Hemolyticko-uremický syndrom je relativně vzácnou příčinou trombotické mikroangiopatie. Typicky se manifestuje hemolytickou anémií s negativním Coombsovým testem, přítomností schistocytů, trombocytopenií a multiorgánovým postižením, kdy dominuje renální selhání. Postižení dalších orgánů, zejména myokardu a orgánů zažívacího traktu, není vzácností, stejně jako neurologická symptomatologie. Nejčastější příčinou hemolyticko-uremického syndromu je infekce střeva vyvolaná některými sérotypy E. coli, které způsobují krvavé průjmy a produkují Shiga toxin. Ten je zodpovědný za poškození endotelu s následným rozvojem trombotické mikroangiopatie. Onemocnění postihuje zejména děti, v dospělosti mívá závažnější prognózu. Asi 10 % hemolyticko-uremického syndromu má jinou příčinu a ty označujeme jako atypický hemolyticko-uremický syndrom. Může být vyvolán léky, souviset s graviditou či s přítomností malignity. Největší část atypického hemolyticko-uremického syndromu má ale genetický původ, kdy v důsledku mutací v různých genech regulujících komplement dochází k trvalé aktivaci jeho alternativní cesty. Nejhorší prognózu mají mutace v genu pro komplementární faktor H a I, naopak prognosticky nejméně závažné bývají mutace postihující geny pro některé proteiny na povrchu endotelu, jako jsou membránový proteinový kofaktor či trombomodulin. Dlouhodobě osvědčenou léčebnou metodou je podávání mražené plazmy či plazmaferézy, během kterých se dodá chybějící faktor či se odstraní protilátky namířené proti němu, které cirkulují v plazmě. Řada nemocných potřebuje podpůrnou léčbu, jako je třeba dialýza či krevní transfúze. V současné době je k dispozici i nový lék pro léčbu hemolyticko-uremického syndromu, eculizumab, který je zatím registrovaný pro léčbu nemocných s těžkou formou atypického hemolyticko-uremického syndromu. Jde o humanizovanou monoklonální protilátku proti komplementárnímu faktoru C5, která rychle normalizuje laboratorní parametry a zlepšuje renální funkci. Prognóza nemocných s typickým hemolyticko-uremickým syndromem je velmi dobrá a u většiny dochází ke kompletnímu uzdravení, u atypického hemolyticko-uremického syndromu ale zůstává těžké renální poškození až u 70 % nemocných a první ataka onemocnění je spojena s vysokou (až 50%) mortalitou.
Klíčová slova trombotická mikroangiopatie • hemolyticko-uremický syndrom • Shiga toxin • komplement • renální selhání
Summary
Rysava R. Haemolytic-uraemic syndrome and new therapeutic possibilitiesHaemolytic-uraemic syndrome is a relatively rare cause of thrombotic microangiopathy. It typically manifests by haemolytic anaemia characterised by a negative Coombs test, presence of schistocytes, thrombocytopenia and multiple organ failure (primarily renal failures). Damage to other organs, especially myocardium and the digestive tracts is not rare, same as neurological symptoms. The most common cause of haemolytic-uraemic syndrome is colon infection caused by certain E. coli strains, which cause bloody diarrhoea and produce the Shiga toxin, which is responsible for endothelium damage and subsequent development of thrombotic microangiopathy. The disease mainly affects children, in adult patients the prognosis is more serious. Some 10% of haemolytic-uraemic syndrome cases have different causes and they are referred to as atypical haemolytic-uraemic syndrome. They can be caused by some disease or linked to pregnancy or the presence of a malignancy, the greatest part of the cases of atypical haemolyticuraemic syndrome has a genetic basis, where a mutation to genes regulating complementary factors can irreversibly close their alternative pathways. The worst prognosis is in cases of a mutation to genes for complementary factors H and I, while on the other hand, the least serious prognosis is in cases of mutations to genes regulating proteins at the surface of endothelium, like membrane protein cofactor or thrombomodulin. Administering frozen plasma or plasmapheresis are proven therapeutic methods, designed to either supplement a missing factor or filter out antibodies acting against it which are floating in the plasma. Many patients require supplementary treatment like dialysis and blood transfusions. A new preparation for treatment of haemolytic-uraemic syndrome has recently been made available, eculizumab. It has so far been registered for treatment of patients with a serious form of atypical haemolytic-uraemic syndrome. It is a humanised monoclonal antibody acting against the C5 complementary factor, which quickly restores laboratory examination findings to normal and improves renal function. The prognosis for patients with classical haemolytic-uraemic syndrome is very good, most of them make a complete recovery. Patients with atypical HUS however suffer long term renal damage in up to 70% of the cases and first attacks of the disease are associated with a high mortality (up to 50%).
Key words thrombotic microangiopathy • haemolytic-uraemic syndrome • Shiga toxin • complement • renal failure
Trombotické mikroangiopatie (TMA) jsou charakterizovány mikroangiopatickou hemolytickou anémií, trombocytopenií a postižením orgánů v důsledku formování destičkových trombů v mikrocirkulaci. Klinicky jsou definovány dvě základní jednotky: hemolyticko-uremický syndrom (HUS) a trombotická trombocytopenická purpura (TTP). HUS dále dělíme na STEC-HUS (vyvolaný infekcí kmeny E. coli produkujícími Shiga-toxin, Stx; dříve označovaný jako typický či také d+HUS) a aHUS (atypický HUS; někdy také označovaný jako non-Stx-HUS či VTEC-HUS). aHUS můžeme z hlediska výskytu rozdělit na sporadický (jedna ataka onemocnění vyvolaná specifickou situací) a familiární (geneticky podmíněný).
Epidemiologie a patogeneze
Společným patogenetickým mechanismem je u všech forem TMA poškození endotelu. Přehled nejčastějších příčin aHUS je uveden v tabulce (Tab. 1).
STEC-HUS (indukovaný Shiga-toxin produkujícími kmeny E. coli) je nejčastější formou TMA vyvolanou infekcí kmeny E. coli (nejčastěji sérotypem O157:H7) nebo Shigella dysenteriae, které produkují Stx (někdy také označovaný jako verotoxin) s incidencí 2,1 případu/100 000 osob a rok. Vyskytuje se přeTab. v dětském věku, zejména u dětí mladších 5 let (zde může incidence dosahovat až 6,1 případu/100 000). Nejnižší incidence je naopak ve věkové skupině mezi 50–59 roky (0,5 případu/100 000).(1) Výskyt může být sporadický, ale i epidemický (přenos se uskutečňuje nedostatečně tepelně upraveným masem, sýry, nepasterizovaným mlékem nebo kontaminovanou vodou). Mezilidský přenos této infekce je možný.
Stx má dvě varianty, Stx-1 a Stx-2. Stx-1 je více podobný původnímu toxinu produkovanému shigellou, oba toxiny se sekvencí aminokyselin shodují asi v 50 %. Oba toxiny patří do skupiny holotoxinů o m. h. kolem 70 kDa a skládají se z jedné podjednotky A (32 kDa) a pěti podjednotek B (7,7 kDa). Podjednotka A inhibuje buněčnou syntézu proteinů, proteiny podjednotky B jsou odpovědné za vazbu na specifické receptory na povrchu endotelových buněk. V poslední době ale byly identifikovány i další varianty toxinu se stejným počtem podjednotek, ale vyšší m. h. jednotlivých podjednotek, které byly příčinou epidemie HUS.(2) Po expozici Stx produkující E. coli dojde u 38–61 % jedinců k rozvoji hemoragických průjmů a u 3–9 % (u sporadických forem) a až u 20 % (u epidemických forem) pak k rozvoji akutního renálního selhání (AKI) na podkladě HUS. Z těch nemocných, u kterých dojde k rozvoji HUS, je potřeba u 70 % podávat krevní transfúze, 50 % vyžaduje léčbu pomocí dialýzy a 25 % má těžké neurologické symptomy. Asi u 90 % pacientů dochází k uzdravení, ale zhruba 3–5 % pacientů zemře v průběhu akutní ataky onemocnění, u 12 % pacientů zůstávají trvalé následky (neurologické a/nebo selhání ledvin) a 25 % nemocných skončí s trvale poškozenou renální funkcí.(3) HUS způsobený infekcí Shigella dysenteriae (vyskytuje se zejména v Asii a Africe) má horší prognózu s častým rozvojem septického šoku, diseminované intravaskulární koagulopatie a mortalitou až 30 %.(4) V Evropské unii bylo v roce 2009 hlášeno celkem 3573 nemocných s infekcí STEC; roční mortalita v důsledku této infekce se pohybuje v posledních několika letech mezi 3–6 případy.(5) Pro diagnózu je důležité potvrzení infekce některými sérotypy E. coli, které produkují Stx (O157:H7, O104:H4, O111:H8, O103:H2 či jinými) při kultivaci stolice.(6) Jedna z největších epidemií STEC-HUS v poslední době se rozvinula v Německu v létě 2011.(7) Po požití kontaminovaných luštěninových klíčků zde onemocnělo STEC infekcí s těžkými průjmy celkem 3816 nemocných v průběhu jednoho měsíce. U 845 (22 %) nemocných se rozvinul HUS a 54 nemocných zemřelo (36 v důsledku rozvoje HUS, 18 na následky těžké hemoragické enteritidy). Medián věku nemocných byl 74 let, což je na STEC-HUS velmi vysoký věk, který mohl do určité míry ovlivnit i vysokou mortalitu nemocných. Medián inkubační doby byl 8 dní a medián doby od začátku průjmů do vzniku HUS byl pět dní. Mikrobiologická charakteristika patogenního kmenu odhalila, že u nemocných s HUS šlo o sérotyp O104:H4, který má schopnost fermentovat sorbitol a je pro něj charakteristická zvýšená exprese beta-glukuronidázy. Tento kmen patří k vysoce enteroagresivním kmenům a důležité je, že produkuje Stx-2, který má vyšší virulenci. Pro tento kmen je navíc charakteristické, že je rezistentní na podávání ß-laktamových antibiotik (ampicilin), cefalosporiny 3. generace a fluorované chinolony. Citlivost vykazoval pouze na karbapenemy a ciprofloxacin.
Pro enterotoxické sérotypy E. coli (zejména O157:H7) je charakteristické to, že nedostatečně fermentují sorbitol, což je jinak typický znak všech E. coli. Po požití kontaminované potravy se E. coli váže na gastrointestinální mukózu prostřednictvím membránového proteinu intiminu. Kmeny produkující Stx poškozují cévy střevní mukózy a vyvolávají krvavé průjmy. Stx uvolňovaný z baktérií je transcelulárním transportem přenášen na druhý pól enterocytu a následně uvolňován do systémové cirkulace. Tento krok je usnadňován polymorfonukleáry, které jednak zvyšují buněčnou permeabilitu enterocytů a současně jsou hlavním transportérem Stx v cirkulaci. Jejich prostřednictvím se Stx dostává do vnímavých tkání, kde se uvolňuje (vazba Stx na polymorfonukleáry je slabá a glykolipidové receptory ve vnímavých tkáních mají až 100krát vyšší schopnost vázat Stx než receptory na povrchu polymorfonukleárů). Mezi vnímavé tkáně patří nepochybně renální endotel, na který se Stx váže prostřednictvím glykolipidového receptoru globotriaosylceramidu Gb3. Endocytózou se pak Stx dostává do nitra buňky, kde se v endoplazmatickém retikulu rozdělí na podjednotku A a B. Podjednotka A je translokována do cytosolu a zde způsobí blokádu syntézy proteinů s následnou smrtí buňky. Současně také Stx indukuje apoptózu endoteliálních buněk.(8) Důsledkem je obnažení endotelu, který ztrácí svoji tromborezistenci, a vazba leukocytů na endotel. V cévách se pak deponuje fibrin a je stimulována myointimální proliferace. Multimery von Willebrandova faktoru uvolněné z endotelií se v zúžených kapilárách se zvýšeným smykovým napětím nedostatečně štěpí a jejich perzistence přispívá ke vzniku destičkových trombů v mikrocirkulaci. Tyto procesy jsou mediovány zvýšením exprese genů pro řadu cytokinů a adhezních molekul (např. monocyte chemoattractant protein – MCP-1, interleukin 8, P-selectin, intercellular adhesion molecule 1- ICAM-1) a současně inhibicí fibrinolýzy (zvýšení hladiny inhibitoru typu 1 pro aktivátor plazminogenu). I přes velkou podobnost obou Stx způsobují rozdílný stupeň a typ poškození. Infekce způsobené Stx-2 mají podstatně závažnější průběh onemocnění s vyšší patogenicitou a častějším výskytem HUS, zatímco infekce spojené s produkcí Stx-1 způsobují většinou jen průjem. Důvodem je skutečnost, že Stx-1 se velmi snadno váže na jiný epitop Gb3 receptoru než Stx-2, ale současně se z této vazby rychle uvolňuje, což je důvodem menší toxicity. Stx-2 se váže pomalu, ale také velmi pomalu z vazby disociuje a tudíž má delší čas na to, aby byl inkorporován do nitra buněk a mohl způsobit poškození. To vysvětluje až 1000krát vyšší toxicitu Stx-2 v porovnání s Stx-1.
aHUS (atypický HUS) představuje asi 10 % všech nemocných s HUS. aHUS je způsoben nerovnováhou mezi aktivátory a regulátory alternativní cesty aktivace komplementu ve prospěch aktivátorů. Mezi regulátory patří zejména komplementární faktor H (CFH), komplementární faktor I (CFI), membránový proteinový kofaktor MCP/CD46 (MCP) a trombomodulin (THBD), mezi aktivátory pak C3 složka komplementu a komplementární faktor B (CFB).(6) Komplement se aktivuje třemi způsoby, a sice klasickou cestou, lektinovou cestou a alternativní cestou. Všechny vedou ke konverzi C3 složky komplementu (pomocí C3 konvertázy) na její aktivní složku C3b. Ta následně spouští procesy ochraňující organismus před útokem zvenčí, zejména před baktériemi. Dochází jednak k opsonizaci (vazbě C3b na povrch mikrobů), k formování C5b-9 komplexu (membrane attack complex, MAC), který vede k lýze mikrobů, a dále k uvolňování anafylatoxinů, jako jsou C3a a C5a.(9) Tato aktivace komplementu je prakticky trvalá a tak musí být nějakým způsobem regulována, aby nedošlo k poškození vlastních tkání. Hostitelská buňka je proto před trvalou aktivací komplementu chráněna jednak komplementárními faktory cirkulujícími v plazmě (CFH a CFI), které se po aktivaci komplementu nějakým zevním podnětem váží na buněčný povrch, a jednak proteiny exprimovanými na buněčném povrchu (MCP a trombomodulin), s nimiž pak dohromady neutralizují efekt C3b a MAC. Dominantní roli v této kaskádě na úrovni cirkulace hraje CFH.
Asi u 5 % všech případů aHUS jde o geneticky podmíněnou mutaci v některém z komplementárních faktorů s familiárním výskytem. Genetickými vyšetřeními se ale podaří prokázat mutaci jen asi u poloviny z nich. Tyto hereditární formy onemocnění mohou mít autosomálně dominantní i recesivní typ dědičnosti a podle typu mutace se nejčastěji manifestují v dětském věku či adolescenci. Rychle dochází ke zhoršování renální funkce až s renálním selháním, které u řady nemocných může být ireverzibilní. U nemocných s mutací v CFH může dojít během první ataky onemocnění k renálnímu selhání či smrti až u 70 % postižených jedinců, u mutací postihujících ostatní proteiny to bývá o něco méně. Někteří jedinci mohou trpět i průjmy, které nejsou infekčního původu, ale jsou známkou poškozeného střevního epitelu při TMA; neurologické či kardiální postižení není výjimkou. Jde o život ohrožující stav s možností multiorgánového poškození.
Nejčastěji mutace v souboru dětí s aHUS postihovaly CFH (20–30 % všech případů), MCP (5–15 %) a CFI (4–10 %).(10) Mutace v CFB a C3 byly méně časté (do 10 %). Velmi časný začátek onemocnění (krátce po porodu) je typický pro mutace v CFH a CFI, naopak mutace postihující MCP se klinicky manifestují až v pozdějším věku. Pro většinu mutací v CFH a CFI je typickým nálezem snížení plazmatické koncentrace C3 složky komplementu, což je projevem aktivace komplementu; u mutací v MCP bývá C3 normální. Normální koncentrace C3 ale v žádném případě nevylučují přítomnost mutace. C4 složka komplementu bývá povětšinou v normě. Z hlediska rozvoje renálního selhání či úmrtí v prvním roce od rozvoje onemocnění mají jednoznačně nejhorší prognózu mutace v CFH (až 60% pravděpodobnost), zatímco u mutací v MCP je prognóza nejpříznivější (do 6 %). K rozvoji aHUS mohou vést také genetické abnormality v genech, které nepřímo ovlivňují funkčnost komplementárních proteinů. Sem patří například delece v genech pro CFHR1 a CFHR3.(11) CFHR (CFH genes) je celkem pět genů (CFHR1-5), které jsou uloženy v těsné blízkosti genu pro CFH s velmi vysokou homologií ve struktuře genu s genem pro CFH. Určitá kombinace delecí (nejčastější CFHR1/CFHR3) či dokonce vznik genu CFH/CFHR1 pak vede k syntéze hybridního nefunkčního proteinu s rozvojem aHUS. Vznik takto chybně syntetizovaných proteinů může být jednou z příčin vzniku protilátek proti CFH.(12) Nejenom delece celých částí genu, ale i záměny jednoho nukleotidu (SNP) mohou, pokud se vyskytují v určité kombinaci, být příčinou určité predispozice ke vzniku onemocnění.(13) Byly popsány určité kombinace tří SNP, které vedly k rozvoji tzv. rizikového haplotypu (jeho nositelé nemají symptomy onemocnění, ale v případě „druhého zásahu“ se onemocnění rozvine), a naopak protektivní haplotypy, které svého nositele chrání před rozvojem aHUS.
MCP je transmembránový glykoprotein, který funguje jako kofaktor CFI, spolu štěpí C3b a C4b na membráně hostitelských buněk. MCP je vysoce exprimován v ledvinách na povrchu endoteliálních buněk. Je hlavním ochráncem renálního endotelu před negativním vlivem aktivovaného C3.(14) Trombomodulin je endoteliální glykoprotein, který vykazuje antikoagulační, protizánětlivý a cytoprotektivní efekt. Mutace v genu pro THBD způsobují, že C3b složka komplementu není na povrchu endotelu dostatečně inhibována a může tak dojít k jeho poškození.(15) V méně než 5 % případů aHUS se může jednat o získané onemocnění se vznikem protilátky, která neutralizuje efekt příslušného regulačního faktoru (např. protilátky proti CFH, CFI). U většiny detekovaných protilátek proti CFH bylo prokázáno, že jsou namířeny proti C-terminální části CFH, která je důležitá pro vazbu tohoto faktoru na endotel.(16) Výsledkem této porušené vazby je trvalá aktivace alternativní cesty komplementu se zvýšenou produkcí C5b-9 komplexu (MAC), který je zodpovědný za smrt buněk, trombózu a spuštění lokálního zánětu.(6) aHUS vzniklý jako kombinace HUS s tvorbou IgG protilátek proti CFH a genetické dispozice (kombinace určitých polymorfismů v genech CFHR1/CFHR3 vedoucí k jejich deficienci) se označuje jako DEAP-HUS (deficient for CFHR proteins and factor H autoantibody positive).(16) Sporadické formy aHUS se vyskytnou jako jedna ataka TMA, při které dochází k poškození endotelu nějakým toxickým agens, po jehož vymizení či odstranění se již onemocnění neopakuje. S rozvojem HUS se můžeme setkat při pneumonii indukované kmeny Streptococcus pneumoniae produkujícími neuraminidázu, u pacientů s antifosfolipidovým syndromem, sklerodermií nebo maligní hypertenzí, u infekce HIV a u některých (obvykle generalizovaných) malignit. aHUS také mohou vyvolat některé léky, např. mitomycin C, tiklopidin, klopidogrel, interferon ?, cyklosporin A a orální kontraceptiva obsahující estrogeny. Rozvoj aHUS po podání těchto léků vzniká v řadě případů odloženě s prvními projevy až po několika měsících od zahájení léčby. V souvislosti s těhotenstvím může dojít ke vzniku ataky TMA již během gravidity, která se může manifestovat jako HELLP syndrom (hemolysis, elevated liver enzymes, low platelets). Jde o těžkou formu preeklampsie s mikroangiopatickou hemolýzou, renální dysfunkcí, hypertenzí a elevací jaterních testů, která se obvykle vyskytuje až po 34. týdnu gravidity, někdy až 24–48 hodin po porodu, nejčastěji u multipar. Mortalita matek se pohybuje mezi 0–24 %, mortalita plodů mezi 7–60 % a souvisí obvykle s abrupcí placenty, intrauterinní asfyxií a těžkou nezralostí plodu. Jedinou účinnou léčbou je indukce porodu. Poporodní HUS se může vyvinout do 6 měsíců po porodu a má často fulminantní průběh.
Pokud dojde v důsledku HUS k ireverzibilnímu renálnímu selhání a nemocní jsou po určité době transplantováni, pak riziko rekurence HUS je u STEC-HUS méně než 1 %, zatímco u nemocných s familiárními formami aHUS je to kolem 60 %.(17) Nejvyšší pravděpodobnost rekurence (80–100 %) mají mutace v CFH nebo CFI, zatímco u mutací v MCP je to kolem 20 %. U nemocných, kde neprokážeme žádnou mutaci (což nevylučuje existenci nové, dosud nepopsané), se riziko rekurence odhaduje na 30 %. Problémem nadále zůstává vznik aHUS de novo pro transplantaci ledviny, který postihuje 1–5 % příjemců orgánů. Ukazuje se, že až 30 % těch příjemců, kteří vyvinou aHUS po transplantaci, jsou nositeli nějaké genetické abnormality ve faktorech regulujících komplement. Jedná se u nich o určitou genetickou predispozici (či přítomnost tzv. rizikového haplotypu), která se za normálních okolností a před transplantací nemanifestuje. Určitý stupeň endoteliálního poškození, který vzniká po každé transplantaci (ischemickoreperfúzní poškození, cytokinová bouře, vliv podávání kalrelated cineurinových inhibitorů), je jakýmsi spouštěcím faktorem pro manifestaci této dosud skryté genetické abnormality.(18) Odhadnout, který jedinec je v tomto směru rizikový, není vždy úplně jednoduché. Vliv léků (cyklosporin A, takrolimus či např. OKT3 protilátky) na rozvoj de novo vzniklého aHUS po transplantaci rozhodně není zanedbatelný. Po samotném cyklosporinu A se riziko rozvoje aHUS odhaduje na 5–15 %, po takrolimu je podstatně nižší (jen asi 1 %).(19) Přehled těch nejčastějších mutací a riziko rekurence aHUS jsou uvedeny v tabulce (Tab. 2).
Histologické změny
U pacientů s TMA elektronmikroskopicky nacházíme rozšíření cévní stěny se zduřením a odchlípením endotelií od bazální membrány a akumulací pěnitého materiálu v subendotelové oblasti. Intraluminálně jsou uloženy destičkové tromby, které částečně nebo zcela obturují kapilární lumen (Obr. 1). Tyto změny nejsou zcela specifické pro TMA a vyskytují se i u jiných patologických stavů, např. sklerodermie, maligní nefrosklerózy, chronické rejekce po transplantaci ledviny či u cyklosporinové nefrotoxicity. Určitým rozlišovacím znakem může být pozitivní imunofluorescenční vyšetření, kde u stavů spojených s aktivací alternativní cesty komplementu (tedy aHUS) nacházíme v renální tkáni depozita C3 složky komplementu. Trombóza a přítomnost leukocytů se vyskytují zejména v časných fázích onemocnění a obvykle ustupuje během 2–3 týdnů. Poškozeny jsou zejména artérie a arterioly, glomeruly jeví ischemické změny (kolaps glomerulů). Jako následek akutní formy HUS se může vyvinout histologický obraz fokálně segmentální glomerulosklerózy. Každá ataka může postihnout určité procento glomerulů, a tak se u relabujících či hereditárních forem můžeme setkat s přítomností určitého počtu kompletně sklerotických a současně i normálních, nepoškozených glomerulů.
Klinický obraz a laboratorní nálezy
STEC-HUS je onemocnění obvykle začínající bolestmi břicha a průjmem, který se objevuje zhruba 3–4 dny po nákaze. Během dalších asi dvou dní se u 70 % nemocných vyvine krvavý průjem. U části nemocných se objeví zvracení, teplota a celková schvácenost. Během několika (nejčastěji 6–8) dnů od začátku klinických příznaků se vyvíjejí příznaky TMA s rozvojem HUS, jako jsou anémie, akutní selhání ledvin, křeče nebo fokální neurologický deficit, relativně častá je i pankreatitida. Za rizikové faktory podporující vznik STEC-HUS je považován velmi nízký a velmi vysoký věk nemocných, ženské pohlaví a užívání léků tlumících střevní motilitu.(20) U pacientů s HUS jakékoli etiologie obvykle zjišťujeme trombocytopenii (< 150x 109/l nebo pokles trombocytů o > 25 % proti baseline hodnotě), která může být provázena purpurou, spíše zřídka větším krvácením. Dalším typickým rysem je mikroangiopatická hemolytická anémie (často výrazná s hemoglobinem pod 65 g/l s hyperbilirubinémií, retikulocytózou, zvýšeným volným hemoglobinem v plazmě, sníženým haptoglobinem a výrazně zvýšenou laktátdehydrogenázou), která odráží nejen hemolýzu, ale i tkáňovou hypoperfúzi v důsledku mikroinfarktů. Typický je nález schistocytů v krevním nátěru a negativní Coombsův test. U nemocných s aHUS a aktivací alternativní cesty komplementu se setkáváme se snížením C3 složky komplementu, ale ne vždy musí být přítomná. Užitečné je stanovení plazmatické koncentrace i dalších faktorů, zejména CFH a CFI. U pacientů se STEC-HUS se většinou vyvíjí akutní selhání ledvin s oligoanurií (u močících pacientů bývá v moči jen malá proteinurie s minimální erytrocyturií), obvykle i s těžkou hypertenzí. Pravidlem bývá leukocytóza a zvýšení CRP. Průjmy, které jsou typické pro STEC-HUS, se ale mohou objevit i u nemocných s aHUS, a to až ve 30 % případů. Neurologickými příznaky trpí až 48 % pacientů s aHUS, kardiovaskulární příhody má kolem 43 % těchto nemocných. Nejčastější klinické příznaky vyskytující se u aHUS jsou shrnuty v Tab. 3. Diagnóza a diferenciální diagnóza HUS
Diagnóza je většinou možná na základě popsaných klinických a laboratorních změn (Obr. 2). Největší problém je odlišit HUS od trombotické trombocytopenické purpury (TTP). U většiny pacientů s TTP lze prokázat sníženou aktivitu proteázy ADAMTS13, která štěpí neobvykle velké multimery von Willebrandova faktoru. Tyto multimery jsou normálně syntetizovány v buňkách endotelu a bezprostředně po uvolnění do cirkulace jsou rychle degradovány touto specifickou proteázou. U pacientů s TTP se tyto velké multimery v cirkulaci hromadí, váží se k aktivovaným destičkám a stimulují jejich agregaci. Příčinou snížené aktivity ADAMTS13 může být buď její kongenitální deficit (který je autosomálně recesivně dědičný), nebo přítomnost inhibiční autoprotilátky proti ADAMTS13. Odhadovaná incidence tohoto typu TMA je asi 0,4 případů/100 tisíc osob a rok. Ženy (nejčastěji ve 3. dekádě života) jsou postiženy asi dvakrát častěji než muži. Klinický průběh je obvykle těžký, charakterizovaný náhlým vznikem neurologické symptomatologie (zmatenost, bolesti hlavy, parézy, afázie, dysartrie, zrakové poruchy, kóma) kolísavé intenzity. Pacienti mohou mít malou proteinurii a mikroskopickou hematurii, postižení ledvin progredující do jejich selhání je ale méně časté než u HUS. Nicméně postižení ledvin menšího stupně je popisováno až u 47 % nemocných. Rekurence onemocnění je poměrně častá, odhaduje se až na 40 % po pěti letech od prvních příznaků onemocnění.
V diferenciální diagnóze musíme dále zvážit zejména maligní hypertenzi, sklerodermii, diseminovanou intravaskulární koagulaci a systémové choroby, jako je systémový lupus erythematodes a vaskulitidy. Renální biopsie je indikována u pacientů s dominujícím renálním poškozením a ne zcela jasnou diagnózou za situace, že trombocytopenie není kontraindikací výkonu.
Terapie
Terapie u nemocných se STEC-HUS je vesměs symptomatická. Anémie se koriguje podáváním krevních převodů, hypertenzi léčíme zejména podáváním inhibitorů angiotenzin konvertujícího enzymu, selhání ledvin vyžaduje podpůrnou léčbu hemodialýzou. V případě trombocytopenie se nedoporučuje podávat těmto nemocným trombokoncentráty (či trombonáplavy), jelikož mohou akcelerovat shlukování trombocytů s aktivací TMA. Jejich podání se ale nevyhneme u těžkých forem s krvácením, zejména do CNS. U průjmů při STEC infekci se nedoporučuje podávat antibiotika, jelikož se předpokládá, že porušení buněčné stěny baktérií po podání antibiotik může vést k uvolnění obrovského množství toxinu se zvýšením rizika vzniku HUS.(21) Výjimkou jsou těžké septikémie či infekce Shigella dysenteriae, kde je často nutné antibiotika podat, jinak je nemocný ohrožen smrtí. Kontraindikovány jsou také léky, které zpomalují střevní motilitu, protože prodlužují čas, po který je střevní sliznice v kontaktu s baktériemi. Ve vývoji jsou pryskyřice a jiné látky schopné vázat Stx ve střevě a bránit jeho další střevní absorpci. U dětí se STEC-HUS nepodáváme steroidy ani plazmu, plazma může být indikována u dospělých s těžkým neurologickým či renálním postižením. Výjimečně může být u pacientů s perzistující trombocytopenií, těžkou hypertenzí a neurologickým postižením indikována výměnná plazmaferéza. Bilaterální nefrektomie (předpokládá se, že ledviny mohou být u některých pacientů hlavním místem pokračující aktivace TMA), která se dříve výjimečně prováděla u refrakterních forem onemocnění, se již dnes neprovádí. V průběhu německé epidemie HUS byl poprvé v léčbě STEC-HUS použit nový lék eculizumab (viz níže). Ačkoli je eculizumab oficiálně schválen jen pro léčbu atypických forem HUS (kromě již existující indikace paroxyzmální noční hemoglobinurie), v průběhu této epidemie byl použit asi u 300 nemocných jako záchranná terapie, kdy lék byl darován výrobcem. Indikací k jeho použití bylo zejména pokračující renální poškození (či nedostatečná reparace renální funkce) a přítomnost těžkých neurologických příznaků. Tato indikace našla oporu v publikaci, kde se eculizumab podával s pozitivním efektem u tří dětí s neurologickým postižením při STEC-HUS.(22) Během této epidemie se u nemocných s refrakterním neurologickým postižením také zkoušelo provádění imunoadsorpce odstraňující IgG protilátky, které vedlo u 10 z 12 nemocných ke kompletnímu vymizení neurologických symptomů a u dvou zbývajících k jejich významnému zlepšení.(23) U nemocných s aHUS se léčebně podávají infúze mražené plazmy (doplnění chybějícího faktoru, který je nefunkční či syntetizovaný menším množství v důsledku genetické mutace) či plazmaferézy, které mají výhodu nejen v doplnění chybějícího faktoru, ale i v odstranění případných protilátek proti němu. Je-li při plazmaferéze podáno srovnatelné množství plazmy jako infúzemi plazmy, jsou obě metody srovnatelně účinné z hlediska navození remise i přežití jedinců. Plazmaferéza je navíc výhodnější u pacientů se srdečním nebo renálním selháním, kde je množství plazmy, které je možno podat, omezené. Obvykle je doporučena výměna jednoho plazmatického volumu (40 ml/kg hmotnosti) denně, v refrakterních případech je někdy nutné provádět plazmaferézy dvakrát denně. Ke zlepšení příznaků TMA, neurologického nálezu či renálního selhání dochází obvykle během 48 hodin, destičky se ale normalizují až během několika dní. Konečný vývoj renálního onemocnění je často obtížně odhadnutelný. U některých pacientů nedochází ke kompletní úpravě renální funkce a přetrvává hypertenze. Plazmaferézy jsou prováděny obvykle 7–16 dní, ale někteří pacienti vyžadují i dlouhodobou léčbu, zejména u familiárních forem onemocnění. Pacienti musí být celoživotně sledováni (kontrola počtu trombocytů a laktátdehydrogenázy) vzhledem k riziku relapsů onemocnění, které se mohou vyskytnout i po mnoha letech.
Kortikosteroidy, popřípadě vinkristin, které se v léčbě aHUS dříve používaly, se dnes již nepodávají. Jediným důvodem pro jejich použití by mohla být přítomnost protilátek proti některému komplementárnímu faktoru. Ani pro účinnost vysokých dávek intravenózních imunoglobulinů nebo prostacyklinu nemáme dostatečné doklady. Podávání kyseliny acetylosalicylové (jako prevence vzniku nových destičkových trombů) je doporučováno po vzestupu počtu trombocytů nad 50x 109/l. U aHUS spojených s průběhem gravidity je nejúčinnější terapií indikovat ukončení těhotenství. Ke kontrole hypertenze se nejčastěji používá dihydralazin, křeče lze kontrolovat magnézium sulfátem, u některých pacientek s akutním selháním ledvin je nutná hemodialýza. Pacientky s těžkou trombocytopenií (méně než 20x 109/l) musí být léčeny trombokoncentráty. Plazmaferéza může být indikována, pokud přetrvávají projevy onemocnění více než 72 hodin po porodu.
V poslední době se prognóza nemocných s aHUS významným způsobem zlepšila, a to díky nové terapeutické možnosti, kterou je eculizumab. Eculizumab je rekombinantní humanizovaná monoklonální IgG2/4? protilátka, která obsahuje lidskou IgG2 a IgG4 oblast a myší variabilní části lehkých a těžkých řetězců cílenou proti C5 složce komplementu.(24) Eculizumab se specificky a velmi těsně váže na C5 složku komplementu, zabraňuje jejímu štěpení na C5a a C5b složky, a tím následně i vzniku komplexu C5b-9. Tímto mechanismem přerušuje alternativní cestu aktivace komplementu, která se uplatňuje v patogenezi řady imunitních stavů. Vzhledem k blokádě terminální cesty aktivace komplementu jsou nemocní více náchylní k infekčním komplikacím. Z těchto důvodů je podmínkou podání proběhlé očkování proti meningokokové meningitidě a vysoké opatrnosti je potřeba u infekcí Streptococcus pneumoniae a Haemophilus influenzae. Tato léčba vede během hodin k vymizení příznaků TMA a ke stabilizaci či pozvolnému zlepšení renální funkce. Léčba by měla být zahájena co nejdříve od stanovení diagnózy a není podmíněna průkazem genetické abnormality. Absolutní indikací je aHUS vzniklý v dětském věku. U dospělých jedinců je možné léčbu aHUS zahájit infúzemi plazmy či plazmaferézami. K léčbě eculizumabem jsou pak indikováni ti nemocní, kteří neodpovídají na léčbu plazmaferézami či relabují po jejím ukončení, nebo tam, kde přes léčbu standardními postupy nedochází k úpravě renálních parametrů. Nevýhodou léčby jsou četné infekční komplikace s ní spojené a nutnost doživotního podávání. Výjimečně lze o přerušení léčby uvažovat u nemocných, kde aHUS vznikl z důvodu tvorby protilátek proti CFH či CFI a kde vyvolávající příčina pominula (tedy tam, kde tvorba protilátek není spojena s genetickou abnormalitou).
Dříve byla jedinou kauzální léčbou těchto stavů kombinovaná transplantace jater a ledviny (játra jsou místem, kde se syntetizují komplementární faktory), která je ale zatížena vysokým rizikem jaterního selhání (v důsledku pokračující trombotizace v jaterní cirkulaci) a dalšími komplikacemi. Transplantace ledvin u těchto nemocných je i nadále problematická, rozhodně se nedoporučuje transplantace ledviny od geneticky příbuzného dárce pro vysoké riziko rekurence onemocnění ve štěpu. U nemocných s mutacemi v CFH je riziko rekurence aHUS ve štěpu 50–100 %, zatímco u nemocných s mutací v MCP se riziko pohybuje kolem 20 %. V případě kadaverózního či geneticky nepříbuzného živého dárce je po přípravě nemocného (plazmaferézami či podáním eculizumabu) možné o transplantaci i u těchto nemocných uvažovat, zejména tam, kde je prokázána méně riziková mutace.(25) Další léčebné možnosti jako rekombinantní CFH či trombomodulin jsou zatím ve fázi klinických studií. Klinické studie probíhají i s jinou látkou, která je zatím označována jako TT30. Jde o monoklonální protilátku proti komplementárnímu faktoru C3, která by podobně jako eculizumab měla být schopna blokovat aktivaci komplementu alternativní cestou.
Prohlášení: autor v souvislosti s tématem práce nespolupracuje s žádnou farmaceutickou firmou.
Literatura
1. RUGGENENTI, P., NORIS, M., REMUZZI, G. Thrombotic microangiopathy, hemolytic uremic syndrome, and thrombotic thrombocytopenic purpura. Kidney Int, 2001, 60, p. 831–846.
2. PATON, AW., STRIMANOTE, P., TALBOT, UM., et al. A new family of potent AB5 cytotoxins produced by Shiga toxinogenic Escherichia coli. J Exp Med, 2004, 200, p. 35–46.
3. GARG, AX., SURI, RS., BARROWMAN, N., et al. Long-term renal prognosis of diarrhea-associated hemolytic uremic syndrome: A systematic review, meta-analysis, and meta-regression. JAMA, 2003, 290, p. 1360–1370.
4. DATE, A., RAGHUPATHY, P., JADHAV, M., et al. Outcome of the haemolytic-uremic syndrome complicating bacillary dysentery. ANN Trop Paediatr, 1982, 2, p. 1–6.
5. KIELSTEIN, JT., for the The German EHEC-HUS Registry. The German 2011 epidemic of Shiga toxin-producing E.coli – the nephrological view. Nephrol Dial Transplant, 2011, 26, p. 2723–2726.
6. NORIS, M., REMUZZI, G. Hemolytic uremic syndrome. J Am Soc Nephrol, 2005, 16, p. 1035–1050.
7. FRANK, CH., WEBER, D., CRAMER, JP., et al for the HUS Investigation Team. Epidemic profile of Shiga-toxin-producing Escherichia coli O104:H4 outbreak in Germany. N Engl J Med, 2011, 365, p. 1771–1780.
8. PIJPERS, AH., van SETTEN, PA., van den HEUVEL, LP., et al. Verocytotoxin-induced apoptosis of human microvascular endothelial cells. J Am Soc Nephrol, 2001, 12, p. 767–778.
9. HIRT-MINKOWSKI, P., DICKENMANN, M., SCHIFFERLI, JA. Atypical hemolytic uremic syndrome: update on the complement system and what is new. Nephron Clin Pract, 2010, 114, p. c219–c235.
10. LOIRAT, CH., FRÉMEAUX-BACCHI, V. Atypical hemolytic uremic syndrome. Orphanet J Rare Dis, 2011, 6, p. 60.
11. ZIPFEL, PF., EDEY, M., HEINEN, S., et al. Deletion of complement factor H-related genes CFHR1 and CFHR3 is associated with atypical hemolytic uremic syndrome. PLoS Genet, 2007, 3, e41.
12. JÓZSI, M., LICHT, C., STROBEL, S., et al. Factor H autoantibodies in atypical hemolytic uremic syndrome correlate with CFHR1/CFHR3 deficiency. Blood, 2008, 111, p. 1512–1514.
13. CAPRIOLI, J., CASTELLETTI, F., BUCCHIONI, S., et al. Complement factor H mutations and gene polymorphisms in haemolytic uraemic syndrome: the C-257T, the A2089G and G2881T polymorphisms are strongly associated with the disease. Human Molecular Genetics, 2003, 12, p. 3385–3395.
14. NAKANISHI, I., MOUTABARRIK, A., HARA, T., et al. Identification and characterization of membrane cofactor protein (CD46) in the human kidneys. Eu J Immunol, 1994, 24, p. 1529–1535.
15. DELVAEYE, M., NORIS, M., De VRIESE, A., et al. Thrombomodulin mutations in atypical haemolytic-uremic syndrome. N Engl J Med, 2009, 361, p. 345–357.
16. STROBEL, S., HOYER, PF., MACHE, CJ., et al. Functional analyses indicate a pathogenetic role of factor H autoantibodies in atypical haemolytic uraemic syndrome. Nephrol Dial Transplant, 2010, 25, p. 136–144.
17. LOIRAT, CH., FRÉMEAUX-BACCHI, V. Haemolytic uremic syndrome recurrence after renal transplantation. Pediatr Transplant, 2008, 12, p. 619–629.
18. ZUBER, J., Le QUINTREC, M., SBERRO-SOUSSA, R., et al. New insights into postrenal transplant hemolytic uremic syndrome. Na Rv Nephrol, 2011, 7, p. 23–35. 19. RUGGENENTI, P. Post-transplant hemolytic-uremic syndrome. Kidney Int, 2002, 62, p. 1093–1104.
20. MEAD, PS, GRIFFIN, PM. Escherichia coli O157:H7. Lancet, 1998, 352, p. 1207–1212. 21. WONG, CS., JELACIC, S., HABEEB, RL., et al. The risk of the hemolytic-uremic syndrome after antibiotic treatment of Escherichia coli O157:H7 infections. N Engl J Med, 2000, 342, p. 1930–1936.
22. LAPEYRAQUE, AL., MALINA, M., FRÉMEAUX-BACCHI, V., et al. Complement blockade in severe Shiga-toxin-associated HUS. N Engl J Med, 2011, 364, p. 2561–2563.
23. GREINACHER, A., FRIESECKE, S., ABEL, P., et al. Treatment of severe neurological deficits with IgG depletion through immunoadsorption in patients with Escherichia coli O104:H4 associated haemolytic uraemic syndrome: a prospective trial. Lancet, 2011, 378, p. 1166–1173.
24. SCHMIDTKO, J., PEINE, S., EL-HOUSSEINI, Y., et al. Treatment of atypical hemolytic uremic syndrome and thrombotic microangiopathies: a focus on eculizumab. Am J Kidney Dis, 2013, 61, p. 289–299.
25. KRID, S., ROUMENINA, LT., BEURY, D., et al. Renal transplantation under prophylactic eculizumab in atypical hemolytic uremic syndrome with CFH/CFHR1 hybrid protein. Am J Transplant, 2012, 12, p. 1938–1944.
e-mail: rysavar@vfn.cz
**
1 Přehled nejčastějších příčin atypického hemolyticko-uremického syndromu
Klasifikace onemocnění Příčina
sporadický výskyt baktérie (Streptococcus pneumoniae)
virová onemocnění (HIV)
léky indukovaná
cytostatika (mitomycin C, bleomycin, gemcitabin, bevacizumab, sunitinib)
imunosupresiva (cyklosporin A, takrolimus)
antitrombotika (klopidogrel, tiklopidin)
ostatní (orální kontraceptiva)
vzniklá během gravidity či post-partum
systémové choroby pojiva (systémový lupus erythematodes, sklerodermie)
maligní hypertenze
idiopatická
asociované se vznikem protilátek proti některým faktorům komplementu (zejména proti faktoru H, C3)
familiární výskyt genetická (mutace v genech pro proteiny regulující aktivaci komplementu – faktor H, I, B,C3, MCP,
trombomodulin)
Tab. 2 Nejčastější příčiny geneticky podmíněného atypického hemolyticko-uremického syndromu a riziko rekurence po transplantaci
Mutace postihující Lokalizace faktoru Vliv mutace Frekvence mutace Frekvence rekurence aHUS
faktor na aktivitu faktoru u aHUS (%) po transplantaci ledviny (%)
CFH plazma snížená 20–30 75–90
CFI plazma snížená 2–12 45–80
CFB plazma zvýšená 1–2 100
C3 plazma zvýšená 5–10 40–70
MCP membrána snížená 10–15 15–20
THBD membrána snížená 5 1 případ
genetické polymorfismy, frekvence v kontrolní populaci
homozygocie cirkulující není přesně znám 14–23 není známa
CFHR1del (> 90 % u nemocných
(3–8 %) s anti-CFH protilátkami)
CFH – komplementární faktor H; CFI – komplementární faktor I; CFB – komplementární faktor B; MCP – membránový kofaktorový protein;
THBD – trombomodulin; CHFR1 – gen příbuzný ke CFH; aHUS – atypický hemolyticko-uremický syndrom
Podle ZUBER, J., Le QUINTREC, M., SBERRO-SOUSSA, R., et al. New insights into postrenal trasnplant hemolytic uremic syndrome. Nat Rev Nephrol, 2011, 7, p. 23–35.
Tab. 3 Nejčastější klinické projevy vyskytující se u nemocných
s atypickým hemolyticko-uremickým syndromem
Postižený orgán Klinické projevy
ledviny zvýšený kreatinin
proteinurie, erytrocyturie
otoky, maligní hypertenze
renální selhání
srdce a cévy infarkt myokardu
tromboembolismus
kardiomyopatie
difúzní vaskulopatie
plíce dušnost
plicní edém
krvácení do plic
CNS zmatenost, poruchy chování
křeče, epilepsie
cévní mozkové příhody
encefalopatie
ložiska mozkové hemoragie
gastrointestinální trakt jaterní nekróza
pankreatitida, diabetes mellitus
kolitida, průjmy
nauzea/zvracení
bolesti břicha
ostatní purpura na kůži
únava
O autorovi| Doc. MUDr. Romana Ryšavá, CSc. Univerzita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta a Všeobecná fakultní nemocnice, Klinika nefrologie
Obr. 1 Obraz trombotické mikroangiopatie s postižením hilových arteriol (glomerulus vlevo) a intimální hyperplazie artérie svalového kalibru (vpravo dole)
Obr. 2 Algoritmus při vyšetřování trombotické mikroangiopatie