background image

Immunology / Immunodeficiency 

                                                         

 

Objectives                                                                              

 

The objectives of this lecture are to know  

1. Types of Immunodeficiency. 
2. T-cell Immunodeficiency. 

3. B-cell Immunodeficiency 

Immunodeficiency 
Definition 
Immunodeficiency  means failure of immune system to protect the host 
from infectious agents or malignant cells or from autoimmune diseases 
is known as.  It may be confined to one or more than one factor or cell of 
the  immune  system  including  complete  absence  or  deficiency  of  that 
element.   The immunodeficiencies should be suspected in every patient, 
who develops recurrentpersistentsevere or opportunistic infections.  
 
Types of immunodeficiency 

1.  Primary immunodeficiency.  
2.  Secondary immunodeficiency. 

1- Primary immunodeficiency:  
Inherited genetic defect  in one of the genes responsible for expression 
of  an  immune  factor,  or  impairment  of  function  or  absence  of  immune 
cells.  Interfere with the innate or the adaptive immunity.  
These defects may be: 
 asymptomatic and discovered accidentally or expressed as severe clinical 
conditions at any stage of patient’s life. 

             lect:4

 

     

Dr. Khalid Waleed

 

M.B.ch.B., Msc., PhD. Immunology 

 

 


background image

2- Secondary immunodeficiency: It is usually due to impairment of the 
immune  system  by  external  factor  as:  Infection

 

e.g.:  acquired 

immunodeficiency  syndrome  (AIDS).  Exposure  to  chemical  agents  as 
chemotherapy  (immunosuppressive ) 
 
Primary immunodeficiency (PID) 
More than 150 different types of primary immunodeficiencies (PIDs) in 
the world.   

I. Primary T–cells deficiencies:  
 It usually leads to combined immunodeficiency (CID) in which there is 
defect  in  both  T-cell  functions  and  disruption  of  antibody  immune 
responses.  It includes: 

1. Severe combined immunodeficiency (SCID) 
2. Thymic hypoplasia [DiGeorge syndrome; 22q11 deletion syndromes] 
3. Wiskott-Aldrich Syndrome (WAS) 
4. Chronic mucocutaneous candidiasis 

5. 

Hyper-IgM syndrome

 

Severe combined immunodeficiency (SCID) 

1. This is the most severe immunological defect. 
2.   It is caused by a large number of rare genetic disorders which lead to 

failure of development of the lymphoid system.  

3. It  usually  presents  during  the  first  few  months  of  life  with  failure  to 

thrive,  persistent  oral  Candida  infection,  intractable  diarrhoea,  often 
due to persistent viral infection.  

4. The humoral immune response defects may appear later than 6 months 

age  because  of  the  presence  of  passive  maternal  antibodies  that  are 
received through the placenta or breast milk. 


background image

5.  The  SCID  is  classified  clinically  on  the  basis  of  the  presence  or 

absence of B cells and NK cells. 

6. The  commonest  cause  of  SCID  (50%)  is  due  to  mutations  in  the 

common gamma chain of the receptors for the cytokines IL-2, IL-4, 
IL-7  and  others.    These  diseases  are  either  inherited  as  autosomal 
recessive or they are X-linked diseases. 

7. Gene therapy has been  used as treament method, where the patient’s 

own  stem  cells  are  removed  from  the  bone  marrow,  transfected  with 
the  normal  gene  using  a  viral  vector  and  then  re-introduced  into  the 
patient.    

 

Thymic hypoplasia [DiGeorge syndrome; 22q11 deletion syndromes] 

 

 

The thymus, parathyroid glands and parts of the face, jaw and great 

blood vessels develop from the third and fourth pharyngeal arches.  In the 
DiGeorge  syndrome  their  development  is  arrested,  with  the  result  that 
affected individuals lack a thymus.   Defect is associated with the deletion 
of the gene on chromosome 22. 
         The  T-cell  deficiency  is  variable,  depending  on  how  badly  the 
thymus is affected.  Affected infants have distinctive facial features; their 
eyes  are  widely  separated.  They  also  have  congenital  malformations  of 
the  heart  or  aortic  arch  and  neonatal  tetany  due  to  hypoplasia  or 
aplasia of the parathyroid glands.  Treatment is by supportive therapy, or 
thymic epithelial transplant.  
 
Wiskott- Aldrich Syndrome (WAS) is characterized by: 

1. X-linked recessive immunodeficiency disease affects males. 
2.  Small, abnormal platelets with thrombocytopenia, which may lead to 

fatal bleeding. 


background image

3.  Frequent and severe dermatitis  
4. Repeated severe pyogenic and opportunistic infections. 
5. Patient’s  serum  contains  high  levels  of  IgA  &IgE,  normal  levels  of 

IgG and low levels of IgM.  

6. Their T cells are defective in function. 
7.  Splenectomy  is  useful  in  reducing  the  risk  of  bleeding.  

Immunoglobulin  replacement  therapy  is  valuable  in  reducing  the  risk 
of infection. 

8. All  the  features  of  this  syndrome  can  be  corrected  by  bone  marrow 

transplantation.  

 
Chronic mucocutaneous candidiasis (CMC) 

•  Primarily, CMC appears to be associated with defects in IL-17 signaling  

•  Chronic infection of skin, mouth and nails with Candida. 

•  Most patients have normal serum immunoglobulins,  

•  High  levels  of  anti-Candida  antibody  and  impairment  of  the  T-cell 

response to Candida.  

•  Chronic  use  of  anti-fungal  therapy  is  usually  required  to  control  the 

main manifestations. 

 

Hyper-IgM syndrome 

1.  This  X-linked  condition  is  characterized  by  a  profound  lack  of  IgG 

and IgA but an increased level of polyclonal IgM.  

2.  These  patients  often  present  with  Pneumocystis  jirovecii  and  other 

opportunist  infections  such  as  Cryptosporium  and  are  prone  to 
pyogenic infections.
 

3.  Treated with bone marrow transplantation. 


background image

II. B-Cell Immunodeficiencies 
    Exhibit  depressed  production  of  one  or  more  antibody  isotypes.  
Immunodeficiency  disorders  caused  by  B-cell  defects  ranging  from  the 
complete  absence  of  mature  recirculating  B  cells,  plasma  cells,  and 
immunoglobulin,  to  the  selective  absence  of  only  certain  classes  of 
immunoglobulins.  
 
X-linked hypogammaglobulinaemia : 
Bruton’s disease (XLA) 

1.  The XLA occurs in approximately in 1 200,000 newborns. 
2.  Occurs  due  to  mutation  in  Bruton  tyrosine  kinase,  (BTK).  The 

defect blocks pre-B cell differentiating into B cells and is due to the 

lack of a B cell-specific tyrosine kinase, (BTK). The B-cells in bone 

marrow arrested at pro-B to pre-B cell stage. B-cells in the circulation 
less than 1%. 

3.  There is a complete absence of serum immunoglobulins. 
4.  Affected males usually present with recurrent infection at between 6 

months and 2 years of age, as they are protected from earlier infection 
because of the placental transfer of maternal IgG antibody. 

5.  Haemophilus 

influenzae

Streptococcus 

pneumonia 

and 

staphylococci are the most frequent causes, and the respiratory tract 
and skin the most frequent sites of infection. 

6.  A combination of immunoglobulin replacement therapy, vigorous use 

of antibacterial agents are suggestive measures of treatment. 

Common variable immunodeficiency (CVID) 
1. There are defects in T-cells signaling to B-cells with impairment of B-

cells  response  to  antigens.  The  B-cells  numbers  are  normal.  Affect 

b

oth male and females. 


background image

2. It  usually  presents  in  later  childhood  or  early  adult  life  and  has  also 

been referred to as late-onset hypogammaglobulinaemia.  

3. Characterized  by  recurrent  infection,  marked  by  reduction  in  the 

levels  of  one  or  more  antibody  isotype  and  impaired  B-cell 
responses
 to antigen. 

4. There is low IgG and IgA and/or IgM 
5. S. pneumoniae, H. influenzae, Mycoplasma spp. are the most common 

pathogens.  

6. Herpes zoster infection, meningitis, osteomyelitis and skin sepsis also 

occur. 

7. Immunoglobulin  replacement,  antibacterial  agents  and  drainage  of 

infected  sites  with  careful  follow-up  concerning  the  other 
complications to which these patients are prone are suggestive lines of 
treatment. 

Selective IgA deficiency: 

1. Frequency of disease is 1:700. 
2. Unknown genetic cause. 
3. IgA producing B-cells cannot differentiate into plasma cells. 
4. Typically exhibit normal levels of  other antibody isotypes.  
5. Clinical  picture  is  variable  from  asymptomatic  in  70%  of  cases  to 

severe infections. 

6.  Allergies and autoimmune diseases.  
7. GIT  and  RT  (The  primary  sites  for  production  of  IgA)  are  most 

common sites to get infected. 
References: 

1. Clinical immunology: principles and practice 5

th 

Edition. 

2. How the immune system works: 5

th 

Edition.   


background image

Primary Immunodeficiencies Result from Congenital Defects in 
Specific Cell Types 

 


background image

 

 
 




رفعت المحاضرة من قبل: Yahia Ziead
المشاهدات: لقد قام عضوان و 70 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل