Epstein Barr Virüs ve Multipl Skleroz İmmünopatogenezindeki Rolü Arş. Gör. Dr. Arzu Aral GÜTF İmmünoloji AbD. 8 Ocak 2010

Epstein Barr Virus (EBV) İnsan herpes virüsü İnsan, enfeksiyonun tek doğal konağı B-lenfotropik B hücrelerde uzun süre latent kalabilir Erişkinlerin >%90’ı enfekte Primer enfeksiyonlar genelde tanı almaz

Epstein Barr Virus (EBV) Shridhar Chaganti, 2008

Epstein Barr Virus (EBV) Shridhar Chaganti, 2008

Epstein Barr Virus (EBV) Shridhar Chaganti, 2008

Epstein Barr Virus (EBV) Shridhar Chaganti, 2008

Epstein Barr Virus (EBV) Shridhar Chaganti, 2008

EBNA-1 Latent + Litik EBNA-2 Latent + Litik EBNA-3 Latent + Litik EBV : Protein / gen / antijen EBNA-1 Latent + Litik EBNA-2 Latent + Litik EBNA-3 Latent + Litik LMP-1 Latent LMP-2 Latent EBER Latent miRNA’lar Latent EBV-EA Litik EBV-MA Litik EBV-VCA Litik EBV-AN Litik

– DNA bağlayıcı bir proteini kodlar  viral replikasyon EBV : Protein / gen / antijen EBNA1 – DNA bağlayıcı bir proteini kodlar  viral replikasyon – Latent fazın sürdürülebilmesi için gereklidir – EBV ile ilişkili malignitelerin viral patogenezinde görev alır EBNA2 – B hücre transformasyonu için gereklidir – CD23, CD21, LMP-1 ve LMP-2’nin B lenfosit yüzeyindeki ekspresyonlarını artırmaktadır – LMP’nin transkripsiyonunu başlatır ve çeşitli hücresel genlerin transkripsiyonunu artırır – Hücre içi notch sinyalizasyon yolağını taklit eder EBNA3 ve LP – EBNA2’nin fonksiyonlarını düzenlerler

EBV : Protein / gen / antijen EBNA-LP ve EBNA-2, B hücrelerinin enfekte olmasının ardından eksprese olan ilk proteinler olup birlikte siklin D2 sentezini aktive ederek B lenfositlerin hücre siklusunda G1 fazına girmelerini sağlarlar.

– EBV’nin asıl transforme edici proteini EBV : Protein / gen / antijen LMP1: – EBV’nin asıl transforme edici proteini – Yapısal olarak aktive olan CD40R’ü taklit eder – NF-kB aktivitesini artırır LMP2A ve 2B: – Transformasyon için gerekli değil – LMP2A B hücre reseptörünü taklit eder ve fonksiyonel BCR’si olmayan hücreleri apoptozdan korur

Artmış LMP-1 ekspresyonu bcl-2, MCL-1 ve A20 gibi EBV : Protein / gen / antijen LMP-1 ekspresyonu, primer B hücresinde EBV enfeksiyonu ve aktivasyonu ile ilişkili değişikliklere neden olur. Bu değişiklikler arasında kümelenme (clumping), CD23, CD39, CD40 ve CD44 yüzey moleküllerinin ekspresyonunda artış ile CD10 ekspresyonunda azalma sayılabilir. Artmış LMP-1 ekspresyonu bcl-2, MCL-1 ve A20 gibi anti-apoptotik proteinleri indükleyerek B hücrelerini apoptozise karşı korumaktadır. LMP-1; IL-6 ve IL-10 üretimini de uyararak EBV enfeksiyonuna karşı inflamatuar ve immün yanıtların gelişimini destekler. In vitro EBV enfeksiyonundan sonraki 7. günde B hücreleri (Sridhar Chaganti, 2007)

Latent enfeksiyon Litik gen ekspresyonu yoktur Epstein Barr Virus (EBV) Latent enfeksiyon Litik gen ekspresyonu yoktur Aktif bir viral replikasyon olmaz Litik enfeksiyon EBV litik gen ekspresyonu Aktif genom replikasyonu Yeni virion üretimi Konak hücre lizisi

Viruslere karşı gelişen immün yanıt Özgül olmayan mekanizmalar Virüslere Karşı Gelişen İmmün Yanıt Viruslere karşı gelişen immün yanıt Özgül olmayan mekanizmalar İnterferonlar NK’lar Hücresel immün yanıt Özgül mekanizmalar ADCC Antikorlar

Virüslere Karşı Gelişen İmmün Yanıt Downloaded from: StudentConsult (on 7 January 2010)

Demyelinizan Hastalıklar: Multipl Skleroz SSS beyaz cevherinin inflamatuar bir hastalığı Beyaz ırkta sık (1/2000) Hayattayken histopatolojik tanı mümkün olmadığından tanı koymak güç Pek çok plak sessiz, plakların beyinde bulunduğu bölgeye göre klinik değişken Tanı: Farklı zamanlarda geçirilmiş en az iki atak, lezyonun lokalizasyonu ve diğer nedenlerin ekarte edilmesi * Oligoklonal bantlar

Oligoklonal Bant Patternleri                                                                        Normal pattern (bant yok) BOS patterni (MS) Ekstra bantlar (MS)

SSS' nin birçok yapı taşı bu immün atağın hedefi olmaktadır. MS'e genetik olarak yatkın bir bireyin, olasılıkla prepubertal dönemde spesifik ya da nonspesifik bir ajanla karşılaşması sonucu bir immün aktivasyon oluşmaktadır. Genetik çalışmalar bu yatkınlığın olasılıkla 6. kromozomun kısa kolunda lokalize HLA-DR DQ bölgesine yakın genlerle ilişkili olduğunu göstermektedir. SSS' nin birçok yapı taşı bu immün atağın hedefi olmaktadır. Myelin Basic Protein (MBP) Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein (MOG) Myelin-associated Glycoprotein (MAG) Proteolipid Protein (PLP)

T hücre MBP epitopunu tanır ve molekülü sınırlayarak farklı HLA moleküllerinin ve TCR’lerin kullanılmasını sağlar. Çalışmalar MBP' nin 80-100 aminoasit aralık bölgesinin immunodominant olduğunu göstermektedir (N ve C terminal bölgesi!..). MBP 80-100 için insan T hücre spesifitesinin, mikrobiyal proteinler ile çapraz reaktiviteye sahip olduğu gösterilmiştir.

Karabudak, 2008

Multipl sklerozda ilk antijenik karşılaşma periferde olmaktadır. Hücresel-hümoral mekanizmalar Demiyelinizasyon Oligodendroglia harabiyeti Aksonal kayıp Duyarlılaşmış T lenfosit ürünleri hem periferdeki diğer hücresel elemanları hem de KBB’yi etkilemekte ve hem de immün cevabın TH1 yönünde değişmesine neden olur.

Multipl Skleroz İmmünolojisi CD4+ T lenfositler: Perivasküler alanda CD8+ T lenfositler: Lezyon merkezinde ve sınıra yakın bölgelerde B hücre yanıtı ve antikor sentezi CD4+CD25hi T reg hücreler: inhibisyon yeteneklerinde azalma

Multipl Skleroz’da gri madde patolojisi Serebral korteks ve nukleuslarda demyelinizasyon Kortikal lezyonlar daha az inflamatuar yapıda, baskın hücre grubu mikroglialar, makrofaj fenotipinde hücre gözlenmez CD8+ diffüz T lenfosit infiltratları, gliozis, mikroglial aktivasyon, diffüz aksonal hasar ve sinir lifi dejenerasyonu Progresif MS’te aksonal yıkıma sekonder olarak gelişen yaygın ak madde solukluğu

Multipl Skleroz’da aksonal patoloji ve nörodejenerasyon MS’te geleneksel olarak aksonun göreceli olarak korunduğu kabul edilmekle birlikte, hastalıktan aksonlar da etkilenmektedir. CD8+ T lenfositlerin sayısı ile aksonal hasar arasında ilişki bulunmaktadır. Aksonal hasar, akson spesifik antikorlar ve kompleman etkisiyle oluşmaktadır. Remyelinizasyon, oligodendrosit öncül hücreleri aracılığı ile oluşur ve bu süreçte pek çok immünolojik faktör görev alır.

Hemmer, Nat Clin Pract Neurol, 2006

Steinman & Zamvil, Nat Rev Immunol, 2003

1.Multipl Skleroz kronik T hücre aracılı inflamatuar bir hastalıktır. 2.Multipl Sklerozda inflamasyon ve demiyelinizasyon birbirlerinden bağımsız oluşur. Antikor Aracılı Demyelinizasyon TNF –α Aracılı Demyelinizasyon Sitotoksik T hücre Aracılı Demyelinizasyon Direkt Oligodendroglia Zedelenmesinin Yol Açtığı Demyelinizasyon

MS LEZYONU Katz, 1993

* Bu hücrelerin proliferasyon ve farklılaşmasını sağlaması MS Patogenezinde EBV’nin Rolü MS hastalarının anti-EBV antikor titreleri sağlıklı virus taşıyıcılara göre anlamlı düzeylerde yüksek bulunmuştur. Ektopik B hücre foliküllerinin gösterilmesi, bu foliküllerin oluşumlarının EBV ile ilişkili bir hastalığın belirtisi olabileceğini akla getirmiştir. * EBV’nin B hücrelerde latent enfeksiyona neden olan yegane virus olması * Bu hücrelerin proliferasyon ve farklılaşmasını sağlaması * Potent sitotoksik bir immün yanıt oluşturan bir reaktivasyona neden olması

Beyinde gelişen EBV enfeksiyonu; Hastalığın evresi ya da formundan bağımsız olarak gelişmektedir (erken-akut, geç-kronik, relap-remitting, sekonder progresif, primer progresif), Kronik immünosupresif ya da immünomodülatör tedavi ile ilişkisizdir MS spesifiktir... CNS’in intraserebral B hücre birikimi olan diğer inflamatuar hastalıklarında benzer bulgulara rastlanılmamıştır (ö. Viral-mikotik enfeksiyonlar, primer vaskülitler).

Latent EBV enfeksiyonunda yapısal olarak eksprese olan markerlar, meningslerde, özellikle de ektopik foliküllerin içinde ve akut ve kronik lezyonların perivasküler kılıf bölgelerinde biriken B lenfositlerde ya da plazma hücrelerinde eksprese olmaktadır. Bu bulgular ektopik B hücre folküllerinin ve beyindeki infiltrasyonlu akut lezyonların, inflamatuar aktivitenin viral reaktivasyonu sonucunda oluştuğunu ve, bu bölgelerin geç hastalık aşamalarında sürekliliğin ve reaktivasyonunun gerçekleştiği bilinmeyen bölgeler olabileceğini ileri sürmektedir (Serafini, 2008).

EBV enfeksiyonunun MS gelişimi açısından Klinik olarak aktif MS hastalarının periferal kan lenfositlerinin spontan in vitro EBV ile indüklenmis B lenfosit transformasyonuna eğilimlerinin artmıştır (Fraser, 1979). EBV seropozitivitesinin de anti-EBV antikor titresinin de MS hastalarında kontrol grubuna göre daha yüksek olduğunu belirtilmiştir (Sumaya, 1980). Bunu izleyen çalışmalar MS hastalarının EBV açısından seropozitif oldukları fikrini desteklemiştir. 13 vaka-kontrol çalışmasını değerlendiren bir meta-analizde (Ascherio, 2007) 99.5% MS’de kontrolde %94 pozitiflik, EBV seronegativitesi için OR 0.06 (Exact 95% CI: 0.03, 0.13; p < 0.000000001). Çocuk MS’te antikor pozitifliği %98.6, kontrolde %72.1 (Pohl,2006). EBV enfeksiyonunun MS gelişimi açısından bir ön koşul olabilir.

EBV enfeksiyonu ile MS arasında görülen bu birliktelik diğer herpes virusleri ile gösterilememiştir (Wandinger, 2000). MS hastalarında HBV birlikteliğinin sıklığı da EBV’ye göre daha azdır (Ram, 2008). 14 çalışmayı kapsayan bir meta-analiz soncunda göre ise enfeksiyoz mononükleoz geçirilmesi, MS sıklığını 2.3 kat artırmaktadır (Thacker, 2006). EBV DNA varlığı ve artmış IgM ve IgA yanıtları klinik olarak aktif hastalarda gösterilmiş, ancak stabil hastalarda gösterilememiştir (Wandinger,2000).

EBNA kompleksine karşı var olan yüksek IgG titreleri, hastalık oluşma riskini 36 kat artırmaktadır (EBNA1’de var, EBNA2’de yok). EBNA1’e karşı artmış IgG reaktivitesi de MS oluşma riskini artırmaktadır. BOS ve kanda, EBNA1 ve BRRF2’ye karşı IgG reaktivitesi artmakta, ayrıca oligoklonal IgG bantları spesifik olarak her iki EBV proteinine de bağlanmaktadır (Cepok, 2005).

MS hastalarının beyin dokularında bulunan B lenfosit ve plazma hücrelerinin çoğu EBV ile enfektedir. Serebral meninkslerde B hücre lenfoid folliküllerine benzeyen yapılar EBV sürekliliği açısından temel bölgeleri oluşturmaktadır. EBV latent proteinlerini eksprese eden B lenfositler MS hastalarının beyin dokularında, erken litik siklus proteini olan BFRF1’i eksprese eden B hücreleri ise meningeal B lenfosit folliküllerinde ve akut lezyon bölgelerinde yerleşmiştir. Diğer inflamatuar CNS hastalığı olan kişilerin beyin dokularında EBV ile enfekte B lenfosit saptanmamıştır.

Kontrol hastalarına göre, MS hastalarında EBV’ye özellikle de EBNA1’e CD4+CD8+ T lenfosit yanıtı artmıştır. MS hastalarında EBNA1 spesifik CD4+ T lenfositlerin myelin antijenleri ile kısmen çapraz reaksiyona girdikleri gösterilmiştir (molecular mimicry???). Alvelenme ve sönmeler ile seyreden ya da progresif MS tablosu olanlara göre, izole bir klinik tabloya sahip MS hastalarında, EBV lizat ya da viral peptidlerine CD8+T lenfosit yanıtının daha yüksektir.

1. EBV çapraz reaktivite hipotezi EBV antijenleri ile uyarılan T lenfositler, CNS antijenleri ile çapraz reaksiyona girerek etki gösterirler. EBNA-1 spesifik CD4+T lenfositlerin %3-4’ünün sağlıklı kişilerde de bulunması ve hem MS’lilerde hem de sağlıklılarda myelin antijenleri ile çapraz reaksiyona girmeleri bu hipotezi desteklemektedir. ANCAK; Tüm enfeksiyon ajanlarının CNS antijenleri ile çapraz reaksiyona girme potansiyelleri olduğu bilinmektedir. Çapraz reaksiyon, T lenfositlerin CNS dışında lenfoid dokuda EBV’ye maruz kalmaları ile başlatılır.

2. EBV’ye eşlik eden hasar hipotezi CNS’te MS’e neden olan immün atak, primer olarak EBV’ye karşıdır. Bu atak eş zamanlı olarak CNS hasarında da neden olmaktadır. Gelişen sekonder otoimmün yanıtlar virüs-hedefli hasarın ortaya çıkmasının ardından salıverilen myelin antijenlerine karşı oluşmaktadır. ANCAK MS’in otoimmün bir hastalık olduğunu kabul etmemektedir. Neden hasara neden olabilen bir immün yanıtın EBV enfekte B lenfositleri CNS’ten temizlemede yetersiz olduğu sorusunu da yanıtlayamamaktadır.

3. EBV-enfekte otoreaktif B hücre hipotezi Genetik olarak yatkın bireylerde EBV ile enfekte otoreaktif B lenfositler, patojenik otoantijenlerin üretildiği hedef organa yayılırlar ve ve otoreaktif T hücreler için kostimülatör survival sinyali sağlarlar; böylelikle bu hücrelerin aktivasyon ile indüklenen apoptoz sonucunda ölmelerini engellerler. EBV enfekte B hücrelerin CNS’te bulunmaları Rituximab’dan görülen fayda EBV ile enfekte B hücrelere azalmış CD8+T hücre yanıtı Yüksek frekansta EBV enfekte hafıza B hücresi oluşumu EBV enfekte B hücreler otoreaktif hafıza B hücrelerin CNS’ye yayılarak oligoklonal IgG üretimine neden olmaları DRB1*1501 gibi HLA class II tipleri taşıyan erişkinlerde sistemik enfeksiyonların CD4+T lenfosit aktivasyonuna neden olmaları ve bunların da CNS antijenleri ile çapraz reaksiyona girmeleri EBV ile enfekte bu B hücrelerinin kostimulatör survival sinyallerinin oluşumunu sağlamaları ve bu sayede normalde otoreaktif T hücrelerin CNS’e girmesi ile ortaya çıkan aktivasyon ile indüklenen T hücre apoptozunu baskılamaları

4. Alpha B crystallin hipotezi

Hemen tüm MS hastalarının EBV ile enfekte olmasına karşın, EBV ile enfekte kişilerin sadece çok az bir kısmında MS gelişmektedir.... ...NEDEN?..

Multipl skleroz ile ilgili genetik araştırmalarda başlangıçta güçlü aday olarak sunulan birçok genin, izleyen çalışmalarda negatif sonuç verdiği görülmüştür. Negatif sonuçlar içersinde interlökin-l reseptör agonisti; interferon α, β, γ ve CCR5; ve çeşitli kompleman ve sitokin genleri sayılabilir. Multipl skleroz aday genlerinden HLA sınıf I ve sınıf II, T hücre reseptör- α ve CTLA4 için pozitif sonuçlar elde edilmiştir. Beyazlarda HLA-DR2 bölgesi MS'e eşlik etmektedir (hastalarda 2/3, kontrollarda 1/4). Beyaz MS'ler tipik olarak HLA-DRBl*1501 (DR2b) ve HLA-DRB5*0101 (DR2a) haplotipine sahiptir.

DRB1*1501 gibi spesifik HLA tiplerine gereksinimin yanı sıra EBV enfekte B hücrelerin CD8+T hücrelerce eliminasyonuna engel olan bir genetik defekt, EBV enfekte otoreaktif B hücrelerin CNS’te toplanmasına izin vererek MS oluşumuna katkıda bulunuyor olabilir. MS hastalarında, otolog EBV enfekte lenfoblastoid hücre dizisine yanıt olarak periferik kan mononükleer hücrelerin interferon-γ üretiminin azalması ile de değerlendirilebildiği gibi , EBV enfekte B lenfositlere CD8 T lenfosit reaktivitesinin azaldığı görülmüştür.

EBV enfeksiyonunu kontrol ederek MS’den korunma ve tedavi I) Korunma gp350 ile aşılanması II) İmmünosupresif Tedavi Rituksimab EBV immünitesine destek tedavisi (Boosting immunity to EBV) Antiviral ilaçlar (Asiklovir, Valasiklovir)

CNS’te EBV-enfekte B hücrelerin varlığı Rituximab ile tedavi Sonuç (I) MS’li hastaların çoğunun (> 99%) EBV seropozitif olması, EBV enfeksiyonunun MS gelişimi için bir tetikleyici olabileceğini akla getirmektedir. Otoimmünitenin EBV enfekte otoreaktif B hücre hipotezi, genetik molarak yatkın bireylerde EBV enfekte otoreaktif B hücrelerin otoantikor üretiminin olduğu hedef organa yayıldıklarını ve burada otoreaktif T hücreler için hayatta kalma sinyalleri oluşturduklarını ortaya koymaktadır. CNS’te EBV-enfekte B hücrelerin varlığı Rituximab ile tedavi EBV enfekte B hücrelere azalmış CD8+ T-hücre yanıtı

Sonuç (II) MS hastalarının beyin dokularında bulunan B hücre ve plazma hücrelerinin önemli bir kısmının EBV ile enfekte olduğu gösterilmiştir. MS hastalarında otolog EBV enfekte B hücrelerine karşı azalmış CD8+ T-hücre reaktivitesi saptanmıştır. EBV’ye karşı aşılamanın MS gelişmesine karşı koruyucu olabileceği ve efektif antiviral ilaç tedavisinin hastalığın ilerlemesini yavaşlatabileceği ileri sürülmektedir.