Podstawy immunologiczne patogennych polekowych reakcji odpornościowych w wątrobie

Uszkodzenia wątroby indukowane lekami spowodowane są poprzez koniugaty białko/fragmenty leku powstające w wyniku przemian metabolicznych w wątrobie. Wywieraja one albo bezpośredni efekt cytotoksyczny albo działają jako immunogenny.

Indukcja odpowiedzi immunologicznej na koniugaty białko-lek (immunogen) wymaga prezentacji immunogenu przez komórki prezentujące antygen limfocytom T. Prezentacja wymaga dwóch sygnałów, tj. antygenowo swoistego sygnału I generowanego przez interakcję receptora limfocytów T z antygenem oraz sygnału II, kostymulacyjnego, który jest antygenowo niespecyficzny. Reakcja odpornościowa na lek może być zwrócona albo przeciwko składnikowi leku (hapten) albo przeciwko jego białkowemu nośnikowi. Odpowiedź immunologiczna może przebiegać z przewaga syntezy przeciwciał (humoralna) lub z aktywacją komórek (limfocyty T i inne komórki).

Koniugaty białko/lek powstają w wyniku ekspozycji na lek u wszystkich osób, lecz reakcje odpornościowe indukowane są najczęściej u osób z chorobami wątroby lub/i szczególnie predysponowanych do występowania reakcji uczuleniowych (wywiad alergiczny, zaburzenia odporności, itp.). Hepatotoksyczne reakcje immunologiczne indukowane lekami wywoływane są przede wszystkim immunogennym działaniem białek mikrosomalnych; czynnikiem docelowym jest przede wszystkim cytochrom P450. Cholestazy indukowane lekami zwiaązane są głównie z działaniem przeciwciał o swoistości zwróconej przeciwko wielu intracelularnym składnikom białkowym (1, 2).

Reakcje uboczne na leki i środki chemiczne można podzielić na dwie grupy: A) wywołane bezpośrednim toksycznym działaniem, B) reakcje pośrednie spowodowane nadwrażliwością (idiosynkrazja) na lek. Reakcje grupy A wywołane są przez bezpośrednie lub pośrednie działanie farmakologiczne składników leku, są zależne od dawki i występują u wszystkich osób pobierających lek, niezależnie od czynników ustroju gospodarza. Przeciwnie reakcje grupy B występują jedynie u niewielkiej grupy osób, są zasadniczo niezależne od dawki, lecz w znacznym stopniu zależne od czynników ustrojowych gospodarza. Reakcje tej grupy związane są z wysoką śmiertelnością i powodują około 18% przypadków ostrej niewydolności wątroby w Stanach Zjednoczonych. Tego typu reakcje są niewykrywalne podczas prób przedklinicznych i klinicznych testowania nowych leków.

Wiele reakcji nadwrażliwości na leki ma podłoże immunologiczne – reakcje na kompleks lek/białko lub składniki komórkowe zmienione przez lek. Predyspozycja do występowania immunologicznych reakcji polekowych ma charakter wieloczynnikowy i zależy od uwarunkowań farmakogenetycznych, immunogenetycznych i środowiskowych.

Immuno-hepatotoksyczne działanie leków ma podłoże metaboliczne i uczuleniowe (indukcja immunologicznych stanów nadwrażliwości).

Większość komponent leków ma charakter lipofilny (tj. rozpuszczalny w tłuszczach). Biotransformacja lipofilnych komponentów powoduje powstanie metabolitów rozpuszczalnych w wodzie (hydrofilnych), co jest warunkiem ich usuwania z ustroju, zapobiega bioakumulacji i skraca czas ekspozycji, działa protekcyjnie. Biotransformacja przebiega w dwóch fazach. W fazie I powstają metabolity nieznacznie rozpuszczalne w wodzie. Następnie ulegają one procesowi koniugacji z białkami (faza II biotransformacji), co powoduje powstanie produktów rozpuszczalnych w wodzie, które ulegają usuwaniu z żółcią i moczem. Metabolizm większości leków jest procesem wieloetapowym (koniugacji i aktywacji). Bioaktywacja (faza I metabolizmu) powoduje powstanie form pośrednich, które albo są eliminowane przez mechanizmy detoksykacyjne komórki lub wchodzą w reakcje z komponentami komórkowymi. Wiązanie kowalencyjne metabolitów leku ze składnikami komórkowymi związane jest albo z bezpośrednim działaniem cytotoksycznym lub idiosynkrazją (nadwrażliwością na działanie innych czynników). Wiązanie się metabolitów leku z określonymi białkami komórek powoduje zaburzenia ich homeostazy i prowadzi do apoptozy lub nekrozy. Połączenia lek/białko (wolne lub związane z błoną komórkowa) działają jak immunogeny, powodując indukcję odpowiedzi immunologicznej.

Reakcje bioaktywacji zależą przede wszystkim od enzymów cytochromu P 450, które zlokalizowane są w retikulum endoplazmatycznym; poziom ekspresji tych enzymów jest szczególnie wysoki w komórkach wątroby, lecz także występuje w komórkach innych narządów (jelit, nerek, płuc i skóry). Polimorfizm genetyczny kontrolujący ekspresję enzymów wywołujących procesy bioaktywacji i detoksykacji leków jest przyczyną powstawania olbrzymiej różnorodności powstających metabolitów, co leży u podstaw występowania osobniczych różnic powstawania reakcji ubocznych na leki, w tym również o podłożu immunologicznym (3, 4).

Generalnie, swoista reakcja immunologiczna wymaga dwóch faz: fazy uczulającej, podczas której dochodzi do rozpoznania przez limfocyty obcych swoistości i powstawania populacji komórek zdolnych do ich rozpoz-nania (reakcja zachodzi w regionalnych węzłach chłonnych), oraz fazy wywołującej, tj reakcji powstałej w fazie I limfocytów z czynnikiem indukującym reakcję.

Immunogenność leków i ich metabolitów zależy od połaczeń z białkami, co powoduje że mogą być rozpoz-nane przez limfocyty jako immunogeny. Większość leków nie jest reaktywna chemicznie i stąd nie wywołuje bezpośrednich reakcji cytotoksycznych, natomiast ich aktywne metabolity powstałe w wyniku biotransformacji reagują z makrocząsteczkami białkowymi tworząc połączenia hapten (lek)/nośnik (struktura białkowa).

W wątrobie połączenia te ulegają degradacji przez komórki Kupfera (komórka prezentująca -APC) i są przenoszone na ich błonę komórkową jako immunogenne peptydy w połączeniu z komórkowymi antygenami transplantacyjnymi (HLA- klasy I lub II). Kompleks peptyd/ HLA rozpoznawany jest następnie przez limfocyty T (sygnałI). Dla kompletnej aktywacji limfocyta T wymagany jest także sygnał II (kostymulacyjny), antygenowo nieswoisty. Jest on generowany poprzez interakcję szeregu receptorów błonowych limfocyta T (CD28, CTLA-4 i inne) z odpowiadającymi im ligandami (miejscami łączącymi) na APC (CD80,CD86 i inne). W razie braku sygnału II, aktywacja przez sygnał I prowadzi do śmierci komórki T (apoptoza), co powoduje utrzymanie się stanu tolerancji na czynnik indukujący sygnał I. Ekspresja sygnału II jest ściśle kontrolowana (szczególnie ligand CD80 i CD86); wykazuje on niewielką ekspresję na komórkach nieaktywowanych. W razie ich aktywacji (dostatecznie silny sygnał I, stres, infekcja) generowany jest sygnał II. Powoduje to wzajemną aktywację APC/T limfocyta. Limfocyt T wchodzi w cykl komórkowy (proliferacja) różnicuje się do limfocytów efektorowych, które migrują do tkanek obwodowych, drenowanych przez regionalne węzły chłonne. Tu zachodzi ponowna reakcja z czynnikiem uczulającym (faza efektorowa).Część limfocytów T ginie, część przeżywa jako komórki pamięci immunologicznej. Obok uczulonych komórek T też powstają przeciwciała. Zarówno limfocyty T jak i przeciwciała mogą wykazywać rózne swoistości: 1) haptenową, selektywnie zwróconą przeciwko epitopom metabolitu leku), 2) autoantygenową (przeciwko części nośnikowej kompleksu hapten/nośnik, 3) neoantygenową (przeciwko części haptenowej i nośnikowej kompleksu uczulającego). W niektórych przypadkach odpowiedź polekowa jest bardzo selektywna i zwrócona jest tylko przeciwko pojedynczym epitopom, podczas gdy inne leki indukują swoistości wieloepitopowe. Generalnie zakres i typ odpowiedzi immunologicznej zależy od natury nośnika, natury haptenu i jego gęstości. Reakcje polekowe generują wiele typów reakcji odpornościowych, obejmujace wszystkie 4 typy reakcji z nadwrażliwości (tj. nadwrażliwość typu pierwszego –anafilaktyczna, typu II – cytotoksyczne przeciwciała, typu III–kompleksy immunologiczne i typu IV – reakcja komórkowa. W ogromnej większości przypadków efektorowa odpowiedź angażuje w mniejszym lub większym stopniu wszystkie 4 typy reaktywności. Jak wszystkie reakcje odpornościowe tak i te indukowane przez leki zależą od predyspozycji genetycznych gospodarza. Czynniki immunogenetyczne kontrolują przede wszystkim predyspozycje związane z ekspresją odpowiedniego haplotypu HLA. Ekspresja określonego haplotypu HLA na profesjonalnych komórkach prezentujących antygen decyduje o skutecznej prezentacji określonych antygenów rozpoznającym je limfocytom T i jest podstawą predyspozycji genetycznej do odpowiedzi odpornościowej (także jej braku, lub słabej reaktywności) indukowanej lekami (4, 5).