta di esclusione • Dubbi sui tempi e modi della reintroduzione (Test di scatenamento annuali) • Penalizzazione nutrizionale e sociale • Necessità di adrenalina autoiniettiva sempre pronta • Rischio di reazioni gravi per assunzioni inavvertite (“alimenti nascosti”) • Dubbi sull’efficacia • è possibile la tolleranza senza l’antigene? • è possibile che in assenza di antigene l’allergia peggiori?

34. Allergia al latte • Dermatite atopica nei primi mesi di vita; • Asma dai 6 anni con allergia all’acaro dermatofagoide. • Desensibilizzazione per acaro (9 - 13 anni); • Risoluzione dell’asma. • …………….. persa di vista………………….. • 14 anni persiste lieve eczema flessurale prick positivi per acaro, latte, uovo. • DIETA DI ESCLUSIONE! 18 anni: decesso dopo nuovo episodio anafilattico per inalazione durante una gita in un’industria casearia. • Episodi sempre più frequenti e gravi di angioedema e broncospasmo per piccoli “errori dietetici” o contatto con latticini. • Continui ricoveri in rianimazione. Dieta: la storia di Anita

35. Allergia al latte Dieta: altre storie Anafilassi durante dieta di eliminazione TJ David, Arch. Dis. Child 59,983-6, 1984 Case 1 4y, m Case 2 2y 1/2, m Case 3 5m, m Case 4 12m, m IgE tot U/L 25000 1750 28 32 CHICKEN MILK SOY WHEAT FOOD +++ +++ - - RAST URTICARIA VOMITING LARINGEAL OEDEMA SHOCK ANGIOEDEMA SHOCK VOMITING SHOCK REACTION

36. Allergia al latte Dieta: per la mamma … Dieta di eliminazione nella madre e sintomi allergici nel figlio. • 7 years follow up • Any preventive efficacy • Acute , severe reactions to egg ( 6 cases ) only in children whose mother avoided egg during breast feeding Falt-Magnusson J Allergy Clin Immunol 1996

37. Allergia al latte Desensibilizzazione

38. Allergia al latte Protocollo • Aumento graduale della dose • Accesso venoso • Adrenalina pronta all’uso • Quali procedure? • Quali meccanismi?

39. Allergia al latte: desensibilizzazione La nostra esperienza • Pazienti tra i 4 - 14 anni con diagnosi di allergia alle proteine del latte vaccino • Precedenti reazioni anafilattiche • Gravi (orticaria + edema laringeo, broncospasmo, dispnea, ipotensione, bradicardia) per piccole dosi di alimento • Moderate (orticaria + sintomi respiratori lievi) per inalazione o per contatto cutaneo • Positività del prick test • RAST di classe V - VI

40. Allergia al latte: desensibilizzazione Il laboratorio IgE Eosinofili Immunofenotipo Citochine Proliferazione in vitro da antigeni del latte

41. OBIETTIVO 1RISULTATI 1 C A B

42. Allergia al latte: desensibilizzazione Il laboratorio: le IgE

43. Allergia al latte: desensibilizzazione Gli eosinofili

44. Allergia al latte: desensibilizzazione Il laboratorio: citochine

45. Allergia al latte: desensibilizzazione La risposta T cellulare a-lattoalbumina b-lattoglobulina total milk

46. Prima Dopo Reazioni allergiche gravi anche per quantità minime di latte assunto Tolleranza di variabili quantità di latte (3–110 mL) senza reazioni allergiche significative

47. Prima Dopo 1 settimana Tendenza all’aumento dei segni di attivazione allergica “aspecifica” (IgE e eosinofili) Elevati livelli di eosinofili Elevati livelli di IgE totali e specifiche Diminuzione della risposta T cellulare specifica anti-latte Elevata risposta T cellulare anti-latte

48. Allergia al latte: desensibilizzazione Tolleranza? Tolleranza per: • Eliminazione dei linfociti T anti-latte • Anergia dei linfociti T anti-latte • Potenziamento dei linfociti T regolatori anti-latte

49. Allergia al latte: desensibilizzazione Tolleranza?

50. Allergia al latte Nuove prospettive Immunoterapia iniettiva con antigeni alimentari (J Allergy Clin immunol 1992;90:256-62; Pediatr Allergy Immunol 1997;8:103-105; J Allergy Clin Immunol 1997;99:744-751): efficace ma con gravi reazioni; non percorribile nella pratica clinica Immunoterapia con antigeni alimentari digeriti (peptidi) (J Allergy Clin Immunol 1999;104:473-477): ancora nessun trial clinico Immunoterapia con epitopi modificati ( J Allergy Clin Immunol 2000;106:150-158): sperimentata solo sull’animale Immunoterapia orale o sottocutanea con vettori plasmidici codificanti gli epitopi alimentari : sperimentata solo nell’animale (Nature Med 1999;4:387-391)