Pemeriksaan Laboratorium pada

Imunodefisiensi Primer

Betty Agustina Tambunan

Departemen Patologi Klinik, Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga, Surabaya

Materi

1. Pendahuluan

2. Klasifikasi Primary

immunodeficiency disorder (PID)

3. Gambaran umum Pemeriksaan

Laboratorium PID

4. Pemeriksaan Lab Berdasarkan

penyakit

5. Simpulan

Pendahuluan

Primary immunodeficiency disorder (PID) merupakan kelompok kelainan heterogen yang

ditandai hilangnya fungsi satu komponen atau lebih sistem imun yang yang dapat

memicu individu lebih mudah atau sering terpapar infeksi, penyakit autoimun, inflamasi

dan malignansi.

Kecurigaan adanya PID pada anak dan dewasa ditandai dengan infeksi yang berulang, inflamasi

yang berat dan dapat pula berupa penyakit autoimun dan adanya sitopenia.

Warning signs pada Primary immunodeficiency disorder (PID) Anak dan Dewasa (Mccusker, Upton &

Warrington 2018).

Warning Signs in Children

1.≥ 4 new ear infections within 1 year

2.≥ 2 serious sinus infections within 1 year

3.≥ 2 months on antibiotics with little effect

4.≥ 2 pneumonias within 1 year

5.Failure of infant to gain weight or grow

normally

6.Recurrent, deep skin or organ abcesses

7.Persistent thrush in mouth or fungal

infections in skin

8.Need for IV antibiotics to clear infections

9.≥ 2 deep-seated infections including

septicaemia

10.A family history of PID

Warning Signs in Adults1. ≥ 2 new ear infections within 1 year2. ≥ 2 new sinus infections within 1 year, in the absence of allergy3. 1 pneumonias within 1 year4. Chronic diarrhea with weight loss5. Recurrent viral infections (cold, herpes, warts, condyloma)6. Recurrent need for IV antibiotics to clear infections 7. Recurrent, deep, abcesses of skin or internal organ 8. Persistent thrush or fungal infection or skin or elsewhere9. Infection with normally harmless tuberculosis-like bacteriaA family history of PID

Klasifikasi Primary immunodeficiency disorder (PID)

Gangguan Imun Adaptif (Mccusker, Upton & Warrington 2018)

Gangguan Imun Innate (Mccusker, Upton & Warrington 2018).

PEMERIKSAAN LABORATORIUM

• Pemeriksaan darah lengkap dan hapusan darah tepi mengevaluasi adanya limfopenia, limfosityang abnormal.

• Pemeriksaan komplemen

• Immunoglobulin serum

• Proliferasi antigen, dan tes fagosit.

Pemeriksaan lainnya yang penting yaitu:

• pemeriksaan proliferasi limfosit,

• flowsitometri, enumerasi sel B, sel T, sel NK,

• evaluasi marker limfosit dan varian limfosit T,

dan pemeriksaan spesifik lainnya yang berhubungan dengan kelainan imun yang spesifik

Algoritme pemeriksaan untuk pasien yang diduga mengalami gangguan imunitas

humoral (Locke, Dasu & Verbsky 2014)

Immunodeficiency IgG IgA IgM IgG Subclass

SAD Normal Normal Normal Normal

IGGSD Normal Normal Normal ≥ 1 low

SIGAD Normal Absent Normal Normal

IgA deficiency with IGGSD Normal Absent Normal ≥ 1 low

Possible secondary, unspecified, or transient

hypogammaglobulinemia

Low Normal Normal N/A

Unspecified or transient hypogammaglobulinemia Low Normal or low Normal or low N/A

Hyper IgM syndrome Low Low Normal or high N/A

CVID Low Low Normal or low N/A

Agammaglobulinemia or severe CVID Absent Absent Absent N/A

Immunoglobulin class-switch defects Low Low High N/A

XLP1 prior to Epstein-Barr virus infection Normal or low Normal or high Normal or high ≥ 1 low

Abbreviations: CVID, common variable immunodeficiency; Ig, immunoglobulin; IGGSD, IgG subclass deficiency; N/A, not applicable; SAD, specific

antibody deficiency; SIGAD, selective IgA deficiency; XLP, x-linked lymphoproliferative disease.

Characteristics of Commonly Used Diagnostic Booster Vaccines:

Vaccine T-Cell Dependent

(Y/N)

Peak Antibody Levels Protective Level

Tetanus Yes 2-3 weeks after

initial series

0.15 units/mL

Pneumococcal conjugate Yes 4 weeks 1.3 mcg/mL

Pneumococcal polysaccharide No 4 weeks 1.3 mcg/mL

Haemophilus influenzatype B conjugate Yes 6 months (3-4 weeks

after third dose)

1 mcg/mL

Meningococcal conjugate Yes 2-4 weeks 2 mcg/mL

Meningococcal polysaccharide No 2-4 weeks 2 mcg/mL

Rabies Yes 21 days after third

dose

0.5 units

Select Primary Immunodeficiency Disorders Associated with

Humoral Defects

Reduced or Absent Protein Western Blot or Flow Cytometry

Staining Target

X-linked agammaglobulinemia BTK Monocytes or platelets

X-linked lymphoproliferative syndrome SAP

XIAP

Activated T cells and NK cells

CVID BAFF receptor

TACI

CD19

B cells

ICOS T cells

Wiskott-Aldrich syndrome WAS protein Lymphocytes

DOCK8 deficiency (type 2 hyper-IgE syndrome) DOCK8 Lymphocytes and myeloid cells

ZAP70 deficiency ZAP70 T cells

X-linked hyper-IgM syndrome CD40 ligand Activated CD4 T cells

CD40 Monocytes and B cells

LRBA deficiency LRBA B cells, T cells, NK cells, monocytes

Abbreviations: CVID, common variable immunodeficiency; DOCK8, dedicator of cytokinesis 8; Ig, immunoglobulin; LRBA, lipopolysaccharide-

responsive beige-like anchor; ZAP70, zeta chain-associated protein kinase 70.

Algoritme pemeriksaan untuk mengevaluasi kelainan imun selluler (Locke, Dasu & Verbsky

2014)

CBC: complete blood count, DTH: delayed-type hypersensitivity, TREC: Tcell receptor excision circles, CD40L:

CD40 ligand, WASp: Wiskott-Aldrich protein

Clue Adanya Primary immunodeficiency disorder (PID) dan Tes Diagnostik (M. Madkaikar 2013).

Tes Laboratorium Untuk Melihat Fungsi Imun (Bonilla et al. 2015).

Pemeriksaan Laboratorium Gangguan Imunodefisiensi Primer (Raje et al. 2016).

Common Variable Immunodeficiency

• Limfosit B matur mengekspresikan IgM dan IgD tetapi tidak

mengekspresikan CD27 dan CD38.

• Aktivasi limfosit B oleh antigen menstimulasi perubahan

CD27 menjadi sel B memori. Sel Bmemori dibagi menjadi yang

mengekspresikan IgD pada permukaannya (switched memory

B lymphocytes) dan yang tidak mengekspresikan IgD pada

permukaannya (unswitched memory B lymphocytes).

• Imunofenotiping sel B pada pasien CVID menunjukkan sel B

yang berubah menjadi sel B memori (CD27+, IgM-, IgD-)

sedikit.

• Sel T memori abnormal ditunjukkan dengan menurunnya

rasio CD4+/CD8+ dan menurunnya persentase se T CD4+

yang mengekspresikan CD45RA (Locke, Dasu & Verbsky

2014).

Gambar 2. Maturasi abnormal sel B pada common variable immunodeficiency

(Locke, Dasu & Verbsky 2014).

Whole blood dianalisis dengan antibodi terhadap CD19, IgD, dan CD27.(a).

Distribusi normal sel B naïve (IgD+ CD27), unswitched memory (IgD+ CD27+), dan

switch memory (IgD- CD27+) sel B (CD19+) pada individu sehat. (b) Penurunan

distribusi sel B, switch memory B tampak pada kasus CVID. CVID:common

variable immunodeficiency, IgD: immunoglobulin D.

Wiskott-Aldrich Syndrome (WAS)

• Wiskott-Aldrich Syndrome ditandai dengan Triad: Eczema,

trombositopenia dan imunodefisiensi.

• Perdarahan dapat terjadi pada 80% pasien dan dapat terjadi

perdarahan intracranial yang mengancam nyawa (2%)

• Gejala yang sering muncul sejak Infant: manifestasi

perdarahan (petechiae, purpura), diare bercampur darah,

infeksi yang berulang (sinopulmonary infections,

pneumocystis, infeksi CMV, HSV dan varicella).

• Sekitar 40% dapat terjadi AIHA dan vasculitis.

X-Linked Agammaglobulinemia

Penyebab yang paling sering congenital

agammaglobulinemia adalah kelainan genetik Xlinked

agammaglobulinemia (XLA) pada gen Bruton’s

Tyrosine Kinase (BTK).

Bruton’s Tyrosine Kinase (BTK) merupakan protein

tyrosine kinase yang dibutuhkan pada perkembangan

sel limfosit B, terjadi penghambatan perkembangan sel

B pada fase pre B.

Lebih dari 50% XLA muncul menjelang usia 1 tahun,

90% terdiagnosis sebelum usia 5 tahun (Locke, Dasu &

Verbsky 2014).

Pemeriksaan laboratrium menunjukkan kadar IgG, IgA,

dan IgM yang rendah dan titer antibodi pasca

imunisasi rendah atau negatif.

Flowsitometri dapat mengevaluasi ekspresi intraselluler

BTK pada monosit pasien dengan sel B yang tidak ada.

Gambar 3. Ekspresi BTK pada monosit untuk mengevaluasi Xlinked

agammaglobulinemia (Locke, Dasu & Verbsky 2014).

Whole blood dianalisis dengan memakai antibodi CD14 (marker monosit), CD 19

dan protein BTK. (a). Deteksi sel B pada specimen kontrol. (b). Populasi sel B

yang tidak terdeteksi pada pasien XLA. (c). Pengukuran ekspresi BTK pada

monosit, pasien XLA dibandingkan control. XLA: X-linked

agammaglobulinemia; BTK: Bruton’s tyrosine kinase.

Hyper IgE Syndrome (HIES)

• Ditandai dengan early onset eczematous dermatitis , abses berulang karena infeksi

staphylococcus, pneumonia berulang, candidiasis mukokutaneus, dan kelainan vaskuler

dan skeletal.

Pemeriksaan Lab:

• IgE >2000 IU/ml, eosinophilia. Th17 menurun

• CRP normal walaupun terdapat infeksi bacterial yang berat tanda spesifik

• IgG, IgA dan IgM, Limfosit T dan B juga NK sel normal

Ataxia-Telangiectasia

• Ataxia-telangiectasia (AT) ditandai dengan adanya ataxia serebellum, telangiektasis

kulit atau konjungtiva, dan infeksi yang berulang.

• Pasien ini khasnya didapatkan penurunan immunoglobulin, dan minimnya respons imun

selluler.

• Pemeriksaan flowsitometri menunjukkan peningkatan sel T γδ, dan ekspansi klonal sel T

yang tidak sempurna sehingga jumlah sel limfosit T CD4+/CD45RA+ rendah.

• Flowsitometri juga dapat mengkuantifikasi γ-H2AX pada T-cell line, lymphoblastoid cell

lines, dan peripheral blood mononuclear cells dengan sensitivitas dan spesifisitas 100%

Defek Imun Seluler dan Kombinasi

• Defek yang mengakibatkan fungsi sel T terganggu dan sel limfosit B gagal memproduksi antibodi

akan mengakibatkan kerentanan terhadap infeksi terutama infeksi yang dapat dikontrol dengan

antibodi.

• Sel limfosit T penting mengkontrol patogen intraselluler, virus, dan infeksi oportunistik.

• Jumlah limfosit absolut dapat dipertimbangkan sebagai skrining awal kelainan imun selluler.

• Jumlah limfosit absolut harus diinterpretasi berdasarkan umur., bayi baru lahir mempunyai jumlah

yang lebih besar dibandingkan orang dewasa.

• Jika didapati jumlah limfosit menurun, kemungkinan infeksi HIV harus dievaluasi. Pemeriksaan

Flowsitometri dapat menentukan sel T CD4, CD8, natural killer (NK), dan sel B yang secara khusus

dapat mendiagnosis severe combined immunodeficiency.

• Pemeriksaan lain yang tersedia untuk mengevaluasi kelainan fungsi sel T yaitu tes

delayed-type hypersensitivity (DTH). Pemeriksaan ini dilakukan dengan cara

menyuntikkan purified protein derivative (PPD) intradermal, kemudian dievaluasi

setelah 48-72 jam, apakah terdapat indurasi lebih dari 2 mm.

• Tes kemampuan sel limfosit T berproliferasi dengan Lymphocyte mitogen assays. Sel

limfosit distimulasi dengan mitogen beberapa hari, kemudian ditambahkan radiolabeled

thymidine, selanjutnya proliferasi DNA sel diukur.

• Mitogen yang umum dipakai: phytohemagglutinin (PHA), concanavalin (ConA), antibodi

anti-CD3, pokeweed (PWM), dan lipopolisakarida (LPS) Escherichia coli. PHA, ConA,

dan antibodi anti-CD3 menginduksi respons sel T, sedangkan LPS hanya menstimulasi

sel B, PWM dapat menstimulasi sel T dan sel B.

Severe Combined Immunodeficiency (SCID)

• Severe Combined Immunodeficiency (SCID) merupakan kombinasi defek imun yang

berat, yang muncul dengan kelemahan sel T dan sel B primer atau sekunder.

• Defek ini mengakibatkan sering terjadi infeksi yang berulang, diare kronik, gagal

tumbuh, dan berakibat kematian apabila tidak diterapi. Severe Combined

Immunodeficiency (SCID) terjadi 1 dari 50.000-10.000 kelahiran hidup.

• Konfirmasi adanya SCID membutuhkan analisis sekuensing gen, tetapi flowsitometri

membantu mendiagnosis SCID dengan bermacam abnormalitas gen yang memberikan

fenotip pada sel T, sel B, dan sel NK

Variasi Klinis Fenotip pada Severe Combined Immunodeficiency (SCID)(Locke, Dasu &

Verbsky 2014).

SCID severe combined immunodeficiency;

JAK3 Janus kinase 3; RAG recombination

activating genes; DCLRE1C DNA cross-link

repair 1C; LIG4 ligase 4, DNA, ATP-

dependent; DNA-PK DNA-dependent protein

kinase; PRKDC protein kinase, DNA-

activated, catalytic polypeptide; NHEJ1 non-

homologous end-joining 1; ADA adenosine

deaminase; PNP purine nucleoside

phosphorylase; AK2 adenylate kinase 2

Simpulan

• Menegakkan diagnosis Primary immunodeficiency disorder (PID) masih sulit karena

gangguan ini sangat heterogen.

• Dibutuhkan proses pengamatan yang teliti dan membutuhkan waktu, karena kecurigaan

adanya PID timbul karena penyakit yang berulang dan jarang terjadi pada kondisi umum.

• Pemeriksaan lab yang lebih lanjut sangat dibutuhkan, namun seringnya tidak tersedia

dan membutuhkan biaya yang tinggi.

• Pemeriksaan genetik dan flowsitometri sudah banyak mendeteksi kelainan ini, namun

perlu peralatan yang canggih dan keahlian khusus sehingga masih sangat terbatas yang

mampu melakukannya.