Imunogenética das reacções alérgicas a fármacos
INTRODUÇÃO E DEFINIÇÕES
Alergia a fármacos
As reacções adversas a fármacos são definidas pela Organização Mundial de Saúde
como uma resposta lesiva e não intencional a um fármaco, que ocorre em doses
habitualmente utilizadas no homem1.
A classificação farmacológica clássica das reacções adversas a fármacos de
Rawlins e Thompson divide as reacções em dois subtipos principais: reacções do
tipo A, que são previsíveis e dose-dependentes, e reacções do tipo B,
imprevisíveis e independentes da dose2. As reacções do tipo B são responsáveis
por 10 a 15% de todas as reacções adversas a fármacos e incluem as reacções de
hipersensibilidade.
De acordo com o Comité para a Revisão da Nomenclatura da Organização Mundial de
Alergia, o termo hipersensibilidade deve ser utilizado para descrever
reacções objectivamente reprodutíveis, iniciadas após a exposição a um estímulo
definido e com uma dose habitualmente tolerada, enquanto o termo alergia a
fármacos se refere a uma reacção de hipersensibilidade com mecanismo
imunológico demonstrado3.
A alergia a fármacos é uma entidade heterogénea que compreende diferentes
mecanismos imunológicos e manifestações clínicas, tal como proposto na
classificação de Pichler (Figura_1)4. Foi também recentemente proposta por
Pirmohamed et al.5 uma estandardização fenotípica das reacções cutâneas
imunomediadas graves induzidas por fármacos (reacções alérgicas tipo IV) em:
(i) Síndrome de Stevens-Johnson/necrólise epidérmica tóxica (SJS/TEN), (ii)
pustulose exantemática generalizada aguda (AGEP), e (iii) síndrome de
hipersensibilidade (HSS; também conhecido como reacção a fármacos com
eosinofilia e sintomas sistémicos (DRESS) e síndrome de hipersensibilidade
induzida por fármacos (DIHS)).
Farmacogenéticae imunogenética
O risco de sensibilização e a gravidade do quadro clínico dependem do estado de
activação imunológica do indivíduo, de cofactores como as infecções (ex.:
infecção por citomegalovírus ou vírus herpes6, exantema com amoxicilina
induzido pelo vírus Ebstein-Barr6e aumento da hipersensibilidade ao
trimetoprim-sulfameto xazole na infecção pelo vírus da imunodeficiência
humana7), bem como de outros factores, como o género feminino, dose e duração
do tratamento, via de administração (a aplicação epicutânea tem maior
probabilidade de sensibilização do que os tratamentos orais ou parentéricos) e
predisposição genética4.
O estudo da predisposição genética para reacções adversas a fármacos pode ser
direccionado para o ADN (farmacogenética), o ARN (farmacotranscriptómica), a
produção proteica e modificações pós-transcripcionais (farmacotranscriptómica)
ou mesmo para o pool e interacção entre diferentes metabolitos
(farmacometabolómica).
A farmacogenómica é um termo frequentemente usado indistintamente da
farmacogenética, embora se refira ao estudo simultâneo de todos os genes
(genoma) num grupo de indivíduos8.
A base genética das reacções alérgicas a fármacos pode relacionar-se com genes
nas vias de activação ou inactivação que afectam a farmacocinética ou a
farmacodinâmica, no reconhecimento e resposta do sistema imunológico ou nos
mecanismos de lesão e reparação tecidular9.
Apesar das intensas investigações de polimorfismos em genes de metabolização
dos fármacos e do seu papel na fisiopatologia das reacções de
hipersensibilidade10-13, descobertas recentes têm focado a nossa atenção nos
genes relacionados com o sistema imunológico (imunogenética) e a sua relação
com a alergia a fármacos.
A maioria destes estudos foi realizada por uma abordagem que investiga um gene
candidato ou uma via de activação previamente conhecida. No entanto, desde a
sequenciação do genoma humano, em 2003, começaram a ser implementadas novas
abordagens através de estudos de associação em todo o genoma ' genome - wide
association studies (GWAS) utilizando tecnologia de microarray para pesquisa de
polimorfismos de um único nucleótido ' single nucleotide polymorphisms (SNPs),
o que irá certamente acrescentar um novo conhecimento neste tema.
O objectivo deste trabalho é apresentar uma revisão actualizada da
imunogenética das reacções alérgicas a fármacos e dos possíveis mecanismos que
nos são revelados através destas novas abordagens.
MATERIAL E MÉTODOS
Foi realizada pesquisa na Pubmed e Scopus utilizando as palavras -chave [
(pharmacogenetics OR pharmacogenomics OR immunogenetics) AND (allergy OR
hypersensitivity)] para artigos a partir de 1990 e com o limite human. A
última pesquisa foi feita a 16 de Novembro de 2013 e identificou 1351 citações.
Após ler o título e/ou abstract foram excluídos 1056 artigos por não se
referirem ao objectivo da pesquisa. Foi ainda avaliada a bibliografia de
recentes revisões sobre o tópico e pesquisa adicional sobre fármacos com
informação insuficiente e adicionados os artigos não previamente incluídos.
Foram encontrados 236 artigos de revisão, comentários ou editoriais
relacionados com a farmacogenética, farmacoeconomia, medicina personalizada,
reacções adversas a fármacos ou mecanismos imunológicos que incluem conceitos
da imunogenética das reacções alérgicas a fármacos e que atestam o interesse e
a importância deste tópico (Figura_2).
Foram também encontrados 160 artigos de investigação, de entre os quais
seleccionados os artigos em texto completo ou em forma de resumo, sempre que
este contivesse informação suficiente sobre o gene, população e fármaco
avaliados, e tendo em conta as associações mais prevalentes ou de maior
significado. Os resultados são apresentados de acordo com o provável mecanismo
imunológico subjacente. Paralelamente aos artigos originais, são apresentados
dados que sustentam o mecanismo fisiopatológico das alterações imunogenéticas
encontradas, particularmente em relação com os polimorfismos do HLA.
RESULTADOS
Alergia tipo I
Os factores de risco para alergia IgE-mediada a fármacos podem envolver genes
da apresentação antigénica, mudança de classe (class -switch) para IgE,
expressão de receptores para a IgE (FCεR) ou das vias subsequentes de ativação
e libertação de mediadores14, pelo que os estudos de farmacogenética têm
avaliado a associação de alergia IgE -mediada a fármacos com polimorfismos
nestas citocinas e receptores, especialmente na alergia a antibióticos beta -
lactâmicos (Quadro_1). Os polimorfismos com maior significado foram reportados
para as interleucinas IL-4 e IL-13, que influenciam a mudança de classe para
IgE, bem como do receptor alfa da IL-4 (IL -4Rα) e receptor de alta afinidade
para a IgE (FCεRI)15-19. Foi ainda reportada associação com polimorfismos da
região promotora da IL -1020, que resultam na diminuição da síntese desta
citocina com importante função inibitória de células pró-inflamatórias.
Também a interacção entre genes do CD40 e CD40 ligando foram associados a uma
maior frequência de reacções alérgicas cutâneas (urticária, angioedema,
exantema maculopapular e eritema multiforme) com vários antibióticos, incluindo
penicilina, cefalosporinas e quinolonas, numa população coreana21.
A atopia, que é definida como a predisposição genética para gerar uma resposta
IgE a moléculas inócuas, não está habitualmente associada a um maior risco de
hipersensibilidade a fármacos. No entanto, pode prolongar a presença da IgE
sérica específica para um determinado fármaco e a inflamação alérgica IgE -
mediada pode agravar os sintomas de uma reacção alérgica IgE -mediada a
fármacos4.
Alergia tipo II
Não foram encontrados estudos de imunogenética com este tipo de reacções.
Alergia tipo III
Foi descrita uma associação da deficiência em N -acetiltransferase tipo 2
(NAT2) ' acetiladores lentos22 e de um polimorfismo de HLA -DR423 com o
desenvolvimento de lúpus eritematoso sistémico induzido pela hidralazina.
No entanto, embora cada gene contribua para o risco de desenvolvimento da
reacção alérgica, não são necessários nem suficientes para a sua ocorrência24.
Alergia tipo IV
No Quadro_2 são apresentados os polimorfismos HLA associados a diferentes
fármacos e manifestações específicas, sendo os mais bem estudados o abacavir, a
carbamazepina e o alopurinol, que se descrevem de seguida.
Abacavir
O abacavir é um análogo de nucleosídeo inibidor da transcriptase reversa,
utilizado como medicamento de primeira linha no tratamento do vírus da
imunodeficiência humana (VIH). Estudos prévios descreviam que 5 a 8% dos
doentes sob tratamento com abacavir desenvolviam uma síndrome de
hipersensibilidade induzida por fármacos (DIHS) caracterizada por febre,
exantema generalizado não bolhoso, sintomas gastrintestinais e/ou envolvimento
respiratório superior, até 6 semanas após o início do tratamento com abacavir
(mediana de 7 a 10 dias)25.
A primeira evidência para uma base imunológica da DIHS com abacavir foi a
demonstração histológica de células T CD8+ no exantema, a indução do factor de
necrose tumoral alfa (TNFα) e interferão gama (IFNγ) no soro e/ou células
mononucleadas e a presença de testes epicutâneos positivos26.
Em 2002 foi descrita por dois investigadores independentes27,28uma forte
associação entre a presença do alelo HLA-B*5701 e a DIHS ao abacavir. Estudos
subsequentes em populações caucasianas e hispânicas confirmaram a força desta
associação29,30. Em 2006 foi realizado um ensaio clínico prospectivo,
randomizado e em dupla ocultação para avaliar o rastreio de ADN (estudo
PREDICT), que envolveu 1956 participantes de 165 centros e 19 países e que
demonstrou que o rastreio do HLA -B*5701 antes da introdução de abacavir exclui
as DIHS imunologicamente confirmadas a este fármaco (valor preditivo negativo
de 100%)31.
Subsequentemente, o estudo SHAPE conclui que, embora as DIHS imunologicamente
confirmadas ao abacavir sejam pouco frequentes na raça negra, o alelo HLA-
B*5701 é um marcador de DIHS tanto na população negra como na caucasiana nos
Estados Unidos da América32.
Tendo em conta estes dados, a Food and Drug Adminstration (FDA)33, a Agência
Médica Europeia (EMA)34e a Sociedade Internacional de SIDA35, emitiram em 2008
recomendações no sentido de rastrear todos os doentes VIH positivos para o
alelo HLA -B*5701 antes de iniciar tratamento com abacavir e optar por um
anti'retrovírico alternativo nos doentes positivos para este alelo. Estudos em
diferentes populações36,37, incluindo em Portugal38, confirmaram uma
prevalência do gene HLA -B*5701 de 3,7 -6,1% para a maioria das populações,
embora com prevalências inferiores a 2% para chineses39 e ugandeses40.
Para além disso, vários estudos de farmacoeconomia confirmaram o benefício
desta abordagem nos Estados Unidos41, Alemanha42 e Espanha43, actualmente
implementada na prática clínica. Salienta-se que foi também encontrada uma
associação entre o HLA*B5701 e a lesão hepática causada pela flucloxacilina.
Carbamazepina
Em 2004 foi publicada a primeira associação genética forte entre a síndrome de
Stevens -Johnson/necrólise epidérmica tóxica (SJS/TEN) induzida pela
carbamazepina e o HLA -B*1502 em chineses han de uma coorte de Taiwan, com uma
prevalência deste alelo em 100% dos 44 doentes, em comparação com apenas 3% dos
101 que toleraram a carbamazepina44. Este achado foi posteriormente confirmado
em coortes de chineses residentes na Europa45e Hong Kong46 e em outras
populações asiáticas incluindo a tailandesa47, a indiana48 e a malaia49,
motivando o alerta da FDA em 2007 no sentido de rastrear todos os doentes com
antecedentes étnicos asiáticos, incluindo da Índia, para o HLA -B*1502 antes do
início do tratamento com carbamazepina, optando por um antiepiléptico
alternativo caso este alelo esteja presente50. Esta abordagem provou ser custo
-efectiva na população chinesa e malaia de Singapura, mas não para a população
de Singapura de etnia indiana51.
Pelo contrário, não foi encontrada associação entre o HLA -B*1502 e a SJS/TEN
na população caucasiana52, nem em outras populações asiáticas, como a coreana53
ou a japonesa54, o que pode ser explicado em parte pela baixa frequência deste
alelo nestes grupos étnicos, sendo que o HLA -B*1511 e o HLA -A*3101 foram os
alelos com maior associação na Coreia53 e no Japão55, respectivamente. Por
outro lado, não foi encontrada associação do alelo HLA-B*1502 com exantema
maculopapular ou com DIHS em chineses, nos quais foi observada uma maior
frequência de HLA -A*3101 e de polimorfismos específicos no gene da motilina,
respectivamente56, o que indica que a associação de determinados polimorfismos
a reacções alérgicas a um fármaco é provavelmente específica do fenótipo.
Nos caucasianos, Alfirevic et al.24,27 reportaram um potencial efeito protector
do HLA-B*070252 e de três SNP do cluster do gene HSP-7057, na SJS/TEN induzida
pela carbamazepina.
Alopurinol
A associação entre a SJS/TEN induzida pelo alopurinol e o HLA-B*5801 na
população de chineses han foi publicada pela primeira vez em 200558. Esta
associação foi posteriormente replicada em outras populações asiáticas
incluindo a japonesa54, a tailandesa59, a coreana60 e também em
caucasianos45,61, embora estatisticamente mais significativo para os chineses
han (OR=580,3) do que para os europeus (OR=80)62. Tendo em conta estes dados, o
departamento de saúde chinês actualizou a bula do alopurinol com a recomendação
de testar o HLA-B*5801 antes de iniciar tratamento com alopurinol63,
recomendações estas ainda não replicadas pela FDA ou pela EMA.
HLA e alergia tipo IV
O complexo major de histocompatibilidade (MHC) ou complexo antigénico dos
leucócitos (HLA) nos humanos, é uma colecção de genes altamente polimórficos
presentes no cromossoma 6. A molécula MHC da classe I é composta por uma
glicoproteína com uma cadeia alfa pesada, codificada nos loci A, B e C do gene
MHC da classe I, ligada à beta -2 -microglobulina. É expressa na superfície de
praticamente todas as células nucleadas e a sua função principal é a
apresentação de antigénios péptidos intracelulares endógenos às células T CD8+.
A molécula MHC classe II é composta por uma cadeia de glicoproteína alfa e
beta, codificadas nos loci DP, DQ e DR do gene MHC classe II. É expressa
sobretudo nas células apresentadoras de antigénio (APC), onde apresenta
péptidos exógenos processados às células T CD4+64.
A hipótese historicamente mais relevante para a maioria das reacções alérgicas
a fármacos baseia-se na formação do complexo hapteno-péptido, que se liga ao
MHC classe I ou II e é apresentado às células T65. É também actualmente
proposta a hipótese do Perigo ' Danger hypothesis, em que a toxicidade ou
resposta inflamatória do próprio fármaco ou metabolitos induz a produção de
moléculas coestimulatórias pelas células apresentadoras de antigénios (B7 -
CD28, CD154 -CD40) necessárias à activação das células T naive após ligação do
complexo hapteno-péptido/MHC ao receptor da célula T66.
No entanto, a mais recente hipótese para a patogénese da SJS/TEN baseia -se no
conceito fármaco-imune ' p -i concept, onde a apresentação às células T é
dependente do HLA, directa, não covalente e farmacológica, levando à
estimulação de células T efectoras e de memória sem necessidade de
sensibilização prévia4,65, sendo este o modelo proposto para as reacções
alérgicas associadas a polimorfismos específicos do HLA. Chessman et al.
demonstraram que o reconhecimento do abacavir é feito pela via convencional de
apresentação antigénica pelo MHC -II, com uma particular especificidade pelo
HLA-B*570126. Os polimorfismos do HLA alteram a forma e a electroquímica das
bolsas da fenda de ligação ao péptido (bolsas A, B, C, D, E e F no HLA classe I
e bolsas P1, P4, P6, P7 e P9 no HLA classe II), afectando o reportório de
péptidos que se podem ligar e ser apresentados por esse HLA67. As mutações que
distinguem o HLA-B*5701 dos outros alelos estão predominantemente localizadas
na bolsa F da fenda de ligação do antigénio, restringindo a ligação do abacavir
a este alelo e não a outros alótipos relacionados como o HLA -B*570326.
Reacções de hipersensibilidade aos anti -inflamatórios não esteróides (AINE) As
reacções de hipersensibilidade aos AINE representam um problema frequente para
o imunoalergologista, com uma prevalência de 0,6 -0,9% na população geral, 2 -
22% dos asmáticos e 21 -30% dos doentes com urticária crónica68. As reacções de
hipersensibilidade aos AINE podem ser classificadas de acordo com a
manifestação, reactividade cruzada, patologia e possível mecanismo subjacente,
em (i) doença respiratória exacerbada pela aspirina ' aspirin -exacerbated
respiratory disease (AERD), (ii) doença cutânea exacerbada pela aspirina '
aspirin-exacerbated cutaneous disease (AECD), (iii) urticária/angioedema
induzido por múltiplos AINE ' multiple non-steroid anti -inflamatory drugs -
induced urticaria/angioedema (MNSAID -UA), (iv) alergia IgE -mediada a um único
AINE, e (v) reacção por células T a um único AINE, conforme proposto por Ayuso
et al.69, sendo que a maioria dos estudos farmacogenéticos tem incidido
principalmente nos fenótipos de AERD, AECD e MNSAID-UD.
Apesar de terem sido encontradas associações com determinados alelos do HLA,
como o HLA -DPB1*0301 na AERD70-72e os HLA-DRB1*1302 e HLA -DQB1*0609 com
urticária induzida ou exacerbada pelos AINE (AECD//MNSAID -UA)73 e HLA -DQ7 com
alergia IgE -mediada a pirazolonas74, o valor preditivo destes está longe do
encontrado para o abacavir ou a carbamazepina.
A maior parte dos polimorfismos encontrados estão relacionados com a via do
ácido araquidónico e a produção de cisteinil leucotrienos (CysLT).
Relativamente à AERD, foram encontradas associações com polimorfismos de genes
das enzimas 5 lipoxigenase (ALOX-5) e leucotrieno C4 sintetase (LTC4S),
importantes na síntese dos CysLT, na enzima N -acetiltransferase 2 (NAT2), que
inativa os CysLT, e em receptores dos CysLT (CYSLTR1 e CYSLT2)71,72, bem como
na enzima sintase 1 do tromboxano A (TBXAS1), no receptor do tromboxano A2
(TBXA2R), em receptores das prostaglandinas E e I (PTGER2, PTGER3, PTGER4 e
PTGIR)71,72, no receptor CRTH2, responsável pela quimiotaxia de eosinófilos
mediada pela prostaglandina D272,75 e no gene da subunidade gama 6 do canal de
cálcio dependente de voltagem (CACNG6), uma proteína de membrana que estabiliza
os canais de cálcio, prevenindo a hiperprodução de leucotrienos e recrutamento
de outras células do sistema imunológico76. Nos fenótipos de MNSAID-UA foi
também encontrada uma associação com polimorfismos da LTC4S77, CYSLTR178
TBXA2R79 e receptor da prostaglandina D (PTGDR)78, e um aparente papel
protector de um polimorfismo da enzima lipoxigenase 15 (ALOX -15)78.
Foram também descritos polimorfismos na região promotora dos receptores de alta
afinidade da IgE (FCεR1γ e FCεR1α), associados respectivamente a AERD71,72,80e
a AECD81. Outro polimorfismo descrito é o da histamina N -metiltransferase
(HNMT), que diminui a actividade desta enzima, contribuindo para o aumento dos
níveis de histamina e para o desenvolvimento de AECD82.
DISCUSSÃO E CONCLUSÃO
Como imunoalergologistas, devemos ter um papel activo junto das várias
especialidades na melhoria do reconhecimento, caracterização fenotípica e
correcta abordagem da alergia a fármacos. A utilização de estudos imunológicos
como a IgE específica, testes cutâneos por picada, intradérmicos e epicutâneos,
testes de transformação linfocitária e de activação dos basófilos devem ser
utilizados, sempre que possível, de acordo com metodologias estandardizadas
propostas em várias directrizes da Academia Europeia de Alergologia e
Imunologia Clínica (EAACI) e da Rede Europeia de Alergia a Fármacos (ENDA). Por
outro lado, é cada vez de maior importância a referenciação de informação
completa e correcta para bases de dados internacionais, como a Drug Allergy and
Hypersensitivity Database (DAHD)83, permitindo a melhoria do poder estatístico
de estudos epidemiológicos relativamente aos factores genéticos que contribuem
ou determinam as reacções alérgicas a fármacos. Os estudos farmacogenéticos
têm-nos permitido compreender e conhecer melhor os mecanismos, melhorar o
diagnóstico e até, como no caso do abacavir, prevenir as reacções alérgicas a
fármacos. No futuro, esperam-se novos desenvolvimentos provenientes de estudos
de associação de todo o genoma ' genome -wide association studies (GWAS), bem
como de outras áreas emergentes, como a farmacotranscriptómica, a metabolómica
e a epigenética, que irão ajudar a melhorar a eficácia e segurança dos fármacos
e guiar os clínicos na nova era da prescrição personalizada.