Kliniczne aspekty

przeszczepiania

narządów

Rafał Pawliczak

Historia transplantologii



1902 Alexis Carrel opracowuje metodę szycia naczyń



1902 Albert – autoprzeszczep nerki u psa



1905 przeszczep rogówki



1918 wprowadzenie transfuzji krwi



1954 Murray i Hume w Bostonie, przeszczepiają nerkę od

bliźniaka



1962 Hamberger i Terasaki typowanie tkankowe



1963 Pierwszy przeszczep wątroby w Denver, USA



1966 Kussmeyer i Nielson, crossmatch



1967 Christiaan Barnard przeszczepia serce



1969 Pierwszy przesczep serce wykonany w Polsce – Jan

Moll



1970 powszechne wprowadzenie typowania antygenów HLA



1978 Cyklosporyna I faza badań klinicznych, typowanie

HLA-DR



1993 Mykofenolat mofetilu

Rodzaje przeszczepów



Autologiczny – w obrębie tej samej
osoby



Allogeniczny – pomiędzy dwiema
osobami różnymi genetycznie, ale w
obrębie tego samego gatunku



Izogeniczny – pomiędzy osobami o
takim samym genomie



Ksenogeniczny – pomiędzy gatunkami

Rodzaje przeszczepów – c.d.



Ortotopowy – w to samo miejsce



Heterotopowy w inne miejsce

Przeszczepy od zmarłych

Serce/Płuca

Zastawki serca
Nerki
Wątroba
Rogówka
Trzustka
Jelito cienkie
Kości
Skóra

Przeszczepy od żywych

Nerka
Płat wątroby
Jelito cienkie
Skóra
Szpik

Tzw. Dawca domino [ang. Domino donor]– otrzymuje

serce i płuca a jest dawcą serca, płuc lub

zastawek serca

Antygeny transplantacyjne



Większe



HLA klasy I



HLA klasy II



Mniejsze



Typu „Klasy I”



HLA E, F, G



Typu „Klasy II”



DMA/DMB, niezbędne do wprowadzenia peptydu do

HLA klasy II



Typu „ Klasy III”



Białka dopełniacza C2, C4 i Bf



21-OH hydroksylaza



TNF alpha i beta

Antygeny transplantacyjne

c.d.



Inne



Białka TAP 1 and 2 transportujące peptydy
do HLA-I



Białko Hsp70 odpowiedzialne za proces
zwijania i degradacji zdenaturowanych
białek



LMP 2, LMP 7 – składniki proteasomu biorące
udział w degradacji enzymatycznej białek



CD1 – prezentuje TCR lipidy i glikolipidy

Geny HLA

HLA klasy II

cai.md.chula.ac.th

/.../ contents/m3.html

www.cc.ukans.edu/ ~micro/

mhc.html

Dowody na to, że odrzucanie

przeszczepu jest mediowane

immunologicznie

Dlaczego przeszczep może być

odrzucony?



Limfocyt T biorcy rozpoznaje antygeny

HLA

klasy I i II dawcy na powierzchni komórek
prezentujących antygen dawcy

– nadostre/ostre odrzucanie

przeszczepu



HLA dawcy

mogą być także prezentowane na

powierzchni antygenów HLA biorcy przez
komórki APC biorcy

– przewlekłe

odrzucanie przeszczepu

Mechanizmy odrzucania

przeszczepu

Mechanizm działania leków

immunosupresyjnych

Leki indukujące

immunosupresję

Leki podtrzymujące

immunosupresję

Odpowiedź immunologiczna

na przeszczep

Dc

Dc

CD4/Th

CD4/Th

CD8/Tc

CD8/Tc

MO

MO

MO

MO

Bc

Bc

Endo

Endo

Donor APCs

Donor APCs

IL-1

IL-1

IL-4

IL-4

IL-2

IL-2

IFNy (recruits Dc and Endo)

IFNy (recruits Dc and Endo)

Donor MHC

Donor MHC

Specific Cytotoxicity

Specific Cytotoxicity

Recipient MHC

Recipient MHC

Specific Ab Response

Specific Ab Response

Donor Ag Presented

Donor Ag Presented

on “Self” MHC

on “Self” MHC

Mechanizmy odrzucania

przeszczepu



Odpowiedź humoralna:



Cytokiny: IL-1, IL-2, IL-4/5, IFN-, TNF-



ADCC



Cytotoksyczność komórkowa zależna od dopełniacza



Komórkowa:



Limfocyty CD4 pomocnicze i CD8 cytotoksyczne



Komórki NK



Aktywowane makrofagi



Odpowiedź typu późnego

Aktywacja limfocytów T na

skutek prezentacji antygenu

APC

T
cell

MHC II

CD4

ZAP70

P

L

C

PIP2

IP3

Ca

2+

DAG

PKC

Tyrosine*

Kinases

IL-2 mRNA

CD28

B7

CTLA-4

cAMP

CD3

CoStimulation

MAP Kinase

Calmodulin

Calcineurin

TyK

PO4-

NF-ATc

NF-ATn

FOS

JUN

AP-1

CD28RC

IL-2

IL-2 gene

IL-2 gene

MAPKs

MAPKs

IL-1

IL-1

Jaką rolę w transplantologii

spełniają leki

immunosupresyjne

APC

T
cell

MHC II

CD4

ZAP70

P

L

C

PIP2

IP3

Ca

2+

DAG

PKC

Tyrosine*

Kinases

IL-2 mRNA

CD28

B7

CTLA-4

cAMP

CD3

CoStimulation

MAP Kinase

Calmodulin

Calcineurin

TyK

PO4-

NF-ATc

NF-ATn

FOS

JUN

AP-1

CD28RC

IL-2

IL-2 gene

IL-2 gene

MAPKs

MAPKs

IL-1

IL-1

OKT3

OKT3

CyA

CyA

FK

FK

CTLA4Ab

CTLA4Ab

RAPA

RAPA

Matching

Matching

Odrzucanie przeszczepu



Nadostre



Przyspieszone



Ostre



Przewlekłe

Nadostre odrzucanie

przeszczepu

Patogeneza



Minuty do godzin



Przeciwciała anty MHC I i antygenom

układu ABO obecne u biorcy



Aktywacja dopełniacza

Zagrożeni pacjenci:



Poprzednie przetoczenia



Poprzednie przeszczepy



Ciąże

Nadostre odrzucanie

przeszczepu Mechanizm



IgM i IgG - depozycja



Aktywacja C1q



Aktywacja alloreaktynych limfocytów T



Uwalnianie mediatorów zapalenia



Aktywacja układu krzepnięcia i fibrynolizy
– zakrzepica



Brak nacieków z komórek jednojądrowych

Przyspieszone odrzucanie

przeszczepu



Dni



Aktywacja swoistych limfocytów T

Ostre odrzucanie

przeszczepu



Dni - tygodnie



Pierwotna aktywacja limfocytów T przez

komórki dendrytyczne przeszczepu



DTH – indukacja nacieku makrofagów



Naciek z komórek jednojądrowych



PMN



NK



Limfocyty T i B

Przewlekłe odrzucanie

przeszczepu



Miesiące lata



Występuje u wszystkich pacjentów po
przeszczepach narządowych bez
immunosupresji



Mechanizm nie jest jasny:



Przeciwciała



Kompleksy immunologiczne



Powolna aktywacja odpowiedzi komórkowej



DTH?



Mechanizmy nieimmunologiczne

Przewlekłe odrzucanie

przeszczepu

NEJM 2002;346:580

Tolerancja transplantacyjna

- mechanizmy



Delecja klonalna



Anergia klonalna



Supresja

Tolerancja transplantacyjna



Noworodkowa



Usunięcie komórek dendrytycznych z
przeszczepu



Podanie biorcy przeciwciał
antyidiotypowych



Przetocznie biorcy krwi pochodzącej
od dawcy

Graft versus Host Disease (GVHD)

Choroba przeszczep przeciwko

gospodarzowi



Reakcja układu immunologicznego dawcy

znajdującego się w przeszczepie przeciwko

komórkom biorcy



Może wystąpić we wszystkich przeszczepach



Występuje u około 70% biorców

allogenicznego przeszczepu szpiku



Występuje u około 50% biorców

allogenicznego przeszczepu szpiku od HLA-

zgodnych dawców spokrewnionych

GVHD – ocena ryzyka



Missmatch HLA



Niespokrewniony dawca



Starszy wiek



Ciąża lub transfuzje u dawcy
[allosensytyzacja]



Stosowanie przeszczepu bez limfocytów T



Objawy toksyczności procedury przeszczepu



Nieskuteczne zapobieganie GVHD

GVHD



Ostra



Przewlekła

– unikalna

dla przeszczepu
allogenicznego
komórek
macierzystych

Klinicznie przypomina

chorobę z autoagresji

GVHD - klinika



Skóra



Lichenoid rash



mucolisis / Epidermal necrosis [TEN]



Zespół suchości



Przewód pokarmowy



Uszkodzenie wątroby



Zaburzenia motoryki przełyku



IBD



Bronchiolitis obliterans



Polymyositis



Nawracające infekcje



Utrata masy ciała

Ryzyko związane z

przeszczepem allogenicznym

szpiku

GVHD – manifestacje skórne

i śluzówkowe

GVHD – manifestacje skórne

i śluzówkowe - TEN

Tolerancja immunologiczna

Dobór dawca-biorca przy

przeszczepach narządów

posiadających naczynia



Nerka



Locus A, B, DR [DR>B>A] low resolution



PRA



Grupa krwi, badania wirusologiczne



Cross-match



Priorytet:



6 takich samych HLA



DR-7, B-4, A-1 punktów



PRA 70-79% 1 punkt



Biorca regionalny 3 punkty



>60 lat i >3 lata dializoterapii -1 punkt

A. Lange 2000

Dobór dawca-biorca przy

przeszczepach narządów

posiadających naczynia



Serce



Grupa krwi, badania wirusologiczne



Czas zimnego niedokrwienia 4 h



DR>B>A



Cross-match

A. Lange 2000

Cross-match



Wykrywa przeciwciała biorcy skierowane
przeciwko antygenom HLA dawcy



Komórki dawcy in vitro ulegają lizie po
dodaniu surowicy biorcy w obecności
dopełniacza



Nie pozwala na zróżnicowanie
przeciwciał anty-HLA I i II ani IgG od IgM

Metody typowania HLA



Serologiczne test mikrocytotoksyczny



Molekularne



PCR SSP



PCR SSO



sekwencjonowanie

Dobór dawca-biorca przy

przeszczepach narządów

posiadających naczynia



Wątroba



Grupa krwi



Zgodność w HLA nie ma większego
znaczenia



Trzustka



Grupa krwi



DR

A. Lange 2000

Działania uboczne przewlekłej

immunosupresji



Infekcje zagrażające życiu



Nowotwory

Immunosupresja w większym stopniu

dotyczy odporności pierwotnej niż

wtórnej

Immunosupresja



Proksymalna (zahamować swoistą

odpowiedź immunologiczną):



Usunięcie T/CD3-cells (ATG, OKT3)



Zapobiec rozpoznaniu antygenów przeszczepu przez

TCR

(Dobór)



Zapobieganie kostymulacji – wywoływanie tolerancji

(CTLA4Ab)



Dystalna (zahamować nieswoistą

odpowiedź immunologiczną):



zahamować wytwarzanie IL-2 (CyA, FK506)



zahamować działanie IL-2 (Rapamycin)



zahamować proliferację limfocytów T (Imuran,

Mycophenolate)



zahamować zapalenie (Corticosteriods)

Klasy leków

immunosupresyjnych



Glikokortykosteroidy



Antymetabolity



Inhibitory calcyneuryny



Przeciwciała antylimfocytarne



Inhibitory receptorów dla cytokin