IMMUNOLOGIA TRANSPLANTACYJNA WYKŁAD 5

Dobór dawca-biorca odbywa się w oparciu o:

1. zgodność w zakresie antygenów grupowych krwinek czerwonych:

1. układu AB0- niezgodność jest jedną z przyczyn nadostrego odrzucania przeszczepu (naturalne przeciwciała wiążą antygeny układu AB0 na śródbłonkach naczyń, a powstałe kompleksy aktywują dopełniacz)

2. zgodność w zakresie antygenów HLA:

1. Ag HLA-DR, -B, -A - przeszczepy narządów litych

2. AgHLA-C, -DQ, -DP - mniejsze znaczenie w przeszczepach narządów litych, większe w przeszczepach szpiku

Przeszczepiane powinny być wyłącznie narządy pochodzące od dawców zgodnych pod względem Ag HLA.

Inne przyczyny odrzucania przeszczepów:

• słabe antygeny zgodności tkankowej

(ang. minor histocompatibility antigens - mHA):

• antygeny kodowane przez geny spoza głównego układu zgodności tkankowej

• w przypadku różnic między dawcą a biorcą:

-indukują odpowiedź Tc

-zwiększają częstość odrzucania przeszczepu, nawet w przypadku całkowitej zgodności w obrębie HLA

- zwiększają częstość reakcji przeszczep przeciw gospodarzowi (GvK)

• rozpoznanie przez T (TCR) w połączeniu z kompleksem MHC - epitop mHA na komórce docelowej

• dowód na udział w odrzucaniu przeszczepów

-odrzucanie 20-30% przeszczepów nerki w obrębie rodzeństwa zgodnego w zakresie HLA

Układ KIR:

• HLA poza mechanizmem rozpoznania i prezentacji antygenu, biorą udział w odpowiedzi pierwotnej, związanej z komórkami NK

• komorki NK wywierają efekt cytotoksyczny:

1. bezpośrednio

2. za pośrednictwem przeciwciał

• efekty bezpośrednie

1. sygnał hamujący - związany z receptorami KIR - istotne typowanie alleli KIR

2. sygnał stymulujący- prowadzący do reakcji cytotoksycznej

• antygeny HLA klasy I są naturalnymi ligandami dla receptorów KIR - połączenie KIR z własnymi HLA powoduje zahamowanie naturalnej cytotoksyczności NK, chroni własne komórki przed lizą typu NK

Dziedziczenie antygenów HLA:

- geny kodominujące, dziedziczą wg praw Mendla

- dziedziczą się jako komplet ( odcinek chromosomu zawierający region HLA jest przekazywany jako całość)

Zapis podstawowy:

• nazwa układu : HLA

• miejsca (loci) nazwane literami, np. A, B czy DR określane cyfrowo: A28, B27

• przykładowy zapis fenotypu- oznaczany serologicznie:

-A 2, 28

-B 27, 35, w4, 6

• przykładowy zapis genotypu ( uwzględniający podtypy alleli), oznaczany metodami biologii molekularnej (gwiazdka oznacza wynik genetyczny)

- A*0201, 2801

- B*2705, 3501

^ dwie pierwsze cyfry (A*02)- grupa alleli najczęściej odpowiadająca antygenowi serologicznemu, np. A2; wynik genotypowania o niskiej rozdzielczości

^ trzecia i czwarta cyfra- numer konkretnego allelu w tej samej grupie (A* 0201, A* 0205), wynik genotypowania o wysokiej rozdzielczości

Zależności genetyczne między dawcą a biorcą:

• Przeszczep autologiczny- w obrębie jednego organizmu (brak różnic w HLA)

- akceptowany

• Przeszczep izogeniczny- między osobnikami genetycznie identycznymi(brak różnic w HLA)

- zwykle akceptowany

• Przeszczep allogeniczny- między róznymi osobnikami tego samego gatunku (różnice w HLA)

- rzadko akceptowany/ nieakceptowany

• Przeszczep ksenogeniczny- między osobnikami różnych gatunków (ogromne różnice w HLA- np. ze świni do człowieka)

- nieakceptowany

Dobór dawca biorca w zakresie zgodności antygenów HLA

• Typowanie antygenów HLA klasy I i II:

- typowanie klasy I dopuszczalne metody serologiczne

- typowanie klasy II tylko metodami genetycznymi ( różne odmiany PCR)

np. loci DRB- 24 antygeny (serologicznie), 217 alleli genu ( na poziomie DNA)

• Minimum:

- testowanie HLA klasy I - miejsca A i B

- testowanie HLA klasy II- miejsca DR

Trudności w przeszczepianiu narządów

• W surowicach niektórych osób stwierdza się p/ciala anty-HLA w stosunku do Ag HLA kl. I i II

• P/ciała powstają w wyniku alloimmunizacji spowodowanej ciążą, przetaczaniem krwi lub przeszczepianiem narządów.

• jeśli Ag przeszczepialnego narządu są niezgodne z :

- Ag kl. I biorcy- następuje ostra reakcja odrzucania przeszczepu

- Ag kl. II biorcy następuje odrzucanie przeszczepu z opóźnieniem

Badania u biorcy

(przeszczep nerki)

1. Określenie grupy krwi

2. Typowanie HLA A i B oraz DR

3. Badanie wstepne:

- ocena reaktywności surowicy biorcy

(twz. alloimmunizacja przedprzetoczeniowa)

z panelem 20 różnych populacji limfocytów osób niespokrewnionych, test cytotoksyczny z udziałem dopełniacza

- wynik- odsetek testowanych populacji limfocytów wykazujących reaktywność z surowicą biorcy ( np. reakcja dodatnia 15 na 20 = 75% wysoka alloimmunizacja)

Badania u biorcy

(przeszczep nerki)

1. Określenie grupy krwi

2. Typowanie HLA A i B oraz DR

• komórki do typowania:

- z 2-3 dużych węzłów chłonnych

- ok. 10 węzłów krezkowych

- alternatywnie ze skrawka śledziony

Próba krzyżowa

(bezpośrednio przed przeszczepem)

• Wykrywanie u biorcy przeciwciał przeciwko limfocytom dawcy

• Ocenia się stopień lizy limfocytów dawcy w surowicy biorcy w obecności dopełniacza

• Dodatnia próba wyklucza biorcę jako kandydata do przeszczepu - wskazuje na obecność przeciwciał przeciwko antygenom HLA dawcy

Przeszczepy komórek krwiotwórczych:

• Różnią się od przeszczepów innych narządów (nerki, wątroby, serca) tym, że nie przeszczepia się gotowego, unaczynionego narządu, a jedynie komorki, które po przeszczepieniu musza ten narząd (szpik) odtworzyć.

• Mimo obecności różnych linii komórkowych o wyniku zabiegu decyduje przeszczepienie komórek krwiotwórczych.

Cechy Komorek krwiotwórczych/ macierzystych:

• najwcześniejsze formy o nieograniczonej zdolności do samoodtwarzania, obecne u ssaków przez całe życie

• jedna Komorka jest zdolna odtworzyć cały układ krwiotwórczy, zwykle przeszczepiania się tysiące komórek, żeby przyspieszyć czas odtwarzania układu krwiotwórczego i zmniejszenie ryzyka dla chorego

• komórki krwiotwórcze namnażające się w szpiku są stale obecne we krwi, ponieważ krążą między szpikiem rożnych kości, co zapewnia jedność szpiku

• w szpiku mogą się różnicować we wszystkie rodzaje komórek krwi

Źródła komórek krwiotwórczych:

- szpik

- krew obwodowa

- krew pępowinowa, wątroba płodowa

Źródła komórek krwiotwórczych do przeszczepu:

• Klasyczny dawca- całkowicie zgodny w zakresie HLA brat lub siostra

• alternatywny dawca

-całkowicie zgodni pod względem HLA - rodzicie, dzieci, dalsi krewni

- krew pępowinowa od zgodnego rodzeństwa

- dawcy niespokrewnieni

- częściowo niezgodni - członkowie rodziny

- krew pępowinowa

- dorośli dawcy

Niezgodność w zakresie antygenów HLA

• Wywołuje odpowiedź komórkową (CMI) i humoralną:

• odrzucenie przeszczepu-gospodarz przeciw przeszczepowi (HvG)

• odrzucenie gospodarza przez przeszczep- choroba przeszczep przeciwko gospodarzowi (GvH)

Cechy odpowiedzi przeciw przeszczepowi:

• pamięć - powtórny przeszczep od tego samego dawcy odrzucany jest szybciej

• odpowiedź przeciwko przeszczepionemu narządowi jest znacznie silniejsza niż odpowiedź przeciw patogenom:

- 1/100 000 limfocytów T odpowiada na patogen (np. wirus)

- 1/100-1/1000 limfocytów odpowiada na allogeniczne antygeny

• odpowiedź skierowana na antygeny HLA

Odrzucenie przeszczepu:

• Odrzucenie nadostre:

- związane z przeciwciałami obecnymi u biorcy - wcześniejsze przeszczepy,

- przetaczanie krwi

- ciąża

- naturalne przeciwciała układu ABO

- następuje w ciągu kilku minut od włączenia przeszczepianego narządu do krążenia - przeciwciała reagują z komórkami śródbłonka naczyń

aktywacja dopełniacza

uszkodzenie śródbłonka lub aktywacja śródbłonka

odpowiedź zapalna, wzrost przepuszczalności naczyń, skrzepy

szybkie uszkodzenie przeszczepu

• Odrzucenie ostre:

- w ciągu kilku dni do kilku tygodni

- ważna rola komórek dendrytycznych dawcy:

wędrują do naczyń limfatycznych, stymulują odpowiedź T

- aktywowane T migrują do przeszczepionego narządu i powodują uszkodzenie tkanki:

a) generowanie Tc

b) indukcja nadwrażliwości typu późnego

- w przypadku wcześniejszego kontaktu biorcy z antygenami przeszczepy - obecne komórki pamięci- przyśpieszone odrzucenie przeszczepu

• Odrzucenie przewlekłe

^ w ciągu kilku miesięcy lub lat

^ mechanizmy immunologiczne:

- słaba odpowiedź T

- obecność przeciwciał ( odkładanie składowych dopełniacza)

^ mechanizmy nieimmunologiczne:

- odpowiedź przeszczepu na uszkodzenia w czasie transplantacji lub na epizody ostrego odrzucenia

- nawrót choroby pierwotnej

toksyczność leków:

np. cyklosporyna A (leczenie immunosupresyjne) może uszkodzić nerki

GŁÓWNE MECHANIZMY ODRZUCANIA PRZESZCZEPÓW

• KREW ---- przeciwciała ( izohemaglutyniny)

• NERKA ---- przeciwciała, CMI (limfocyty T)

• SERCE ---- przeciwciała, CMI (limfocyty T)

• SKÓRA ---- CMI (limfocyty T)

• SZPIK ---- CMI (limfocyty T)

• ROGÓWKA ---- zwykle ulega przyjęciu, jeśli nie nastąpi unaczynienie przeszczepu - CMI (limfocyty T)

Niezgodności w zakresie HLA mogą być przyczyną:

• hemolitycznej reakcji poprzetoczeniowej u pacjentów , którzy wytworzyli p/ciała anty-HLA w stosunku do słabo wyrażonych Ag krwinek czerwonych - Bg^a (B7), Bg^b (B17), Bg^c (A28)

• gorączkowych niehemolitycznych odczynów poprzetoczeniowych wywołanych p/ciałami anty-HLA i swoistymi p/ciałami przeciwko granulocytom i płytkom krwi

Transfuzja krwi a przeszczepianie nerek:

• Wcześniejsze transfuzje krwi od potencjalnego dawcy mają na celu polepszenie przeżywalności przeszczepu:

- Jeżeli biorca po transfuzji wytworzy p/ciała anty- HLA przeciwko komórkom dawcy, wówczas nie przeprowadza się transplantacji

- Jeżeli biorca nie wytworzy p/ciał po transfuzji krwi od dawcy, wówczas prawdopodobieństwo sukcesu przeprowadzonej później transplantacji nerki jest duże.

Dwie główne metody zapobiegania odrzuceniu przeszczepu

• Zgodność dawcy i biorcy - minimalizuje różnice antygenowe HLA

• Leczenie immunosupresyjne, blokujące odpowiedź immunologiczną przeciw przeszczepianym tkankom, ale zwiększają podatność na zakażenia oportunistyczne i ryzyko rozwoju nowotworów.