Обща информация
Аквапорин 4 (AQP4) е протеин, който е част от семейството на аквапорините, които са канали за вода в клетъчните мембрани. Този протеин играе ключова роля в регулирането на водния транспорт в централната нервна система. AQP4 е особено важен за поддържане на водния баланс в мозъка и гръбначния мозък. Анти-аквапорин 4 антитела (анти-AQP4) са автоантитела, насочени срещу аквапорин 4 (AQP4) – протеин, който играе важна роля в транспорта на вода в централната нервна система. Наличието на тези антитела е свързано със специфично автоимунно заболяване, наречено невромиелитис оптика (NMO), също познато като Болест на Девик.
Епидемиология
Болестта на Девик е рядко заболяване, което засяга предимно жени, като честотата на анти-AQP4 антителата е значително по-висока при пациенти с това заболяване в сравнение с други демиелинизиращи състояния като множествена склероза.
Етиология (причини за възникване)
Някои генетични предразположения могат да увеличат риска от развитие на автоимунни заболявания, включително образуването на анти-AQP4 антитела. Специфични гени, свързани с имунната система, като тези, кодиращи човешките левкоцитни антигени (HLA), могат да играят роля.
Инфекции с определени вируси или бактерии могат да предизвикат автоимунен отговор чрез механизми като молекулярна мимикрия, където имунната система погрешно атакува собствените тъкани, чиито антигени са сходни с антигените на инфекциозните агенти.
Фактори от околната среда, като експозиция на токсини или определени химикали, могат да допринесат за развитието на автоимунни заболявания и производството на анти-AQP4 антитела.
Нарушения в регулацията на имунната система, включително дефекти в толерантността към собствени антигени, могат да доведат до образуването на автоантитела. Това включва дисфункция на регулаторните Т-клетки, които обикновено потискат автоимунните отговори.
Автоимунните заболявания, включително тези, свързани с анти-AQP4 антителата, са по-често срещани при жени, което подсказва, че хормоните могат да играят роля в развитието на тези състояния.
Патогенеза (механизъм на развитие)
Механизмът на действие на анти-аквапорин 4 (анти-AQP4) антителата включва няколко ключови стъпки, които водят до увреждане на централната нервна система (ЦНС), особено при пациенти с невромиелитис оптика (Болест на Девик). Тези автоантитела играят централна роля в патогенезата на заболяването, като предизвикват възпаление и демиелинизация
Анти-AQP4 антителата се насочват към аквапорин 4 (AQP4), който е воден канал, намиращ се главно в астроцитите на ЦНС. AQP4 е особено концентриран в краищата на тези клетки, които са в контакт с кръвно-мозъчната бариера и мозъчните капиляри.
- Активиране на комплементната система
След като анти-AQP4 антителата се свържат с AQP4 на повърхността на астроцитите, те активират комплементната система. Това е каскада от протеини, които водят до комплемент-медиирано увреждане. Активирането на комплемента води до формирането на мембранно-атакуващи комплекси, които пробиват клетъчната мембрана на астроцитите, причинявайки тяхната лиза (разрушаване).
Активирането на комплемента и увреждането на астроцитите предизвикват освобождаването на възпалителни медиатори и привличане на имунни клетки като неутрофили и макрофаги. Това води до локално възпаление в ЦНС.
- Увреждане на астроцитите и невроните
Разрушаването на астроцитите и възпалителният отговор водят до:
- Демиелинизация. Увреждане на миелиновите обвивки на нервните влакна, което нарушава нормалната проводимост на нервните импулси.
- Увреждане на невроните. Вторично увреждане на невроните поради възпаление и нарушен воден баланс.
Клинико-патологични прояви
Тези процеси водят до клиничните прояви на невромиелит на зрителния нерв, включвайки:
- Възпаление на зрителния нерв, което може да причини загуба на зрение.
- Миелит. Възпаление на гръбначния мозък, което може да доведе до парализа, сензорни нарушения и дисфункция на червата и пикочния мехур.
Клинични прояви
Анти-аквапорин 4 (анти-AQP4) антителата могат да причинят различни клинични прояви, свързани с възпаление и увреждане на централната нервна система. Основното заболяване, свързано с тези антитела, е невромиелитис оптика (NMO), също известно като болест на Девик.
Основни клинични прояви:
Оптичен неврит, който може да доведе до:
- Загуба на зрение. Може да бъде едностранна или двустранна, и варира от леко замъглено зрение до пълна слепота.
- Болка в очите. Обикновено се усеща при движение на очите.
- Загуба на зрението в централната част на зрителното поле.
Миелит (възпаление на гръбначния мозък), който може да доведе до:
- Парализа или слабост в крайниците. Може да засегне и двете страни на тялото (парапареза или квадрипареза).
- Сензорни нарушения. Изтръпване, мравучкане или загуба на усещания.
- Дисфункция на пикочния мехур и червата. Включва инконтиненция, задръжка на урина и запек.
Централна нервна система (ЦНС)
- Гадене и повръщане, които често са причинени от възпаление в областта на мозъчния ствол
- Хълцане, което понякога може да бъде упорито и продължително, също свързано с възпалението в мозъка.
- Енцефалопатия. Рядка проява, включваща обърканост, гърчове и други неврологични симптоми.
Други възможни прояви
- Остра дисеминирана енцефаломиелитоподобна картина. Представлява възпаление, което засяга както бялото, така и сивото вещество в мозъка.
- Повтарящи се епизоди на възпаление и увреждане, които водят до кумулативна неврологична увреда
Диагностика
Диагностицирането на анти-аквапорин 4 (анти-AQP4) антителата е ключово за установяване на наличието на невромиелитис оптика (NMO) или NMO спектърните разстройства (NMOSD). Процесът включва различни диагностични тестове и методи за оценка на клиничните симптоми.
- ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay). Този тест използва ензимно свързани антитела за откриване на анти-AQP4 антитела в кръвния серум. ELISA е високочувствителен и специфичен метод за диагностика.
- Cell-based assay (CBA). Тест, при който се използват клетки, експресиращи човешкия AQP4 протеин на повърхността си. Пациентският серум се инкубира с тези клетки и след това се оценява свързването на антителата чрез флуоресцентна микроскопия или потокова цитометрия. CBA се счита за един от най-точните методи за откриване на анти-AQP4 антитела.
- Immunoprecipitation assay. Метод, при който анти-AQP4 антитела се свързват с радиоактивно белязан AQP4 протеин и се утаяват, което позволява количествено измерване на антителата.
Материал за изследване
За изследване на анти-аквапорин 4 (анти-AQP4) антитела се взема кръвен серум или плазма. Това е основният материал, използван за серологични тестове, които откриват наличието на тези антитела. Серумът е течната част на кръвта, която остава след съсирването и премахването на кръвните клетки. Това е предпочитаният материал за повечето серологични тестове за анти-AQP4 антитела. Плазмата е течната част на кръвта, в която кръвните клетки са суспендирани, и се получава чрез центрофугиране на кръв, към която е добавен антикоагулант. Тя също може да се използва за тестовете, но серумът е по-често използван. След като пробата достигне лабораторията, тя се подлага на серологични тестове като ELISA, cell-based assay (CBA) или имунопреципитационен тест за откриване на анти-AQP4 антитела. Резултатите от тези тестове помагат за диагностицирането на невромиелитис оптика (NMO) и заболяванията от NMO спектъра.
Лечение
Лечението на пациенти с наличие на анти-аквапорин 4 (анти-AQP4) антитела, които обикновено са свързани с невромиелитис оптика (NMO) и заболяванията от NMO спектъра, включва подходи, насочени към потискане на имунната система, управление на възпалението и облекчаване на симптомите. Основните цели на лечението са намаляване на честотата и тежестта на пристъпите, предотвратяване на трайни увреждания и подобряване на качеството на живот на пациентите.
Използваните методи на лечение са високодозови кортикостероиди под формата на пулс-терапия, плазмафереза и имуносупресивни медикаменти като Азатиоприн, Метотрексат, Микофенолат мофетил. Използват се и биологични лекарства като моноклоналните антитела Ритуксимаб, Екулузумаб, както и новаторските медикаменти Инебилизумаб и Сатрализумаб.
Референции: https://en.wikipedia.org/wiki/Anti-AQP4_disease
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3002663/
https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/aquaporin-4-antibody
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3678971/
https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/neuromyelitis-optica/symptoms-causes/syc-20375652
https://www.nhs.uk/conditions/neuromyelitis-optica/
