Wykład 2

Przeszczep i jego odrzucanie.

I opis transplantacji- w XIII wieku w Księdze Żywotów Świętych- zastąpienie chorej nogi osoby rasy białej przez przeszczepienie kończyny dolnej pobranej od zmarłego Maura, czego dokonali św.św. Kosma i Damian.

I pomyślna transplantacja- w 1954 r.- przeszczep nerek u bliźniąt jednojajowych. Nadal jest sporo niewiadomych przy transplantacjach narządów.

Transplantacje kliniczne:

PRZESZCZEPIONY ORGAN	PRZYKŁADY STANÓW CHOROBOWYCH
nerka	końcowe stadium niewydolności nerek
serce	skrajna niewydolność serca
płuca lub płuca i serce	nadciśnienie płucne, mukowiscydoza
wątroba	marskość wątroby, rak, atrezja dróg żółciowych
rogówka	dystrofie, zapalenie rogówki
trzustka lub wysepki Langerhansa	cukrzyca
szpik kostny	niedobór immunologiczny, białaczka
jelito cienkie	rak
skóra	oparzenia

Przeszczepy biostatyczne:

• nie zawierają żywych komórek

• rola mechaniczne i bodźcowa do rozrostu własnych komórek biorcy na rusztowaniu biologicznym, np. przeszczepy kości, chrząstki, powięzi, ścięgien

• przygotowanie: liofilizacja, zamrażanie, wyjaławianie radiacyjne, odbiałczanie, odwapnianie

• pozbawione są w znacznym stopniu lub całkowicie immunogenności (nie wzbudzają reakcji immun. u biorcy)

Przeszczepy biowitalne:

• podejmują w organiźmie biorcy swoje fizjologiczne funkcje

• żywe komórki zachowujące swoją antygenowość

• !!! wzbudzają reakcję immunologiczną biorcy na antygeny dawcy obecne w przeszczepie

Ze względu na podobieństwo genetyczne przeszczepy dzielimy na:

• autoprzeszczepy- w obrębie jednego organizmu, np. przeszczep skóry

• izogeniczny (syngeniczny)- w obrębie osobników identycznych genetycznie (bliźnięta jednojajowe, szczepy wsobne)

• allogeniczny- ten sam gatunek, ale inni genetycznie osobnicy

• ksenogeniczne (ksenoprzeszczepy)- między gatunkami:

- concordant (zgodne)- od małp człekokształtnych (pawiany, szympansy)

- nonconcordart (niezgodne)- od świni, cieląt.

Antygeny zgodności tkankowej (MHC, HLA):

Istnieją czynniki na powierzchni komórek tkanek przeszczepianych rozpoznawane przez komórki biorcy.

W 1967 r. znano 6 antygenów MHC, pod koniec lat 70-tych- serologiczne oznaczanie, odkryto że jest

HLA-A >20 antygenów

HLA-B >40

HLA-C- DR, DQ- kilka(naście)

Każdy ma 2 antygeny z każdego locus- stąd bardzo duży polimorfizm.

Gdy wynaleziono metody genetyczne- odkryto setki allelów genów HLA (w 1980r.- nagroda Nobla dla Dosseta).

Dobór w zakresie antygenów HLA jest więc bardzo trudny. Dobiera się zatem dawcę i biorcę zgodnych w zakresie 2 antygenów A, 2 B, 2C (DQ,DR)- powinno być 6 zgodnych antygenów. Ale przeszczepia się już przy połowicznej zgodności. Kładzie się nacisk na odpowiednią immunosupresję

HLA dzielimy na mocne i mniejsze (nie wykrywane laboratoryjnie).

Odrzucanie przeszczepu:

Znając mechanizmy reakcji immun. możemy stłumić maksymalnie reakcję organizmu na przeszczep. Przy przeszczepie- klasyczna prezentacja obcego antygenu limfocytom T CD4+przez komórki APC w rowku prezentującym. Przeszczep jest takim zabiegiem, który wywołuje bardzo lawinową reakcję komórek immunokompetentnych, które "chcą" ten przeszczep odrzucić jako obcą tkankę. Zatem pobudzone limfocyty CD4+(Th) pobudzają komórki NK; makrofagi;limfocyty CD8+ (cytotoksyczne), które niszczą obce komórki; pobudzają poprzez wytwarzane limfokiny również limfocyty B, a te produkują przeciwciała. Dochodzi do reakcji cytotoksycznej z udziałem przeciwciał (ADCC) oraz do klasycznej aktywacji układu dopełniacza.

!! Komórką centralną przy pobudzaniu układu immunologicznego biorcy (za pomocą cytokin) jest limfocyt grasiczozależny T. Trzeba skierować na te limfocyty immunosupresję. Reakcja odrzucania nie pojawia się u zwierząt pozbawionych grasicy.

Z cytokin głownie odpowiedzialne za odrzucenie są IFNγ, IL-2, IL-6.

Części przeszczepu będące celem w reakcji odrzucania:

• śródbłonek naczyń mikrokrążenia

• kanaliki nerkowe (nerka)

• wysepki Langerhansa (trzustka)

• miocyty (serce)

Szybkość reakcji odrzucania:

TYP REAKCJI	CZAS ODRZUCANIE	PRZYCZYNY
nadostra (u wieloródek, u ludzi którzy mieli już przeszczep, liczne transfuzje)	minuty- godziny (jeszcze na sali operacyjnej)	wytworzone wcześniej p-ciała przeciwko dawcy i C
przyspieszona ostra (nie można jej przewidzieć)	dni (2-3 dni)	reaktywacja uczulonych limfocytów T
ostra klasyczna (u >70%chorych po przeszczepie)	dni-tygodnie	pierwotna aktywacja limfocytów T
przewlekła (np.zwłóknienie narządu)	miesiące-lata	przyczyny niejasne:p-ciała, kompleksy immunologiczne, wolna reakcja komórkowa, nawrót choroby

Odrzucanie nadostre:

• gotowe p-ciała np. na skutek transfuzji

• po dokonaniu połączenia naczyniowego do przeszczepionej nerki razem z krwią biorcy wnikają gotowe p-ciała zgodne z antygenami na powierzchni śródbłonka naczyń- tworzy się kompleks antygen- p-ciało→ aktywacja kaskadowa ukł. dopełniacza→ perforacja śródbłonka naczyń→ wędrówka makrofagów i fagocytoza uszkodzonego nabłonka→ ubytek zalepiają płytki krwi→ odrzut nadostry

• aby zapobiec temu: dobrać dawcę i biorcę zgodnie w układzie AB0 oraz wykonać próbę krzyżową, by wyeliminować pacjentów z gotowymi p-ciałami.

Odrzucanie ostre:

1. humoralne- p-ciała cytotoksyczne formowane po przeszczepie. powoduje zakrzepicę drobnych tętniczek nerki i stąd nazwa "naczyniowe".

2. komórkowe- infiltracja przeszczepu przez immunokompetentne komórki gospodarza.

Nerka przeszczepiona→ uwalnianie antygenów na obwód i ich wędrówka do okolicznych węzłów chłonnych→ aktywacja limfocytów→uczulone limfocyty przechodzą do narządu przeszczepionego→do narządu przeszczepionego przywędrowują także limfocyty B→wytwarzanie p-ciał→niszczenie przeszczepu.

Rozpoznanie odrzucania ostrego:

• nagłego załamanie funkcji nerki przeszczepionej- spadek diurezy, przybór wagi, HTN

• objawy zapalne-gorączka, bóle, obrzęk przeszczepu

• odczucie uogólnionej choroby

• laboratoryjnie- ↑ poziomu kreatyniny i mocznika, ↓klirensu kreatyniny

Zróżnicowanie odrzucenia ostrego z zakażeniem w biopsji:

• nacieki komórkowe

• złogi przeciwciał

• charakterystyczna przebudowa przeszczepionego narządu

• silna ekspresja antygenów MHC klasy I i II

• wzrost ekspresji receptorów dla Il-2, 6, TNFα, TNFγ

Odrzucanie przewlekłe:

• pogarszanie się funkcji przeszczepionego narządu po miesiącach, latach jego stabilnego działania

• ↑ kreatyniny

• białkomocz

• czasem krwiomocz

• ↑ uszkodzenia błony wewnętrznej tętnicy przeszczepu ze zwłóknieniem i zamknięciem jej światła.

Stan tolerancji- przeszczep traci antygenowość (mech. ułatwienia immunologicznego, ↑populacji limf.Ts. Stan tolerancji umożliwia zmniejszenie immunosupresji, ale nie u wszystkich dajemy radę uzyskać stan tolerancji. Wtedy dochodzi do przejścia ostrego odrzucania w przewlekłe (zapalenie, włóknienie przeszczepu). Dochodzi do pobudzenia kom. śródbłonka naczyń, które w celach naprawczych wydzielają całą kaskadę czynników wzrostu, a te wpływają na rozwój mięśniówki gładkiej, proliferacja fibroblastów w błonie wewnętrznej, proliferacja mezangialna kłębków. Ostateczna utrata narządu może być nawet po 10 latach.

Zapobieganie przewlekłemu odrzucaniu:

1) czynniki nieimmunologiczne:

- skrócenie czasu zimnego niedokrwienia i właściwe przechowywanie nerki

- przed przeszczepem sprawdzić zakażenie wirusowe

2) czynniki immunologiczne:

- zgodność tkankowa (kl.II)

- stan wirusologiczny dawca i biorcy- nieswoiste pobudzenie ukł. odporności- silniejsza reakcja na przeszczep z epizodami ostrego odrzucania

• dobór dawcy i biorcy pod względem HLA I, II

• zgodność grup krwi

• próba krzyżowa- obecność p-ciał cytotoksycznych w surowicy biorcy

Immunosupresja chemiczna:

1. glikokortykosterydy: cortisone, prednisone, medrol, solumedrol- działanie p-zapalne, hamują produkcję IL-1 przez makrofagi, hamują transkrypcję genu dla cytokin Il-6, TNFα, IFNγ

2. azatiopryna: Imuran, Mizorybina- blokują syntezę DNA, działanie antyproliferacyjne

3. kwas mykofenolowy- mycofenolate mofetil- cell cept- hamuje syntezę puryn, zahamowanie proliferacji limf.T

4. cyclosporinum A (Sandimune)- inhibitor transkrypcji genów dla cytokin, zwłaszcza Il-2,Il-4,Il-6,Il-7, TNFα, IFNγ- hamowanie proliferacji klonalnej T CD4+ i CD8+

5. FK 506 (Prograf)Rapamycyna- działa jak cyclosporinum, wiąże białka zaangażowane w regulację funkcjonowania endoplazmatycznych kanałów Ca++

Zwykle stosujemy 3-terapię: sterydy, Cyc.A, Imuran.

! Chemosupresja ma często działanie nefro- i hepatotoksyczne.

Immunosupresja biologiczna:

jak najbardziej selektywne podejście i oddziaływanie na składowe reakcji

1. heterologiczne surowice odpornościowego p-ciała ( surowice anty-limfocytarne/ALS/, globulina antytymocytarna/ATG/), cel- wszystkie limfocyty- ALS, selektywnie limf.T- ATG

2. przeciwciała monoklonalne- anty-CD3( cel-dojrzałe limf.T), anty-CD4-(limf.Th), anty-CD25/Il2rec./(limf.T aktyw.)

3. koniugaty- <Ig-toksyna> p-ciała anty CD5+łańcuch toksyny rycynowej (cel-aktyw. limf.T CD5+)

4. koniugat <limfokina+toksyna>, np.Il-2+toksyna płonicza (cel-aktyw. limf.T prezent.rec.Il-2)

5. cząsteczki inaktywujące dopełniacz- DAF/MCP CD59 transfekowane do kom. dawcy (szczególnie ksenograft)- uszkodzenie zależne od dopełniacza na drodze klasycznej/alternatywnej

Czy warto robić przeszczepy?

tak, gdyż znamy 30-40 letnie przeżycia z przeszczepionym narządem (odkąd robi się transplantacje). Możliwa wolność od dializ, podróże, dowolniejsza dieta...

©2003, APS

CD4

APC

Faza indukcji

limfokiny

kom. przeszczepu

CD8

limf.T cytotoksycz.

Il-2

IFNγ

TNFβ, IFNγ

Il-2,Il-4, Il-5

limf.B

przeciwciała

aktywacja

dopełniacz

komórkowa reakcja cytotoksyczn.

reakcja ADCC

zmiany lityczne, zamknięcie naczyń

mediatory zapalne

DZIAŁANIE NA PRZESZCZEP

---