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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.