La Malattia Infiammatoria
Cronica dell’Intesitno
Alberto Tommasini, Laboratorio Immunologia Pediatrica, IRCCS Burlo Garofolo
[email protected]
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2004
2001
1998
1995
1992
1989
1986
1983
1980
1977
1974
1971
1968
1965
1962
1959
1956
1953
1950
Pubblicazioni sulla MC
dal 1932
media
16
14
12
10
8
6
4
2
0
25
20
N Engl J Med
Lancet
Crohn
1932
Crohn
1932
Ileo terminale
Giovani adulti
Infiammazione subacuta/cronica con aspetti necrotici e cicatriziali
Ulcere con sproporzionata reazione tessutale della parete
Un processo che conduce frequentemente a:
- Stenosi del lume intestinale
- Fistole multiple
Sintomi simili alla colite ulcerativa (febbre, diarrea, malnutrizione),
che conducono infine ad ostruzione del piccolo intestino.
Lo sviluppo di masse nella fossa iliaca destra conduce richiede spesso
interventi chirurgici.
La malattia interessa improvvisamente l’ileo terminale e la valvola
ileo-cecale.
Le fistole conduco di solito a segmenti colici.
L’eziologia è sconosciuta: non si tratta di mal. granulomatose note.
Malattia infiammatoria cronica dell’intestino: oggi sappiamo
Il sistema immune si attiva senza una singola causa identificabile
- L’infiammazione comporta:
- a livello sistemico:
- un consumo di risorse,
- sintomi correlati all’eccesso di citochine
- a livello locale:
- un danno della parete con perdita della funzione di assorbimento
- la perdita di liquidi e proteine
- l’alterata relazione con la flora batterica
- reazioni istologiche più o meno specifiche delle diverse malattie
- granuloma, ascesso, fistola (m di Crohn)
- erosione, ulcera (RCU)
- danno, cicatrice, stenosi (MC)
- predisposizione tumorale (spec. RCU)
Granuloma
L’infiammazione granulomatosa è un tipo particolare di rispsota
infiammatoria cronica, caratterizzata da raccolte focali di macrofagi,
cellule epitelioidi e cellule giganti multinucleate.
- Persistenza dell’agente scatenante
- ruolo particolare del sistema immune:
- predominanza del sistema fagocitico-mononucleare
- partecipazione di linfociti, plasmacellule e fibroblasti
Resistenza del patogeno ---- efficienza del sistema fagocitico
Evoluzione dei granulomi:
- Necrosi
- fibrosi
Malattia infiammatoria cronica dell’intestino
Eccesso di immunità, difetto o …. ?
Le lesioni tipiche della malattia coinvolgono il sistema dell’immunità
naturale.
Il granuloma
Crohn
1932 - 1950
Malattia a trattamento chirurgico
Unici farmaci utilizzati: sulfamidici (gli unici antimicrobici disponibili a
quel tempo)
… molto più tardi (1979!!!) si capirà che l’unico attivo (la sulfasalazina)
agisce con diverso meccanismo
AMMINOSALICILATI
+ sulfapiridina = sulfasalazina
+ acido 5-amminosalicilico (dimero) = olsalazina
acido 5-amminosalicilico
+ 4-amminobenzoil-b-alanina = balsalazide
da G. Stocco
Problemi dopo resezione
1950
KIEFER ED, ARNOLD WT.
Nutritional problems following resection of the small intestine for
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Iniziale entusiasmo .. la terapia resta sostanzialmente
chirurgica, ma l’intervento può essere posposto ed eseguito in
condizioni elettive.
L’era del cortisone:
oggi sappiamo
Il loro meccanismo molecolare è legato ad un’interazione
specifica con il recettore dei corticosteroidi.
Il
recettore dei glucocorticoidi è una proteina
citoplasmatica che dopo il legame con il farmaco, si
dissocia dalle proteine a lui normalmente legate e si
trasferisce nel nel nucleo.
Qui è in grado di interagire con sequenze specifiche del
DNA all’interno di regioni regolatorie dei geni
interessati. Queste regioni sono caratterizzate dal
contenere Glucocorticoid Responsive Elements (GREs).
da G. Stocco
Terapie del sistema immune
1) Infiammazione
2) Attivazione
Cellule e funzioni
3) Proliferazione
4) Amplificazione infiammatoria
L
L
L
MF
MF
MF
L
TNF-a
IL-1
IL-6
Molecole di segnale
e trasduzione
TNF- a
IL-1
LPS
ossidanti
MONOCITO
MACROFAGO
NF-kB
IkBa
NF-kB
NF-kB
Enzimi
1
LINFOCITO
trasduzione
del segnale
2
DNA
2
4
c
NF-AT
a
IkB-P
NF-AT
c
rec
NF-AT
4
mRNA NF-kB
NF-kB
X
sintesi
proteica
2
Calcineurina
mRNA
mRNA
trasduzione
del segnale
TNF-,aIL-1 IL-6
Ciclossigenasi
Lipossigenasi
fattori chemiotattici
4
3
NF-kB
2
MC e psichiatria
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- Qualità della vita
- compliance al trattamento
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terapeutico
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MC pediatrico
L’inizio degli studi di familiarità
Crohn anche in pediatria: oggi sappiamo
ATG16L (2q37.1)
IL-23R (1p31.3)
Diagnostica
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Le terapie mediche
oggi sappiamo
Azatioprina
Antimetabolita o altro?
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Inibitore specifico dei linfociti T
a) Formazione di tionucleotidi
ed inibizione della sintesi delle purine
PRPP +
6-MP
TPMT
6-mMP
HGPRT
mTIMP
Gln + PRPP
PRPP
amidotransferasi
HGPRT
PRA + Glu + pirofosfato
TIMP
Purine De
Novo
Synthesis
IMP
GDP + Pi
SAMP
adenilsuccinasi
fumarato
AMP
Asp
GTP
NAD+
H2 O
NADH + H+
XMP
Gln ATP
GMP sintetasi
Glu AMP + PPi
ATP
GMP
ATP
ADP
GDP
ATP
ATP
ATP
GTP
incorporazione in DNA ed RNA
b)
Formazione di nucleotidi tioguaninici ed incorporazione negli acidi
nucleici
PRPP +
6-MP
6MP
HGPRT
TIMP
IMP deidrogenasi
tio-XMP
GMP sintetasi
tio-GMP
ATP
tio-GDP
TGNs
ATP
tio-GTP
incorporazione in DNA ed RNA
CITOTOSSICITÀ
c)
Inibizione di proteine leganti il GTP, con l’interruzione di vie di
trasduzione del segnale indispensabili per la sopravvivenza cellulare
6-MP
CITOPLASMA
6-MP
tio-GTP
Rac·GDP
Rac·GTP
inattivo
attivo
NUCLEO
APOPTOSI
Bcl-xl
bcl-xl
segnale
antiapoptotico
Il laboratorio
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Crohn e dieta elementare
1969 - 1980
Crohn … ologia 
Eziologia ignota
Chirurgia
Sulfamidici
Corticosteroidi
Infezione o
Immunopatologia?
Azatioprina
Associazioni
Terapie biologiche
25
20
15
N Engl J Med
Lancet
10
5
Dieta
morbillo
20
04
20
01
19
98
19
95
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74
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71
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19
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19
62
19
59
19
56
19
53
19
50
0
Eziopatogenesi
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Ciclosporina
1985 - 1994
Inibitori della calcineurina
La calcineurina è una proteina coinvolta nellla trasduzione del
segnale che regola la risposta immune.
La sua funzione molecolare è quella di fosfatasi.
Il bersaglio della sua azione è un fattore nucleare (NFAT) responsabile
della regolazione dell’espressione genica di diversi fattori importanti
per la regolazione della risposta immune e fra questi
dell’interleuchina 2.
Ciclosporina e tacrolimo sono in grado di inibire la risposta immune,
interferendo con la funzione nella calcineurina; questo effetto è
mediato dal legame ad una proteina denominata immunofilliona
(ciclofillina per la ciclosporina e FK506-binding protein per il
tacrolimo).
da G. Stocco
Sequenza di eventi molecolari dell'attivazione dei linfociti
- Legame con recettore dei linfociti di un antigene appropriato;
- aumento della concentrazione di calcio intracellulare;
- attivazione calcineurina (è una fosfatasi);
- idrolisi fosfato sul fattore nucleare NFAT = attivazione NFAT che entra
nel nucleo ed attiva l'espressione di diversi geni fra i quali quello
dell’IL2;
- espressione di IL2 facilita l'attivazione del linfocita.
da G. Stocco
Inibitori della calcineurina
Ciclosporina e tacrolimo si legano a delle immunofilline (ciclofillina e
proteina legante FK506 rispettivamente) formando dei complessi
attivi in grado di inibire l'azione della calcineurina e di conseguenza
tutta l'attivazione del linfocita.
da G. Stocco
La malattia di Crohn
Aumento di incidenza
Budenoside
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TOPI
Integrità
epitelio
Difetto immune
Ruolo
dell’ambiente
Difetto di regolazione immune
Iperattivazione
Linfociti effettori
Non regolatori
Il gene NOD2
2001
NOD2 il gene
Mutazioni a carico di NOD2 sono associati al Crohn
NOD2 proteina
Sensore
intracellulare
Riconosce MDP
(Gram + e gram -)
Patogenesi ancora non del
tutto delucidata
Tre varianti di NOD2 in LRR
Arg702Trp, Gly908Arg, Leu1007FsinsC
Diminuita capacità di attivare NF-kB in risposta a MDP
OR HZ 2.4 (CI 2-2.9)
OR 2xHZ or OmoZ 17.1 (CI 10.7-27.2)
Fattore di rischio accertato ma è necessario ma non sufficiente
Topi NOD2-deficienti NON hanno infiammazione intestinale
Eccesso o difetto?
Le mutazioni di NOD2 conducono a minor attivazione di NK-kB
La lesione istologica tipica di CD –
il granuloma cronico - è una lesione
comune ad altre deficienze del
sistema
immunitario
fagocitico
(chronic granulomatous disease,
congenital neutropenia and Wiskott
Aldrich syndrome).
Disfunzionalità del sistema
immunitario innato risultante
da una combinazione di
fattori genetici e fattori
ambientali
Forse il miglior contributo verso la comprensione della malattia come
difetto immunitario innato è data dal fatto che il trattamento con GMCSF
(dato per stimolare il sii) è stato dimostrato avere un beneficio clinico
GM-CSF
2002
• Trattati 15 Pz:
• In 12 diminuzione del CDAI di 100 punti
• In 8 c’ è stata remissione clinica
MC immunodeficienza
Marks DJ, Harbord MW, MacAllister et al.
Defective acute inflammation in Crohn's disease: a clinical
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Heterozygous NOD2 mutations affect monocytes maturation in crohn’s
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World J Gastroenterol, in press, 2007.
Eccesso o difetto?
Eccesso o difetto?
2008 (ESID Meeting)
Defective oxidative burst and absence of NADPH p47 in a patient with
refractory Crohn disease.
Martelossi S, Granzotto M, Bua J, Piscianz E, Valencic E, Di Leo G,
Tommasini A, Donini M, Ventura A.
We describe the case of a 15 years old boy affected by CD in whom we
showed a defective oxidative burst and the absence of NADPH p47
subunit at Western Blot.
Atypical primary immunodeficiencies like CGD may be at the basis of
selected cases of CD.
Crohn … ologia 
Eziologia ignota
Chirurgia
Sulfamidici
Corticosteroidi
Infezione o
Immunopatologia?
Azatioprina
Associazioni
Genetica
25
20
15
N Engl J Med
Lancet
10
5
Dieta
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19
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19
59
19
56
19
53
19
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0
Terapie biologiche
La catena del freddo
2003
MAP
2006-2007
Abubakar I, Myhill DJ, Hart AR, et al. A case-control study of
drinking water and dairy products in Crohn's Disease--further
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paratuberculosis.
Am J Epidemiol. 2007 Apr 1;165(7):776-83. Epub 2007 Jan 19.
Sechi LA, Gazouli M, Sieswerda LE, et al. Relationship between
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paratuberculosis and SLC11A1 gene polymorphisms in Sardinian
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World J Gastroenterol. 2006 Nov 28;12(44):7161-4.
Nuove indagini
2008-2009
Sinha R, Murphy P, Hawker P,
Sanders S, Rajesh A, Verma R. Role
of MRI in Crohn's disease. Clin
Radiol. 2009 Apr;64(4):341-52.
In Asia …
2008-2009
Vermi
2008-2009
Nuove indagini
Capsula
2008-2009
Morbillo
1970 - 2005