IMMUNOLOGIA TRANSPLANTACYJNA

Rok 1954 można uznać za początek współczes­nej transplantologii (zespół kierowany przez Murraya (laureata Nagrody Nobla w 1990 roku) i Merrila przepro­wadził pierwszą udaną operację przeszczepienia nerki między bliźniętami monozygotycznymi).

W zależności od różnicy genetycznej między dawcą a biorcą wymienia się następujące rodzaje przeszczepów:

• autologiczny (autogeniczny), kiedy dawcą i biorcą jest ten sam osobnik,

• izogeniczny (syngeniczny), między identycznymi osobnikami tego samego gatunku (bliźnięta mono-zygoryczne, szczepy wsobne u zwierząt),

• allogeniczny, między różnymi genetycznie osob­nikami tego samego gatunku,

• ksenogeniczny, między osobnikami odmiennych gatunków:

• „zgodnych" (concordant)- wykonywane między zbliżonymi gatunkami (np. w obrębie małp naczelnych)

• niezgodnych" (discor­dant), gdy dawca i biorca pochodzą z gatunków odległych genetycznie (np. świnia i pawian).

Odpowiedź układu odpornościowego na antygeny przeszczepu

Różnice genetyczne między dawcą a biorcą spra­wiają, że układ odpornościowy biorcy rozpoznaje antygeny przeszczepu jako obce i uruchamia reakcję (odrzucanie) dążącą do jego zniszczenia.

Odpowiedź na antygeny przeszczepu wymaga rozpo­znania ich i aktywacji odpowiednich swoistych wobec tych antygenów klonów limfocytów T. W jej przebiegu zostają pobudzone limfocyty Τ pomoc­nicze, które stymulują limfocyty Β do wytwarzania swoistych przeciwciał o wysokim mianie i powino­wactwie, jak również zwiększają aktywność lim­focytów cytotoksycznych, makrofagów i komórek NK. Równocześnie w trakcie reakcji odrzucania dochodzi do bezpośred­niej indukcji i proliferacji swoistych limfocytów Τ cytotoksycznych.

Tak więc w przebiegu odpowiedzi na antygeny przeszczepu można wyróżnić:

• fazę indukcji odpowiedzi

• fazę efektorową

Prezentacja bezpośrednia antygenu w czasie odpowiedzi na przeszczep allogeniczny

Głównymi strukturami, które rozpoznawane są przez komórki układu odpornościowego biorcy, są antygeny kodowane w układzie MHC (geny o niezwykle dużym polimorfiz­mie, które dzieli się na klasę I i II). Odpowiedź immunologiczną na obce cząsteczki MHC wyróżnia znacznie większe nasilenie w porównaniu do reakcji na inne antygeny. Liczba klonów limfocytów Τ odpowiadających na obce cząsteczki MHC przewyż­sza 100-krotnie liczbę klonów, które zwykle rozpoznają inne antygeny białkowe. Opisane zjawisko tłumaczy się w ten sposób, że receptor limfocytu Τ rozpoznaje peptyd antygenowy łącznie z fragmentem cząsteczki MHC. „Puste" cząste­czki MHC prawdopodobnie nie są rozpoznawane przez limfocyty Τ do chwili, aż przyłączą „brakujący" peptyd. Indukcja odpowiedzi immunologicznej biorcy przez komórki prezentujące antygen dawcy (an­tigen presenting cells - APC) nosi nazwę prezen­tacji (stymulacji) bezpośredniej . Do­chodzi do niej w regionalnych węzłach limfatycznych lub w śledzionie biorcy, do których docierają APC z przeszczepionego narządu Prezentacja bezpośrednia odgrywa znaczącą rolę w indukowaniu odpowiedzi na przeszczep we wczesnym okresie, kiedy w narządzie znajdują się jeszcze APC dawcy. Najważniejszymi APC są komórki dendrytyczne. Mogą one prezentować antygeny w połączeniu nie tylko z cząsteczkami MHC klasy I, ale także z cząsteczkami MHC klasy II, aktywując w ten sposób swoiste limfocyty Τ pomocnicze CD4+. Wykazano bowiem, że ta supopulacja limfocytów jest niezbędna do powstania reakcji odrzucania przeszczepu. APC dawcy pełnią tutaj rolę przypisywaną wcześniej tak zwanym leukocytom pasażerskim. W badaniach do­świadczalnych wykazano, że usunięcie ich z narządu przed zabiegiem przeszczepienia hamuje wystąpienie odrzucania. Komórki prezentujące antygen wywodzą się z ko­mórek macierzystych szpiku i po przeszczepieniu ulegają w przeszczepie wymianie na APC pochodzące od biorcy. Zmniejsza się tym samym bodziec in­dukujący odrzucanie. Pojawia się w tym miejscu pytanie o znaczenie komórek miąższowych przeszczepionego narządu (np. komórek cewek nerkowych, kardiomiocytów serca), które mają przecież na swojej powierzchni cząsteczki MHC klasy I i mogą aktywować limfocyty CD8 + . Otóż komórki te nie wykazują jednak obecności cząsteczek rodziny B7 (CD80/86), które dostarczają drugiego sygnału (pierwszy pochodzi od kompleksu antygen-MHC), niezbędnego do aktywacji limfocy­tu T. W takich okolicznościach częściej dochodzi do powstania tolerancji poprzez indukcję anergii niż do aktywacji swoistych limfocytów CD8 ⁺. Wydaje się natomiast, że rolę APC mogą pełnić aktywowane komórki śródbłonka naczyń.

Prezentacja pośrednia antygenu w czasie odpowiedzi na przeszczep allogeniczny

Limfocyty Τ rozpoznają antygeny po przetworzeniu ich przez komórki prezentujące antygen do krótkich peptydów (połączonych z cząs­teczkami MHC). Peptydy pochodzące od dawcy mogą być prezentowane:

• przez APC dawcy

• przez komórki biorcy-prezentacja pośredniej.

APC biorcy mogą zasiedlać przeszczepiony narząd, a następnie mig­rować do regionalnych narządów limfatycznych bior­cy lub prezentować antygeny pochodzące z prze­szczepionego narządu, które dotarły drogą krwi. Wydaje się, że w niewielkim stopniu proces indukcji odpowiedzi transplantacyjnej zachodzi w samym przeszczepie. Sugeruje się, że u człowieka pośrednia stymulacja leży u podłoża procesu przewlekłego odrzucania przeszczepów. Analiza peptydów usuniętych z cząsteczki MHC biorcy wskazuje, że znaczna część z nich pochodzi bezpośrednio z cząs­teczek MHC dawcy (Mechanizm, który preferuje peptydy będące fragmentami MHC dawcy w prezen­tacji pośredniej). To szczególne powinowactwo frag­mentów MHC próbuje się wykorzystać w celu wy­wołania tolerancji transplantacyjnej.

Faza efektorowa odpowiedzi transplantacyjnej

Proces odrzucania przeszczepu jest odczynem zapal­nym wywołanym przez swoistą reakcję immunologi­czną. Może on w różnie długim czasie doprowadzić do całkowitej niewydolności przeszczepionego na­rządu. W klinice człowieka przyjęty jest następujący podział na podstawie czasu, w jakim doszło do niewydolności przeszczepu i mechanizmu odrzucania:

• odrzucanie nadostre, które rozwija się w ciągu minut po przeszczepieniu i nieuchronnie prowadzi do jego niewydolności,

• odrzucanie ostre przyspieszone, które może się pojawić już po 24 godzinach od zabiegu i za­zwyczaj prowadzi do niewydolności przeszczepu w ciągu 1-6 miesięcy,

• odrzucanie ostre, które może nastąpić w ciągu kilku dni do kilku miesięcy od transplantacji,

• odrzucanie przewlekłe, występujące zwykle nie wcześniej niż po roku od zabiegu.

Nadostre odrzucanie przeszczepu allogenicznego

Obecność w krążeniu biorcy przeciwciał reagujących z antygenami znajdującymi się na komórkach śród­błonka dawcy może wywołać nieomal natychmias­towe odrzucenie przeszczepionego narządu. Najczęś­ciej przyczyną nadostrego odrzucania są przeciw­ciała przeciwko cząsteczkom MHC, antygenom grupowym układu ABO czy niezbyt dokładnie poznanym antygenom swoistym dla śródbłonka. Powstanie kompleksów antygen-przeciwciało na powierzchni śródbłonka aktywuje układ dopełniacza, krzepnięcia i wyzwala czynniki chemotaktyczne. Zmiany zachodzą w naczyniach włosowatych i małych tętniczkach. Dochodzi do wykrzepiania krwi wewnątrz naczynia i obfitych nacieków składających się głównie z granulocytów obojętnochłonnych → powstaje rozległa martwica krwo­toczna tkanek. Wątroba wykazuje pewną oporność na nadostre odrzucanie.

Podstawową rolę w patogenezie nadostrego od­rzucania odgrywa uszkodzenie śródbłonka i utrata jego właściwości biologicznych. Toksyczne działanie wobec śródbłonka wywierają:

• składniki dopełniacza,

• enzymy lizosomowe uwolnione z płytek i granulocy­tów,

• białko kationowe granulocytów,

• czynnik ak­tywujący płytki (PAF).

Z chwilą wprowadzenia do rutynowej praktyki testu cytotoksycznego między surowicą biorcy a limfocytami dawcy, nadostre odrzucanie wy­stępuje niezwykle rzadko.

Ostre przyspieszone odrzucanie przeszczepu allogenicznego

Zmiany morfologiczne przypominają w tych wypadkach odrzucanie nadostre, ale zajmują tętnice. Stwierdza się martwicę włóknikową błony środkowej tętnic oraz złogi włóknika i płytek w świetle naczynia. Obrzęk tkanki śródmiąższo­wej, wylewy, ogniska martwicy i nacieki z komórek jednojądrzastych dopełniają obrazu. Uważa się, że wywołuje je obecność w osoczu preformowanych przeciwciał przeciwko dawcy, występujących jednak w stężeniu, które uniemo­żliwia wykrycie ich rutynowym testem cytotoksycznym.

Ostre odrzucanie przeszczepu allogenicznego- humoralne

Dominującą cechą morfologiczną tej postaci od­rzucania są nacieki, w których przeważają komórki jednojądrzaste (limfocyty, makrofagi), zlokalizowane w tkankach, stąd też inne używane nazwy - od­rzucanie śródmiąższowe lub komórkowe. W każdym narządzie mogą się pojawić zmiany zajmujące tętnice i tętniczki. Dochodzi do nacieków złożonych z limfocytów i makrofagów, które mogą odwarstwić śródbłonek naczynia. Uszkodzeniu śród­błonka czasami towarzyszą przyścienne złogi włóknika i płytek krwi. W zaawansowanych stadiach nacieki w ścianie naczynia prowadzą do jego mar­twicy.

Patogeneza ostrego odrzucania

Analiza składu komórkowego nacieków wskazuje, że zawierają one głównie makrofagi i limfocyty Τ (w większości CD8 ⁺), a także limfocyty Β i komórki NK. Wśród limfocytów Τ obserwuje się podwyż­szony odsetek limfocytów mających na powierzchni CD25 (IL-2R). Wzrasta także odsetek limfocytów Τ ο fenotypie komórek pamięci (CD45RO). Zaawansowanie procesu odrzucania nie wpływa na skład nacieków komór­kowych, jednak z jego nasileniem koreluje obecność perforyn i granzymów w tkankach. Obecność w mo­czu mRNA dla tych białek wydaje się także czułym i dość specyficznym markerem ostrego odrzucania nerek.

Decydującą rolę pełnią limfocyty Τ pomoc­nicze CD4⁺ (szczególnie subpopulacja Thl). Przyjmuje się, że ich udział polega na:

• aktywacji limfocytów Τ cytotoksycznych CD8 ⁺ poprzez uwalniane cytokiny,

• indukcji odpowiedzi o typie nadwrażliwości późnej z udziałem makrofagów,

• bezpośrednim efekcie cytotoksycznym wobec ko­mórek przeszczepionego narządu poprzez cząs­teczkę Fas (CD95).

Niektóre przesłanki wskazują, że aktywacja limfocytów Th2 może prowadzić do zahamowania odrzucania i po­wstania tolerancji na przeszczep. Z drugiej strony -uwalniając IL-5, limfocyty Th2 powodują migrację do odrzucanego narządu granulocytów kwasochłonnych o zdolnoś­ciach cytotoksycznych. Limfocyty cytotoksyczne po­wodują śmierć komórek docelowych poprzez:

• uwalnianie zawartości ziaren cytolitycznych, zawierających perforynę i granzymy (proteazy serynowe)

• indukcję apoptozy poprzez interakcję Fas-FasL.

W nacieku, a także w narządach limfatycznych biorcy wykrywa się limfocyty Β i komórki plazmatyczne uwalniające przeciwciała wiążące antygeny przeszczepu. Przeciwciała mogą uczestniczyć w reak­cji odrzucania przeszczepu w następujący sposób:

• uszkadzając komórki (śródbłonka, miąższowe) w następstwie aktywacji dopełniacza,

• wywołując reakcję ADCC,

• nasilając odczyn zapalny przez uwalnianie skład­ników dopełniacza C3a, C5a,

• aktywując układ krzepnięcia.

Na komórkach narządu (śródbłonku, komórkach miąż­szowych) wzrasta ekspresja cząsteczek MHC klasy I i pojawiają się cząsteczki klasy II. Stwierdza się zwiększoną ekspresję cząsteczek adhezyjnych oraz pojawienie się tych cząsteczek na komórkach dotychczas nie wykazujących ich obecności (np. na hepatocytach,). Zwiększoną ekspresję cząs­teczek adhezyjnych zwykle wykrywa się ogniskowo w miejs­cach występowania nacieków zapalnych (na powierzchni komórek śródbłonka ułatwia migrację krążących leukocytów do tkanek przeszczepu). Ponadto cząsteczki adhezyjne ułatwiają interakcje komórek efektorowych (cytotoksyczne limfocyty T) z docelowymi komórkami przeszczepu oraz dostarczają sygnał kostymulujący dla ak­tywowanych limfocytów T.

W niektórych sytuacjach w ostrym odrzucaniu przeszczepu mogą również uczestniczyć komórki NK, które mają na swojej powierzchni receptory hamujące zabijanie (KIR), rozpoznające własne cząs­teczki MHC. Jeśli na powierzchni komórek prze­szczepu obecne są allogeniczne cząsteczki MHC (brak własnych), wówczas nie dochodzi do hamowa­nia cytotoksyczności komórek NK.

Chemokiny uczestniczą w:

• przy­ciąganiu do przeszczepionego narządu różnych typów leukocytów

• stymulują cytotok­syczne limfocyty Τ

• wpływają na mikrokrążenie w przeszczepionym narządzie.

Komórki gromadzące się w przeszczepie wy­twarzają wiele cytokin. Niemal zawsze znajduje się komórki wytwarzające IL-2 i IFN-γ.

Cytokiny:

• aktywują swoiste limfocyty cytotoksyczne (IL-2, -4, -7, -12, -15, -18, -21, IFN-γ),

• bezpośrednio uszkadzają komórki przeszczepu (limfotoksyna, IL-1, TNF),

• aktywują limfocyty Β oraz powodują zmianę izotypu wytwarzanych przeciwciał na uczestni­czące w reakcji cytotoksyczności zależnej od przeciwciał (ADCC) (IL-2, -6, IFN-γ),

• ułatwiają powstawanie odczynu zapalnego wpły­wając na czynność śródbłonka naczyń i zwięk­szając ekspresję cząsteczek pomagających w loka­lizacji leukocytów do miejsca reakcji (IL-1, -2, -4, -5, -6, IFN-γ, TNF),

• przyciągają chemotaktycznie limfocyty Tc, mono­cyty i komórki NK do przeszczepu (chemokiny: RANTES, ΜΙΡ-Ια, MCP-1),

• hamują angiogenezę (chemokiny: MIG, IP 10),

• inicjują nadwrażliwość typu późnego (IFN-γ, GM--CSF, TNF),

• aktywują komórki prezentujące antygen (IFN-γ).

W odrzucanym przeszczepie stwierdza się również ekspresję perforyn i granzymów.

Leczenie dużymi dawkami glikokortykosteroidów lub przeciwciał antylimfocytarnych.

Przewlekłe odrzucanie przeszczepu allogenicznego

Ta forma patologii przeszczepu jest obecnie najczęs­tszą postacią odrzucania występującą w klinice czło­wieka oraz główną przyczyną niepowodzenia trans­plantacji. Typową zmianą morfologiczną jest przebu­dowa naczyń tętniczych średniego kalibru. Dochodzi do rozplemu błony wewnętrznej tętnic na skutek proliferacji i migracji miocytów oraz fibroblastów z błony środkowej. Światło naczynia ulega znacznemu zwężeniu powodując niedokrwienie czynnego miąższu narządu i zastępowanie go tkanką łączną włóknistą.

Patogeneza przewlekłego odrzucania

Przewlekłe odrzucanie jest wynikiem uszkodzenia narządu przez czynniki immunologiczne i nieimmunologiczne (ryc.2). Patogeneza tego stanu została poznana u biorców przeszczepu allogenicznej nerki. Częstość jego występowania wzras­ta u chorych:

• z przebytymi epizodami ostrego odrzucania,

• niewielką liczbą zgodnych z dawcą antygenów HLA,

• otrzymujących niedostateczną immunosupresję,

• z nadciśnieniem tętniczym,

• zakażonych wirusem cytomegalii,

• z długim czasem przechowywania narządu przed transplantacją,

• palących papierosy,

• z hiperlipidemią,

• nieproporcjonalnie małej masie nerki w stosunku do masy ciała.

Obecnie uważa się, że czynnikiem inicjującym przewlekłe odrzucanie jest uszkodzenie śródbłonka naczyń. Do bodźców bezpośrednio odziałujących na śródbłonek należą cytotoksyczne limfocyty Τ i swoiste przeciwciała. Zwykle natężenie reakcji przeciwko antygenom śródbłonka jest w tych wypadkach zbyt małe, aby wywołać zmiany o morfologii spotykanej w ostrym odrzucaniu.

Procesy występujące w odrzucaniu przewlekłym:

1. Komórki śródbłonka mogą jednak wówczas ulegać aktywacji lub wykazywać zaburzenia swojej funkcji:

• W błonie komórkowej dochodzi do zwiększonej ekspresji cząsteczek ad­hezyjnych, jak również czynnika tkankowego (tissue factor) aktywującego układ krzepnięcia.

• Pojawiają się cząsteczki MHC klasy II.

• zaczynają wytwarzać i wydzielać sub­stancje aktywne biologicznie: PDGF, PAF, TNF i mediatory zapalenia (tromboksany).

2. Towarzyszy temu wydzielanie cytokin przez pobudzone limfocyty Τ pomocnicze aktywowane przez komórki śródbłonka mające cząsteczki MHC klasy II.

3. Zwiększa się przechodzenie komórek z krążenia do ściany naczy­nia.

4. Migrujące komórki (makrofagi, limfocyty T, granulocyty) są także źródłem cytokin i czynników wzrostowych, które oddziałują na komórki mięśni gładkich. Pod ich wpływem zachodzi zmiana fenotypu miocytów z kurczliwego na endokrynny (płodowy):

1. Zmniejsza się liczba włókien kurczliwych w komórce,

2. rozpoczyna się natomiast synteza czynników wzros­towych, które wywierają działanie mitogenne na same miocyty oraz fibroblasty.

3. Na pobudzonych komórkach śródbłonka wzrasta aktyw­ność enzymu konwertującego (ACE), wytwarzającego angiotensynę II. Peptyd ten jest silnym mitogenem komórek mięśni gładkich, fibroblastów oraz komórek mezangium kłębuszka nerkowego. Pod wpływem wymienionych czynników miocyty i fibroblasty proliferują i migrują do błony wewnętrznej. Przechodzą tam również makrofagi wypełnione lipidami, które w preparatach histologicznych odpowiadają tak zwa­nym komórkom piankowatym.

Ponieważ proces ten toczy się powoli- przewa­żają w nim zmiany wytwórcze, a nie degeneracyjne. Powodują one stopniowy rozplem błony wewnętrznej, prowadzący do niedrożności naczynia i niewydolności narządu.Podobne następstwa wywołuje również uszkodzenie śród­błonka innymi czynnikami, w tym także nieimmunologicznymi. Należą do nich toksyczne substancje powstające z lipoprotein osocza pod wpływem toksycznych rodników tlenowych (u-tlenowane lipoproteiny o małej gęstości, oxyLDL), które bezpośrednio uszkadzają komórki śródbłonka oraz mogą ak­tywować makrofagi przez nieswoiste receptory zmiatacze (scavenger receptor). Aktywacja śródbłonka przebiega w na­stępstwie uszkodzenia wywołanego niedokrwieniem lub bodź­cami mechanicznymi spowodowanymi przez wysokie ciśnienie tętnicze krwi zwiększające „siłę ścinającą" (shear stress). Tym samym można zauważyć znaczne podobieństwo opisanego procesu do mechanizmu rozwoju miażdżycy naczyń. Wirus cytomegalii (CMV) może też brac udział w powstawaniu zmian naczyniowych. Uszkodzenie komórek śródbłonka może być następstwem bezpośredniego działania wirusa lub skutkiem odpowiedzi limfocytów cytotok­sycznych na antygeny wirusa prezentowane przez śródbłonek.

Przewlekłe odrzucanie prowadzi nieuchronnie do utraty przeszczepionego narządu, chociaż pro­ces ten czasami trwa latami.

Czynniki immunologiczne wpływające na losy przeszczepionego narządu

Dobór w zakresie MHC (zgodność tkankowa)

Proces doboru odpowiedniego dawcy i biorcy nosi nazwę typowania tkankowego. Dawca i biorca powinni wykazywać jak najwięcej wspólnych an­tygenów HLA oraz biorca nie powinien być wcześ­niej uczulony antygenami dawcy (wykładnikiem jest brak w surowicy przeciwciał przeciwko anty­genom dawcy). Po­wodzenie transplantacji wymaga także zgodności w układzie grupowym krwi ABO ze względu na obecność cząsteczek grupowych A i Β na komór­kach śródbłonka naczyń. Wydaje się, że inne układy grupowe krwi nie odgrywają znaczącej roli w doborze dawcy i biorcy.

Większość wykonywanych aktualnie transplantacji stanowią przeszczepienia organów pobranych ze zwłok od przypadkowych dawców. Szansa na dobranie biorcy o identycznych HLA jest niezwykle mała, choć istnie­nie zjawiska niezrównoważenia sprzężeń oraz częste występowanie pewnych antygenów HLA zwiększa nieco prawdopodobieństwo, że przypadkowo wybrana para dawca i biorca będzie miała identyczne HLA. Ponieważ liczba chorych oczekujących na prze­szczepienie przewyższa liczbę potencjalnych dawców, stosuje się strategię doboru najbardziej zgodnego biorcy do dawcy o określonym zestawie antygenów HLA. Jako zasadę preferuje się pary o jak najmniejszej liczbie niezgodnych antygenów (mismatch), niż zesta­wienie dawcy z biorcą o największej liczbie zgodnych antygenów. Najlepsze wyniki zapewnia zgodność w zakresie HLA-DR i HLA-B. Dodatkowa zgodność w locus A ma niewielki korzystny wpływ, natomiast nie ma znaczenia dobór w zakresie HLA-C. Efekt niezgodności w obrębie HLA-DR zaznacza się już w ciągu 6 miesięcy od transplantacji, natomiast różnice przeżycia nerek od dawców niezgodnych w zakresie HLA-A stają się wykrywalne dopiero po 2 latach od zabiegu.

Lepszy dobór w zakresie HLA zmniejsza częstość epizodów ostrych odrzucań w ciągu 1 roku po transplantacji oraz zmniejsza ryzyko powstania zmian przewlekłych.

Cząsteczki MHC klasy I można zgrupować w „ro­dziny" cząsteczek o zbliżonej budowie, które następ­nie dzielą się na antygeny (split) o niewielkich odrębnościach. Bardziej dokładny dobór dawcy i bior­cy, uwzględniający istnienie wspomnianych odrębno­ści, poprawia wyniki transplantacji.

Okazuje się, że pewne antygeny HLA-A i -B, nawet pochodzące z różnych „rodzin", mogą wyka­zywać zbliżoną zdolność do indukcji swoistych prze­ciwciał. Te grupy antygenów przyjęto określać skró­tem CREG (cross-reacting groups) i ich posiadanie zarówno przez dawcę, jak i biorcę zmniejsza praw­dopodobieństwo wystąpienia swoistych przeciwciał anty-HLA. Kombinacje „zabronione" (tabu) zwięk­szają ryzyko utraty narządu, natomiast pewne nie­zgodności nie mają znaczenia dla dalszych losów przeszczepu i określa się je mianem "dopuszczalnych" (permissible mismatch).

Niejednokrotnie, pomimo idealnej zgodności dochodzi do odrzucenia przeszczepu. Po wyklucze­niu możliwości błędnego typowania okazuje się, że kilkanaście procent HLA-identycznych nerek zostaje utraconych w wyniku różnic w tak zwanych słabych antygenach zgodności tkankowej. Pewne znaczenie przypisuje się układowi antygenów wspólnych dla komórek śródbłonka i monocytów.

Wydajna współpraca między limfocytem Τ a ko­mórką prezentującą antygen wymaga posiadania identycznych cząsteczek MHC (zasada restrykcji w obrębie MHC). Komórki dawcy o zgodnych z biorcą cząsteczkach klasy II powinny lepiej pre­zentować antygeny poprzez mechanizm prezentacji pośredniej i tym samym indukować odrzucanie, z czym trudno pogodzić dane o korzystnym wpły­wie zgodności w zakresie HLA-DR na przeżycie przeszczepu. Wyjaśnienie tego paradoksu nie jest znane, być może identyczne MHC klasy II ułat­wiają indukcję anergii klonów alloreaktywnych limfocytów T.

Przeszczepienia innych narządów (serca, wątroby, trzustki) wykonuje się bez dobierania biorców w za­kresie HLA, przestrzega się jedynie zasady zgodno­ści w obrębie układu ABO. Być może jedyny wyją­tek stanowią próby przeszczepiania serca niemow­lętom nawet mimo niezgodności w obrębie grup ABO. Wsteczna (retrospektywna) analiza wyników wskazuje, że także i w tych przypadkach dobry dobór zwiększa szansę długotrwałego przeżycia przeszczepu.

Uczulenie antygenami HLA

Powtórny przeszczep od tego samego dawcy ulega znacznie szybszemu odrzuceniu (wykorzystuje się to we współczesnej me­dycynie transplantacyjnej eliminując przed przeszcze­pieniem potencjalnych biorców uprzednio uczulonych antygenami HLA dawcy: w czasie ciąży, w następstwie leczenia preparatami krwiopochodnymi bądź w wyniku wcześniejszych transplantacji).

Obecność u biorcy „ciepłych" przeciwciał wiążą­cych się z epitopami obecnymi na limfocytach Τ daw­cy w temperaturze 37°C stwarza prawdopodobieństwo rzędu 80-90% wystąpienia nadostrego odrzucania. Jednak nie wszystkie przeciwciała, które wiążą lim­focyty dawcy, są potencjalnie szkodliwe dla prze­szczepu. „Zimne" przeciwciała klasy IgM o małym powinowactwie i zdolności wiązania autoantygenów obecne czasami w surowicy biorców nie są groźne dla przeszczepu. Podobnie zwykle nie są groźne przeciwciała rozpoznające cząsteczki MHC klasy II.

U biorców otrzymujących kolejny przeszczep należy dobrać dawcę tak, aby nie miał on antygenów HLA, które posiadał wcześniejszy dawca, a nie ma ich biorca.

Wpływ przetoczeń krwi na losy przeszczepu

Wcześniejsze przetoczenia krwi para­doksalnie poprawiały wyniki leczenia przeszczepia­niem narządów. Największą skuteczność tej procedury obserwuje się, gdy dawca i biorca mają wspólny 1 antygen HLA-DR, co często występuje przy przeszczepieniach rodzinnych. Coraz mniej popularna jest metoda przygotowania do transplantacji przez przetoczenia krwi od dawcy narządu (donor specific transfusion - DST).

Immunosupresja

Immunosupresja to stan osłabionej lub zahamo­wanej odpowiedzi immunologicznej. Immunosupre­sję można wywołać w sposób fizyczny:

• usuwając operacyjnie niektóre narządy limfatyczne

• drenując przewód piersiowy

• napromieniowując biorcę lub jego tkankę limfatyczną promieniami jonizujący­mi. Ta ostatnia metoda (total lymphoid irradiation - TLI), oprócz eliminacji limfocytów, indukuje po­wstanie naturalnych komórek supresorowych, nie-swoiście hamujących fazę komórkową odpowiedzi na alloantygeny oraz ułatwia wywołanie tolerancji transplantacyjnej. TLI w połączeniu z przeszczepem allogenicznego szpiku może prowadzić do trwałego chimeryzmu.

Metody fizyczne wywoływania immu­nosupresji stosowane są w transplantologii w ograni­czonym zakresie, przeważnie w próbach klinicznych przeszczepiania szpiku.

Powszechnie uznanym sposobem wywoływania immunosupresji w ośrodkach przeszczepiania narzą­dów jest podawanie leków immunosupresyjnych (czyli immunosupresja farmakologiczna) i przeciwciał zaburzających aktywność/funkcję limfocytów. Stosowane współcześnie schematy immunosupresji opierają się na łącznym podawa­niu cyklosporyny, glikokortykosteroidów, zwykle w skojarzeniu z azatiopryna - tak zwany schemat trójlekowy.

Środki immunosupresyjne działają silniej na pierwotną aniżeli wtórną odpowiedź immunologi­czną. Z tego powodu ich skuteczność jest większa, gdy zastosowane są przed antygenem lub łącznie z nim (np. w trakcie transplantacji) aniżeli po ekspozycji na antygen.

Glikokortykosteroidy

Przeszczepianie tkanek krwiotwórczych

Przeszczepy komórek krwiotwórczych to prze­szczepy szpiku i przeszczepy komórek macierzystych izolowanych z krwi.

Przeszczepianie szpiku

Wyróżnia się dwa rodzaje przeszczepu szpiku:

• autologiczny

• allogeniczny.

Przeszczepienie własnego (autologicznego) szpiku wykonuje się jako leczenie wspomagające chemioterapię lub radiochemioterapię nowotworów. Chodzi tu nie tylko o białaczki, ale coraz częściej również o nowotwory lite. Przeszczepianie autologiczngo szpiku coraz częściej zastępowane jest przeszczepianiem komórek macierzystych uzyskanych z krwi obwodowej (peri-pherial blood stem cell transplantation - PBSCT).

Przeszczepienie allogenicznego szpiku wykonuje się w celu rekonstytucji układu odpornościowego i/lub krwiotwórczego w takich chorobach, jak:

• ostre i przewlekłe białaczki,

• szpiczak mnogi,

• ciężki złożony niedobór odporności,

• niedokrwistość aplastyczna,

• wrodzone choroby spichrzeniowe,

• osteopetroza,

• nieodwracalne uszkodzenie szpiku w trakcie che­mioterapii guzów litych.

Z wyjątkiem dzieci z wrodzonymi niedoborami od­porności biorca szpiku wymaga intensywnego przygotowania polegającego na zniszczeniu jego własnego układu odpornościowego i krwiotwórczego w celu zapobiegnięcia odrzuceniu przeszczepu i równocześ­nie wytworzenia mikrośrodowiska, które zasiedlą przeszczepione komórki krwiotwórcze. Odpowiednie przygotowanie biorcy (conditioning) polega na po­wtarzanym podawaniu kombinacji mielotoksycznych leków alkilujących często wraz z środkami immunosupresyjnymi lub napromie­nieniu całego ciała.

Szpik człowieka dorosłego zawiera komórki ma­cierzyste krwiotworzenia, limfopoezy oraz dojrzałe limfocyty T. Po przygotowaniu biorcy leczeniem immunosupresyjnym jego układ odpornościowy i ele­menty układu odpornościowego przeszczepionego szpiku powinny się znajdować w równowadze. Prze­waga odpowiedzi biorcy może prowadzić do od­rzucenia szpiku, natomiast dominacja układu odpor­nościowego dawcy powoduje wystąpienie choroby przeszczep przeciwko gospodarzowi (graft versus host - GVH). W celu zmniejszenia ryzyka powstania tych niezwykle groźnych dla życia powikłań, prze­szczepienia allogenicznego szpiku przeprowadza się przeważnie między rodzeństwem o identycznych antygenach HLA, których limfocyty nie ulegają wzajemnemu pobudzeniu w MLC. Tym samym istnieje mniejsze ryzyko niezgodności w obrębie innych układów, takich jak np. słabe antygeny zgod­ności tkankowej.

Prawdopodobieństwo odrzucenia allogenicznego szpiku zwiększa się wraz z różnicami genetycznymi między dawcą i biorcą, wcześniejszym uczuleniem antygenami HLA oraz zbyt małą liczbą podanych komórek i usunięciem z zawiesiny limfocytów T. Proces odrzucania szpiku zależy od aktywności limfocytów Τ biorcy oraz komórek NK.

Choroba przeszczep przeciwko gospodarzowi (GVH)

Przyjmuje się, że objawy choroby wywołują alloreaktywne limfocyty Τ pochodzące z przeszcze­pionego szpiku, które naciekają tkanki gospodarza i wywierają w nich bezpośredni efekt cytotoksyczny. Na komórkach nabłonkowych w zajętych narzą­dach pojawiają się cząsteczki MHC klasy II i cząste­czki adhezyjne. W patogenezie choroby GVH od­grywają rolę zarówno limfocyty Τ CD4⁺, jak i CD8 ⁺. Prawdopodobnie równie istotne dla powstania ob­jawów choroby jest zwiększone wydzielanie cytokin przez aktywowane w tkankach limfocyty T. Obser­wuje się znaczny wzrost stężenia w osoczu (określany burzą cytokinową) IFN-γ, GM-CSF, TNF, IL-1, IL-2, IL-4, IL-6, przy czym część z cytokin jest wytwarzana przez aktywowane komórki dawcy (np. limfocyty Τ i komórki NK). Bodźcem stymulującym uwalnianie cytokin jest także uszkodzenie tkanek wywołane postępowaniem przygotowującym do przeszczepienia oraz zakażenia często współistniejące po transplan­tacji.

Wyróżnia się ostrą i przewlekła chorobę GVH. Ostra powstaje w ciągu 100 dni od przeszczepienia i pojawia się u ponad połowy biorców.

Czynniki ryzyka rozwoju choroby przeszczep przeciwko gospodarzowi (GVH)
Ostra choroba GVH	Przewlekła choroba GVH
Uprzednie ciąże u kobiety- dawcy szpiku Liczba limfocytów Τ w szpiku Niezgodność HLA Przeszczepienie od kobiety do mężczyzny Podeszły wiek dawcy i biorcy Brak stosowania immunosupresji Wcześniejsze zakażenie wirusem opryszczki	Podeszły wiek dawcy i biorcy Przetoczenia leukocytów dawcy Niezgodność HLA Przeszczepienie od kobiety do mężczyzny Przebyta ostra choroba GVH po przeszczepieniu (> 2 stopnia) Stosowanie dużych dawek promieniowania

Choć niezgodność HLA zwiększa ryzyko nasi­lenia tej choroby, występuje ona także u biorców HLA-identycznego szpiku. Ma często ciężki przebieg, prowadząc do zgonu chorego. Objawy choroby zwią­zane są zajęciem skóry, błon śluzowych przewodu pokarmowego i wątroby. Słabe antygeny zgodności tkankowej mogą również wiązać się z wystąpieniem choroby GVH.

Choroba GVH może wystąpić po przeszczepieniu innych narządów zawierających potencjalnie alloreaktywne limfocyty T, jak np. jelito cienkie czy wątroba. U dzieci z ciężkimi wrodzonymi niedoborami odpor­ności w celu zapobieżenia chorobie GVH należy usuwać leukocyty z krwi przed planowanym przeto­czeniem, gdyż choroba ta, mogąca się rozwijać w następstwie przetoczenia krwi takim dzieciom, prowadzi w większości przypadków do śmierci.Usunięcie limfocytów Τ z zawiesiny szpiku zmniejsza częstość występowania choroby GVH, lecz równocześnie zwiększa ryzyko odrzucenia przeszcze­pu. W okresie odległym częściej także dochodzi do wznowy choroby u pacjentów z białaczką. Zapobieganie chorobie GVH obejmuje również leczenie immunosupresyjne.

Odległe powikłania przeszczepienia allogenicznego szpiku

Pomimo podjęcia przez przeszczepiony szpik czynności krwiotwórczej, zaburzenia odpowiedzi immunologicznej mogą się utrzymywać długotrwale. Często po zabiegu rozwija się stan nabytego niedoboru odporności przejawiający się zwiększoną podatnością na zakażenia. Odporność biorcy na zakażenia próbuje się wspomóc przeprowadzając odpowiednie szcze­pienia ochronne u dawcy przed pobraniem szpiku. Postuluje się występowaniem trudności w „edukacji" limfocytów T, które dojrzewają w odmiennym środowisku, oraz aktywacji limfocytów Τ regulatorowych/supresorowych. Jeśli nie dojdzie do powstania przewlekłej choroby GVH, objawy niedoboru ustępują po roku.

Przewlekła choroba przeszczep przeciwko gospodarzowi występuje u 20-30% chorych po transplantacji szpiku. Głównym czynnikiem ryzyka tego powikłania jest przebyta ostra choroba GVH, czasami choroba stanowi bezpośrednie zejście ostrej postaci. Pierwsze objawy pojawiają się zwykle w ciągu roku od zabiegu i przypominają dolegliwości występujące w chorobach autoimmunizacyjnych, ta­kich jak np. twardzina. Przewlekła choroba GVH powoduje zaburzenia odnowy hematologicznej i wtór­ny niedobór odporności. Prawdopodobnie powstanie choroby jest wynikiem braku wytworzenia autotolerancji przez nowo powstające limfocyty Τ na antygeny biorcy. Wystąpienie przewlekłej choroby GVH zmniejsza ryzyko wznowy nowotworu u cho­rych z białaczką.

Reakcja przeszczep przeciwko białaczce

Określenie przeszczep przeciwko białaczce (graft versus leukemia - GVL) oznacza reakcję komórek dawcy na antygeny znajdujące się na komórkach nowotworu. Postuluje się, że istnieje niezależna od reakcji GVH składowa GVL, za którą odpowiadają limfocyty Τ i komórki NK. Do odkrycia reakcji GVL doprowadziły obserwacje rzadszego występowania nawrotów białaczki u chorych, którym przeszczepiano szpik allogeniczny, w porównaniu z chorymi otrzymu­jącymi przeszczep szpiku izogenicznego (od bliźniaka monozygotycznego), a także rzadsze pojawianie się nawrotów białaczki u chorych, którzy po otrzymaniu szpiku allogenicznego przebyli chorobę GVH. Coraz częściej używa się terminu reakcja przeszczep przeciw nowo­tworowi (graft versus tumor - GVT), ponieważ obser­wuje się ją również u chorych z nowotworami litymi otrzymującymi przeszczepy szpiku allogenicznego.

Przeszczepienie komórek macierzystych izolowanych z krwi obwodowej

Krew zawiera niewielką liczbę komórek macierzys­tych hematopoezy, lecz ich liczba w krążeniu wzrasta kilkadziesiąt razy po stymulacji układu krwiotwór­czego. Początkowo stosowano przeszczepienie komórek macierzystych izolowanych z krwi obwodowej jako alternatywę dla transplantacji autologicznego szpiku. Obecnie podejmuje się próby uzyskiwania takich komórek od allogenicznych dawców. Pomimo że zawartość limfocytów Τ i komórek NK jest większa we krwi obwodowej, częstość występowania ostrej choroby GVH nie wydaje się wyższa aniżeli po przeszczepieniu allogenicznego szpiku, natomiast większy jest chyba efekt reakcji GVL. Zaletą tej procedury jest szybsza odnowa układu krwiotwórcze­go komórkami pochodzącymi z krwi obwodowej. Jako źródło komórek do transplantacji wykorzystuje się również krew pępowinową, pobieraną w momencie urodzenia dziecka, w której odsetek komórek macie­rzystych jest podobny jak wśród komórek szpiku. Użycie do przeszczepów krwi pępowinowej wiąże się z mniejszym ryzykiem rozwoju choroby GVH.

Indukcja tolerancji transplantacyjnej

Stosowanie immunosupresji blokuje lub opóźnia odrzucanie przeszczepu, ale znosi również reaktyw­ność immunologiczną przeciw wszystkim antygenom → zmniejszenie odporności przeciwzakaźnej i zwię­kszenie zapadalności na nowotwory. Tolerancja immunologiczna to swoisty brak reaktywności immunologicznej tylko na okre­ślony antygen(y). Tolerancja transplantacyjna znosi więc odpowiedź immunologiczną tylko na antygeny przeszczepu.

Do metod doświadczalnych wywoływania tole­rancji transplantacyjnej należą między innymi:

• tolerancja noworod­kowa,

• podawanie antygenów transplantacyjnych do grasicy w celu wywoływania delecji określonych klonów limfocytów T,

• wywoływanie chimeryzmu (napromieniowa­nie biorcy promieniowaniem jonizującym w dużej dawce (niszczącym jego układ krwiotwórczy i od­pornościowy) i podanie mu komórek krwiotwór­czych, np. szpiku, przyszłego dawcy)

Należy również dodać, że nawet bez indukcji toleran­cji ogólnoustrojowej obce przeszczepy mogą się przyjmować łatwiej w pewnych określonych miejs­cach naszego organizmu. Są to tak zwane miejsca immunologicznie uprzywilejowane. Należą do nich:

• mózg (choć zaliczanie mózgu do tych miejsc stało się w dużym stopniu nieaktualne),

• przednia komora oka,

• jądro (testis).

Do mechanizmów współodpowiedzialnych za lepsze przyjmowanie się przeszczepów w miejscach im­munologicznie uprzywilejowanych należą:

• obecność barier (np. bariera krew-mózg, bariera krew-jądro) utrudniających napływ limfocytów,

• aktywność limfocytów Τ regulatorowych/supresorowych,

• lokalne wytwarzanie cytokin takich jak IL-10 i TGF-β,

• występowanie na obecnych w tych miejscach komórkach cząsteczek FasL i zabijanie przez te komórki aktywowanych limfocytów Τ mających cząsteczki Fas.

U człowieka planowe uzyskanie trwałej toleran­cji na przeszczep narządowy bez stosowania leków immunosupresyjnych jest bardzo trudne do osiąg­nięcia.

Wśród mechanizmów, jakie pojawiają się po transplantacji i mogą się przyczyniać do tolerancji na alloantygeny przeszczepu, wymienia się następujące:

1. Anergia klonalna. Kontakt limfocytu Τ z komórką mającą antygen rozpoznawany przez jego receptor, lecz pozbawioną cząsteczek dostarczających drugiego sygnału aktywacji prowadzi do stanu określanego jako anergia. Nawet jeśli ten sam limfocyt napotka następnie „profesjonalną" komórkę prezentującą an­tygen, to jego zdolność do odpowiedzi jest nadal ograniczona. Komórki wchodzące w skład przeszcze­pionego narządu nie wykazują na ogół konstytutywnej ekspresji cząsteczek uczestniczących w kostymulacji i dlatego, po kontakcie z nimi, swoiste limfocyty Τ mogą ulec anergii. Limfocyty, które rozpoznały antygen prezentowany przez komórki dendrytyczne i inne APC w przeszczepie, ulegają pobudzeniu, przez co stają się bardziej wrażliwe na działanie leków immunosupresyjnych. W ten sposób alloreaktywne limfocyty biorcy ulegają anergii lub są kon­trolowane przez immunosupresję. Anergia klonalna może leżeć u podłoża tolerancji na przeszczep, którą określa się jako mikrochimeryzm. Przeszczep zawiera liczne komórki dendrytycz­ne, które po zabiegu mogą, jako tak zwane „leukocyty pasażerskie", migrować do obwodowych narządów limfatycznych. Badania biorców z przeszczepami narządowymi funkcjonującymi wiele lat dowodzą obecności komórek dawcy poza przeszczepionym narządem. Według twórcy teorii mikrochimeryzmu, jednego z pionierów przeszczepiania narządów - Starzla, stały kontakt z komórkami dawcy w węzłach limfatycznych jest niezbędnym warunkiem utrzymywania tolerancji transplantacyjnej. W ten sposób przeszczep wątroby, narządu, który jest bogatym źródłem leukocytów pasażerskich, powinien łatwo indukować stan tolerancji. Wątroba uwalnia też znaczne ilości wolnych cząsteczek MHC, które mogą blokować receptory limfocytów. Opisywano ponadto wydziela­nie przez wątrobę substancji o nieswoistym działaniu immunosupresyjnym. Na znaczenie mikrochimeryzmu wskazują wyniki doświadczeń, w których uzyskuje się przedłużenie czasu przeżycia narządu przeszcze­pionego łącznie ze szpikiem dawcy. Być może podobną rolę spełniają przetoczenia krwi. Krytycy hipotezy mikrochimeryzmu argumentują, że u znacznej części biorców przeszczepów nie znajduje się komórek dawcy, poza przeszczepionym narządem, a sam mikrochimeryzm może być skut­kiem, a nie przyczyną tolerancji.

2. Delecja klonalna. W czasie rozwoju układu odporno­ściowego autoreaktywne limfocyty Τ ulegają eliminacji w grasicy. Istnieją przesłanki, aby sądzić, że delecja klonalna odbywa się również w tkankach poza grasicą i może powodować tolerancję na antygeny dawcy.

3. Przewaga aktywacji limfocytów pomocniczych Th2. W modelu zwierzęcym wykazano, że stan tolerancji na alloantygeny wiąże się z dominacją limfocytów pomocniczych Th2.

4. Supresja. U nosicieli przeszczepów narządowych opisywano występowanie swoistych i nieswoistych limfocytów Τ regulatorowych/supresorowych. Hamu­jący wpływ na odpowiedź na przeszczep allogeniczny mogą wywierać przeciwciała, które wiążą alloantyge­ny na powierzchni komórki, nie aktywując dopełnia­cza. Zasłonięcie antygenów utrudni dostęp limfocytom cytotoksycznym. Mechanizm ten nosi nazwę ułatwie­nia immunologicznego (immunological enhancement).

5. Adaptacja. W niektórych układach doświadczal­nych obserwuje się pojawienie w komórkach białek (np. białka antyapoptotycznego A20), które powodują zwiększoną oporność na odpowiedź immunologiczną (ryc. 3.).

Przeszczep ksenogeniczny

Obecnie za potencjalnego dawcę uważa się świnię. Przemawia za tym łatwa hodowla i dzięki temu powszechna dostępność organów. Świnie mają nie tylko podobny rozmiar narządów wewnętrznych, ale również i erytrocytów, co świadczy o bardzo zbliżonej średnicy naczyń włosowatych. Dokładnie została poznana także fizjo­logia i genetyka tego gatunku, a ostatnio udało się opanować metodę hodowli komórek embrionalnych świni, co stwarza nadzieję uzyskiwania szczepów o pożądanych cechach. Ludziom próbowano już przeszczepić między innymi:

• wiele narządów i tkanek pochodzących od małp naczelnych

• wyspy trzustkowe, skórę, zastawki sercowe i ko­mórki śródmózgowia od świń (około 200 prób)

• komórki chromafinowe od bydła

• mysie fibroblasty.

Podstawową trudnością w przeszczepianiu narządów ksenogenicznych jest występowanie w osoczu „natu­ralnych" preformowanych przeciwciał rozpoznających antygeny obecne na śródbłonku obcych gatunków. Przyjął się zaproponowany przez Calne'a, wspo­mniany wcześniej podział przeszczepów ksenogenicz­nych na „zgodne" (concordant) i „niezgodne" (disconcordant). W pierwszym wypadku nie występują gotowe przeciwciała (np. u człowieka przeciwko małpom Starego Świata), a w drugim znajdują się one w surowicy będąc przyczyną nadostrego od­rzucania (np. u człowieka przeciw świni). Wykryto również kombinacje gatunków, w których dochodzi do nadostrego odrzucania pomimo braku naturalnych przeciwciał. Następuje wówczas aktywacja dopełniacza drogą alternatywną przez śródbłonek naczyń dawcy.

Przeciwciała przeciwko przeszczepowi ksenogenicznemu

Przyczyną nadostrego odrzucania „niezgodnych" przeszczepów ksenogenicznych są przeciwciała klasy IgG rozpoznające epitopy zawierające jako końcową cząsteczkę galaktozo-α-l,3-galaktozę. U człowieka przeciwciała anty-Gal powstają w następstwie immunizacji antygenami bakterii by­tujących w przewodzie pokarmowym.

Ocenia się, że 1% spośród przeciwciał krążących u człowieka ma swoistość anty-Gal. Pomimo że najwięcej z nich należy do izotypu IgG2, to jednak w reakcji nadostrego odrzucania główną rolę od­grywają przeciwciała klasy IgM. Przeciwciała tej klasy najsilniej aktywują dopełniacz.

Nadostre odrzucanie przeszczepu ksenogenicznego

Aktywacja drogi klasycznej dopełniacza przez tworzące się na powierzchni śródbłonka kompleksy zawierające IgM jest głównym zjawiskiem w procesie nadostrego odrzucania. W pew­nych kombinacjach par dawca-biorca dochodzi także do uruchomienia drogi alter­natywnej.

1. Powstanie kompleksu atakującego błonę (C5b-9),

2. pojawienie się produktów pośrednich aktywacji dopełniacza (C3a, C5a)

3. odpowiedź ze strony śród­błonka określaną jako jego aktywacja. Wyróżnia się dwa typy aktywacji:

1. w typie I dochodzi do reakcji natychmiastowej (w ciągu minut). Komórki śródbłonka kurczą się odsłaniając błonę podstawną, z ich powierzchni znikają cząsteczki siarczanu heparanu, a pojawia się selektyna P, wzrasta wydzielanie prostacykliny, czynnika von Willebrandta, PAF. Znaczna ekspresja selektyny Ρ uwolnionej z charakterystycznych dla śródbłonka ciałek Weibela-Palade'a ułatwia początkową fazę przylegania neutrofilów do śródbłonka.

Wzrost ekspresji LFA-1 na komórkach śródbłonka ułatwia powstawanie silnego wiąza­nia z granulocytami poprzez interakcję LFA-l-ICAM-1.

4. Następstwem aktywacji śródbłonka jest utrata jego zdolności hamowania układu krzepnięcia.

1. Z powierzchni komórek znikają substancje o właściwościach anty koagulantów: antytrombina, glikozaminoglikany, trombomodulina,

2. pojawiają się ak­tywatory krzepnięcia: czynnik tkankowy, PAF i inhibitor aktywatora plazminogenu (PAI-1). Produkty aktywacji dopeł­niacza także bezpośrednio uruchamiają krzepnięcie krwi.

Opóźnione odrzucanie przeszczepu ksenogenicznego

Jeśli odkładanie się przeciwciał na powierzchni komórek śród­błonka nie powoduje aktywacji układu dopełniacza, to zostaje uruchomiony proces nazywany opóźnionym odrzucaniem prze­szczepu. Komórki śródbłonka przechodzą proces aktywacji typu II. Odróżnia go późniejsze występowanie (kilka godzin od transplantacji). Poza tym zmiany w komórkach śródbłonka w znacznej mierze przypominają proces typu I. W naciekach w ścianie naczynia dominują makrofagi oraz komórki NK, które uszkadzają śródbłonek w procesie ADCC. Później w naciekach pojawiają się aktywowane limfocyty T. Przeszczepiony narząd przestaje funkcjonować po kilku dniach od transplantacji.

Ostre odrzucanie przeszczepu ksenogenicznego

Istnienie różnic genetycznych powinno utrudniać interakcje receptorów rozpoznających antygen na limfocytach biorcy z cząsteczkami MHC dawcy na komórkach prezentujących antygen. Chociaż w niektórych kombinacjach gatunków (np. człowiek-świnia) obserwuje się silne pobudzenie w MLC, to jednak aktywacja limfocytów Τ CD8⁺ jest z reguły upo­śledzona. W mniejszym stopniu dotyczy to odpowiedzi limfocytów CD4⁺ stymulowanych ksenogenicznymi cząsteczkami MHC klasy II. Ponieważ cząsteczki MHC klasy I hamują aktywność komórek NK, brak tego oddziaływania powoduje znaczne pobudzenie NK. Prawdopodobnie w przeszczepie ksenogenicznym główną rolę w inicjacji ostrego odrzucania komórkowego odgrywa prezentacja pośrednia antygenów.

Metody zapobiegania odrzucaniu przeszczepu ksenogenicznego

• usuwając z krążenia biorcy przeciwciała anty-Gal

• hamując zdolność aktywacji dopełniacza

• modyfikacji komórek śródbłonka poprzez transfekcję genami warunkującymi oporność (genu dla czynnika przy­spieszającego rozkład (DAF, CD55) )

Ryc. 3. Molekularny mechanizm immunosupresyjnego działania glikokortykosteroidów

Ryc. 3. Schemat aktywacji limfocytu i mechanizmy tolerancji na przeszczep allogeniczny: ignorancja, delecja, hamowanie aktywacji, supresja i adaptacja

---