Amiloidozė: nuo pagrindų iki terapinių sprendimų

Istorija

                      XIX amžiaus viduryje moderniosios patologinės anatomijos tėvu pramintas Rudolfas Virchowas pirmasis pritaikė vokiečių botaniko Matthias Jakobas Schleidenas sąvoką amiloidas šioms audinių sankaupoms apibūdinti: nors ši sąvoka, išvertus iš lotynų kalbos, reiškia krakmolą, gydytojo pastebėti depozitai su jodu dažėsi lygiai taip pat kaip ir celiuliozė (1). Nuo šio momento amiloidozės mikroskopinėje diagnostikoje maždaug kas 30 metų buvo atrandama po naują dažymo metodą: 1883 metais Paulius Bottingeris pristatė dažymo Kongo raudonuoju būdą, XX amžiaus trečiajame dešimtmetyje Bennholdas šį metodą patobulino – pastebėta, kad tiriamąjį mėginį apšvietus poliarizuota šviesa, baltymų sankaupos nusidažo žalio obuolio spalva. Dar po kiek laiko, penktajame dešimtmetyje, diagnostikoje išpopuliarėjo ir tioflavinas T, kuris, sąveikaudamas su amiloido fibrilėmis, mėginį nudažo žaliai geltona spalva (1 pav.)

                      1959 metais pirmą kartą panaudota elektroninė mikroskopija amiloido depozitų apžiūrai. Pastebėta, kad šias sankaupas sudaro tiesios, nesišakojančios, 8–10 nm spindžio skaidulos, kuriose, taikant didesnę skiriamąją gebą, galima įžvelgti protofilamentus (2, 3). Vis dėlto amiloido fibrilės tipui nustatyti šių metodų nepakanka – taikomi imunohistocheminiai tyrimo metodai (4, 5).

Patogenezė

                      Genetiniai veiksniai – bene svarbiausi daugeliui amiloidozių tipų. Specifinės taškinės (missense ir nonsense) mutacijos nulemia koduojamų baltymų struktūrinius pokyčius – atsiranda polinkis į skaidulų formavimą (fibrilogenezę), kuri ilgainiui progresuoja iki vietinės arba sisteminės amiloidozės. Svarbu pastebėti, kad kiekvieno amiloidozės tipo atveju gali veikti vis kitas patogenezinis mechanizmas, pavyzdžiui, patologiniai baltymų struktūros pokyčiai (antilygiagrečios β klostės) ar jų suardymo kelių slopinimas (6–9). Su fibrilių susidarymu nesusiję veiksniai ar sutrikimai – ne mažiau svarbūs, ypač sisteminių amiloidozių atvejais: esant lėtiniam uždegimui ar plazmos ląstelių diskrazijai, suintensyvėjusi amiloidogeninių baltymų sintezė gali gerokai pranokti ardomuosius mechanizmus – šiems procesams užsitęsus, daugelyje organizmo sričių ilgainiui formuosis amiloido sankaupos.

Skaidulų susidarymas

                      Fibrilogenezės mechanizmai siejami su baltymo pirmtako nepilnos struktūros susidarymu arba nesusidarymu – šiuos abu procesus, manoma, palengvina rūgšti organizmo terpė bei dėl jos įvykstanti baltymų denatūracija (10). Be skaidulų, sankaupų srityse dažnai aptinkama ir kitų nefibrilinių struktūrų: gliukozaminoglikanų (GAG, ypač heparansulfato), serumo amiloido (SAP) ir specifinių apolipoproteinų (E ir J) (11, 12). Pastarieji kofaktoriai gali tiesiogiai veikti bet kurį fibrilogenezės etapą – ne tik pirmtakų konformacijos pokyčio ar depozicijos fazes, bet ir reabsorbciją (13).

Genetika

                      Nemažai amiloidozės rūšių yra aiškios genetinės kilmės – daugelis šeiminių šios patologijos formų siejamos su missense tipo mutacijomis baltymų pirmtakų nukleotidinėse sekose. Nors šiuo metu jau nustatyta per 30 žmonėms ir 10 gyvūnams būdingų baltymų pirmtakų (14), iš kurių gali formuotis amiloido skaidulos, kiekvieną šių rūšių galima priskirti 1 iš 4 pagrindinių klinikinių grupių:

• mutacijos genuose, kurie koduoja baltymus, linkusius dalyvauti fibrilogenezėje, palyginti su nepakitusiais jų atitikmenimis;
• kofaktorių (pvz., apolipoproteino E) arba baltymų subvienetų polimorfizmas;
• paveldimi sutrikimai, skatinantys amiloidogeninių baltymų gamybą ir sankaupų formavimąsi (pvz., presenilino mutacijos šeiminės Alzheimerio ligos atveju);
• paveldimi sutrikimai, kuriems būdingas lėtinis uždegimas, ir baltymų sankaupos polinkį turinčių pacientų grupėse (pvz., navikų nekrozės faktoriaus (TNF) receptorių mutacijos);

                      Vis dėlto privalu vertinti kritiškai: kai kuriems šios grupės sutrikimams būdingos ir kitų tipų mutacijos (taškinės nonsense tipo bei delecijos) (15). To pavyzdys – iš esmės visos heterozigotinės šeiminės amiloidozės, pasireiškiančios inkstų, nervų sistemos, širdies ir kraujagyslių sistemos sutrikimais. Šioms ligoms būdingas įdomus fenomenas – amiloido depozituose aptinkama tiek nepakitusio, tiek mutavusio baltymo.

Amiloidozių tipai

                      Tretiniuose ir ambulatorinės sveikatos priežiūros centruose dažniausiai pasitaiko AL (pirminė) ir AA (antrinė) tipų amiloidozės. Pirmoji kyla dėl plazminių ląstelių diskrazijos, antrasis tipas dažniausiai siejamas su sergant lėtinėmis ligomis užsitęsusiu uždegiminiu procesu. Kur kas rečiau klinikinėje praktikoje sutinkamos likusios ligos formos – su dialize susijusios, senatvinės, paveldimosios ir organui specifiškos amiloidozės.

AL amiloidozė

            Ši plazminių ląstelių diskrazija, kuriai būdingas šlapime ir / ar kraujo serume imunofiksacijos metodu nustatomas monokloninis baltymas daugiau nei 95 proc. atvejų, gali pasireikšti tiek kaip atskira patologija, tiek kaip kitų ligų (mielominės ligos, rečiau limfoplazmocitinės arba ne Hodgkino limfomų atvejais) padarinys. Itin retais atvejais amiloido sankaupos formuojasi iš sunkiųjų tu pačių imunoglobulinų grandinių fragmentų – tai AH amiloidozė (16).

AA amiloidozė

            Nors mažai daliai pacientų nenustatoma konkreti AA tipo amiloidozės priežastis, vis dėlto klinikinėje praktikoje dėl autoimuninių (pvz., reumatoidinio artrito, spondiloartropatijų, uždegiminių žarnyno ligų), lėtinių infekcinių bei onkologinių ligų ši komplikacija (serumo amiloido A sankaupos audiniuose dėl perteklinės jo gamybos kepenyse užsitęsus uždegimui) gana dažna (17). AA amiloidozė dažniausiai stebima inkstuose (apie 80 proc. atvejų): mikroskopu matomos sankaupos inkstų glomeruluose, kliniškai pasireiškiančios nefroziniu ar kitais šiai organų sistemai būdingais sindromais.

Su dialize susijusi amiloidozė

                      Lėtinio inkstų funkcijos nepakankamumo atvejais dėl ilgą laiką taikomos dializės kraujyje didėja β-2 mikroglobulino koncentracija, kurio sankaupos dažniausiai pastebimos atraminio-judamojo aparatui priklausantiems audiniams (18, 19). Pacientai, kuriems pasireiškia su dialize susijusi amiloidozė, skundžiasi peties skausmu dėl šio sąnario aplinkinių audinių uždegimo bei rotatorių manžetės raumenų infiltracijos ir riešo kanalo sindromui būdinga simptomatika.

Su amžiumi susijusi (senatvinė) amiloidozė

                      Šios proteinopatijos atveju sankaupos, kurias sudarančių baltymų struktūra teoriškai nesiskiria nuo normos atvejais žmogaus kraujyje aptinkamo transtiretino (TTR), dažniausiai formuojasi aplink širdies skersaruožius raumenis (20). Ekspertai šią sąvoka vartoja tik tais atvejais, kai pacientų, mirusių nuo širdies nepakankamumo dėl kardiomegalijos arba infiltracinės kardiomiopatijos, autopsijų metu atliekant mikroskopinį tyrimą aptinkamos besimptomės amiloido sankaupos. Palyginti su lėtinėmis ligomis susijusia AL amiloidoze, senatvinės amiloidozės gyvenimo trukmės prognozė yra daug geresnė: nors abiem atvejais dėl baltymo depozitų sustorėja visos miokardo sienelės, pastarosios tiriamosios grupės vidutinė gyvenimo trukmė buvo beveik 7s kartus ilgesnė. Specialistų manymu, taip yra dėl retai pasitaikančios inkstų pažaidos senatvinės amiloidozės atveju (21).

Organams specifinė amiloidozė

                      Pagrindinis skirtumas nuo sisteminių amiloidozių – sankaupas sudarančių komponentų kilmė: šiuo atveju kaupiasi ne cirkuliuojančios baltymų pirmtakų formos, o vietiškai susintetinti baltymai (pvz., lengvųjų grandinių imunoglobulinai). Bene dažniausi pavyzdžiai:

• Alzheimerio liga – amiloido pirmtako baltymo (APP) fermentinio suardymo (β ir γ sekretazėmis) metu susidariusio β baltymo (Ab) sankaupos galvos smegenų kraujagyslėse;
• izoliuota šlapimo pūslės amiloidozė – lokalizuota lengvųjų imunoglobulinų grandinių amiloidozės (AL) forma (22);
• su leukocitų ląstelių kilmės baltymu chemotaksinu-2 (LECT2) susijusi amiloidozė: vien Jungtinėse Amerikos Valstijose ši liga sudaro apie ketvirtadalį kepenų amiloido sankaupų kepenyse (23).

Klinikinės išraiškos

Pastebėta, kad vyraujanti amiloidozės forma gana glaudžiai siejasi su gyvenamąja vieta: išsivysčiusiose šalyse dažniausia yra AL, besivystančiose – AA tipo amiloidozė. Specialistų manymu, tai siejama su didele lėtiniu infekcinių ligų, pavyzdžiui, tuberkuliozės, raupsų bei osteomielito, problematika (24).

• Inkstų pažaida: asimptomė proteinurija arba kliniškai pasireiškiantis nefrozinis sindromas. Vis dėlto, jei pirminiai baltymų depozitai kaupiasi didesnėse inkstų kraujagyslėse arba kanalėliuose, šių pacientų, išsivysčius inkstų nepakankamumui, šlapime baltymų kiekis bus minimalus (25).
• Kardiomiopatija: sistolinė arba diastolinė disfunkcija ir širdies nepakankamumui būdingi požymiai. Amiloidui kaupiantis vainikinėse širdies arterijose, galimos tiek sinkopės dėl aritmijų ar tam tikro laipsnio širdies blokados, tiek krūtinės anginai ar miokardo infarktui būdinga simptomatika (26). Svarbu pastebėti, kad izoliuota prieširdžių amiloidozė (sankaupos, sudarytos iš prieširdžių natriuretinio peptido) – su vyresniu amžiumi susijęs, dažniausiai kliniškai nepasireiškiantis pokytis (27).
• Plaučių pažaida: dėl gerklės ir bronchų infiltracijos išsivystęs užkimimas, stridoras, kvėpavimo takų obstrukcija bei disfagija, nuolatinis skysčių kaupimasis krūtinplėvės ertmėje, parenchiminiai mazgeliai (amiloidomos) ir, retais atvejais, plautinė hipertenzija (28–43).
• Virškinimo trakto pažaida: hepatomegalija su arba be splenomegalijos – vyraujančios šios sistemos amiloidozės išraiškos. Kiek rečiau pasitaiko kraujavimas dėl kraujagyslių trapumo bei sutrikusio kraujagyslinio atsako į pažeidimą, gastroparazė, vidurių užkietėjimas, malabsorbcija ir žarnų pseudoobstrukcija dėl sumažėjusio sistemos judrumo (44).
• Neurologiniai pokyčiai:

–        periferinė ir autonominė neuropatija būdingiausia specifinėms paveldimosioms bei AL tipo amiloidozėms. Būdingi tiek nespecifinės, tiek specifinės (pvz., vidurinio nervo kompresija amiloido sankaupomis riešo kanale) lokalizacijos jutimo sutrikimai, parestezijos, skausmas. Žarnyno ar šlapimo pūslės funkcijos sutrikimai bei ortostatinė hipotenzija leidžia įtarti autonominės nervų sistemos pažaidą (45);

–        centrinės nervų sistemos pažaidos dažniausiai skiriamos į 2 grupes: sporadinė arba šeiminė Alzheimerio liga, pasireiškianti progresuojančią demenciją sukeliančiais patologiniais žievinių struktūrų pokyčiais, bei smegenų amiloidinė angiopatija, vyresniems pacientams sukelianti spontaninį kraujavimą žievinėse ir požievinėse struktūrose (46).

• Atraminio-judamojo aparato pažaida: raumens pseudohipertrofija dėl audinio infiltracijos baltymu ir artropatijos dėl amiloido depozitų sąnariuose bei juos supančiuose audiniuose. Charakteringiausi pavyzdžiai – liežuvio padidėjimas (makroglosija) bei ryškūs dantų įspaudai liežuvio kraštuose (AL amiloidozės požymis) ir priekinio peties paviršiaus padidėjimas – skysčių perteklius glenohumeraliniame sąnaryje dėl depozitų sinovinėje membranoje ar kituose periartikuliniuose audiniuose (47).
• Hematologiniai pokyčiai: didesnė kraujavimo rizika dėl sumažėjusio X faktoriaus aktyvumo, kraujagyslių infiltracijos amiloidu bei sutrikusi kepenų funkcija (48–53). Kiti pokyčiai kraujyje priklauso nuo audinių pažeidimo laipsnio, pavyzdžiui, antrinė anemija, išsivysčius inkstų funkcijos nepakankamumui ar esant mielominei ligai, bei trombocitopenija dėl splenomegalijos.
• Odos pokyčiai: keratozės, kraujosruvos (echimozės) bei poodiniai mazgeliai. AL amiloidozei gana specifiškas požymis – po menkos traumos ar atlikus Valsalvos manevrą apie akis išsivystanti purpura (2 pav.) (54). Amiloido sankaupos riebaliniame audinyje dažniausiai simptomų nesukelia, todėl tai bene pagrindinė biopsijos vieta.
• Kitos: kai kurioms paveldimosioms amiloidozėms būdingos regos ar klausos sutrikimai, hematurija, šlapimo takus dirginantys simptomai (22). Pastebėta, kad AL amiloidozė kraujagyslėse pasireiškia kitoms patologijoms gana specifiniais požymiais – žandikaulio klaudikacija (nuo gigantiškųjų ląstelių arterito) ar išemine širdies liga, todėl išsami diferencinė diagnostika, siekiant išvengti klaidingų terapinių sprendimų, yra privaloma (55, 56).

Diagnostika

                      Pažeistų audinių biopsija ir mikroskopinė jų analizė – vienintelis objektyviai amiloidozės diagnozę patvirtinti galintis tyrimas. Audinio mėginys imamas tiek iš klinikiniais simptomais nepasireiškiančių galimai pažeistų vietų, pavyzdžiui, iš poodinio riebalinio audinio, mažųjų seilių liaukų arba tiesiosios žarnos gleivinės, tiek iš sutrikusios funkcijos organų (pvz., inkstų, nervo).

                      Specialistų teigimu, poodinis riebalinis audinys amiloidozės, pažeidžiančios daugiau nei vieną organų sistemą, atvejais turėtų būti pirmojo pasirinkimo vieta, iš kur paimti mėginį. Šių mėginių poliarizuojamosios šviesos bei standartiniam mikroskopiniam tyrimui, taikant dažymo Kongo raudonuoju metodą, būdingas 57–85 proc. jautrumas bei 92–100 proc. specifiškumas pirminei (AL) arba antrinei (AA) amiloidozei (57–60). Vis dėlto tais amiloidozės atvejais, kai pasireiškia tik vieno organo pažaida, riebalinis audinys nėra tinkama tiriamoji medžiaga – labai sumažėja tyrimo jautrumas (61).

                      Žarnyno gleivinės biopsija, nors šiais laikais taikoma gana retai, kur kas patikimesnis, retrospektyviniame tyrime nustatytas (per 200 tiriamųjų, kuriems objektyviai patvirtinta pirminės arba antrinės amiloidozės diagnozė) jautrumo rodiklis, siekiantis 84 proc. (62). Inkstų, kepenų ir riešo kanalo biopsijų jautrumas toje pačioje tiriamųjų grupėje viršija 90 proc. ribą, tačiau dėl didelės kraujavimo arba nervo mechaninio pažeidimo rizikos šios procedūros – vengtinos.

                      Pirminio Sjögreno sindromo diagnostikoje taikomas smulkiųjų lūpų seilių liaukų biopsijos mikroskopinis tyrimas yra tinkamas ir AA, ir AL tipo amiloidozei patvirtinti, ypač tais atvejais, kai pasireiškia netoliese esančių minkštųjų audinių struktūrų pokyčiai, pavyzdžiui, liežuvio bei požandikaulinių seilių liaukų padidėjimas arba sąnarių pažeidimo simptomatika (63).

                      Analizuojant audinio mėginį šviesiniu mikroskopu, amiloido sankaupos bus matomos kaip amorfiška permatoma masė. Baltyminės kilmės skaidulos specifiškai jungiasi su Kongo raudonuoju (poliarizuotoje šviesoje šios struktūros nusidažo žalio obuolio spalva) bei tioflavino T reagentais (žaliai geltona spalva). Kai kuriais, siekiant nustatyti baltymų subvienetų tipą, klinikiniais atvejais taikomi imunohistocheminiai tyrimai (64, 65). Šis metodas naudingiausias AA ir TTR amiloido sankaupų diagnostikai; kadangi AL tipo depozitai proteolitinio persitvarkymo metu netenka nekintančios imunoglobulino grandinės epitopų – antigeninių determinančių – jie ne visada reaguos su tyrimuose naudojamais κ ir λ antikūnais – labai padidėja klaidingai neigiamo rezultato rizika. Antikūnai, specifiškai besijungiantys su kintančiomis amiloidą sudarančių imunoglobulinų dalimis, yra efektyvus šios problemos sprendimas (66). Tiksliausiai amiloido tipą nustatantys diagnostikos metodai – aminorūgščių sekos nustatymas arba masių spektroskopija – atliekami tik specializuotuose centruose (67).

                      Pacientams, kuriems nebuvo anksčiau nustatyta plazmos ląstelių diskrazija, o kitos galimos amiloidozės priežastys jau atmestos, pirmiausia tiriamos plazminės ląstelės – taikant serumo ir šlapimo baltymų elektroforezę (3, 4 pav.) bei imunofiksaciją (5, 6 pav.), atmetama monokloninės populiacijos hipotezė (68, 69). Be mikroskopinio, imunohistocheminio bei tėkmės citometrijos tyrimo metodikų, šį spėjimą galima patvirtinti arba paneigti dar ir kaulų čiulpų biopsija (7 pav.).

                      Amiloidozei būdingi ir nespecifiniai radiologiniuose tyrimuose matomi pokyčiai. Pavyzdžių gausu: marga miokardo išvaizda echokardiografiniame vaizde, gausus Tc⁹⁹ kaupimas širdies audiniuose, uždelstas poepitelinis kontrastavimas gadoliniu širdies magnetinio rezonanso tyrime (MRT), mielominei ligai būdingi liziniai bei ilgai dializei – cistiniai kaulų pakitimai. Vis dėlto dėl mažo šių požymių specifiškumo diagnozei patvirtinti jų nepakanka.

Gydymas

                      Klinikinėje praktikoje terapinė strategija tiesiogiai priklauso nuo skaidulų pertekliaus priežasties: pirminės (AL) amiloidozės atveju pagrindinis uždavinys – plazminių ląstelių diskrazijos, antrinės amiloidozės – gretutinės infekcinės arba uždegiminės ligos gydymas, o su dialize susijusios proteinopatijos – hemodializės procedūrų korekcija arba inkstų transplantacija. Šiuo metu daugiausiai dėmesio skiriama amiloido sankaupų klirenso skatinimo bei fibrilogenezės slopinimo sritims.

                      Teigiamas amiloido sankaupų audiniuose pokytis pastebėtas taikant organų transplantacijas. Paveldimųjų amiloidozių atvejais, kai genetiškai pakitęs amiloido baltymo pirmtakas gaminamas kepenyse (pvz., transtiretinas, fibrinogenas Aa), šio organo transplantacija gali ne tik sustabdyti tolesnį depozitų formavimąsi, bet ir sumažinti skaidulų kiekį jau esamose sankaupose (70–72). Geriausių rezultatų pasiekiama organų transplantaciją atlikus per metus nuo pirmųjų amiloidozei būdingų simptomų atsiradimo. Be to, pacientams, kuriems dėl sporadinės ar paveldimosios amiloidozės išsivystė terminalinės stadijos organų funkcijos nepakankamumas, atliktų dekompensuoto organo ir kepenų komplektų transplantacijų rezultatai bei tolesnė ligos prognozė – itin teigiami (71, 73, 74).

                      Šiuo metu gana intensyviai kuriami fibrilogenezę slopinantys ir baltymų sankaupų skaidymą aktyvinantys preparatai: dalis jų tiriami in vitro, dalis jau pasiekė II klinikinio tyrimo fazę. Šių vaistų veikimo mechanizmų įvairovė gana plati: pradedant amiloidogeninių pirmtakų (pvz., transtiretino) sintezės slopinimu, baigiant amiloido depozitų skaidymo procesų aktyvinimu (pvz., imunoterapija) ar amiloidogeninių baltymų ryšių su jungiamojo audinio molekulėmis (pvz., proteoglikanais) nutraukimu.

                      TTR sintezės slopinimas pasiekiamas taikant Europos Sąjungoje patvirtintą preparatą inoterseną. Šis oligonukleotidas – labai trumpa sintetinės genetinės medžiagos dalis – sumodeliuotas taip, kad jungtųsi prie kepenų ląstelės, kuri yra atsakinga už transtiretino gamybą, genetinės medžiagos, ir ją slopintų. Dėl tokio poveikio žmogaus organizme pagaminama mažiau transtiretino, todėl susidaro mažiau amiloido ir palengvėja su paveldimąja amiloidoze susiję simptomai (75, 76). Svarbu pastebėti: rekomenduojamas gydomų pacientų trombocitų kiekio stebėjimas – daugiau nei pusei tyrimuose stebėtų pacientų išsivystė tam tikro laipsnio trombocitopenija. TTR tetramerų stabilizacija – dar vienas būdas slopinti amiloido formavimąsi. Tam dažniausiai skiriamas vienas iš dviejų preparatų: arba specifiškasis tafamidžio megliuminas, arba diflunizalis – generinis nesteroidinis vaistas nuo uždegimo, atsitiktinės imties tyrimuose efektyviai malšinantys šeiminei amiloidinei polineuropatijai būdingus simptomus (77–79).

                      Reumatodiniam artritui ar kitiems autoimuniniams uždegiminiams sutrikimams taikoma biologinė terapija, pavyzdžiui, TNF inhibitoriai, anakinra (interleukino 1 inhibitorius (IL-1)) bei tocilizumabas (IL-6 receptorių antagonistas), taip pat tinka lengvinti su reumatinėmis ligomis susijusios AA tipo amiloidozės sukeltus simptomus (80–82). Specifinė imunoterapija prieš AA ir AL tipų amiloido skaidulas bei oligomerus vis dar yra tiriama bioinžineriniuose tyrimuose...

Ričardas Kundelis

Lietuvos sveikatos mokslų universitetas

Plačiau skaitykite "Internistas" Nr.10, 2018 m.