miastenia grave : Eziopatogenesi - Trattamento Fattori immunologici e bio-molecolari nella patogenesi della miastenia grave
Dr. Domenico Fiore: CIMETEDINA E TUMORI Dr. Domenico FIORE
V.le Madonna delle Grazie, 17
35028 Piove di Sacco (Padova)
HOME PAGE

MIASTENIA GRAVE:
Eziopatogenesi - Trattamento
Fattori immunologici e bio-molecolari nella patogenesi della miastenia grave.

(Pubblicato da " EOS" Rivista di Immunologia e Immunofarmacologia. vol XXII - 2002 - n. 2 - 33-39)

Attenzione: un riassunto e dettagli sul trattamento sono disponibili a questa pagina

La Miastenia Grave è una malattia tossi-infettiva da Bordetella Pertussis. Dalle ricerche del Dr. Domenico Fiore risulta che Bordetella Pertussis, oltre che della pertosse infantile, è agente eziologico di molte gravissime malattie nell'adulto (SM, SLA, Parkinson, Miastenia). Per le leggi di precipitazione degli immunocomplessi e per il potere immunogeno delle tossine della Bordetella, dopo la pertosse, ad una nuova infezione non si ha precipitazione di immunocomplessi su mucosa e sottomucosa respiratorie: non si evoca il riflesso della tosse.
Bordetella Pertussis vive solo nell'Uomo: il suo nome giusto è Bordetella Hominis [ vedi Bordetella Hominis e Vaccini antipertosse ].
Dalle ricerche del Dr. Domenico Fiore risulta che, nella Miastenia, il trattamento antibiotico specifico precoce previene l'instaurarsi di disabilità; in tutti i casi, la terapia antibiotica specifica arresta la progressione della malattia.

Premessa
Nel corso delle mie ricerche sulle neuropatie da Bordetella Pertussis nell'Uomo ( vedi nota 1 ), un'ammalata di Sclerosi Multipla, portatrice di infezione in atto da B. Pertussis in fase-S (virulenta e contagiosa), mi dice che sua figlia è affetta da Miastenia Grave e che continua a peggiorare malgrado sia stata timectomizzata e sia sottoposta e frequenti plasmaferesi. Per scrupolo, faccio ricercare gli anticorpi anti Bordetella anche nel siero di questa figlia: il referto è categoricamente positivo (diagnosi eziologica). Positivi risultano anche altri tre pazienti affetti da miastenia (due di questi anch'essi già timectomizzati).
Semplici coincidenze? Verifichiamo.

Introduzione
MIASTENIA GRAVE NELL'UOMO (MG). "La miastenia grave (MG) è una malattia neuromuscolare caratterizzata da ipostenia e affaticabilità dei muscoli scheletrici. Il difetto sottostante è una diminuzione nel numero di Recettori dell'Acetilcolina (AchR) disponibili a livello della giunzione neuromuscolare, dovuta ad un'aggressione autoimmune mediata da anticorpi ( vedi nota 2 )". Per una "base" al nostro approfondimento, partiamo dai due dati acquisiti:

  1. nella MG si ha una diminuzione di AchR a livello di giunzione neuromuscolare:
  2. nella patogenesi sono coinvolti anticorpi anti AchR

RECETTORI DELL'ACETILCOLINA (AchR) E ANTICORPI ( vedi nota 3 ). L'AchR è una molecola glicoproteica pentamerica. Le cinque subunità delimitano un canale centrale a forma d'imbuto che costituisce il "canale ionico". L'Acetilcolina, che si lega preferenzialmente a regioni delle subunità alfa, induce l'apertura di questo canale. Quando alle colture di cellule muscolari (anche umane) si aggiungono IgG di miastenici, il tasso di degradazione dei recettori aumenta significativamente, fino a raggiungere valori pari al 290-300 %. Questo fenomeno si verifica sia in colture che a livello di giunzione neuromuscolare. La proprietà delle IgG miasteniche di accelerare la degradazione recettoriale dipende dalla capacità di ogni molecola anticorpale di stabilire un legame a ponte tra due molecole recettoriali, favorendo l'aggregazione dei recettori. I recettori aggregati formano gruppi compatti sulla membrana muscolare, gruppi che vengono rapidamente internalizzati per endocitosi e "digeriti" a livello lisosomiale: si parla di "modulazione antigenica". Altro meccanismo d'azione degli anticorpi anti AchR sarebbe costituito dalla ridotta inserzione sulla membrana cellulare dei nuovi recettori "per riduzione della superficie disponibile per l'inserzione stessa" da occupazione di spazio da parte degli anticorpi anti AchR. Gli Autori concludono che "La MG è considerata prototipo di malattie auto-immuni anticorpo-mediate".

RECETTORI DI MEMBRANA IN FISIOLOGIA. Per tentare di capire cosa succeda realmente nella MG, per affrontare razionalmente un capitolo di patologia dei recettori, dalla biologia molecolare vediamo l'essenziale della fisiologia dei recettori di membrana.

I recettori di membrana ( vedi nota 4 ) sono entità plurimolecolari, costituite da un sito di ricognizione per il legame, da un sistema di trasduzione (Proteine G), da un sito catalitico per l'enzima che fornisce energia al sistema (adenilato o guanilato-ciclasi) e dai siti di modulazione allosterica (positiva o negativa), che, semplificando, consentono di adattare la risposta recettoriale alle diverse esigenze della neurotrasmissione.

I recettori di superficie si collocano in tre gruppi ( vedi nota 5 ):

  • recettori legati a canali ionici;
  • recettori legati a proteine-G;
  • recettori legati ad enzimi (proteina-chinasi

GIUNZIONE NEUROMUSCOLARE ( vedi nota 6 ): le terminazioni intramuscolari degli assoni si esauriscono in depressioni della membrana della fibrocellula muscolare; a livello post-sinaptico la membrana è strutturata in regolari invaginazioni con direzione perpendicolare a quella longitudinale degli assoni e con profondità di 0,5 µm; il recettore colinergico, di natura proteica, è particolarmente concentrato a livello degli apici delle creste e quindi in posizione favorevole per essere raggiunto dal neuro-trasmettitore. Il mediatore chimico della trasmissione neuromuscolare è l'acetilcolina; essa viene sintetizzata a livello della terminazione presinaptica e accumulata nelle vescicole sinaptiche; le vescicole hanno un diametro di 50 µm e ognuna contiene all'incirca 104 molecole di acetilcolina. All'arrivo di un impulso nervoso la depolarizzazione della terminazione presinaptica induce l'esocitosi di quantità fisse di acetilcolina (quanti) a livello di zone specializzate della membrana, riconoscibili al microscopio elettronico come zone ispessite. L'acetilcolina diffonde nello spazio intersinaptico (60 µm) e si lega al recettore, inducendo le modificazioni di permeabilità ionica e la depolarizzazione della membrana postsinaptica. Il processo termina con la rimozione dell'acetilcolina, per diffusione e scissione enzimatica ad opera della acetilcolinesterasi: il tutto dura pochi millisecondi. In un normale muscolo a riposo si possono registrare piccole variazioni di potenziale (potenziali di placca in miniatura), dovute alla liberazione di quanti subliminari di acetilcolina dalla terminazione presinaptica. Solo in presenza dell'impulso nervoso vengono rilasciati quanti di acetilcolina in numero maggiore, capaci di depolarizzare la membrana postsinaptica e di indurre un potenziale d'azione muscolare. In condizioni normali la quantità di mediatore e il numero di recettori attivati sono eccedenti il minimo per innescare il potenziale d'azione muscolare. Questo assicura un certo margine di sicurezza, che può ridursi grandemente nel corso delle malattie che colpiscono in modo specifico questa regione.

CANALI IONICI. Dalla biologia-molecolare ( vedi nota 7 ) sappiamo che l'AchR è il prototipo dei canali ionici. Nella giunzione neuromuscolare ci sono circa ventimila recettori per μm2. Il recettore è composto da cinque polipeptidi transmembrana: 2 α; 1 β; 1 γ; 1 δ. Le due subunità α hanno entrambe siti di legame per l'acetilcolina (Ach). Quando due molecole di Ach si legano al complesso pentamerico, inducono un cambiamento conformazionale che apre il canale ionico. Il canale rimane aperto per un millisecondo circa; poi si chiude. In seguito, le molecole di Ach si dissociano dal recettore e vengono idrolizzate da un enzima specifico (acetilcolinesterasi) posto nella giunzione neuromuscolare. Una volta liberato dal neurotrasmettitore (l'Ach) cui era legato, il recettore AchR ritorna al suo stato di riposo iniziale (chiusura). In condizioni di riposo, gruppi di aminoacidi carichi negativamente ad emtrambe le estremità del poro aiutano ad escludere gli ioni negativi e favoriscono il passaggio di qualunque ione positivo, a condizione che abbia un diametro inferiore a 0,65 nm. Il traffico normale consiste soprattutto di Na+, K+ e un pò di Ca++. Il traffico dei diversi cationi attraverso il canale dipende soprattutto dalla concentrazione (gradiente di concentrazione tra i due lati della membrana cellulare) e dalle forze elettrostatiche. Quando la membrana della cellula muscolare è al suo potenziale di riposo la forza netta che spinge il K+ è zero, perché il gradiente di voltaggio equilibra il gradiente di concentrazione. Per il Na+, il gradiente di voltaggio e il gradiente di concentrazione agiscono entrambi nella stessa direzione e spingono ioni Na+ dentro la cellula. La concentrazione del Ca++ extracellulare è talmente bassa (anche più bassa di quella del Na+) da dare solo un piccolissimo contributo alla corrente totale verso l'interno della cellula. Questo in condizioni di riposo. Quando arriva lo stimolo acetilcolinico: L'apertura dei recettori dell'Ach porta ad un grosso afflusso di Na+ (circa 20000 ioni, per canale, per millisecondo); questo flusso provoca una depolarizzazione della membrana che segnala al muscolo di contrarsi ( vedi nota 8 ). Precisamente ( vedi nota 9 ) la trasmissione neuromuscolare comporta l'attivazione sequenziale di cinque serie diverse di canali ionici. L'importanza dei canali ionici per le cellule eccitabili elettricamente può essere illustrata seguendo il processo per cui un impulso nervoso stimola una cellula muscolare a contrarsi. Questa risposta apparentemente semplice, richiede l'attivazione sequenziale di cinque serie diverse di canali ionici; il tutto in pochi millisecondi:

1) Il processo inizia quando l'impulso nervoso raggiunge la terminazione nervosa e ne depolarizza la membrana plasmatica. La depolarizzazione apre temporaneamente i canali del Ca++, regolati dal voltaggio, presenti in questa membrana. Poiché la concentrazione del Ca++ all'esterno della cellula è mille volte maggiore di quella del Ca++ libero all'interno, Ca++ entra nella terminazione nervosa. L'aumento della concentrazione di Ca++ nel citosol della terminazione nervosa scatena il rilascio localizzato di acetilcolina nella fessura sinaptica.

2) L'acetilcolina rilasciata si lega ai recettori dell'Ach nella mambrana plasmatica della cellula muscolare, aprendo temporaneamente i canali cationici associati ai recettori. Il flusso verso l'interna di Na+ che ne risulta provoca una depolarizzazione localizzata della membrana.

3) La depolarizzazione locale della membrana plasmatica della cellula muscolare apre i canali del Na+, regolati dal voltaggio di questa membrana, facendo entarare altro Na+, che depolarizza ulteriormente la membrana. Ciò, a sua volta, apre i canali del Na+ regolti dal voltaggio che si trovano nelle vicinanze e provoca una depolarizzazione (potenziale di azione) autopropagante che diffonde e coinvolge l'intera membrana plasmatica.

4) La depolarizzazione generalizzata della membrana plasmatica della cellula muscolare attiva i canali del Ca++ regolati dal voltaggio in regioni specializzate (tubuli trasversi "T") di questa membrana.

5) L'attivazione dei canali del Ca++ nei tubuli T , a sua volta, provoca l'apertura temporanea dei canali che rilasciano Ca++ in una regione adiacente della membrana del reticolo sarcopalsmatico, con conseguente rilascio nel citosol del Ca++ immagazzinato nel reticolo sarcoplasmatico. È l'improvviso aumento della concentrazione del Ca++ citoplasmatico che fa contrarre le miofibrille del muscolo. Non è certo come l'attivazione dei canali del Ca++ nella membrana del tubulo T porti all'apertura dei canali di rilascio del Ca++ nella membrana del reticolo sarcoplasmatico. Le due membrane sono comunque molto vicine, con i due tipi di canali uniti in una struttura specializzata. È possibile, perciò, che un cambiamento indotto dal voltaggio nella conformazione del canale Ca++ della membrana plasmatica apra direttamente i canali di rilascio del Ca++ del reticolo sarcoplasmatico mediante un accoppiamento meccanico. Mentre l'attivazione della contrazione muscolare da parte di un motoneurone è complessa, interazioni ancora più sofisticate fra canali ionici sono necessarie perché un neurone integri un gran numero di segnali in entrata e computi un appropriato segnale in uscita.

Dalla stretta interdipendenza di questi meccanismi emerge che, anche quando il neurotrasmettitore ed il relativo recettore svolgano perfettamente il loro ruolo, la contrazione muscolare può svolgersi normalmente solo a condizione che i canali ionici funzionino perfettamente. Vediamoli.

CANALI IONICI E PROPIETÀ ELETTRICHE DELLE MEMBRANE ( vedi nota 10 ) La maggior parte delle proteine canale della membrana plasmatica delle cellule animali e vegetali connettono il citosol con lo spazio esterno e hanno quindi pori stretti e altamente selettivi. Queste proteine sono deputate soprattutto al trasporto di ioni inorganici, e sono perciò dette canali ionici.

La funzione dei canali ionici è quella di permettere a ioni inorganici specifici, soprattutto Na+, K+, Ca++ e Cl- , di diffondere rapidamente lungo i loro gradienti elettrochimici attraverso il doppio strato lipidico. Più di un milione di ioni può passare attraverso ciascun canale in un secondo; ma il trasporto atrraverso i canali ionici può essere regolato.Anzi, la capacità di controllare i flussi ionici è essenziale per molte funzioni cellulari. Le cellule nervose, in particolare, si sono specializzate nell'uso di questi canali e utilizzano una varietà di canali di questo tipo per ricevere, condurre e trasmettere segnali. Due proprietà importanti distinguono i canali ionici da semplici pori acquosi. La prima è che i canali ionici mostrano una selettività ionica, che permette ad alcuni ioni inorganici di passare, ad altri no; La seconda distinzione importante è che i canali ionici non sono continuamente aperti, ma hanno delle "chiuse", che si aprono brevemente e si chiudono poi di nuovo. Nella maggior parte dei casi le "chiuse" si aprono in risposta ad uno stimolo specifico. I tipi principali di stimoli che fanno aprire i canali ionici sono un cambiamento del voltaggio attraverso la membrana (canali regolati dal voltaggio), uno stress meccanico ( canali regolati meccanicamente) o l'attacco di un ligando (canali regolati da ligandi). Il ligando può essere un mediatore extracellulare (più specificamente un neurotrasmettitore nei "canali regolati da un trasmettitore") o un mediatore intarcellulare (uno ione nei "canali regolati da ioni"; un nucleotide nei "canali regolati da nucleotidi"). L'attività di molti canali ionici è regolata dalla fosforilazione e defosforilazione. Fino ad oggi sono stati descritti più di cento tipi di canali ionici. Essi sono responsabili dell'eccitabilità elettrica delle cellule muscolari, e mediano la maggior parte delle forme di segnali elettrici nel sistema nervoso. Una singola cellula nervosa può contenere anche più di dieci specie di canali ionici, posti in domini diversi della sua membrana plasmatica. I canali ionici più comuni sono quelli permeabili soprattutto al K+ e si trovano nella membrana plasmatica di quasi tutte le cellule animali. Una specie importante di canali del K+ rimane aperta anche in una cellula non stimolata ("a riposo") ed è quindi chiamata Canale che perde K+. Si tratta di una varietà di canali del K+ (sono diversi a seconda del tipo di callula) che hanno una funzione comune: rendendo la membrana plasmatica molto più permeabile al K+ che ad altri ioni, hanno un ruolo critico nel mantenere il potenziale di membrana. Un potenziale di membrana si forma quando c'è una differenza di carica elettrica sui due lati di una membrana, dovuta ad un leggero eccesso di ioni positivi su di un lato e un leggero deficit sull'altro. Differenze di carica di questo tipo possono risultare sia da pompaggio elettrogenico attivo, che da diffusione ionica passiva. Il potenziale di membrana nelle cellule animali dipende soprattutto dai canali che perdono K+ e dal gradiente di K+ attraverso la membrana plasmatica. L'enzima che concorre a conservare l'equilibrio osmotico attraverso la membrana cellulare animale, mantenendo bassa la concentrazione intracellulare di Na+ è la ATPasi Na+ e K+ dipendente. Poiché c'è poco Na+ all'interno della cellula, bisogna che altri cationi siano abbondanti per equilibrare la carica portata dagli anioni fissi della cellula, cioè dalle molecole organiche cariche negativamente che sono confinate dentro la cellula. "Il ruolo equilibratore è svolto in gran parte dal K+ , che è pompato attivamente nella cellula dalla ATPasi Na+ e K+ e si può anche muovere linearmente dentro e fuori attraverso i canali che perdono K+ nella membrana plasmatica ( vedi nota 10 )". Per la presenza di questi canali, il K+ raggiunge quasi un equilibrio, in cui una forza elettrica, esercitata dall'eccesso di cariche negative (delle molecole organiche) che attraggono K+ dentro la cellula, equilibra la tendenza del K+ a filtrare fuori lungo il suo gradiente di concentrazione. Il potenziale di membrana è la manifestazione di questa forza elettrica, e il suo valore di equilibrio può essere calcolato dalla "pendenza" del gradiente di K+. Per concludere questo capitolo, ricordo che l'ATPasi Na+ K+ dipendente è determinante nel controllo del volume cellulare: cellule animali trattate con inibitori dell'ATPasi (ad esempio, con ouabaina) si rigonfiano e scoppiano ( vedi nota 11 ).

Vedremo, nella discussinone, se e quale rilevanza abbiano questi meccanismi nella patogenesi della MG. Intanto, vediamo l'essenziale del secondo gruppo di recettori.

"I RECETTORI LEGATI A PROTEINE-G ( vedi note 5 - 7 ) mediano le risposte cellulari ad una enorme diversità di molecole segnale (ormoni, neurotrasmettitori, mediatori locali). Almeno nove diversi recettori legati a proteine-G sono attivati dall'adrenalina; cinque o più sono attivati dall'acetilcolina; quindici da serotonina". La cellula bersaglio reagisce agli stimoli esterni "adattandosi" alla qualità ed alla quantità degli stimoli stessi. Una delle tre più importanti modalità di reazione è il cosiddetto "adattamento lento" (down-regulation). Vediamolo ( vedi nota 7 ).

Dopo che un ligando (ormone peptidico o fattore di crescita, ad esempio) si è legato al suo recettore sulla superficie della cellula bersaglio, complessato al recettore viene ingerito mediante endocitosi e portato agli "Endosomi". La maggior parte dei recettori "scarica" il ligando nell'ambiente acido degli endosomi e ritorna di nuovo alla membrana plasmatica per essere ri-usata; il ligando viene portato ai "Lisosomi"e degradato. Questo processo rappresenta la via principale per la demolizione di molte proteine-segnale. Sebbene molte molecole di recettore siano recuperate dagli endosomi e riciclate, una parte di esse non riesce a rilasciare il ligando e finisce nei lisosomi, dove viene degradato insieme al ligando. In seguito alla continua esposizione ad alte concentrazioni di ligando il numero dei recettori di superficie diminuisce gradualmente, con una diminuzione concomitante della sensibilità della cellula bersaglio al ligando. Per mezzo di questo meccanismo, noto come down-regulation del recettore, una cellula bersaglio può aggiustare lentamente la sensibilità alla concentrazione di ligando stimolatore.

MIASTENIA GRAVE SPERIMENTALE (EAMG) E SPONTANEA NEGLI ANIMALI (12). L'EAMG è stata indotta in molte Specie animali: coniglio, topo, ratto, scimmia, pecora e capra. S'induce iniettando due volte AchR purificato, mescolato ad adiuvante completo di Freund (miscela di olii minerali e micobatteri; in sigla: ACF). Con questo metodo, la malattia sperimentale va dalla morte rapida dei conigli alla modestissima (a volta assente) paralisi flaccida nel topo. Se si immunizzano ratti Lewis con AchR purificati, sospesi in ACF e Bordetelle Pertussis uccise, gli animali, dopo una fase acuta grave tra settimo e decimo giorno, presentano una successiva fase cronica (che inizia verso il ventesimo giorno), perfettamente simile alla MG umana. Senza l'uso degli adiuvanti non è possibile indurre una EAMG negli animali. "Una MG spontanea, simile per molti versi alla malattia umana, si osserva in cani provenienti da ceppi composti da maggior numero di individui, ma è molto rara ( vedi nota 12 )".

Notiamo a questo punto due strane coincidenze:

- per indurre la MG sperimentale si devono immunizzare gli animali con AchR "sospesi" in adiuvante completo di Freund addizionato di Bordetelle uccise;
- l'unico animale in cui si conosca una MG spontanea è il cane e la Bordetella Bronchisettica (produce le stesse tossine della B. Pertussis) è stata scoperta proprio nel cane, che è spesso "portatore sano" di questo batterio.

Discussione

Tenendo presenti i dati sulla miastenia sperimentale e le informazioni forniteci dall'immunologia fondamentale; conoscendo il potere patogeno naturale e sperimentale delle tossine pertussiche ( vedi nota 13 ), per verifica/confronto ho fatto ricercare gli anticorpi anti B.Pertussis in quattro pazienti affetti da MG: tutti e quattro sono risultati affetti da infezione in atto da Bordetella Pertussis.

Come si spiegano questi risultati?

Rifacendoci alle azioni biochimiche delle tossine pertussiche, vediamo che queste possono portare alla Miastenia Grave attraverso almeno quattro meccanismi fondamentali:

1) I recettori legati a proteine-G ( vedi nota 5 ) attivano o inattivano enzimi legati alla membrana plasmatica o canali ionici, agendo indirettamente tramite proteine che legano il guanositrifosfato, GTP, (le proteine-G, appunto), le quali si spengono da sole idrolizzando il GTP legato. Alcuni recettori legati a proteine-G attivano o inattivano l'adenilato-ciclasi (ADN-c) alterando così la concentrazione intracellulare del mediatore AMP-c. Altri attivano una fosfolipasi C specifica che idrolizza il fosfatidil-inositolo- bisfosfato (PIP2 ) per generare due mediatori intracellulari:

  • lo inosotolo-trifosfato (IP3 ) che rilascia Ca++ dal Reticolo Endoplasmico ed aumenta così la concentrazione di Ca++ nel citosol;
  • il diacilglicerolo che rimane nella membrana plasmatica e attiva la Chinasi C. L'aumento dell'AMP-c o del livello di Ca++ influenza le cellule stimolando le Chinasi A e le Chinasi CaM. Queste Chinasi fosforilano proteine bersaglio specifiche e ne alterano l'attività. Ciascun tipo di cellula ha una serie di proteine bersaglio (regolate da questi meccanismi), che permettono alla cellula di produrre la sua risposta caratteristica a questi mediatori intracellulari e ampliare enormemente le risposte ai segnali extracellulari. Normalmente, le risposte mediate da questi recettori sono spente rapidamente quando il Ligando (segnale extracellulare) viene rimosso: le proteine.G si autoinattivano idrolizzando il GTP legato; IP3 viene rapidamente defosforilato; il Diacilglicerolo è rapidamente demolito; i nucleotidi ciclici sono idrolizzati da fosfodiesterasi; Ca++ è rapidamente pompato fuori dal citosol ; le proteine vengono defosforilate. Se le proteine-G-inibitrici sono "bloccate" nella loro forma inattiva dalla Tossina Pertussica, questi processi biochimici, essenziali per la funzionalità e la sopravvivenza della cellula, sono impossibili e diventano cruciali, ricordando che l'Acetilcolina agisce proprio su recettori legati a proteine-G e a fosfoinositidi.

2) L'ADP-ribosilazione della proteina-G ad opera della Tossina Pertussica (TP) interferisce con il "trattamento" del complesso Recettore-Ligando (CRL). Normalmente il complesso CRL nell'Endosoma viene scisso in Recettore e Ligando; dall'endosoma: il Ligando passa nel Lisosoma, dove viene distrutto (metabolizzato); il Recettore torna rapidamente nel sito recettoriale della membrana cellulare, dove viene riutilizzato per il trasporto all'Endosoma di un'altra molecola di Ligando; una piccola parte dei complessi CRL non si scinde, viene internalizzata come complesso nei Lisosomi e viene distrutto (metabolizzato); in questo caso, il Recettore si perde. Per ADP-ribosilazione delle proteine-G la maggior parte dei complessi CRL negli Endosomi non si scompone in Recettore e Ligando, il complesso CRL viene trasferito nei Lisosomi e digerito. Il risultato finale è un "consumo" abnorme di recettori e una diminuzione dei recettori di membrana. Per il "rinnovo" del numero normale di recettori occorre un tempo molto maggiore del normale (nella MG, i recettori si riformano durante il riposo notturno).

3) La TP si fissa con il suo Dominio-B sulla membrana della cellula bersaglio. Questa grossa molecola glicoproteica costituisce un antigene estraneo complessato agli antigeni di membrana propri della cellula bersaglio; si forma un complesso riconosciuto come estraneo dal sistema immunitario; si stimola la produzione di anticorpi rivolti contro il complesso Antigeni propri/Dominio-B pertussico; si producono anticorpi che coinvolgono i recettori di membrana modificati antigenicamente dalla presenza del Dominio-B. Gli anticorpi anti AchR sono bivalenti, nel senso che una molecola di anticorpo si fissa a due recettori adiacenti ( vedi nota 14 ). Negli Endosomi questi CRL-doppi non vengono scissi nei componenti; vengono trasferiti ai Lisosomi e colà distrutti. Il risultato finale è anche questa volta una minor disponibilità di recettori da restituire alla membrana cellulare per essere riutilizzati: diminuiscono i recettori di membrana.

4) La tossina Dermonecrotica (TDN), nota anche come "tossina letale nel topo", provoca inibizione della ATPasi Na+ e K+ dipendente ( vedi nota 15 ). Questo enzima regola l'apertura dei canali ionici del K+, di cui abbiamo visto l'enorme importanza. La TDN è una esotossina ( vedi nota 16 ) che esplica le sue azioni patogene più evidenti nelle immediate vicinanze del sito di produzione. Oltre alla caratteristica attività dermonecrotica (da cui deriva il nome), la TDN provoca, anche sperimentalmente, mancata ossificazione dei turbinati per alterazioni del metabolismo del Ca ed inibizione degli osteoblasti ( vedi nota 16 ). "La TDN si libera dalla cellula batterica insieme ad alcune vescicole (visibili al microscopio elettronico), che si formano sulla membrana batterica esterna ed a spese della medesima ( vedi nota 15 )". La TDN non viene prodotta sempre e da tutti i ceppi di Bordetella Pertussis: per "modulazione fenotipica" ( vedi nota 1 ) questa tossina viene prodotta a periodi, solo da alcune generazioni di Bordetelle, non da tutte le generazioni successive. Questo significa che la TDN non sarà in causa in tutti i pazienti MG e non sarà in gioco in tutte le fasi della malattia. Nella MG spesso l'ipostenia è prossimale ( vedi nota 2 ); nei casi e nei momenti di produzione della TDN, per l'inibizione della ATPasi e per l'interferenza nel metabolismo del Ca prodotte dalla tossina, il paziente potrà avere una "crisi miastenica" , dovuta ad aggravamento della ipostenia dei muscoli respiratori e della deglutizione (muscoli vicini al distretto rino-faringeo)

Il terzo di questi punti chiama in causa precisi meccanismi immunologici; assegna un ruolo patogenetico preciso all'immunità umorale; spiega perché la MG sia considerata il prototipo delle malattie autoimmuni anticorpo-mediate. In realtà, però, se è in gioco la Tossina Pertussica, sapendo che questa tossina è un potentissimo mitogeno che rende i linfociti-T citotossici verso cellule estranee e autocitotossici verso le proprie stesse cellule ( vedi nota 17 ), nella MG dobbiamo aspettarci anche fenomeni (sintomi) cellulo-mediati. Vediamo se ce ne sono.

Anatomia patologica del Timo nella MG ( vedi nota 18 ). "L'aspetto più saliente nella midollare timica è rappresentato dalla presenza di follicoli germinativi e di bande epiteliali midollari ipertrofiche". "I centri germinativi sono circondati da un denso mantello di cellule B (IgM+, IgD+) e contengono plasmoblasti, cellule CD4+ e complessi immuni IgM+/IgG+. All'interno dei centri si riscontrano cellule follicolari dendritiche HLA-DR+. Le bande epiteliali sono composte da cellule epiteliali subcapsulari-midollari (MR19+HLA-DR-) e da numerose cellule interdigitanti HLA-DR+, unitamente a cellule T3+. Una membrana basale laminina-positiva separa le bande epiteliali dalle zone T-cellulari che circondano i centri germinativi. I quadri immunoistologci sembrano indicare che le aree T-cellulari con i centri germinativi invadono la midollare seguendo la via della regione settale e vengono circondate da bande epiteliali ipertrofiche MR19+. Nelle fasi più severe, lo strato di laminina che circonda queste bande appare fenestrato in corrispondenza dei centri germinativi, consentendo in tal modo potenziali intercomunicazioni tra cellule epiteliali midollari, cellule interdigitali, aree T-cellulari e centri germinativi". "Linfociti timici di soggetti miastenici sintetizzano spontaneamente in vitro anticorpi anti-AchR". A livello midollare timico, le cellule mioidi e le cellule epiteliali hanno antigeni strutturali striationali (actina, α-actinina e miosina). È stato dimistrato che isotipi non muscolari di α-actinina e di actina sono associati, nelle membrane plasmatiche, agli AchR. I linfociti primordiali migrano dal Midollo Osseo nel Timo sotto il controllo degli ormoni timici. Durante la differenziazione intratimica, i linfociti stabiliscono rapporti di stretta contiguità con le cellule epiteliali del Timo e subiscono un iter maturativo che li porta ad acquisire le caratteristiche fenotipiche e le capacità funzionali specifiche di ogni sottopopolazione (T-helper, suppressor, killer, memory, ecc.).

RUOLO DEL TIMO NELLA MG. La spiegazione dei danni anatomo-funzionali del Timo viene dalle osservazioni che: - "A livello midollare timico, le cellule mioidi e le cellule epiteliali hanno antigeni strutturali striationali (actina, α-actinina e miosina)" e che "E' stato dimostrato che isotipi non muscolari di α-actinina e di actina sono associati, nelle membrane plasmatiche, agli AchR ( vedi nota 18 )";

- "la lamina basale degli epiteli impedisce ai fibroblasti del connetivo sottostante di stabilire contatti con le cellule epiteliali; tuttavia non impedisce il passaggio di macrofagi, linfociti e processi nervosi ( vedi nota 18 )". Queste nozioni implicano che anticorpi anti-AchR, prodotti anche in loco, si fissino alle cellule epiteliali e mioidi della midollare timica e che gli stessi epiteli vengano "aggrediti" dai propri linfociti-T attivati e resi autocitotossici dalle tossine delle Bordetelle.

A questo punto, mi pare che le azioni patogene della Tossina Pertussica sui linfociti B e T, nella MG, siano più che evidenti: fondamentalmente ripetono i meccanismi fisio-patologici che nella SM portano alla produzione intratecale di immunoglobuline (afflusso di linfociti-B attorno alla placca) e alla demielinizzazione (autocitotossicità dei linfociti-T che, stravasando nella placca, vengano a contatto diretto con gli oligodendrociti, cellule della sostanza bianca che, normalmente, è un tessuto antigenicamente "isolato"). Ricapitolando, abbiamo:

  • afflusso di linfociti-B attorno alla placca in SM (produzione intratecale di anticorpi nella SM);
  • afflusso di linfociti-B nel Timo (produzione intra-timica di anticorpi anti AchR);
  • attività autocitotossica dei linfociti-T incubati con Tossina Pertussica, nella SM (azione demielinizzante);
  • aggressione del tessuto specifico del Timo da parte dei linfociti-T attivati e resi autocitotossici dalla Tossina Pertussica, nella Miastenia Grave (contatti diretti in sede di intercomunicazioni tra cellule epiteliali midollari, cellule interdigitali, aree T-cellulari e centri germinativi).
La diversa intensità dello stimolo tossinico pertussico spiega anche il parallelismo tra titolo di anticorpi anti AchR e coinvolgimento del Timo nella Miastenia:
  • anticorpi anti AchR nel 30 % dei casi di MG senza timoma (stimolo tossinico modesto)
  • anticorpi anti AchR nell'80 % dei casi di MG con timoma. (stimolo tossinico forte)

Fin qui abbiamo visto che, nella MG, le cellule tessuto-specifiche del Timo sono attaccate dagli anticorpi anti-AchR e subiscono un'aggressione da parte dei linfociti-T resi autocitotossici dalle tossine pertusiche. Vediamo se al Timo, "organo linfoide primario", dobbiamo assegnare anche un ruolo attivo, patogenetico, nella malattia.

Un trattamento terapeutico frequentemente utilizzato nella MG è costituito dalla Timectomia. Dopo la timectomia, in diversi pazienti (non sempre) si ha una remissione della sintomatologia astenica; remissione che può venire da uno a parecchi anni dopo la timectomia.
Come si spiega questo beneficio?

Le cellule epiteliali timiche, nei miastenici, sintetizzano quantità abnormi di ormoni timici ( vedi nota 20 ). Rinviando per particolari all'Immunologia fondamentale ( vedi nota 21 ), vediamo qual'è il ruolo fisiologico degli ormoni timici. Sono ormoni timici dotati di attività biologica certa ( vedi nota 22 ):

  • La Timosina (induce la differenziazione dei linfociti-T; aumento della responsività dei linfociti ai mitogeni policlonali; aumento delle cellule T-helper);
  • La Timopoietina (interferisce con la trasmissione neuromuscolare; induce la maturazione dei linfociti da midollari a linfociti intratimici);
  • La Timostimolina (promuove la maturazione dei linfociti);
  • La Timomodulina (attiva le cellule immunocompetenti):
  • Il Fattore timico X ( attiva le cellule immunocompetenti).

Le azioni fisiologiche degli ormoni timici chiariscono il ruolo del Timo nella patogenesi della MG e spiegano il miglioramento clinico dopo timectomia. Infatti, con la timectomia si interferisce su tutte le funzioni cellulo-mediate (deprimendole) e indirettamente (soprattutto tramite i linfociti T-helper,) con l'immunità umorale (ridotta produzione di ogni classe e specificità anticorpale). Il quadro si completa aggiungendo che ha certmente un ruolo importante la mancata produzione (dopo l'ablazione timica) di Timopoietina, che induce nell'animale "un difetto della trasmissione neuromuscolare simile a quello che nell'uomo caratterizza la miastenia grave ( vedi nota 23 )".

Come ho spiegato dettagliatamente in un precedente lavoro ( vedi nota 1 ), nelle tossi-infezioni da Bordetelle, i fattori individuali sono un difetto della barriera muco-ciliare ed il fenotipo "Astrociti produttori o non-produttori di Antigeni-HLA di II classe" (neuropatie con o senza placche).

Nei soggetti con difetto della barriare muco-ciliare e astrociti produttori di Ags-HLA di II classe la tossi-infezione pertussica provoca sempre la SM.

Perché, in sogetti con difetto della barriera muco-ciliare e astrociti non-produttori, la stessa tossi-infezione (Bordetella Pertussis) dia in un soggetto una certa malattia (ad es.: la SLA) e in un altro paziente provochi un'altra patologia (ed es.:la MG), al momento non sono in condizione di precisare. Certamente sono in gioco tipo e quantità di tossine prodotte dal ceppo di Bordetelle che infetta il paziente in ossservazione ["modulazione fenotipica" delle Bordetelle ( vedi nota 1 )] e le peculiarità bio-molecolari e funzionali contingenti delle cellule dei distretti preferenzialmente danneggiati.

SIERODIAGNOSI EZIOLOGICA.
La diagnosi di infezione da B. Pertussis può essere posta (o esclusa) con assoluta certezza chiedendo al Laboratorio di ricercare:

  • Gli anticorpi IgA e IgG anti H.A. Filamentosa (con la relativa densità ottica, D.O.)
  • Gli anticorpi IgA e IgG anti Tossina Pertussica (con la relativa densità ottica)
  • Gli anticorpi IgG anti Bordetella Pertussis totali, con la densità ottica del campione e del cut-off
  • Gli anticorpi IgM anti Bordetella Pertussis totali, con la densità ottica del campione e del cut-off

Le IgG e le IgM totali (indicate dal Laboratorio come Ac anti Bordetella) si misurano con la formula:

D.O. del paziente
---------------------------- X 10 = VE (Velocità di Estinzione o Assorbanza)
D.O. cut-off

Nel bambino, per la diagnosi di pertosse, per entrambe le classi di Ig totali si considerano positivi i valori uguali o superiori a otto unità VE e, a seconda della fase di malattia, si trovano IgM e/o IgG (IgG- e IgM+ = stadio iniziale dell'infezione; IgG+ e IgM+ = infezione recente; IgG+ e IgM- = nessuna infezione recente, soggetto immunizzato o reazione anamnestica; IgG- e IgM- nessuna infezione recente, soggetto recettivo) .

Nelle re-infezioni pertussiche dell'adulto sono dimostrativi di infezione titoli di IgG uguali o superiori a otto unità VE e/o titoli di IgM uguali o superiori a due unità VE. Nell'adulto, le IgM devono essere considerate positive da VE uguali o superiori a due, perchè gli eventuali anticorpi anti Bordetella esprimono sicuramente una risposta immune secondaria, nella quale di regola non si producono IgM. In un adulto, le IgM anti-Bordetella possono esser prodotte (in associazione o, addirittura, in alternativa alle IgG) solo per azione specifica della tossina Lipopolisaccaride: dimostrano sempre infezione pertussica in atto.

Accertata con le Ig totali la re-infezione recente e l'eventuale colonizzazione stabile delle mucose da parte delle Bordetelle (nell'adulto, le IgM sono positive solo nell'infezione cronica), con la densità ottica delle IgA si verifica se la Bordetella infettante sia in fase-S (virulenta e contagiosa) o in fase-R (ancora virulenta; ma non più contagiosa, perché senza fimbrie).

In tutti i casi, IgA anti H.A. Filamentosa e/o anti Tossina Pertussica uguali o superiori a 0.30 D.O. (densità ottica) dimostrano infezione da B. Pertussis, in atto o molto recente:

  • IgA anti H.A. Filamentosa uguali o supariori a 0.30 D.O. dimostrano infezione in atto o molto recente da B. Pertussis in fase-S;
  • con IgA anti Filamentosa inferiori a 0.30, IgA anti Tossina Pertussica uguali o superiori a 0.30 D.O. dimostrano infezione in atto o molto recente da B. Pertussis in fase-R.
Con questa metodica si può fare la diagnosi eziologica di miastenia grave.

Per il potere inibitore sulla produzione anticorpale da parte dei complessi immuni circolanti [vedi: Sclerosi Laterale Amiotrofica ( vedi nota 1 ) ], durante le fasi inibitorie non si troveranno titoli elevati di anticorpi antipertosse; ma, anche nella MG, diventa dimostrativo di infezione cronica in atto un livello di IgM pari o superiore a due unità di assorbanza (IgM prodotte in associazione o in alternativa alle IgG).

CONCLUSIONI
Se la Miastenia Grave può essere dovuta ad una tossi-infezione pertussica, in tutti i casi è obbligatoria la ricerca degli anticorpi anti Bordetella. Se la ricerca risulta positiva, con pochissima spesa sociale e prima che il paziente diventi invalido, la malattia può essere curata facilmente con il trattamento antibiotico specifico ( vedi nota 1 ). Particolare attenzione va fatta al trattamento cortisonico protratto, perché due effetti collaterali dei corticosteroidi sono particolarmente pertinenti al trattamento della MG. "Il primo è la tendenza del farmaco (cortisone) a produrre ipopotassiemia che può causare una ipostenia muscolare addizionale; per questa ragione i miastenici in trattamento cortisonico devono assumere un supplemento di sale di potassio. Il secondo è la miopatia steroidea, caratterizzata da una ipostenia simmetrica dei quadricipiti che può causare cadute ( vedi nota 24 )".


Note bibliografiche

1) Fiore D.: Malattie da Bordetella Pertussis nell'Uomo. EOS, vol XXI, 2001, n. 3-4, 61-85.
2) Daniel B. Drachman: Miastenia Grave. In Harrison: Principi di Medicina Interna. McGraw-Hill Libri Italia. Tredicesima edizione. 1995, 2704-2707.
3) Masala C. -Biondi M.: Neuroimmunologia - Miastenia grave. In Dammacco F.: Immunologia in Medicina. edi-ermes. Milano 1989. 751-766.
4) Giuseppe Trombetta: Il linguaggio dei neuroni, chimica e parole della comunicazione sinaptica. In: www.diel.it/helios/97/6/tromba.html
5) Alberts: Biologia molecolare della cellula. Zanichelli. Bologna 1995. 841, 845 e seguenti
6) Pinelli P.: Principi di Fisilogia del Sistema Nervoso. In: www.e-neuro.it/1998/fisiolsn.htm
7) Alberts B. et Altri: Biologia Molecolare della Cellula. Zanichelli. Bologna 1995. 614-616
8) Alberts: Biologia molecolare della cellula. Zanichelli. Bologna 1995. 752, 887 e seguenti
9) Alberts B. et Altri: Biologia Molecolare della Cellula. Zanichelli. Bologna 1995. 618-619
10) Alberts B. et Aktri: Biologia Molecolare della Cellula. Zanichelli, Bologna 1995. 598-601
11) Alberts B. et Altri: Biologia Molecolare della Cellula. Zanichelli, Bologna 1995. 589-590.
12) Vincente Angela: I recettori per l'acetilcolina (AchR) e la miastenia grave. In : Fisiologia e patologia dei Recettori. A cura di R.N. Clayton. Il pensiero Scientifico Ed. 1984. 114 e seguenti.
13) Fiore D.:Biochimica delle principali tossine pertussiche. In www.domenicofiore.it
14) Masala C. -Biondi M.: Neuroimmunologia - Miastenia grave. In Dammacco F.: Immunologia in Medicina. edi-ermes. Milano 1989.761-764
15) La Placa M.: Principi di Microbiologia Medica. Esculapio, Bologna 1995. 339
16) Fasrina R.-Scatozza F.: Trattato di Malattie infettive degli animali, UTET, Torino 1998. 144.
17) Miche-Briand Y.: Bordetella. In Le Minor L.- Véron M.:Bactériologie Médicale. Flammarion, Paris, 1982. 461-473
18) Pinchera A. - Fenzi G.F. - Mariotti S.: Autoimmunità endocrina. In Dammacco F.: Immunologia in Medicina. edi-ermes, Milano 1989, 837.
19) Alberts B. et Altri: Biologia molecolare della Cellula. Zanichelli, Bologna 1995. 1144
20) Masala C.- Biondi M.: Miastenia grave. In Dammacco: Immuniologia in Medicina. edi-ermes, Milano 1989, 750.
21) Bach J-F - Reyes F.: Hormones Thimiques. In Bach J-F: Immunologie. Flammarion, Paris 1986. 50-53.
22) Indiveri F.: Ormoni Timici. In Dammacco: Immunologia in Medicina. edi-ermes. Milano 1989. 1377-1389.
23) Indiveri F.: Ormoni Timici. In Dammacco: Immunologia in Medicina. edi-ermes. Milano 1989. 1380-1381
24) Hopkins L.C. - Freschi J.E.: Miastenia gravis. In Hurst J.W.: Medicina Clinica per il Medico Pratico. Masson, Milano 1991. 1687-1692 (1690).

Inizio Pagina
Dr. Domenico Fiore (c) 1990-2003 Tutti i diritti riservati - E' vietata la riproduzione senza il consenso scritto dell'Autore
Aggiornamento: Giugno 2003