Choroby demielinizacyjne i przeciwciała przeciw białkom mielinowym

Jakkolwiek istnieją różnice w składzie białek mielinowych pomiędzy mieliną izolowaną z ośrodkowego układu nerwowego (OUN), a mieliną pochodzącą z obwodowego układu nerwowego, głównymi składnikami mieliny pozostają: zasadowe białko mieliny (MBP), glikoproteina związana z mieliną (MAG), mielinowe białko oligodendrocytów (MOG), które najczęściej stają się autoantygenami, czyli własnymi antygenami, rozpoznawanymi jako obce w wyniku zaburzeń funkcjonowania układu odpornościowego organizmu, co prowadzi do powstawania przeciwciał przeciw własnym tkankom.

Ludzka mielina izolowana z ośrodkowego lub obwodowego układu nerwowego zawiera szereg potencjalnych autoantygenów, opisanych jako m.in.: P0, P2, PLP (białko proteilipidowe), DM-20, białko mieliny obwodowej-22 (PMP-22), białko Wolfgrama, zasadowe białko mieliny (MBP), mielinowe białko oligodendrocytów (MOG), glikoproteina związana z mieliną (MAG), cząstka przylegania komórek nerwowych (NCAM) i inne. Białka te uczestniczą głównie w mielinogenezie (procesie tworzenia mieliny), a autoprzeciwciała powstające w przebiegu patologii ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego przeciw tym białkom mogą mieć dużą wartość diagnostyczną i prognostyczną.

Polineuropatie są powszechnie występującymi zespołami neurologicznym związanymi z licznymi schorzeniami układowymi, jak np. cukrzycą lub zespołem zależności alkoholowej, jak również ze stanami niedoborowymi (niedobory witaminy B12, B1 lub kwasu foliowego). Opisano też charakterystyczne postaci polineuropatii wtórnych, związanych z występowaniem swoistych przeciwciał przeciw MAG, która stanowi około 1% białek mieliny obwodowej. Innymi białkami są glikoproteiny P0, P1 (odpowiednik zasadowego białka mieliny w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN) i P2. Glikoproteina P0 jest białkiem specyficznym dla obwodowego układu nerwowego, natomiast glikoproteiny P1 i P2 występują także w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN). Wysokie miana przeciwciał anty-MAG (sięgające nawet 1:12 800 000) obecne są głównie u pacjentów z polineuropatią związaną z występowaniem paraproteinemii (białko monoklonalne w klasie IgM), jakkolwiek opisywano też ich występowanie w gammapatiach klasy IgG i IgA (zespołach nowotworowych lub paranowotworowych związanych z wytwarzaniem monoklonalnych immunoglobulin, np. w przypadku szpiczaka mnogiego) oraz polineuropatiach niezwiązanych z obecnością białka monoklonalnego w surowicy. Poliklonalne przeciwciała anty-MAG IgM opisywane są rzadko u pacjentów z takimi chorobami, jak stwardnienie rozsiane, zespół Gauillain-Barre, przewlekłe polineuropatie lub miastenia. Autoprzeciwciała przeciw MAG wykryto ponadto w stwardnieniu zanikowym bocznym (ALS, SLA). W neuropatii czuciowej związanej z gammapatią monoklonalną o nieznanym znaczeniu (MGUS) przeciwciała te wykryte zostały u 50% pacjentów, a ich miana korelowały ze stopniem ubytku mieliny oraz obniżeniem przewodnictwa nerwowego i czasem latencji w badaniu EMG, oceniającym funkcje mięśni. Natomiast obecność przeciwciał przeciw antygenowi P0 związana jest głównie z chorobami ucha wewnętrznego.

Stwardnienie rozsiane (SM, wieloogniskowe zapalenie mózgu i rdzenia) jest najczęstszą zapalną demielinizacyjną chorobą ośrodkowego układu nerwowego (OUN). SM to przewlekła choroba, która atakuje cały ośrodkowy układ nerwowy (OUN) w wyniku zachodzących reakcji autoimmunologicznych przeciwko osłonkom mielinowym aksonów, czyli włókien nerwowych odpowiedzialnych za przekazywanie impulsów do neuronów.

Przeciwciała przeciw zasadowemu białku mieliny (anty-MBP) związane są głównie z chorobami układu nerwowego przebiegającymi z demielinizacją. Wykrywane są przede wszystkim w surowicy i płynie mózgowo-rdzeniowym pacjentów ze stwardnieniem rozsianym, ostrym, idiopatycznym zapaleniem nerwów wzrokowych oraz, rzadziej, u pacjentów z innymi zespołami neurologicznymi, jak zespół Guillain-Barre, podostre stwardniające zapalenie mózgu, przewlekłe, postępujące zapalenie korzeni nerwowych (Chronic relapsing polyradiculoneuritis), polineuropatia nowotworowa, okołoinfekcyjne zapalenie mózgu i rdzenia (Parainfectious encephalomyelitis) oraz w guzach rdzenia kręgowego. Wykazano, że przeciwciała anty-MBP występują w dwóch formach: wolnej i związanej z MBP (jako kompleksy immunologiczne). Podwyższenie stężenia obu form występuje w SM, jednak różni się w zależności od postaci choroby – w okresach zaostrzenia dominuje forma wolna, a związana – u pacjentów z postępującą postacią choroby. Prawdopodobne jest więc, że wyznaczanie stosunku formy wolnej do związanej przeciwciał anty-MBP może być pomocne w kwalifikowaniu pacjentów do grup z częstymi nawrotami, przewlekle postępującej choroby lub stabilną postacią choroby. Częstość występowania przeciwciał anty-MBP u chorych z ostrym rzutem SM i chorych z postacią przewlekle postępującą tej choroby wynosi 96%, podczas gdy pojawia się tylko u 17% pacjentów w okresie remisji. W ostrym zapaleniu nerwów wzrokowych częstość występowania tych przeciwciał wynosi 89%.

W stwardnieniu rozsianym i zapaleniu nerwów wzrokowych odpowiedź immunologiczna obejmuje często produkcję autoprzeciwciał przeciw MBP, MOG, MAG, PLP, P2 i PMP-22. Produkcja tych autoprzeciwciał występuje również w zespole Guillain-Barre.

Stężenia przeciwciał przeciw zasadowemu białku mieliny (anty-MBP) są dość silnie skorelowane z zaostrzeniami i remisjami SM. Występują także u 64% pacjentów z HIV-zależnymi zespołami neurologicznymi, u 58% dzieci z autyzmem, 30% pacjentów z japońskim zapaleniem mózgu i 30% chorych z podostrym stwardniającym zapaleniem mózgu. Przeciwciała te wykryto po raz pierwszy u pacjentów z SM, wykazując dodatkowo ich produkcję wewnątrzoponową (lokalną produkcję w ośrodkowym układzie nerwowym). Dość duże znaczenie diagnostyczne i prognostyczne przywiązuje się do stwierdzenia przeciwciała anty-MBP w płynie mózgowo-rdzeniowym osób z pierwszym nawrotem SM oraz u osób z pierwszym epizodem zapalenia nerwów wzrokowych.

Wykazano, że u pacjentów z SM seropozytywnych pod względem antygenów mielinowych (obecne przeciwciała anti-MOG lub/i anti-MBP) częściej istniało wysokie prawdopodobieństwo występowania wczesnych nawrotów SM w porównaniu do pacjentów seronegatywnych. Oznaczanie tych przeciwciał może więc być traktowane jako dodatkowy (uzupełniający np. badania obrazowe ośrodkowego układu nerwowego) wskaźnik ryzyka wystąpienia kolejnych rzutów SM.

Przeciwciała anty-MBP występują także dość często u pacjentów z chorobą Alzheimera, pomimo że jest to choroba pierwotnie obejmująca neurony. Uważa się, że wysoka częstość występowania przeciwciał anty-MBP u tych chorych może odzwierciedlać humoralną odpowiedź immunologiczną (odpowiedź organizmu związaną z produkcją przeciwciał) przeciw białkom mielinowym, związaną z postępem choroby zasadniczej.

W przeciwieństwie do SM – NMO (neuromyelitis optica), ON (optic neuritis) i LETM (podłużne zapalenie rdzenia kręgowego, ang. longitudinal extensive transverse myelitis) to trwałe, przewlekłe choroby wymagające długotrwałej terapii immunosupresyjnej lub immunomodulacyjnej. Kilka badań przeprowadzonych z zastosowaniem rekombinowanych komórek transfekowanych MOG pokazuje, iż wysokie miano przeciwciał anty-MOG (IgG) występuje u części pacjentów z ADEM lub CIS, ang. Clinically Isolated Syndrome, jednak bardzo rzadko u dorosłych chorujących na SM. Wewnątrzoponową syntezę autoprzeciwciał anty-MOG wykazano u pacjentów z CIS, natomiast nie u pacjentów z ADEM (ostrym rozsianym zapaleniem mózgu).

ADEM (ostre rozsiane zapalenie mózgu, ang. Acute Disseminated EncephaloMyelitis) jest ważną chorobą braną pod uwagę na etapie diagnostyki różnicowej z CIS. W przeciwieństwie do SM, ADEM występuje częściej u dzieci (<10 r. ż.). Choroba występuje w ścisłym powiązaniu chronologicznym z infekcjami lub szczepieniami. ADEM jest chorobą o przebiegu jednofazowym, zwykle związaną z dobrymi, długoterminowymi rokowaniami dla pacjenta. Zastosowanie wczesnego, przeciwzapalnego leczenia kortykosteroidami lub plazmaferezą wiąże się z dużą szansą sukcesu terapeutycznego.

Zgodnie z najnowszą wiedzą, 30 do 40% pacjentów pediatrycznych cierpiących na zapalne choroby demielinizacyjne ośrodkowego układu nerwowego (OUN) wytwarza autoprzeciwciała anty-MOG. Badania poziomu autoprzeciwciał anty-MOG w surowicy wykazują, iż u pacjentów z epizodami ostrej demielinizacji w przebiegu takich zespołów jak ADEM i CIS przeciwciała występują jedynie okresowo. Spadek miana związany jest z ADEM o bardziej korzystnych rokowaniach dla pacjenta. Przetrwałe przeciwciała anty-MOG występują rzadko, jednak zjawisko to zostało odnotowane u dzieci z wielofazowym ADEM, SM lub nawrotowym zapaleniem nerwu wzrokowego. Obecność przetrwałych przeciwciał anty-MOG może być związana z aktywną, postępującą postacią choroby.

Podsumowując, można stwierdzić, że oznaczanie wybranych przeciwciał przeciwmielinowych (anty-MBP, anty-MOG), w połączeniu z diagnostyką obrazową ośrodkowego układu nerwowego (OUN) oraz takimi badaniami laboratoryjnymi jak ocena wewnątrzoponowej produkcji immunoglobulin, wskazująca na toczący się w OUN proces zapalny z lokalnie produkowanymi przeciwciałami (indeksy IgG i obecność „prążków oligoklonalnych” w płynie mózgowo-rdzeniowym), może znacząco polepszyć jakość diagnostyki chorób demielinizacyjnych OUN.

Dodatkowo o postaci remisyjno-rzutowej SM pojawiają się takie objawy, jak drętwienia i mrowienia, zaburzenia czucia powierzchniowego, niedowłady i porażenia, zwiększone napięcie mięśniowe (tzw. spastyczność), zaburzenia równowagi, drżenie zamiarowe (mimowolne ruchy podczas wykonywania zamierzonego ruchu), zaburzenia funkcji zwieraczy oraz objawy wegetatywne (pocenie się, przyśpieszona lub zwolniona akcja serca). Często występują też zaburzenia poznawcze i zaburzenia nastroju (depresja).

Objawy występujące w neuropatiach, czyli uszkodzeniach nerwów obwodowych, zależą głównie od tego, czy procesem niszczenia bardziej zajęte są nerwy (włókna) ruchowe (wtedy dominują zaburzenia ruchowe – np. niedowłady i porażenia), czy nerwy (włókna) czuciowe (w tym przypadku dominują objawy przeczulicy, bólu neuropatycznego lub niedoczulicy). Nierzadko występują zaburzenia mieszane, czyli czuciowo-ruchowe. W zależności od tego, czy procesem zajęty jest jeden nerw czy kilka, mówimy odpowiednio o mononeuropatiach lub polineuropatiach. W przypadku neuropatii uwarunkowanych procesem autoimmunologicznym, zajętych jest często wiele nerwów obwodowych, a proces chorobowy na charakter przewlekły i postępujący.

Stwardnienie rozsiane (SM), polineuropatie i inne choroby demielinizacyjne – leczenie

Leczenie stwardnienia rozsianego polega na stosowaniu leków immunomodulujących lub immunosupresyjnych. W pozostałych, opisanych powyżej zespołach neurologicznych, z reguły stosuje się leki immunosupresyjne, celem działania których jest osłabienie nieprawidłowej reakcji immunologicznej związanej z procesami autoagresji w ośrodkowym lub obwodowym układzie nerwowym. W niektórych postaciach polineuropatii korzystne efekty uzyskiwano podając dożylnie ludzkie preparaty immunoglobulin (IVIG).

Okazało się jednak, że kluczową rolę w uzyskaniu miarodajnego wyniku odgrywa właściwe przygotowanie antygenu (sposób izolacji mieliny) – wyniki uzyskane z użyciem nieoczyszczonej mieliny charakteryzowały się niską swoistością kliniczną (wykrywano m.in. wiążące dopełniacz przeciwciała pochodzące z naturalnych limfocytów CD5+, które występowały z równą częstością u zdrowych osób i chorych z neuropatią).

Specyficzna odpowiedź immunologiczna przeciw mielinie w zespole Guillain-Barre i polineuropatii czuciowej u pacjentów z gammapatią monoklonalną obejmuje m.in. autoprzeciwciała przeciw glikolipidom (np. sulfatydom, antygenowi Forssmana, galaktozylo-cerebrozydowi /Gal-Cer/ i gangliozydom), a także przeciwciała przeciw takim glikoproteinom jak zasadowe białko mieliny (MBP), glikoproteina związana z mieliną (MAG), mielinowe białko oligodendrocytów (MOG) oraz przeciw antygenom proteolipidowym P2, P0 i PLP.

Spośród metod laboratoryjnych wykorzystywanych do wykrywania i oznaczania przeciwciał skierowanych przeciw antygenom mieliny, najczęściej stosowana jest technika immunofluorescencji pośredniej (IIF). Badanie te pozwala na wykrycie zarówno przeciwciał skierowanych przeciw zasadowemu białku mieliny (MBP), jak i glikoproteinie związanej z mieliną (MAG).

W ostatnim okresie znacznym unowocześnieniem i ułatwieniem są metody IIF wykorzystujące komórki transfekowane genami odpowiedzialnymi za produkcje określonych antygenów, np. mielinowego białka oligodendrocytów (MOG) czy akwaporyny 4. Do „normalnych” komórek wprowadzane są geny odpowiedzialne za wytwarzanie i prezentowanie na tych komórkach określonych antygenów (tu np. akwaporyny 4). Poza techniką IIF, zastosowanie znajduje tu również technika ELISA, w której jednak wymagane jest stosowanie wysokooczyszczonych i jednorodnych immunologicznie antygenów. Wyjątkowo ważne w tym przypadku wydaje się też stosowanie natywnych antygenów o występującej w naturze konformacji przestrzennej i naturalnym położeniu reszt cukrowych (glikozylacji). Każde białko występujące w naturze ma tzw. strukturę I, II i III rzędową (czasem nawet IV-rzędową). Struktura ta obejmuje m.in. przestrzenne ukształtowanie łańcucha polipeptydowego, co zapewnia białku m.in. aktywność biologiczną. W przypadku glikoprotein (białek posiadających w swojej strukturze cukry) są często one ważnymi elementami struktury warunkującymi jego antygenowość.

Rola przeciwciał anty-MOG u pacjentów z SM wciąż jest przedmiotem burzliwej dyskusji. W badaniach wstępnych, detekcja autoprzeciwciał anty-MOG została przeprowadzona za pomocą różnych metod monospecyficznych, opartych na rekombinowanych, zewnętrznych domenach MOG lub ich liniowym bądź zrenaturowanym epitopie. Prezentacja użytych epitopów, w szczególności ich różnorodności w odniesieniu do właściwej typologii membrany lub też niewłaściwej glikozylacji, spowodowała uzyskanie częściowo sprzecznych danych dotyczących występowania przeciwciał anty-MOG u pacjentów z SM i w grupach kontrolnych. Istotny postęp w zrozumieniu roli przeciwciał anty-MOG osiągnięto w badaniach porównawczych pacjentów z ostrym rozsianym zapaleniem mózgu (ang. acute disseminated encephalomyelitis, ADEM) i pacjentów z SM.