مواضيع المحاضرة:
background image

Unit 3 - Immunological factors in disease

 

 

 

24 

Lecture 2 - Immune deficiency 

 

The consequences of deficiencies of the immune system 
include the followings: 
1- Recurrent infections. 
2- Autoimmunity. 
3- Susceptibility to malignancy. 

 

  Primary ID 

  Secondary ID  

Due to infection, drug therapy, malignancy and ageing. 

  Phagocyte deficiency  

Leads to increased bacteria and fungi infection. 

  Complement deficiency 

Leads to infection: Neisseria  meningitides, Neisseria 
gonorrhoeae,  Haemophilus influenzae  & Streptococcus 
pneumonia  

  T lymphocytes deficiency leads to: 

Bacterial infection (TB), fungi infection (Candida), viral 
infection (CMV) & Protozoa infection (pneumocystis carini) 

  Antibody deficiency leads to 

1- Bacterial infection (Staphylococcus aureus) 
2- Viral infection (Enterovirus)  
3- Protozoa infection (Giardia lamblia) 

 

Presenting problems in immune deficiency 

Recurrent infections

 

Warning signs of ID: 

1) 

Eight respiratory tract infection/ year in a child or more 
than four respiratory tract infection/ year in an adult.

 

2) 

More than one infection requiring hospital admission or 
intravenous antibiotics.

 

3)  Infection with unusual organisms 
4)  Infection at unusual sites  
5)  Chronic infection unresponsive to usual treatment 
6)  Early end organ damage (Bronchiectasis) 
7)  Family history of immune deficiency 

 

Investigations: 

1-Full blood count                2- white cell differential 
3- Acute phase protein (C-reactive protein) 
4-Liver function test             5-Renal function test 
6-Urine dipstick                   7-Serum Immunoglobulin 
8- Protein electrophoresis    9- Microbiological test.  
10- Virological test.            11- Radiological test. 
 
If ID is suspected, patients should not receive live 
vaccines because of the risk of vaccine – induced disease. 
 

Primary Phagocyte Deficiencies:  

Usually present with recurrent bacterial and fungal 
infections affecting unusual sites and majority present in 
childhood but milder forms may present in adults. 
It includes: 1- Leukocyte adhesion deficiencies  
2- Chronic granulomatous disease 
3- Defects in cytkines and cytokines receptors 

 

Leukocyte adhesion deficiencies: 

  It is an autosomal recessive disease.  

  These are disorders of phagocytes migration, where 

failure to express adhesions molecules results in the 
inability of phagocytes to exit the blood stream. 

  It is characterized by:  

a)  recurrent bacterial infections 
b)  Lack pus or neutrophils infiltration at site of infection 
c)  Peripheral neutrophils counts may be very high because of 

the failure of mobilized N to exit blood vessels. 

d)  Infections are usually apparent from birth by presenting 

infection is omphalitis with delayed separation of the 
umbilical cord. 

  Diagnosis: by tests showed reduced or absent expression 

of adhesions molecules on N. 

  Treatment:  Prompt antibiotic therapy should be initiated 

as early as possible in case of acute infection, bone 
marrow transplantation
 
and gene therapy. 

 

 

 

 

Chronic granulomatous disease:

 

  This results from mutations in the genes encoding the 

NADPH oxidase enzyme, causing a failure of oxidative 


background image

Unit 3 - Immunological factors in disease

 

 

 

25 

killing. This may be demonstrated using the nitroblue 
tetrazolium reduction test 

  The defect leads to susceptibility to catalase – positive 

organisms such as Staphylococcus aureus 

  Intracellular killing of mycobacteria in macrophages is 

also impaired. 

  Infections most commonly involve the lungs, lymph 

nodes, soft tissues, bone, skin and urinary tract. 

  People with this condition often have areas of inflammation 

(granulomas) in various tissues that can be damaging to 
those tissues 

 

 

 

Defects in cytokines and cytokines receptors: 

  Defect in cytokines such as IFN-γ, IL-12 or their receptors 

results in failure of intracellular killing 

  Individuals are susceptible to mycobacterial infections   

  Treatment: 

1- Intravenous antibiotics for treatment existing infection. 
2 -surgical drainage of abscess. 
3- Long term prophylaxis with antifungal agents 
4- Specific treatment depends upon the nature of defect 
and stem cell transplantation may be considered. 

 

Complement pathways deficiencies  

1)  Genetic deficiency of classical complement pathway (C1, 

C2, C4) are associated with high prevalence of 
autoimmune disease particularly systemic lupus 
erythematosus (SLE) 

2)  Deficiency in C9 increase Neisseria species infection 

(Gonococcal & Meningococcal) and encapsulated bacteria  

3)  Deficiency of Mannose - binding lectin leads to increased 

incidence of bacterial infection if subjected to additional 
cause of immune compromise such as prematurity or 
chemotherapy. 

However, the important of this deficiency is not important 
in healthy individuals.  

 

Investigations and treatment

1- Complement C3 and C4 measurements 
2- CH50 test (Classical haemolytic pathway 50) or called 
THC (Total Hemolytic Complement) 
Sheep RBC coated with Abs + patient’s serum leads to 
complete lysis RBC 

 

  There is no definitive treatment. 

  Patients should be vaccinated with meningococcal, 

pneumococcal and H. influenzae vaccines in order to 
boost their adaptive immune response. 

  Lifelong protective Penicillin to prevent infection 

  Family members should be screened for complement 

deficiency.   

 

Primary deficiencies of the adaptive 
immune system 

 

Combined B and T lymphocytes deficiency: 

  It is due to defect in lymphoid precursors 

  Results in combined failure of B and T cell Maturations 

  Cause recurrent bacterial, fungal and viral infections soon 

after birth  

  Treated by stem cell transplantation or gene therapy still 

under investigations. 

 

Primary T lymphocytes deficiency 

  Characterized by recurrent  viral, protozoal and fungal 

infections 

  It is associated with defective Abs productions because of 

the importance of  Tcell in providing help to B cells 

  These disorders present in childhood 

  It includes the following diseases: 

a- DiGeorge Syndrome    b- Bare Lymphocytes Syndrome  
c- Auto Immune Lymphoproliferative Syndrome 

 

DiGeorge Syndrome 

  Results from failure of development of the 3

rd

 and 4

th

 

pharyngeal pouch, usually caused by deletion of  a small 
piece of chromosome 22 at a location designated 22q11.2  
produced by an error in recombination at meiosis 

   It is a congenital thymic aplasia & thymic hypoplasia,  

  It is associated with abnormalities of the aortic arch, 

hypocalcaemia, tracheo-oesophageal fistula, 

  Cleft lip and palate and absent thymic development. 

  Characterized by very low numbers of T cells despite the 

normal development in the bone marrow  


background image

Unit 3 - Immunological factors in disease

 

 

 

26 

 

 

 

 

Bare Lymphocytes Syndrome  

  Characterized by absent   expression of HLA molecules 

within the thymus. 

  If HLA class I affected, CD8 + lymphocytes fail to 

develop 

  If HLA class II affected, CD4 + lymphocytes fail to 

develop 

  Uncontrolled activation of NK cell due to absence of 

HLA class I expression 

  leads to recurrent infection and systemic vasculitis 

 

 

 

Auto Immune Lymphoproliferative Syndrome: 

  Characterized by accumulation of lymphocytes and 

persistence of autoreactive cells. Unusually high numbers 
of white blood cells called lymphocytes accumulate in the 
lymph nodes, liver, and spleen, which can lead to 
enlargement of these organs 

  Caused by failure of apoptosis. This condition is usually 

caused by mutations in the FAS gene 

  Patients develop lymphadenopathy, splenomegaly and a 

variety of autoimmune diseases. 

 

 

 

 
Investigations and treatment: 

1)  Measurement of total T- lymphocytes count 
2)  Measurement of T lymphocytes subsets 
3)  Immunoglobulin measurements 
4)  functional tests of T cells activation and proliferation 
5)  HIV test may be indicated  

 

Treatment  

1)  Patients should receive anti-Pneumocystis and antifungal 

prophylaxis treatment 

2)  Immunoglobulin replacement if disease associated with 

defective Ab production. 

3)  Stem cell transplantation     4) Thymic transplantation 

 

Primary Antibodies deficiency

  Characterized by recurrent bacterial infections. 

Particularly of the respiratory and gastrointestinal tract. 

  The most causative organisms are bacteria such as 

Streptococcus pneumonia and H influenzae . 

  Usually present at 5-6 months of age when the protective 

benefit of transferred maternal Igs has decreased. 

 


background image

Unit 3 - Immunological factors in disease

 

 

 

27 

3 major primary Abs deficiencies present in adulthood 

1)  Selective IgA deficiency 
  Characterized by low or undetectable IgA. 
  Most common primary Immune deficiency. 
  In some patients, there is a compensatory increase in 

serum IgG levels. 

  30% of individuals experience recurrent mild respiratory 

and GIT infections. 

2)  Common  variable immune deficiency 
  It is a heterogeneous adult-onset primary immune 

deficiency of unknown cause. 

  Characterized by low serum IgG levels and failure to 

make Abs responses to exogenous pathogens. 

  Paradoxically, Ab mediated autoimmune diseases like 

autoimmune hemolytic anemia  

  It is also associated with increased frequency of 

malignancy like lymphoprolifrative diseases.  

3)  Specific Ab deficiency or Functional IgG Ab deficiency 
  It causes poor Ab responses to polysaccharide Ags. 
  Some patients are deficient in the Ab subclasses IgG2 & IgG4 
  It is previously called  IgG subclass deficiency  

 

Investigations:  

1)  Measurements of serum Igs. 
2)  Protein electrophoresis 
3)  Urine electrophoresis to exclude secondary causes of 

hypogammaglobulineamia  

4)  Specific Ab responses to specific pathogens , if it is low , 

vaccinate the patient with killed vaccine 

5)  Quantitation of T and B lymphocytes   

 

Treatment: 

1)  Treatment of infections by antibiotics and prophylaxis 

antibiotics may be indicated. 

2)  Ig replacement intravenously which derived from pooled 

plasma & contains IgG Abs & administered every 3-4 weeks 
** Vaccinations with live vaccines is contraindicated 
 

Secondary Immune deficiencies 

It is more common than primary immune deficiency 

Causes  

1)  Physiological: aging, prematurity, pregnancy. 
2)  Infection: HIV, measles, TB 
3)  Iatrogenic: Drugs like immunosuppressive drugs, 

corticosteroids, antineoplastic, radiotherapy 

4)  Malignancy: Leukemia, lymphoma, myeloma, solid tumor 
5)  Biochemical and nutrional disorder: 
6)  Others: Burns, Asplenia. 

 

Immune senescence

It is a decline of the immune response in the elderly 
characterized by: 

1)  Decline in the T cell response with reduced delayed type 

hypersensitivity reaction. 

2)  Decrease in Abs production for many exogenous pathogens 
3)  AutoAbs rise but autoimmune diseases are less common 
4)  Reduced responses to vaccinations, about 30% of healthy 

older people may not develop protective immunity after 
influenza vaccine. 

5)  Allergic disorders and transplant rejection is less common 
6)  Increased susceptibility to infections like respiratory tract 

infection, UTI, latent infections like TB and Herpes 
Zoster may be reactivated. 

7)  Absent manifestations of infections e.g. leukocytosis & 

pyrexia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 




رفعت المحاضرة من قبل: Mostafa Altae
المشاهدات: لقد قام 4 أعضاء و 56 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