The prevalence of HLA class I and II antigens predisposing to juvenile idiopathic arthritis in the course of idiopathic uveitis among children

Wstęp

Młodzieńcze idiopatyczne zapalenie stawów (MIZS) jest najczęstszym układowym zapalnym schorzeniem układu ruchu u dzieci. Etiologia choroby do tej pory nie jest w pełni wyjaśniona, istnieje jednak związek rozwoju schorzenia z obecnością niektórych cząsteczek głównego układu zgodności tkankowej klasy I i II, a zwłaszcza z HLA B27, DRB*, DQA*, DQB* [1–6]. Zapalenie błony naczyniowej oka (ZBNO) należy z kolei do jednych z częstszych objawów MIZS. W postaci kilkustawowej występuje u ok. 20% dzieci, a u dziewczynek z obecnością przeciwciał przeciwjądrowych (ANA) – odsetek sięga 95%. Zagrożenie zapaleniem tęczówki jest również większe w przypadku obecności niektórych alleli układu HLA: DRB1*1104, DQA1*0501, DQB1*0301, DQB1*0201, genu B27 oraz obecności przeciwciał przeciwjądrowych (ANA). Związek z ZBNO wydaje się silniejszy wówczas, gdy kilka alleli występuje równocześnie, np. haplotyp DRB1*13, DQB1*0301 [7, 8].

Zapalenie błony naczyniowej oka przebiega zazwyczaj bezobjawowo, wiąże się jednak z wystąpieniem poważnych powikłań ze strony narządu wzroku. Osłabienie ostrości wzroku poniżej 5/50 dotyczy 22% osób, zaćmę odnotowuje się u 46–64%, taśmowate zwyrodnienie rogówki u 30–60% chorych, a jaskrę wtórną u ok. 1/4 pacjentów. Zapalenie błony naczyniowej oka rozwija się zazwyczaj po wystąpieniu objawów stawowych, jednak może być także pierwszym objawem MIZS [9, 10]. U ok. 48% chorych ZBNO występuje równocześnie z ujawnieniem się zmian stawowych, natomiast u 10–13% wyprzedza pozostałe objawy MIZS [11–13].

W przypadkach idiopatycznego ZBNO u dzieci zawsze należy więc poszukiwać cech MIZS, opóźnienie w leczeniu grozi bowiem nie tylko istotnym uszkodzeniem układu ruchu, lecz także trwałym upośledzeniem narządu wzroku.

Celem pracy była ocena ewentualnego związku pomiędzy idiopatycznym ZBNO a obecnością genów układu HLA charakterystycznych dla rozwoju młodzieńczego przewlekłego zapalenia stawów i ryzyka zajęcia gałki ocznej.

Materiał i metody

Grupę badaną stanowiło 30 dzieci (15 dziewczynek i 15 chłopców) w wieku 5–17 lat. U wszystkich dzieci rozpoznano zapalenie tylnego odcinka błony naczyniowej oka. Grupę kontrolną stanowiło 30 zdrowych dzieci dobranych pod względem płci i wieku, hospitalizowanych z powodu urazów gałki ocznej. Chore dzieci były poddane pełnemu badaniu okulistycznemu, które obejmowało ocenę ostrości wzroku do dali i bliży, widzenie barwne, pomiar ciśnienia śródgałkowego, badanie odcinka przedniego gałki ocznej i dna oczu. Rozpoznanie idiopatycznej postaci ZBNO ustalano na podstawie wykluczenia współistnienia ognisk zapalnych w obrębie jamy ustno-gardłowej, zapalenia stawów lub cech sugerujących początek MIZS.

U wszystkich dzieci przeprowadzono odpowiednie testy w celu wykluczenia toksoplazmozy, toksokarozy, boreliozy, schorzeń pasożytniczych przewodu pokarmowego, zakażenia wirusem cytomegalii. Oznaczenia przeciwciał przeciwjądrowych (ANA) dokonano metodą immunofluorescencji pośredniej przy użyciu zestawów firmy Euroimmun, zgodnie z zaleceniem producenta. Obecność antygenu HLA-B27 oznaczano testem limfocytotoksyczności przy użyciu zestawu firmy Biotest, zgodnie z zaleceniem producenta. Typowanie pozostałych wybranych alleli genów układu HLA wykonano metodą łańcuchowej reakcji polimerazy PCR-SSP phototyping [14]. Oznaczano następujące allele genów: DRB1*0101, DRB1*0401, DRB1*0402, DRB1*0403, DRB1*0404, DRB1*0405, DRB1*08, DRB1*11, DQA1*0501, DQB1*02, DQB1*0201, DQB1*0501, DQB1*0304.

Do analizy statystycznej częstości występowania alleli wykorzystano test 2 lub test Fischera. Za poziom istotności statystycznej przyjęto p < 0,05.

Na procedurę badania uzyskano zgodę Komisji Bioetycznej Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku (R-I-003/304/2003).

Wyniki

Chłopcy i dziewczynki równie często chorowali na ZBNO. Wśród 30 badanych osób u 14 dzieci proces chorobowy dotyczył obu oczu, a u 16 dzieci – jednego oka. Z wywiadu chorobowego wynikało, że najczęściej choroba pojawiała się wiosną lub jesienią. U 15 dzieci stwierdzano pierwszy rzut choroby, u 7 dzieci – 2 rzuty, u 3 dzieci – trzykrotne zachorowanie, u 4 dzieci – czterokrotne zachorowanie i u jednego dziecka – 5. rzut choroby (tab. I).

Zapalenie błony naczyniowej oka było wykrywane przypadkowo w trakcie badań przesiewowych w szkole lub przychodni ogólnej. Żaden pacjent nie skarżył się na ból lub zaczerwienienie oczu. Średni wiek pierwszego zachorowania wynosił 9,6 roku. Rodzice określali dotychczasowy stan zdrowia swoich dzieci jako dobry. U żadnego z badanych dzieci nie rozpoznano wcześniej żadnej z układowych chorób zapalnych.

U 3 dzieci stwierdzono znaczne upośledzenie ostrości wzroku poniżej 5/25 wg Snellena. U 10 pacjentów ostrość wzroku wahała się od 5/16 do 5/10, a u kolejnych 10 pacjentów w granicach 5/8–5/5,5 wg Snellena. U 7 pacjentów ostrość wzroku była prawidłowa (tab. II).

Po leczeniu ostrość wzroku poprawiała się, zwłaszcza u osób z wyjściową ostrością od 5/8 do 5/5,5, natomiast u pacjentów, którzy mieli kolejny rzut choroby i powikłania pozapalne w postaci zaćmy wikłającej, zrostów tylnych i wysięku w ciele szklistym, ostrość nie ulegała zmianie lub poprawiała się tylko o jeden rząd na tablicy Snellena.

U chorych dzieci stwierdzano wiele powikłań po przebytym zapaleniu błony naczyniowej oczu. Zaćmę wikłającą jednego oka wykazano u 2 dzieci, zaćmę obu oczu – u 2 dzieci. Jaskrę wtórną obu oczu stwierdzono u 1 dziecka, jaskrę jednego oka – u 1 dziecka. Wysięk pozapalny i zmiany proliferacyjne w ciele szklistym obserwowano u 10 dzieci, zrosty tylne – u 7 dzieci, zez wynikający z dużego niedowidzenia – u 4 dzieci.

Dla większości ocenianych alleli układu HLA nie stwierdzono znamiennych różnic w częstości występowania między dziećmi z zapaleniem błony naczyniowej i grupą kontrolną. Dotyczy to zarówno częstszego występowania alleli charakterystycznych dla MIZS w grupie ZBNO, a więc zwiększonego ryzyka zachorowania na idiopatyczne zapalenie stawów, jak i sytuacji odwrotnej, w której zwiększona częstość występowania niektórych alleli w grupie kontrolnej miałaby charakter chroniący przed zachorowaniem na zapalenie błony naczyniowej oka.

Nie dotyczy to obecności genu HLA-B27. W grupie z ZBNO jego obecność wykazano u ponad 1/4 dzieci, tzn. w 8 przypadkach na 30 (26,6%), natomiast w grupie kontrolnej tylko w jednym przypadku. Różnica okazała się znamienna statystycznie. Wśród nosicieli genu B27 było 5 chłopców i 3 dziewczynki; dzieci te cechował nawrotowy charakter ZBNO. Obserwowano również tendencję do wcześniejszego zachorowania. Średni wiek dziecka w momencie wystąpienia pierwszego rzutu ZBNO wynosił 7,3 roku w porównaniu z 9,6 roku w całej badanej grupie.

Dzieci z ZBNO charakteryzowało także istotnie częstsze występowanie przeciwciał przeciwjądrowych. Stwierdzano je u 20% pacjentów z ZBNO, ale nie wykrywano ich wcale w grupie kontrolnej. W tej grupie u 4 dzieci (66%) rozpoznano kolejny rzut choroby (tab. III).

Dyskusja

W światowym piśmiennictwie, wg wiedzy autorów niniejszej pracy, nie ma doniesień bezpośrednio oceniających idiopatyczne zapalenie błony naczyniowej oka pod kątem występowania alleli genów HLA charakterystycznych dla rozwoju MIZS. Publikowane dotychczas badania genetyczne dotyczą natomiast pacjentów z pewnym rozpoznaniem różnych postaci MIZS, w tym powikłanych wystąpieniem ZBNO.

Pratsidou-Gertsi i wsp. objęli badaniami 223 pacjentów [15]. Stwierdzili, że allele DRB1* nie wykazują związku z rozwojem MIZS. Wykazali natomiast taki związek z obecnością allelu DQA1*0501. Wystąpienie ZBNO wiązało się z allelem DPB1*0201 oraz DRB1*13 i efekt był potęgowany, gdy oba allele występowały wspólnie. Dodatkowo w postaci kilkustawowej MIZS zagrożenie zapaleniem błony naczyniowej oka zwiększało się przy obecności allelu DQB1*0301. Autorzy stwierdzili także obecność przeciwciał ANA u 69 pacjentów, co stanowi ok. 30% badanej populacji. Wyniki niniejszej pracy są zbliżone do wyników uzyskanych przez innych badaczy co do częstości występowania przeciwciał ANA i potwierdzają brak udziału niektórych alleli DRB1* w rozwoju zapalenia błony naczyniowej oka.

Według badań Hasa i wsp. zagrożenie zapalenia tęczówki nie ma związku z allelem DRB1*1104, a efekt protekcyjny wywołuje obecność allelu DRB1*01 [16]. Badania te były wykonane w grupie 200 pacjentów. Tymczasem wg Melina-Aldana ryzyko zapalenia błony naczyniowej oka jest wyraźnie związane z obecnością wspomnianego wcześniej allelu DRB1*1104, a także alleli DQA1*0501 i DQB1*0301 [17]. Te badania wykonano na równie licznej grupie dzieci, z których u 47% stwierdzono zapalenie błony naczyniowej oka. Dodatkowo autorzy ci stwierdzili, że u chorych z haplotypem HLA DRB1*1104 i DQB1*0201 ryzyko przewlekłego zapalenia błony naczyniowej oka wzrasta siedmiokrotnie. Powyższe zestawienie badań Haasa i Melin-Aldany z przeciwstawnymi wynikami dotyczącymi udziału DRB1*1104 dobrze odzwierciedla trudności, jakie napotykali autorzy w interpretacji publikowanych wyników. Różnice te mogą wynikać z kilku powodów. Przede wszystkim należy wziąć pod uwagę odmienności genotypowe badanych populacji. Chorzy pochodzący z Polski mogą różnić się pod względem występowania poszczególnych alleli od populacji pochodzącej z Wysp Brytyjskich, Niemiec, Grecji czy Bliskiego Wschodu [1, 6, 12, 15]. Dodatkowo część autorów ogranicza te badania do określonych form MIZS, np. tylko do postaci kilkustawowej [1]. Różny był także zakres typowania poszczególnych alleli genów układu HLA klasy II.

W badaniach prezentowanych w niniejszej pracy nie wykazano związku idiopatycznego ZBNO z układem cząstek HLA klasy II DRB*, DQA*, DQB*. W badanej grupie nie stwierdzono częstszego występowania alleli antygenów łączonych z zachorowaniem na MIZS lub zwiększonym ryzykiem zapalenia tęczówki. Prawdopodobnie wynika to z niewielkiej liczebności badanej grupy chorych i niewielkiego odsetka dzieci, u których objawy ZBNO wyprzedzają ujawnienie się zapalenia stawów. Możliwe jest również, iż dopiero określony haplotyp, zawierający określone allele HLA nieocenione w badaniu, predysponuje do zapalenia błony naczyniowej oka.

Spodziewany i zgodny z piśmiennictwem jest natomiast związek zapalenia błony naczyniowej oka z obecnością genu HLA-B27 i przeciwciał przeciwjądrowych. W badaniach własnych wykazano znamiennie częstsze nosicielstwo genu B27 i występowanie przeciwciał ANA u dzieci z ZBNO. Przeciwciała ANA stwierdzano u 20% badanych dzieci, natomiast HLA-B27 – u 26%. Według danych z piśmiennictwa obecność genu B27 nierozer­walnie łączy się z młodzieńczą formą spondyloartropatii i ZBNO. Obecność omawianego genu stwierdzono u prawie 90% chorych, a zapalenie błony naczyniowej oka dotyczy ok. 1/4 chorych i w prawie połowie przypadków może wyprzedzać pozostałe objawy zapalenia stawów [18, 19].

Kotaniemi i wsp. jako nieliczni obserwowali pod tym kątem dzieci z idiopatycznym zapaleniem błony naczyniowej oka [20]. W grupie 6 pacjentów (3 dziewczynki i 3 chłopców) występowanie HLA-B27 stwierdzono u 5 dzieci, z czego u 4 dodatkowo były obecne przeciwciała ANA. Nie oceniano innych genów układu HLA. Zapalenie błony naczyniowej oka było bezobjawowe i obuoczne we wszystkich przypadkach. Średni wiek dziecka podczas pierwszego rozpoznania uveitis wynosił 8,4 roku, a w trakcie 6-letniej prospektywnej obserwacji ZBNO pozostawało nadal aktywne.

Podobne wyniki w grupie chorych z rozpoznanym MIZS uzyskali inni autorzy [12, 21]. Według Berka i wsp. czynnikami ryzyka zajęcia gałki ocznej jest obecność ANA oraz postać kilkustawowa MIZS, natomiast płeć dzieci nie wpływa na częstość występowania ZBNO [21]. Identyczne obserwacje poczynili badacze włoscy [22]. Zapalenie błony naczyniowej oka, niezależnie od płci, dotyczyło ponad 87% chorych z postacią kilkustawową MIZS, a wśród nich u 92% dzieci stwierdzono obecność w surowicy ANA.

W niniejszej pracy obecność ANA łączyła się z nawrotowym charakterem zapalenia błony naczyniowej oka, co dotyczyło równie często chłopców, jak i dziewcząt. Podobne wyniki u pacjentów z MIZS uzyskali inni autorzy, dlatego też uznali obecność przeciwciał przeciwjądrowych za czynnik rokowniczy zajęcia gałki ocznej w przebiegu MIZS [9, 20, 21, 23]. Autorzy ci nie stwier­dzili przewagi płci żeńskiej w tej grupie chorych ani obuocznego ZBNO. Charakterystyczny był natomiast bezobjawowy początek choroby. Obserwowano u chorych typowe powikłania w postaci trwałego zmniejszenia ostrości wzroku, zrostów tylnych, zaćmy wikłającej i jaskry wtórnej.

Autorzy niniejszej pracy, z uwagi na małą liczebność badanej grupy, wskazują, że otrzymane wyniki badań i wyciągnięte wnioski wymagają potwierdzenia na większej populacji chorych.

Wnioski

1. Przeprowadzone badania genetyczne wykazały znamiennie częstsze występowanie genu HLA-B27 u dzieci z idiopatycznym ZBNO.

2. Nie stwierdzono związku z pozostałymi badanymi allelami genów HLA DRB*, DQB*, DQA* i zachorowaniem na ZBNO.

3. Istnieje związek występowania idiopatycznego ZBNO z obecnością przeciwciał przeciwjądrowych, co prawdopodobnie łączy się z nawrotowym charakterem schorzenia.

4. Wyniki badań sugerują obserwację dzieci z idiopatycznym ZBNO pod kątem rozwoju zapalnej spondyloartropatii.

Podziękowania

Autorzy dziękują prof. dr. hab. Adamowi Krętowskiemu z Kliniki Endokrynologii i Chorób Wewnętrznych Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku (kierownik Kliniki: prof. dr hab. M. Górska) za umożliwienie wykonania części badań genetycznych.

Piśmiennictwo

 1. Alsaeid K, Haider MZ, Sharma PN, et al. The prevalence of human leukocyte antigen (HLA DR/DQ/DP) alleles in Kuwaiti children with oligoarticular juvenile idiopathic arthritis. Rheumatol Int 2006; 26: 224-228.  

2. Haas JP, Nevinny-Stickel C, Schoenwal U, et al. Susceptible and protective major histocompatibility complex class II alleles in early-onset pauciarticular juvenile chronic arthritis. Human Immunol 1994; 4: 225-233.  

3. Forre O, Smerdel A. Genetic epidemiology of juvenile idiopathic arthritis. Scanad J Rheumatol 2002; 31: 123-128.  

4. Murray K, Thompson S, Glass D. Pathogenesis of juvenile chronic arthritis: genetic and enviromental factors. Arch Dis Child 1997; 77: 530-534.  

5. Vargas-Alarcon G, Londono JD, Hernandez-Pacheco G, et al. Effect of HLA-DR genes on susceptibility to and severity of spondyloarthropathies in Mexican patients. Ann Rheum Dis 2002; 61: 714-717.  

6. Thomson W, Barret JH, Donn R, et al. Juvenile idiopathic arthritis classified by ILAR criteria: HLA associations in UK patients. Rheumatology 2002; 41: 1183-1189.  

7. Preiur AM, Chedeville G. Czynniki rokownicze w młodzieńczym idiopatycznym zapaleniu stawów. Curr Opin Rheumatol Rep (wyd. polskie) 2002; 2: 3-10.  

8. Falcini F, Cimaz R. Młodzieńcze przewlekłe zapalenie stawów. Curr Opin Rheumatol Rep (wyd. polskie) 2001; 1: 1-6.  

9. Kotaniemi K, Savolainen A, Aho K. Severe uveitis without overt arthritis. Clin Exp Rheumatol 2003; 21: 395-398.

10. Wolf MD, Lichter PR, Ragsdale CG. Prognostic factors in the uveitis of juvenile rheumatoid arthritis. Ophtalmology 1987; 94: 1242-1248.

11. BenEzra D, Cohen E, Behar-Cohen F. Uveitis and juvenile idiopathic arthritis: A cohort study. Clin Ophtalmol 2007; 14: 513-518.

12. Heiligenhaus A, Niewerth M, Ganser G, et al. Prevalence and complications of uveitis in juvenile idiopathic arthritis in a populations-based nation-wide study in Germany: suggested modification of the current screening guidelines. Rheumatology 2007; 46: 1015-1019.

13. Saurenmann RK, Levin AV, Feldman BM, et al. Prevalence, risk factors and outcome of uveitis in juvenile idiopathic arthritis. Arthritis Rheum 2007; 56: 647-657.

14. Krętowski A, Kinalska I. Geny DQA1 i DQB1 HLA jako markery cukrzycy insulinozależnej w populacji polskiej. Pol Arch Med Wew 1999; 3: 205-210.

15. Pratsidou-Gertsi P, Kanakoudi-Tsakalidon F, Spyropoulu, et al. Nationwide collaborative study of class II associations with distinct types of juvenile chronic arthritis (JCA) in Greece. Eur J Immunogenet 1999; 26: 299-310.

16. Haas JP, Truckenbrodt H, Paul C, et al. Subtypes of HLA DRB1* 03, *08, *11, *13 and *14 in early onset pauciarticular juvenile chronic arthritis (EOPA) with and without iridocyclitis. Clin Exp Rheumatol 1994; 12 suppl 10: S7-S10.

17. Melin-Aldana H, Giannini EH, Taylor J, et al. Human leukocyte antigen DRB1*1104 in the chronic iridocyclitis of pauciarticular juvenile rheumatoid arthritis. J Pediatr 1992; 121: 56-60.

18. Fernandez-Melon J, Munoz-Fernandez S, Hidalgo V. Uveitis as the initial clinical manifestation in patients with spondy­loarthopaties. J Rheumatol 2004; 31: 524-527.

19. Burgos-Vargas R. Juvenile onset spondyloarthropathies: therapeutic aspects. Ann Rheum Dis 2002; 61 (Suppl III): 33-39.

20. Kotaniemi K, Savolainen A, Aho K. Severe childhood uveitis without overt arthritis. Clin Exp Rheumatol 2003; 21: 395-398.

21. Berk AT, Kocak N, Unsual E. Uveitis in juvenile arthritis. Ocul Immunol Inflamm 2001; 9: 243-251.

22. Paroli MP, Speranza S, Marino M, et al. Prognosis of juvenile rheumatoid arthritis-associated uveitis. Eur J Ophthalmol 2003; 13: 616-621.

23. Kotaniemi K, Kautainen H, Karma A, Aho K. Occurence of uveitis in recently diagnosed juvenile chronic arthritis. Ophthalmology 2001; 108: 2071-2075.