Characterization of altered innate and adaptive immune responses of primary immune deficient patients

Bağışıklık sistemi düzensizlikleri birincil bağışıklık yetersizliklerine (PID'ler) yol açar. Bağışıklık yetersizlikleri doğal ve edinsel bağışıklık yetersizlikleri olarak iki gruba ayrılabilir. Doğal bağışıklık yetersizliklerinin nedenleri, otozomal resesif veya otozomal dominant mutasyonlardan kaynaklanan kalıtsal immün fonksiyon bozuklukları olabilir. Devam eden enfeksiyonlar, lifoproliferasyonlar, atopiler, maligniteler, otoimmünlikler ve granülomatöz süreçlerin kombinasyonları birincil immün yetersizlik bozukluklarında görülür. Tedaviler oluşturmak için, bağışıklık yetersizliklerinin karakterizasyonu ve bozulmuş mekanizmaların anlaşılması çok önemlidir. Bu çalışmada, farklı mutasyonların (RLTPR, RLTPR-TLR1, CTLA-4) doğal ve edinsel bağışıklık sistemleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. RLTPR (CARMIL2), T-hücresi aktivasyonu için CD28 ko-stimülasyonunu sağlayan bir sitozolik iskelet proteinidir. CD28 ko-stimülasyonunu sağlamasının yanı sıra, RLTPR, aktin polimerizasyonunu teşvik ederek hücre şekli kontrolü, fagositoz ve endositoz hareketlerini gerçekleştirir. Farklı çalışmalarda azalmış CD4 + T-hücreleri, bellek B-hücreleri ve B-hücresi reseptörü aracılı NFκB aktivasyonu, RLTPR eksikliği olan hastalarda gözlenmiştir. Ayrıca, T-hücrelerinin polaritesi ve göçü, RLTPR eksikliğinden etkilenmiştir. Burada, CMV enfeksiyonu olan ve olmayan RLTPR eksikliği olan hastanın immünolojik yanıtları incelenmiştir. Beklendiği gibi, hem enfeksiyonlu hem de enfeksiyonsuz hastanın Treg sayıları azalmıştır. Hastanın Treg hücre sayıları azalmış olmasına rağmen, devam eden savunma ve homeostaz nedeniyle enfeksiyonlu örnekte sitozolik nükleik asit ligandlarına bağlı IL-10 salımı artmıştır. CMV enfeksiyonu altında hasta, TLR'lerin ve sitozolik nükleaik asit sensörlerinin aktivasyonu üzerine artmış IL-1β ve TNF-α salımı göstermiştir. Bununla birlikte, herhangi bir viral enfeksiyon olmaksızın, hastada TLR7 ve TLR8 aracılı IL-1β ve TNF-α tepkileri bozulmuştur. Ayrıca, CMV enfeksiyonu altında, hastada TLR ve sitozolik nükleik asit sensörü aracılı antiviral IFN-α, IFN-γ ve IL-12 tepkileri artmıştır. Ancak enfeksiyondan sonra, hastanın endosomal TLR'lerden ve sitozoilk nükleik asit'lerden IFN-α ve IFN-γ yanıtlarını azaldığı görülmüştür. Viral enfeksiyon altında, doğal bağışıklık hücreleri ve bunların efektör sitokinleri tarafından devam eden savunmaya bağlı olarak daha yüksek yanıt görmesi bekleniyordu. Tıbbi tedavi ile enfeksiyon temizlendiğinde, RLTPR hastasında sadece endosomal TLR'lerin değil, sitozolik nükleik asit sensörlerinin de bozulduğu ve bu da hastayı viral enfeksiyonlara karşı savunmasız hale getirmiş olabileceği gözlenmiştir. Ardından, RLTPR ve TLR1 eksikliği olan hastanın bağışıklık tepkileri araştırıldı. Hastanın tam kanından azalan Treg hücre sayısı doğrulandı. Hastanın PBMC'leri TLR ve sitozolik nükleik asit ligandları ile uyarıldığında yüksek IL-1β salımı gözlendi. Özellikle TLR2-6 yanıtındaki yüksekliğin TLR1 eksikliğinin bir sonucu olabiliceği düşünülmüştür çünkü TLR1 eksikliğinde, TLR6'nın eksik olan immün yanıtı kompanse edilebilidiği bilinmektedir. Ayrıca, farklı PRR ligandlarına karşı verilen proinflamatuar sitokin tepkisi, devam eden enfeksiyonla gerekçelendirilebilir. Endosomal TLR ve sitozolik nükleik asit ligandları üzerinden IFN-α salımının arttığı gözlenmiştir. Hastanın IL-12 seviyeleri, devam eden bir enfeksiyonu düşündüren çeşitli yanıtlar göstermiştir. TLR1 eksikliğinden kaynaklanan TLR1 aracılı IL-12 yanıtı ise gözlenmemiştir. Ayrıca, hastada TLR2-6 aracılı IL-12 yanıtı daha yükselmiş ve bu da TLR1 eksikliğinin telafi edilmesine katkıda bulunduğunu düşündürmüştür. Hasta, Treg hücreleri azalmış olsa bile TLR ve sitozoilk nükleik asit ligandlarına yüksek IL-10 yanıtı vermiştir. T-hücrelerinin negatif düzenleyicisi olan CTLA-4, aktive edilmiş T-hücreleri ve Treg hücreleri üzerinde bulunur. CTLA-4, APC'ler üzerindeki CD80/86 ligandlarına bağlanarak CD28 ko-stimülasyonunu engeller. CD28 ko-stimülasyonu olmadan, T-hücresi aktive edilemez. Yetersiz CTLA-4 reseptörü olan hastaların, azalmış fonksiyona sahip artan sayıda Treg hücresine sahip olduğu bilinmektedir. Ayrıca farklı çalışmalarda hastaların azalmış hiperaktif T-hücreleri, artmış otoreaktif B-hücreleri ve dolaşımda azalmış B-hücreleri olduğu gösterilmiştir. Bu noktada, dört CTLA-4 hastasının bağışıklık tepkileri incelenmiştir. Hasta #1'de, yüksek CD4+/CD8+ oranı, yüksek LDG sayısı, ayrıca CD3+ hücrelerinde azalmış TCR ekspresyonu ve yükselmiş pAKT protein seviyeleri gözlenmiştir. Hasta #2, tam kanda artmış LDG sayımına, azalmış pDC ve Treg popülasyonuna sahipti. Hasta #2'ye benzer kan hücresi profilin ek olarak Hasta #3 artmış monosit yüzdesine ve daha düşük CD4+/CD8+ oranına sahipti, bu da devam eden bir enfeksiyonu gösterebilir. Hasta #4, azalmış pDC, Treg sayıları, CD8+ hücrelerinde, Treg hücrelerinde ve B-hücrelerinde artan PD-L1 seviyeleri, CD3+ T-hücrelerinde azalmış TCR ekspresyonu, artmış pAKT ve p4EBP1 protein seviyeleri göstermiştir ve bunların tümü CTLA-4 mutasyonunun otoimmün durumunu telafi etmeye katkıda bulunabilir.Tüm hastaların B-hücre yüzdeleri ve CTLA-4 ekspresyon seviyeleri değişmezken, mTOR, pmTOR, STAT3, pSTAT3, AKT, p4EBP1 ve HIf-1α protein seviyeleri bozulmuştu. Özet olarak, bulgularımız bu eksikliklerin düzensizliğinin karmaşıklığına işaret etmekte ve bu hastaların gözardı edilen bir immün fonksiyonel durumuna işaret etmektedir. Hastalıkları sadece edinsel bağışıklık sistemi ile ilişkili olarak algılanan bu bireylerin doğuştan gelen bağışıklık kolunun araştırılmasının, bu hastalara daha sağlam tedaviler sunmak için gerekli olduğunu öneriyoruz.