Complemento C4 Deficit e HLA di Omozigosi in Pazienti con Frequenti Intraorale Herpes Simplex Virus di Tipo 1 Infezioni

Abstract

Tre pazienti consecutivi con nessuna apparente di immunodeficienza che ha avuto frequenti intraorale herpes simplex di tipo 1 recidive, una rara complicanza di herpes simplex virus infezione sono stati trovati per avere una totale carenza di Una o B isotipo di componente del complemento C4 e per essere omozigote per gli antigeni HLA studiati. Una combinazione di omozigosi HLA, che può portare a compromissione del riconoscimento delle cellule T dei peptidi virali e carenza nella via del complemento classico, che può compromettere la neutralizzazione del virus, può predisporre a infezioni da virus herpes simplex gravi e frequenti.

Morbilità da herpes simplex virus di tipo 1 (HSV-1) infezione deriva principalmente dalla capacità di HSV-1 di riattivare periodicamente. Herpes labiale ricorrente si verifica nel 15% -40% delle persone sieropositive . Le persone immunocompetenti raramente hanno lesioni intraorali. Di coloro che lo fanno, 52% esperienza episodi ricorrenti, comunemente mal diagnosticati come stomatite aftosa o eritema multiforme . Le lesioni si verificano prevalentemente sul palato duro e sulla gengiva e possono essere efficacemente trattate con profilassi antivirale a lungo termine.

L’efficienza della risposta immunitaria precoce alla clear HSV-1 varia notevolmente . Si ritiene che le differenze nella produzione di anticorpi IFN-γ e specifici e le anomalie nella funzione delle cellule macrofagi o NK rappresentino le differenze nei tassi di recidiva e nell’invasività. HSV-1 ha una molecola di evasione del complemento che blocca quasi completamente la via alternativa del complemento e l’attivazione del complesso terminale localmente . La neutralizzazione del virus da parte dell’ospite dipende probabilmente dall’attivazione indotta da anticorpi della via classica. Tuttavia, il ruolo delle carenze del complemento nelle infezioni da HSV ha ricevuto poca attenzione .

Entro 1 anno, 3 pazienti non correlati da matrimoni non consanguinei sono stati indirizzati a noi a causa di herpes intraorale eccezionalmente attivo senza immunodeficienza apparente. Abbiamo studiato le funzioni del complemento e il fattore del complemento C4 e i geni HLA in questo piccolo gruppo di pazienti caucasici. I risultati indicano le caratteristiche immunologiche che possono predisporre all’infezione intraorale attiva di HSV-1.

Metodi. Queste 3 pazienti di sesso femminile avevano un’infezione intraorale da HSV-1 con > 10 recidive all’anno, con vesciche erpetiche ricorrenti prevalentemente nel palato duro e nella gengiva. Il tasso di recidiva era rimasto costante o aumentato nel tempo (tabella 1).

Il sangue è stato aspirato in provette contenenti eparina, EDTA (10 mm) o nessun anticoagulante. I campioni sono stati prelevati mentre i pazienti erano asintomatici.

Gli anticorpi sierici contro HSV-1 e HSV-2 sono stati misurati mediante EIAS commerciali (HSV-1 ELISA IgG e HSV-2 ELISA IgG; Diagnostica MRL). I campioni per la PCR HSV, il rilevamento dell’antigene e l’isolamento sono stati prelevati dalle basi delle vescicole intraorali appena perforate. Sono state eseguite analisi di isolamento HSV e PCR specifiche per tipo . I campioni per il rilevamento dell’antigene HSV sono stati preparati dai tamponi mediante citocentrifugazione . I vetrini sono stati colorati con policlonale HSV anti-coniglio IgG seguito da fluoresceina isotiocianato-marcato anti-coniglio IgG (Jackson ImmunoResearch Laboratories). I campioni di tessuto incorporati in paraffina sono stati colorati in modo simile. I livelli di IgG, IgA e IgM e le concentrazioni di sottoclassi IgG sono stati quantificati mediante nefelometria con anticorpi policlonali di Behringwerke.

I campioni di DNA sono stati genotipizzati per HLA-A, -B, -C e-DR mediante i kit commerciali di Pel-Freez (PF-ABC-SSP), One Lambda (SSP ABDR) o INNO-Lipa (LiPA HLA-DRB1) con risoluzioni allele da basse a intermedie. Gli allotipi del complemento C4 sono stati determinati elettroforeticamente . L’assenza di un isotipo è stata confermata dall’amplificazione PCR isotipo-specifica dei geni C4A e C4B .

I livelli sierici di C3 e C4 sono stati quantificati mediante nefelometria con l’uso di anticorpi policlonali e campioni di riferimento di Behringwerke. Le attività del complemento emolitico della via classica e alternativa sono state determinate mediante saggi standardizzati di emolisi in gel dal sito di legame.

Le attività delle cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC) sono state misurate per incorporazione di timidina dopo stimolazione di PBMC con fitoemagglutinina, concanavalina A e mitogeno pokeweed e sono risultate normali (dati non mostrati) .

Risultati. Tutti i pazienti avevano >10 recidive annuali di HSV-1 (tabella 1) che duravano 5-10 giorni ma che erano completamente soppresse con la terapia orale a lungo termine con valaciclovir. Il sollievo sintomatico è iniziato in < 24 h. I pazienti avevano vescicole multiple di piccole dimensioni (1-3 mm di diametro) in siti tipici dell’infezione da HSV intraorale (tabella 1) ma atipiche per eritema multiforme intraorale o stomatite aftosa. I pazienti 1 e 3 hanno manifestato frequentemente l’herpes labiale tipico concomitante (tabella 1). L’infezione da HSV-1 era diventata più frequente durante la gravidanza nella paziente 1 e alla pubertà nella paziente 3. Entrambi avevano anche segni di irritazione meningea con rigidità nucale e mialgia, fotofobia e cefalea invalidante allo stesso tempo delle lesioni erpetiche. Non è stato rilevato alcun aumento del livello proteico o della pleocitosi nel CSF e il test PCR per HSV nel CSF è risultato negativo per il paziente 1. I pazienti 1 e 3 avevano frequenti infezioni del tratto respiratorio superiore e il paziente 1 aveva sinusite ricorrente.

I pazienti non presentavano citopenie o anticorpi contro i virus dell’HIV o dell’epatite B o dell’epatite C. I risultati degli esami virologici e immunologici sono riportati nelle tabelle 1 e 2. Tutti i pazienti erano sieropositivi per HSV-1. La diagnosi istologica per il paziente 2 era basata sulla tipica morfologia del blister HSV e confermata da immunostenenti HSV-specifici. Tutti avevano in corso infezioni intraorali da HSV-1 (tabella 1) e ridotta attività emolitica della via del complemento classica e livelli di C4 sierico (tabella 1). La fenotipizzazione C4 ha mostrato una completa mancanza della proteina C4A (1 paziente) o C4B (2 pazienti). I pazienti erano omozigoti per gli alleli HLA di classe I e II (tabella 2). Il paziente 2, che era omozigote per A1, B8, DR3, aveva un basso livello sierico di IgA (0,47 g/L).

Discussione. Nel nostro gruppo selezionato di 3 pazienti, tutti avevano infezioni intraorali HSV-1 eccezionalmente attive, erano omozigoti per i loro aplotipi principali del complesso di istocompatibilità (MHC) e avevano una totale mancanza della proteina C4A o C4B della via classica del complemento (tabella 2). I pazienti hanno quindi una combinazione di sottili disturbi nelle loro proteine MHC che possono compromettere la difesa immunitaria contro le esacerbazioni di HSV-1 nell’orofaringe.

Si ritiene che le cellule CD8+ T con restrizioni di classe I siano responsabili della compensazione dell’HSV. I tassi variabili di spargimento e recidiva e la variazione dell’efficacia della risposta immunitaria precoce sono il risultato netto di una complessa interazione tra le molecole di evasione immunitaria di HSV e la risposta immunitaria del paziente . È probabile che oltre alle cellule T, i bracci della risposta immunitaria ad azione rapida contribuiscano a questa fase iniziale di difesa.

Cellule T NK, mononucleate e CD4+, immunoglobuline, fattori del complemento e citochine prevalentemente di tipo Th1 si trovano nelle prime lesioni HSV. I primi linfociti a migrare nelle lesioni HSV sono le cellule T CD4+ e le cellule NK, essendo responsabili della produzione di citochine localmente aumentata. I prodotti dei loci MHC di classe I HLA-A e-B presentano peptidi alle cellule T citotossiche T e NK e quelli dei loci di classe II alle cellule T CD4+. HSV-1 può interferire con la presentazione dell’antigene da parte delle molecole MHC di classe I e II e influenzare il riconoscimento delle cellule T CD8+ e CD4+. Come suggerito in altre infezioni virali, l’espressione di peptidi virali alle cellule T CD8+ citotossiche precocemente durante una recidiva può essere ostacolata dall’omozigosi dell’HLA , possibilmente attraverso una ridotta variabilità nel repertorio degli antigeni HLA dei pazienti, ad esempio sulle cellule epiteliali della mucosa. Alla fine, gli effetti della produzione di citochine supereranno l’inibizione dell’espressione di classe I HLA da parte di HSV, consentendo alle cellule T CD8+ di eliminare le cellule infettate dal virus . L’omozigosi MHC è stata collegata ad una progressione accelerata della malattia nelle infezioni virali . Questo è, a nostra conoscenza, il primo studio a segnalare un’associazione tra omozigosità HLA e recidive sintomatiche di HSV.

Entrambi gli aplotipi MHC contenenti B8,DR3 e B35,contenenti Cw4, sono stati implicati nella malattia HSV ricrudescente e hanno suggerito di portare a una malattia aggressiva causata da virus avvolti . Gli aplotipi che includono gli antigeni A3, B35, A1, B8 e B15 si verificano in forma di omozigote nella popolazione finlandese a frequenze 0,8%, 0,3% e 2%, rispettivamente . Comuni agli aplotipi dei pazienti sono le eliminazioni di C4.

La proteina C4 ha 2 isotipi, C4A e C4B, i cui geni sono codificati nella regione MHC di classe III. Dopo l’interruzione dei loro legami tiolester interni, le proteine C4A e C4B si legano covalentemente a gruppi amminici o idrossilici su molecole bersaglio e agiscono come subunità nella classica via C3 convertasi, C4b2a. C4 ha un polimorfismo strutturale complesso con > 40 allotipi proteici riconosciuti. La carenza di C4 è causata da delezioni segmentali, duplicazioni, conversioni geniche o mutazioni puntiformi con conseguente alleli “nulli” (Q0). Questi si verificano con alta frequenza. Circa il 35% delle persone di tutte le razze manca 1 dei 4 alleli C4A o C4B . Le carenze totali di C4A e C4B, cioè 2 alleli nulli nei rispettivi loci del gene C4A o C4B, si verificano rispettivamente nel 3% e nell ‘ 8% della popolazione finlandese .

La prevalenza dell’herpes intraorale è sconosciuta. Stimiamo conservativamente che sia <0.5%. Nella popolazione finlandese, la prevalenza di omozigosità HLA per i 9 aplotipi più comuni è del 3% e per la carenza totale di C4A o C4B dell ‘ 11%. La prevalenza di tutti questi combinato sarebbe quindi 1.65 per 100.000 persone, ma gli aplotipi HLA e le carenze C4 non sono indipendenti mentre sono collegati. La probabilità che 3 pazienti consecutivi con herpes intraorale abbiano questi combinati è minima. Ad esempio, tra 10.000 pazienti ospedalizzati consecutivi, la probabilità di trovare 3 pazienti concordanti, secondo la distribuzione di Poisson, sarebbe 0,00064.

Anticorpi specifici e complemento agiscono di concerto per neutralizzare e opsonizzare direttamente l’HSV e aumentare la citotossicità cellulare anticorpo-dipendente. Per eludere questi bracci di immunità ad azione rapida, HSV-1 codifica proteine specifiche. Innanzitutto, le proteine leganti l’IgFc inibiscono l’attività delle IgG e consentono al virus e alle cellule infette di sfuggire all’attacco anticorpale . In secondo luogo, la glicoproteina transmembrana HSV-1 GC-1 protegge il virione e le cellule infette da HSV dalla neutralizzazione del complemento, facilitando così la diffusione locale . Anche se il virus sembra essere in grado di affrontare la via alternativa del complemento, la resistenza dell’ospite sembra dipendere dalla via classica. Le carenze in esso, o negli anticorpi che lo attivano, potrebbero avere una profonda influenza sulla diffusione locale e sui tassi di recidiva di HSV-1.

In conclusione, il nostro studio suggerisce che una carenza di una delle 2 proteine C4 potrebbe essere importante nella definizione della suscettibilità alla malattia HSV-1 cronicamente attiva. Inoltre, l’omozigosità HLA sembra anche essere un fattore di suscettibilità. La suscettibilità a un’infezione virale eccezionalmente grave può quindi essere dettata da una combinazione di difetti sottili in più bracci del sistema immunitario.