Immunologische Anamnese - sinnvolle Laborabklärungen in der Praxis

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1 Immunologische Anamnese - sinnvolle Laborabklärungen in der Praxis Update Pädiatrie, Zürich, Seraina Prader Abteilung Immunologie, Kinderspital Zürich 1

2 Agenda Überblick Immunsystem Infektanfälligkeit ELVIS und GARFIELD Diagnostik bei Vd. a. PID Fallbeispiele 2

3 Primäre Immundefekte selten, ( rare diseases ) Prävalenz unklar, USA ca. 1:2 000 ca Menschen mit PID in Europa DD sekundäre Immundefekte 3

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5 Immunsystem: Wer macht was? Alarmanlage und erste Abwehr das angeborene Immunsystem - Makrophagen und Granulozyten überall im Körper verteilt - Reagieren minutenschnell - Können andere Zellen des Immunsystems alarmieren 5

6 Immunsystem: Wer macht was? Ausgebildete Spezialisten das erworbene Immunsystem - Spezialisierte Lymphozyten - Brauchen einiges Tage für Ausbildung und Training - Bilden das immunologische Gedächtnis z.b. bei Impfungen - Stellen Immunglobuline her 6

7 Angeborenes Immunsystem: Fresszellen - Makrophagen ständig auf Patrouille fangen Bakterien Alarmieren andere Zellen des Immunsystems 7

8 Angeborenes Immunsystem: schnelle Jäger neutrophile Granulozyten - Jagen Erreger und verspeisen die Beute 8

9 Film: neutrophile chase 9

10 Angeborenes Immunsystem: dendritische Zelle Sammelt «Information» zu den Erregern und berichtet sie in den Lymphknoten den T-Zellen 10

11 Erworbenes Immunsystem: T-Lymphozyten Warten in Lymphknoten auf Informationen, dann treiben sie Fresszellen zu Höchstleistung an helfen B-Zellen in der Antikörperproduktion 11

12 Erworbenes Immunsystem: B-Zellen (B-Lymphozyten) Echte «Fabriken», die Antikörper (Immunglobuline) produzieren 12

13 Erworbenes Immunsystem: Immunglobuline - Antikörper Erkennen Erreger und markieren sie als «gefährlich» Machen Erreger unbeweglich Machen Erreger appetitlich für Fresszellen 13

14 Guten Appetit! Immunglobuline machen Erreger appetitlich für Fresszellen ohne Antikörper mit Antikörper 14

15 Stärken der Immunglobuline Erkennen tausende von verschiedenen Erregern Schützen vor Erregern an der Körperoberfläche (v.a. Atemwege) Schützen vor Eindringlingen auch in der Tiefe (Blut, Gewebe, Knochen, ) 15

16 Grenzen der Wirkung von Immunglobulinen Schützen nicht vor manchen Viren Schützen nicht vor Pilzinfektionen 16

17 Zusammenfassung Fresszellen (Makrophagen) und schnelle Jäger (Granulozyten) sind als Wachposten als Erste zur Stelle und verhaften (=fressen) die Erreger Dendritische Zellen informieren die T-Zellen des erworbenen Immunsystems B-Zellen stellen Immunglobuline her Immunglobuline Erkennen Bakterien und Viren Machen sie unbeweglich Und fördern den Verzehr durch Fresszellen 17

18 Immunsystem 18

19 Klassifikation für primäre Immundefekte Einteilung nach IUIS Klassifikation 1 T- und B-Zell Immundefekte kombinierte Immundefekte 2 Immundefekte, bei denen der Antikörpermangel im Vordergrund steht 3 Andere gut definierte Immundefekt Syndrome 4 Störungen der Immunregulation 5 Defekte der Phagozytenzahl und -funktion 6 Defekte der natürlichen Immunität (innate immunity) 7 Autoinflammatorische Erkrankungen 8 Komplementdefekte >300 verschiedene, meist molekulargenetisch definierte Immundefekte Picard et al

20 Klinische Präsentation von PID Bei Kindern meist Infektanfälligkeit Störung der Immunregulation Maligne Erkrankungen syndromale Aspekte Auffälligkeiten der Haut Neurologische Auffälligkeiten Okkuläre Auffälligkeiten Asplenie, fehlender Thymus, verspäteter Abfall des Nabels mittlere Zeitverzögerung bis zur Diagnosestellung: 4.7 Jahre 20

21 12 Warnzeichen was ist pathologisch? wenig sensitiv und spezifisch 21

22 Physiologische Infektanfälligkeit: Infekte durch respiratorische Viren Grüber C, Keil T, Kulig M, Roll S, Wahn U, Wahn V; MAS-90 Study Group. Pediatr Allergy Immunol Sep;19(6): Epub 2007 Dec

23 Leitsymptom Infektanfälligkeit

24 Infektanfälligkeit Erreger: opportunistische / ungewöhnliche Erreger Lokalisation: Polytop, untypische Lokalisation Verlauf: chronisch, rezidivierend Intensität: Schweregrad, Majorinfektionen Summe: >8 Minor, >2 Majorinfektionen 24

25 Fallvignette 1: Erreger - 6 Monate alter Säugling - Hospitalisation bei bilateraler Pneumonie - schwerer Verlauf, Beatmung, keine Besserung auf antibiotische Therapie - Labor Leukozyten Neutrophile Monozyten Lymphozyten /µl 9.430/µl 950/µl 580/ug - BAL: Nachweis von Pneumocystis jirovecii

26 SCID vs CID age (in months) Schwerer kombinierter Immundefekt Severe combined immunodeficiency (SCID): - Hohe Infektanfälligkeit: Bakterien, Viren, Pilze - Gedeihstörung - Lymphopenie normal range Pachlopnik Schmid J, Güngör T, Seger R, PAI 2014 SCID: CID: <<300 autologe T-Zellen/ul <10 % der normalen Proliferation auf Mitogenstimulation fehlende naïve T-Zellen T-Zellen/ul % der normalen Proliferation auf Mitogenstimulation Puck JM et al. JACI 2012

27 Bei Lymphopenie: T-Lymphozytenzählung; Altersabhängigkeit der Werte Szczepanski, Clin Chem Lab Med 2006

28 Warnzeichen für Defekte der T-Lymphozyten Opportunistische Infekte Soor > Alter 6 Monaten Pneumocystis- Pneumonie Impfinfekte (BCG) Graft vs host <1 J Lymphozytenzahl! 28

29 Fallvignette 2: Erreger 8 Wochen alter Knabe akute Dyspnoe und Entsättigungen bei 75% beim KA IPS Kispi ZH: CPAP für 2 Wochen (Rhinovirus+ Pneumonie) erneut akut resp. Verschlechterung Röntgen-Thorax

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32 Ekzem BAL: Nachweis von Pneumocystis jirovecii 32

33 Wiskott-Aldrich Syndrom Ekzem + Mikro-Thrombozytopenie + rez. Infekte (klassische Trias nur in 1/3 der Patienten)

34 Wiskott-Aldrich Syndrom (1-4: ) X-chromosomal vererbte Mutation im WAS Gen WAS Protein (im Cytoplasma von nicht-erythroiden Blutzellen) wichtig für Cytoskelett, Immunsynapse und intrazelluläre Signalwege Je nach Mutation Einschränkung der WAS Proteinfunktion X-linked Thrombozytopenie (Restexpression des WASP)

35 Klinik Thrombopenie, Blutungsneigung (intestinal, ) Rez. Infekte mit Bakterien, Viren und Pilze bei Reduktion der T-, B- und NK Zellzahl und Funktion im Verlauf, ggf. Ak- Mangel Schlechte Neutrophilenfunktion Autoimmunität (40%) (Autoantikörper / autoreaktive T Zellen) Lymphome, meist NHL (10-20%) 35

36 Merke! Bei Knaben mit Ekzemen, ungewöhnlicher Blutungsneigung und Thrombopenie an Wiskott-Aldrich Syndrom denken Thrombozytenmorphologie kann hinweisend sein Bei schwerem Phänotyp frühzeitige HSCT 36

37 Infektanfälligkeit Erreger: opportunistische / ungewöhnliche Erreger Lokalisation: Polytop, untypische Lokalisation Verlauf: chronisch, rezidivierend Intensität: Schweregrad, Majorinfektionen Summe: >8 Minor, >2 Majorinfektionen 37

38 Untypische Lokalisation 38

39 Fistelnde Lymphadenitis Fistelnde Perianalabszesse 39

40 Aspergillus Pneumonie 40

41 vor allem bei Phagozytendefekte Wiederholte tiefe Abszesse der Haut und/oder anderer Organe Pilzpneumonien Verspäteter Nabelschnurabfall (und Omphalitis) 41

42 . Das Bild kann zurzeit nicht angezeigt werden. Das Bild Das kann Bild kann zurzeit zurzeit nicht nicht angezeigt angezeigt werden. werden. Das Bild kann zurzeit nicht angezeigt werden. Das Bild kann zurzeit nicht angezeigt werden. Septische Granulomatose: Defekt der NADPH Oxidase azurophil Granules Neutrophil elastase Cathepsin G Phagocyte Vacuole ROS O 2 Microbe O 2 - Phagocyte p22 gp91 Rac e - NADPH oxidase p67 p47 NADPH Zytoplasma NADP +

43 H 2 O 2 Produktion 43

44 H 2 O 2 Produktion (DHR-Test) 44

45 Fallvignette 3: Neutrophilendefekt Anamnese Ikterus und Neutropenie im Neugeborenenalter im 1. Lebensjahr rez. Anginae und Otitiden im Alter von 1 Jahren Hospitalisation wegen Staphylodermie Befunde altersentsprechende psychomotorische Entwicklung, Integument: grosse Blasen, wenig Pus Blutbild: Neutropenie (ANC 106/μl), sonst unauffällig 45

46 Neutropenie bei Kindern: DD (Neutro < 1500 / µl) a) Zentrale Neutropenie Produktion - KM-Aplasie - KM-Infiltration - Apoptose KM - Autoimmun-Neutropenie - Hypersplenismus b) Periphere Neutropenie Blutgefäss Milz Destruktion

47 Knochenmarks-Morphologie

48 Knochenmarks-Morphologie

49 Formen Weltweit häufigste Form: Benigne ethnische Neutropenie Europaweit häufigste Form: Autoimmunneutropenie (ca 1: ) Schwere kongenitale Neutropenien (ca 1: ) z.b. M. Kostmann ca 1:

50 Infektanfälligkeit Erreger: opportunistische / ungewöhnliche Erreger Lokalisation: Polytop, untypische Lokalisation Verlauf: chronisch, rezidivierend Intensität: Schweregrad, Majorinfektionen Summe: >8 Minor, >2 Majorinfektionen 50

51 Fallvignette 4: Verlauf Mädchen, 8 Jahre seit 3 Monaten ausgedehnte und therapieresistente Warzen Hände und Fusse betroffen bislang gesund bis auf rezidivierende limitierte Weichteilinfektionen (Furunkel, Follikulitis) 51

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53 Befunde und Verlauf leichte Leuko-, Lympho-, Neutro- und Monozytopenie IgG leicht erniedrigt, Impf-Antikörper adäquat T-Zellen normal B-Zellen und NK-Zellen deutlich erniedrigt heterozygote Mutation im GATA2 Gen: GATA2-Defizienz (GATA2 Regulator für die Aufrechterhaltung eines gesunden Stammzellpools) Verlauf schwere Varizellen-Infektion mit Pneumonitis und MAS protrahierte CMV-Infektion Veränderungen des Knochenmarks 53

54 Immundefekte mit Warzen (schwere) T-Zell-Defekte Defekte der angeborenen Immunitat definierte molekulare Immundefekte GATA2, WHIM, DOCK8 angeborene Hauterkrankungen 54

55 Infektanfälligkeit Erreger: opportunistische / ungewöhnliche Erreger Lokalisation: Polytop, untypische Lokalisation Verlauf: chronisch, rezidivierend Intensität: Schweregrad, Majorinfektionen Summe: >8 Minor, >2 Majorinfektionen 55

56 Fallvignette 5: Intensität / Summe Junge, 8 Monate Fieber, Otitis media perforata Antibiotikum p.o. ohne Besserung klinisch V.a. Sepsis: Antibiotika IV Nachweis von P. aeruginosa (Ohrabstrich) Vorherig bereits 2 ähnliche Episoden mit Otitis media 56

57 Befunde Immunglobulin-Konzentrationen: IgG 0.2 g/l ( ) IgA <0.07 g/l ( ) IgM 0.27 g/l ( ) Impf-Antikörper nicht nachweisbar Lymphozytentypisierung: T- & NK-Zellen normal, B-Zellen nicht nachweisbar Agammaglobulinämie komplikationsarmer Verlauf unter IgG-Substitution 57

58 Agammaglobulinämie (1: ) Symptome Rezidivierende bakterielle Infektionen in den ersten 5 LJ (Beginn LM sobald mütterliches IgG abgebaut) Diagnostik Stark reduzierte oder nicht nachweisbare B-Zellen und keine nachweisbaren IgG, A, M Erreger Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Giardia lamblia, Mycoplasmen, Helicobacter, Polio, Coxsackie, Echoviren (sonst keine erhöhte Anfälligkeit für Virusinfektionen!) 58

59 Agammaglobulinämie (1: ) Genetik 85% x-chromosomaler Defekt in Brutons Tyrosin Kinase (BTK) 7% bekannte autosomal rezessive Defekte 8% genetischer Defekt unbekannt Therapie Frühzeitige IgG Substitution AB-Prophylaxe (80% USA vs. 14% EU) Gentherapie zur Rekonstitution der BTK in Entwicklung 59

60 Fallvignette 6: Intensität Junge, 8 Monate 1 Woche Husten, Schnupfen, Fieber Stationäre Aufnahme in peripherem Spital dort zunehmende ANS-Zeichen und AZ-Verschlechterung Pleuropneumonie Verlegung auf IPS Kispi Zh protrahierter Verlauf, deshalb diagnostische Pleurapunktion Pneumokokken-Ag+, Pneumokokken-PCR+ PA: rezidiv. Infekte der oberen Atemwege, 1x Otitis 60

61 Routineabklärung nach schwerer Infektion normale Immunglobulin-Konzentrationen adäquate Impf-Antikorper kein Hinweis auf (funktionelle) Asplenie Komplement-Aktivitat Klassischer Weg: normal Alternativer Weg: stark vermindert Properdin-Defekt 61

62 Leitsymptom Immundysregulation

63 Abwehr von Erregern Beseitigung infizierten / malignen Zellen Toleranz gegenüber körpereigenen Strukturen

64 Leitsymptome Immundysregulation Granulome septische Granulomatose, CVID,... Autoimmunität Autoimmunzytopenien, Endokrinopathien, z.b. bei ALPS, Zellulären und humoralen Immundefekten Rezidivierendes Fieber Periodische Fiebersyndrome, zyklische Neutropenie, hämophagoztische Lymphohistiozytose Ekzematöse Hauterkrankungen Ekzeme bis Erythrodermie Lymphoproliferation (Chronische) Darmentzündung 64

65 Basisdiagnostik I Blutbild mit Differenzierung: Ausreifung aller Zellreihen Lymphopenie? Neutropenie? Thrombopenie? Eosinophilie? Thrombozytenmorphologie? Howell Jolly Körperchen? Riesengranula? 65

66 Basisdiagnostik II Zeigt uns: Anzahl und Verteilung der verschiedene Zellen Zeigt uns nicht: Mangel an Produktion oder vermehrter / frühzeitiger Abbau? Funktionieren der Zellen, z.b. der Granulozyten 66

67 Basisdiagnostik III Immunglobuline IgG, IgA, IgM, IgE Altersabh. Normwerte Bildung erst ab ca. 4. Lebensmonat IgG Subklassen ab Lebensjahr Mangel nicht immer klinisch relevant 67

68 Basisdiagnostik II Impfantikörper Funktionsfähigkeit mehrer Elemente des Immunsystems abh. von Alter und Immunisierungsgrad 68

69 Basisdiagnostik IV Lymphozytentypisierung mittels Durchflusszytometrie Monoklonale Antikörper gegen Oberflächenmoleküle Bewertung stets im Kontext mit der Klinik Geringfügige Abweichungen von der Norm auch bei Gesunden 69

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71 Lymphozytentypisierung Zeigt uns: Anzahl und Verteilung der B, T und NK Zellen Absolutzahlen und entsprechendes Verhältnis Zellulärer Aktivierungsgrad (HLA-Dr Expression) Zeigt uns nicht: Funktionsprüfung der Lymphozyten 71

72 Erfassung primärer Immundefekte mittels Basisdiagnostik Immunglobuline und / oder Primärer Immundefekt Differentialblutbild auffällig - Antikörpermangelerkrankungen - Schwere kombinierte Immundefekte - Kongenitale Neutropenien - Wiskott Aldrich Syndrom 72

73 Erfassung primärer Immundefekte mittels erweiterter Diagnostik Basisdiagnostik Primäre Immundefekte Generell unauffällig - Erkrankungen der Immundysregulation, z.b. FHL - Defekte der natürlichen Immunität - Komplementdefekte - Granulozytenfunktionsdefekte 73

74 Take home message Immundefekte auch ohne / wenig Infektanfälligkeit als Initialsymptom Anamnese (inkl. Familie) elementar Trotz normaler Basisdiagnostik kann ein primärer Immunddefekt vorliegen Warnzeichen Neutropenie im Kindesalter Schwere Lymphopenie im 1. Lebensjahr Schwere Hypogammaglobulinämie 74

75 Take home message Basisdiagnostik: Blutbild IgG, A, M, E, Subklassen Impfantikörper Lymphozytentypisierung Weiterführende Diagnostik Stimulationstestungen Funktionstestungen (DHR, NBT) Zytotoxizitätstestung 75

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