05 Vrste Odbacivanja Organa

VRSTE ODBACIVANJA ORGANA

TYPES OF REJECTION

Jasenko KARAMEHIĆ, Marc LORBER, Marina DELIĆ-ŠARAC, Zahida DRAČE

Sadržaj

1. Vrste odbacivanja organa...........................................................1561.1 Uvod.......................................................................................156

2. Aktivacija imunog sistema..........................................................1583. Aktivacija T ćelija.......................................................................158

3.1. Antigen prezentacija..............................................................1583.2. Ostali uslovi za aktivaciju T ćelija........................................160

4. Aktivacija B ćelija.......................................................................1625. Hiperakutno odbacivanje grafta................................................1636. Akutno odbacivanje grafta.........................................................1647. Inicijacija (početak) akutnog odbacivanja grafta....................1648. Mehanizam oštećenja tkiva........................................................165

8.1. Antitijelo................................................................................1658.2. Prirodno ubilačke ćelije (natural killer cells-nk)...................1668.3. Specifične citotoksične T ćelije.............................................1668.4. Odgođeni tip hipersenzitivne reakcije...................................168

9. Hronično odbacivanje.................................................................16910. Imuni sistem i hronično odbacivanje.......................................17211. Odgovor na hipotezu ozljede....................................................17312. Zaključak…..................................................................................17313. Literatura ..................................................................................174

Transplantaciona imunologija 155

Poglavlje 5

5.Poglavlje: Vrste Odbacivanja Organa

1. VRSTE ODBACIVANJA ORGANA

1.1 UVOD

Transplantaciona imunologija se odnosi na veliki broj događaja koji se dešavaju nakon što se alograft ili ksenograft odstrani iz donora i transplantira u primatelja. Dolazi do oštećenja tkiva kako grafta tako i tkiva na mjestu provođenja transplantacije. Inflamatorna reakcija se odmah javlja, a iniciran je i imuni odgovor.

Transplantacije se mogu vršiti u širokom spektru genetičkih nejednakosti, od nivoa bez nepodudaranja (auto/isograft) do nivoa izrazitog nepodudaranja (allo/ksenograft). Klinički, sa izuzetkom transplantacija između monozigotnih blizanaca, organ donor i recipijent će se neminovno razlikovati u jednom ili više genetičkih lokusa, od kojih neki mogu biti prepoznati kao strani.

Lokusi Klase I i Klase II, velikog kompleksa histokompatibilnosti MHC, zbog njihovog velikog polimorfizma u vrsti, stvaraju najveći problem u ovoj oblasti. Iako razlike i u najmanjim lokusima mogu takođe proizvesti imuni odgovor, što je dijelimično problem kod transplantacije koštane srži.

156 Transplantaciona imunologija


Autograft/Autologni graft: Transplantacija tkiva jedne individue sa jednog mjesta na drugo.

Isograft/Sinergični ili isogeni graft:

Transplantacija tkiva između genetički identičnih individua npr. kadaverična transplantacija između monozigotnih blizanaca.

Alograft/Alogeni graft:

Transplantacija između genetički različitih pripadnika iste vrste, npr. kadaverična transplantacija između nesrodnih pojedinaca.

Ksenograft:Transplantacije između pripadnika različitih vrsta, npr. sa majmuna na čovjeka.

Recipijenti koji su bili ranije senzibilisani na antigene grafta donora, pokazuju hiperakutno odbacivanje transplantata, zahvaljujući prisustvu antitijela nastalih u cirkulaciji. Test unakrsnog ispitivanja, rutinski urađen prije kliničke transplantacije, detektuje takva antitijela.

U slučaju da je test pozitivan transplantacija se ne obavlja. Uprkos korištenju snažnih imunosupresivnih lijekova kao što su Ciklosporin i FK506, mnoge pacijente pogodi epizoda akutnog kliničkog odbacivanja, u kratkom periodu nakon transplantacije.

Ovakve epizode obično su reverzibilne, što je potpomognuto povećanim dozama konvencionalnih lijekova ili dodavanjem terapije antitijelima, ali će neminovno prouzrokovati određeni nivo oštećenja grafta. Ovo oštećenje može doprinijeti dugoročnoj degeneraciji ili



hroničnom odbacivanju grafta. Sudeći po tome jasno je da su sve vrste odbacivanja asocirane sa imunim odgovorom na antigene donora.

2. AKTIVACIJA IMUNOG SISTEMA

Invazija tijela bilo kojim stranim materijalom dovodi do niza događaja koji rezultiraju njegovim izbacivanjem. Generalno, ovi događaji uključuju i nespecifični upalni i antigen-specifični imuni odgovor. Oba odgovora naširoko su vođena leukocitima iz koštane srži.

Specifični imuni odgovor posredovan je T ćelijama porijeklom iz timusa i antitijela producirajućim B ćelijama. T limfocit je vodeći u imunom odgovoru, jednom aktiviran pomoću antigena, inducira diferencijaciju i aktivaciju mnogih drugih ćelija. Imuni odgovor potpomognut je mnogim ćelijama uključujući makrofage, polimorfonuklearne ćelije, NK ćelije i može se aktivirati pod uticajem jednostavne traume. Odbacivanje grafta, je primarno antigen specifični imuni odgovor organizma, ali je takođe nesumnjivo pripomognut i uvećan inflamatornim odgovorom.

3. AKTIVACIJA T ĆELIJA

3.1. Antigen prezentacija

T ćelije ne prepoznaju slobodne nativne antigene, nego prepoznaju kratke peptide sastavljene od samo nekoliko aminokiselina, izdvojenih iz proteina (1,2,3). Ovi peptidi vezuju se za molekulu glavnog kompleksa tkivne podudarnosti (MHC) na antigen prezentirajućim ćelijama (APCs), a zatim transportuju na ćelijsku površinu i prezentuju T ćelijama.

Generalno, T ćelije koje nose CD4 ili CD8 površne ćelijske proteine, mogu prepoznati antigen u sklopu MHC Klase II i MHC Klase I proteina. U razvojnom periodu limfocita, dolazi do njihove pozitivne i negativne selekcije. Nezreli limfociti selektiraju se na osnovu mogućnosti da prepoznaju MHC molekule domaćina ili sopstvene, što se naziva pozitivna selekcija.



Oni limfociti T ili B koji imaju veliki afinitet prema sopstvenim antigenima se eliminišu, radi opasnosti od njihovih daljih reakcija protiv sopstvenih antigena, što se naziva negativna selekcija (4,5).

Nedavni eksperimenti pokazuju da CD4 8 + timociti predstavljaju kritične faze u razvoju T limfocita. Te stanice su izbrisane kad se receptor spaja na MHC molekulu i specifični peptid koji je prezentiran u stanice koštane srži. Različiti tolerogeni brišu CD4+8+ timocite ranije ili kasnije tijekom njihovog života i negativna selekcija može nastati prije pozitivne. Specifičnost antitijela T ćelijskih receptora za obje klase I ili II klase timičnih MHC molekula određuje CD4-8 + i CD4 +8- fenotip zrele T ćelije .

Sposobnost zrelih T stanica da reaguju na strane peptide u sklopu prioritetno vlastitog MHC-a, naziva se MHC restrikcija (6).

Postoje dva moguća načina na koja imuni sistem može prepoznati aloantigen, direktnim ili indirektnim putem. Kod direktnog aloprepoznavanja, T ćelije prepoznaju alogene MHC molekule prikazane na APC samog kalema.

Direktno prepoznavanje je moguće samo ako sam kalem sadrži antigen prezentirajuće ćelije (APCs), kao što su dendritske ćelije. Dendritske ćelije koje nose MHC antigene Klase I i Klase II, pretpostavljaju se potentnim i specijaliziranim stimulatorima T ćelija (7). Nakon transplantacije, ove ćelije rapidno migriraju iz grafta u limfno tkivo domaćina, gdje ih mogu prepoznati domaćinske T ćelije (8,9).

Putujući leukociti sa karakteristikama dendritskih ćelija prisutni su u većini tkiva. Većina drugih ćelija unutar grafta, s izuzetkom endotelnih ćelija, ima ekspresivne samo MHC I antigene, i kao takve, najvjerovatnije nemaju većeg značaja u aktivaciji imunog odgovora.

Tačna uloga endotela u aktiviranju primarnog imunog odgovora ostaje kontraverzna. U kulturi ćelija, u odsustvu dendritičkih ćelija, izolirane endotelne ćelije u stanju su da stimulišu obje i CD4 i CD8 ćelije, što daje argumente koji idu u prilog njihove važnosti u stimulaciji imunog sistema



(10, 11). Direktno prepoznavanje stimuliše razvoj aloreaktivnih T ćelija, koje prepoznaju i napadaju ćelije kalema.

Ukoliko kalem ne sadrži svoje APCs dešava se indirektno prepoznavanje. Izgleda da je moguće imunizirati životinju radi, ubrzanog odbacivanja, koristeći peptide alo-MHC (12) proteina i recipijentove APCs, koji kao da pokupe djeliće donorove MHC (13, 14).

Indirektno prepoznavanje aloantigena se javlja kada alogeni MHC molekuli ćelija kalema bivaju preuzeti i obrađeni od strane APC-a primaoca (15). Koja je tačna uloga jednog, a koja drugog načina prezentacije nije još razjašnjeno. Pretpostavlja se da je direktni put najbitniji za akutno odbacivanje, a indirektni put ima veću ulogu u hroničnom odbacivanju.

3.2. Ostali uslovi za aktivaciju T ćelija

Primarni uslov za T ćelijsku aktivaciju je vezivanje njenog antigen specifičnog receptora, T ćelijskog receptora (TCR) za peptid sadržan u MHC proteinu. TCR sadrži dva slična lanca, alfa i beta lance koji sa još nekoliko lanaca sačinjavaju CD3 komleks. TCR nosi specifičnost antigen/MHC vezivanja dok CD3 kompleks prenosi signal aktivacije do T ćelije. Uz signal koji se prenosi putem TCR-a, T ćelija zahtjeva jedan ili više dodatnih signala koji se prenose direktnom interakcijom sa površinom APC-a.

Bez ovih signala ne samo da je aktivacija nekompletna, nego T ćelije postaju ne reaktivne na buduće antigenske stimulacije, stanje koje je uobičajeno nazvano anergija (16).

Kako su T ćelije vodeće u imunom odgovoru, anergija ovih ćelija u suštini bila bi željeno stanje u transplantaciji. Zbog toga, mnogi eksperimentalni protokoli okrenuti su prema dovođenju T ćelija u stanje anergije in vivo. Postoje mnogi površni ćelijski proteini na T ćeliji koji potencijalno doprinose njenoj aktivaciji. CD4 i CD8 proteini djeluju vezujući se za Klasu I i Klasu II na APC-u.Oba CD4 i CD8 su povezana sa intracelularnim proteinima kao što je P56lcK, koji su uključeni u prenos signala T ćeliji (17). A serije dodatnih proteina površine T ćelije, kao što su CD54, CD2, CD11a, CD18 i CD5,



djeluju tako da povećaju afinitet interakcije između T ćelija i njhovih APC, te mogu prenositi dalje signale do T ćelije. Jedna interakcija za koju se pretpostavlja da je važna za T ćeliju, prenosi se kroz CD28 i CTLA-4 preko veze sa jednom od B7 familije proteina na APC (18).

Veza CD28/CTLA-4 na T ćeliji inicira proces slanja signala kroz T ćelijski receptor što rezultira povećanim nivom transkripcije i stabilnosti nekoliko citokinskih mRNAs (19,20). Od važnosti za transplantacionu imunologiju je, da je taj signal prenesen kroz CD28/CTLA-4 neosjetljiv na inhibitorne efekte ciklosporina, što rezultira ciklosporin - rezistentnom citokinskom ekspresijom (21).

Pored velikog broja interakcija na nivou ćelija-ćelija, T ćelije, takođe primaju važne signale preko svojih veza sa solubilnim proteinima, citokinima, specifičnim površinskim citokinskim receptorima.

Čitava kaskada citokina producirana je da poveća oba, imuni i upalni odgovor. Od posebnog značaja za regulaciju transplantacionog odgovora je to da ovi citokini ne samo da regulišu veličinu nego i prirodu imunog odgovora.

Prateći aktivaciju imunog odgovora, T ćelije imaju kapacitet da produciraju široki dijapazon citokina od kojih IL-2 ima najveći značaj. Nakon stimulacije antigenom te kostimulatorima, naivne pomoćničke T ćelije mogu se pod uticajem citokina diferencirati u TH1 i TH2 (slika 4) (22,23). TH1 ćelije kroz citokine koje produciraju, imaju tendenciju ka celularnom odgovoru, mada IL-2 i IFN– γ mogu poslužiti i za proliferaciju i diferencijaciju B ćelija, dok TH2 ćelije usmjeravaju imuni sistem prema antitijelo-dominirajućem odgovoru.

Signifikantno je da ove dvije populacije ćelija imaju recipročnu inhibitornu aktivnost, preko produkcije specifičnih citokina, IFN–γ i IL-10 inhibiraju proliferaciju TH1 i TH2 ćelija.

Postoje razmišljanja da se imuni sistem pokuša usmjeriti dalje od TH1 ćelija a prema TH2 ćelijama, što bi bilo pogodno u domenu transplantacije, obzirom da je akutno odbacivanje pod dominacijom celularnih mehanizama.



Međutim jasno je da pored celularnih mehanizama u procesu odbacivanja grafta mogu biti uključeni i humoralni mehanizmi, pri čemu odgovor TH2 ćelija ne bi bio od veće vrijednosti.

Mjerenja i manipulacije citokinima, u zadnje vrijeme generirali su ogromnu količinu interesovanja (24,25,26). Svi proteini, bilo ćelijski površinski bilo solubilni, koji se odnose na aktivaciju T ćelije, privlače veliku pažnju kao potencijalne mete imunosupresije. Danas se razvijaju antitijela i ostali proteini da bi blokirali ove esencijalne interakcije, mnogi od ovih reagenata sada su predmet kliničkih ispitivanja.

Jednom aktivirana, T ćelija u stanju je da inicira, osobito posredstvom citokina, konačnu diferencijaciju i proliferaciju raznih drugih hematopoetskih ćelija, kao što su B ćelije, citotoksične T ćelije, NK ćelije i makrofazi. T ćelije mogu posredovati efektorske funkcije koje rezultiraju oštećenjem tkiva koje može voditi ka odbacivanju grafta.

4. AKTIVACIJA B ĆELIJA

Prepoznavanje antigena od strane B limfocita, u neku ruku, jednostavniji je nego kod T ćelija, jer se B ćelije aktiviraju direktnom interakcijom nativnog antigena sa njihovim površnim antigen receptorima (27).

Antigen receptor sadrži 4 lanca koji formiraju membrana vezanu verziju antitijela, kojeg će ove ćelije eventualno secernirati. Ovaj površinski imunoglobulin (sIg) vezan je za proteinski kompleks koji je analogno i strukturalno sličan T ćelijskom CD3 kompleksu.

Asimilacija antigena preko sIg može rezultirati njegovoj degradaciji i prezentaciji T ćelijama pomoću MHC proteina. Unakrsno vezivanje antigena i sIg-a, u prisustvu kostimulatornih signala, vodi ka proliferaciji B ćelija, njihovoj diferencijaciji u plazma ćelije koje secerniraju veliku količinu antitijela.

Kao i kod T ćelija kostimulatorni signali za B ćelije mogu biti u obliku ćelija-ćelija interakcije, a mogu biti i citokini. Ćelija-ćelija interakcije, kod



kojih se kostimulatorni signali prenose preko CD19/ CD21 kompleksa i CD40, doimaju se ključnim.

CD40 protein član je TNF receptor superfamilije i njegovo unakrsno vezivanje pomoću CD40 liganda, prisutnog na T ćelijama, vodi ka povećanju proliferacije i generiranja memorijskih B ćelija (27,28). Citokini takođe imaju važnu ulogu u proliferaciji i diferencijaciji B ćelija, kao najznačajniji spominju se IL-2, IL-4, IL-5, IL-6 i IL-10.

5. HIPERAKUTNO ODBACIVANJE GRAFTA

Pacijenti ranije izloženi MHC antigenima preko transplantata, transfuzije krvi ili trudnoće, često stvaraju antitijela koja su reaktivna sa tim MHC antigenima. Ovako stvorena antitijela mogu, nedvojbeno, biti uzrok hiperakutnom odbacivanju, kada organ propada odmah u minutima nakon presađivanja (29).

Oštećenje tkiva, u ovom slučaju, nastaje usljed lokalne fiksacije komplementa pomoću antitijela vezanih za graft. Odbacivanje je svakako popraćeno odlaganjem antitijela i komplementa, te akumulacijom polimorfonuklearnih leukocita.

Danas je moguće preduhitriti hiperakutno odbacivanje pomoću pretransplantacionog skrinig testa. To je test unakrsne podudarnosti koji može detektovati antitijela specifična za antigene potencijalnih donora. Ovaj test može da detektuje ne samo štetna MHC specifična antitijela, nego takođe i bezopasna autoantitijela (30).

U većini slučajeva danas je moguće napraviti razliku između dvije vrste antitijela, pa je postalo moguće vršiti transplantacije u sve većem broju.

Interesantno je da se transplantacija jetre pokazala kao izuzetak pravila koji se odnosi na transplantaciju i pored pozitivnog unakrsnog testa podudarnosti.

U suštini, transplantacija jetre se izvodi sa veoma malim osvrtom na imuni sistem, ona se izvodi uspješno ne samo kod pozitivnog unakrsnog



testa podudarnosti, nego i bez bilo kakvih proba podudarnosti između donora i recipijenta.

Razlozi zbog kojih su jetreni transplantati tako savršeno prilagodljivi imunom sistemu, do sada nisu popuno razumljivi. Pretpostavlja se da važnu ulogu imaju veličina i ogroman regenerativni kapacitet koji posjeduje jetra. Dakle, imuni odgovor jetrenog grafta razlikuje se od odgovora drugih graftova i razumijevanje ovog fenomena može nam pomoći u stvaranju novih strategija imunosupresije (31,32,33).

Iako se hiperakutno odbacivanje gotovo uvijek pripisuje antitijelima, u pojedinim situacijama veoma brzo odbacivanje se može pojaviti i kada je uloga antitijela isključena. U tim slučajevima kod rapidnog odbacivanja glavnu ulogu ima celularni mehanizam (34).

Danas postoji porast interesa za ksenotransplantacijom, gdje se životinjski donori koriste za humanu transplantaciju. Hiperakutno odbacivanje je glavna prepreka za ksenotransplantaciju. Ljudski organizam često sadrži antitijela koja reaguju sa ćelijama drugih vrsta, što je razlog za visoku incidencu hiperakutnog odbacivanja. Ova antitijela nazivaju se "prirodna antitijela" jer se produkuju bez ranijeg izlaganja ksenotransplantatu. Pretpostavlja se da se ova antitijela produkuju protiv prirodne mikroflore crijeva, te da unakrsno reagiraju sa ćelijama drugih vrsta. Danas se pokušava sa genetičkom modifikacijom ovih graftova, na način koji sprječava njihovo odbacivanje od strane primaoca druge vrste.

6. AKUTNO ODBACIVANJE GRAFTA

Akutno odbacivanje javlja se u prvim danima ili sedmicama nakon presađivanja, prije uvođenja snažnih imunosupresivnih preparata, i nesumnjivo rezultira velikim gubitkom transplantata. Rana dijagnoza i prevencija akutnog odbacivanja analizira se već godinama. Analiza mehanizma akutnog odbacivanja glavni je fokus transplantacionih imunologa.

7. INICIJACIJA (POČETAK) AKUTNOG ODBACIVANJA GRAFTA



Već odavno je poznato da T limfociti igraju esencijalnu ulogu kod

akutnog odbacivanja grafta. Eksperimentalno, kongenitalno atimični miševi kao i druge životinje sa izuzetim T ćelijama nisu odbacili ni kseno ni alograftove. Od svih T ćelija, najveći doprinos u odbacivanju imaju pomoćničke T ćelije (Th ćelije). Pomoćničke T ćelije obično su asocirane sa CD4+ ćelijama, za koje se u eksperimentalnim modelima generalno otkrilo da imaju glavnu ulogu u inicijaciji odbacivanja, dok CD8+ ili uopšte nisu uključene ili samo doprinose brzini odbacivanja (35,36).

Prilično jasna otkrića pokazuju da su CD4+ ćelije vodeće u inicijaciji odbacivanja grafta ali donekle postoji konfuzija radi pojedinih eksperimenata. U tim eksperimentima su kod određene loze mutant miševa, koji se razlikuju po samo nekoliko amino kiselina u njihovim Klasa I molekulima, pronađene jedino CD8+ ćelije kao potrebne za uspostavljanje odbacivanja grafta (37). Ova istraživanja bi mogla biti odraz činjenice, da je moguće u ograničenom broju slučajeva, generirati Klasa I dirigovane, CD8+ pomoćničke ćelije (38). Prema tome možda bi se stav o centralnoj ulozi CD4+ ćelija u odbacivanju mogao modifikovati u stav da T pomoćničke ćelije, bilo CD4+ bilo CD8+, apsolutno uspostavljaju inicijaciju odbacivanja grafta.

8. MEHANIZAM OŠTEĆENJA TKIVA

Kao što je ranije opisano, u aktivaciji imunog odgovora učestvuje veliki broj ćelija sa efektorskim funkcijama, a neke od njih mogu potencijalno posredovati oštećenje tkiva vezano za odbacivanje grafta.

8.1. Antitijelo

Akutno odbacivanje popraćeno je mnogim promjenama kao što su arteriolarna tromboza, intersticijalna hemoragija, fibrinoidna nekroza arteriolarnih krvnih sudova, što može biti pripisano depozicijama antitijela i fiksaciji komplementa. Pojava donor-specifičnih antitijela neće nužno prethoditi odbacivanju, njihovo prisustvo može biti kompatibilno sa neumanjenom funkcijom grafta (39).

U drugu ruku, u eksperimentalnim modelima u kojima se donor i recipijent pacov, razlikuju samo po MHC Klasa I antigenima, dešava se



akutno odbacivanje bubrežnih graftova, što u suštini može biti inicirano donor specifičnim antitijelima (40).

Antitijelo može uzrokovati oštećenje tkiva ne samo preko fiksacije komlementa, nego takođe i aktivnošću K ćelija unutar antitijelo-ovisnog-celularnog-citotoksiciteta (ADCC). Antitijelo ima ulogu mosta između ciljne i efektorske ćelije, aktivira mehanizam K ćelije što rezultira oštećenjem tkiva (41). Pokazalo se da mnogo različitih vrsta leukocita može ispoljiti aktivaciju K ćelije, ali takođe ADCC aktivnost se može obnoviti iz grafta (42), njihova uloga in vivo u odbacivanju grafta nije potpuno utvrđena.

8.2. Prirodno ubilačke ćelije (Natural killer cells-NK)

Za razliku od T citotoksičnih ćelija, NK ćelije ne trebaju doći u interakciju sa antitijelom da bi vršile lizu ciljnih ćelija. NK ćelije mogu se osloboditi iz krvi ili slezene, i trenutno biti u stanju da liziraju NK-osjetljivu metu koje je većinom tumorskog porijekla (43). Jasno je da su NK ćelije potentan izvor citotoksične aktivnosti, ali njihova uloga u odbacivanju grafta nije još tačno utvrđena. Nekoliko laboratorija, koristeći razne eksperimentalne modele, otkrili su da je graft preživio u prisustvu visokih nivoa NK efektorne aktivnosti (44). U drugu ruku za NK ćelije je jasno dokazano da su upletene u odbacivanje transplantata koštane srži (45). Metoda prepoznavanja ciljne ćelije koju upotrebljava NK ćelija još uvijek je kontraverzno pitanje, ali određeni površinski antigeni ciljnih ćelija mogli bi biti od značaja (46). Takođe je sugerirano da bi odsustvo vlastitog Klasa I MHC antigena moglo biti razlog zbog kojeg NK ćelija napada metu. i kao što je ranije pomenuto, NK ćelije su u stanju da odbace ćelije koštane srži koje nemaju ekspresiju Klasa I antigena (47).

8.3. Specifične citotoksične T ćelije

Reakcija pomješanih limfocita (MLR) je model in vitro u kome se T ćelije jedne osobe inkubiraju sa leukocitima druge osobe, pa se mjeri odgovor T ćelija. U ovom in vitro sistemu, MHC nekompatibilni limfociti proliferiraju i produciraju citokine kao odgovor jedni na druge. Rezultirajuća produkcija citokina dozvoljava generacijama T limfocita (CTLs) da liziraju, specifično, ciljne ćelije koje nose neodgovarajuće



MHC antigene (48,49). Ovaj citotoksicitet ili liza se mjeri otpuštanjem radioaktivnosti iz radioobilježenih ciljnih ćelija. Ciljne ćelije su porijeklom od donora i obično su aktivirani leukociti.

Vjerodostojnost ovog eseja preispitivana je, jer limfoblasti nisu ciljna meta kod odbacivanja organa in vitro. Zbog toga se danas pokušava postavljanje takvih eseja kod kojih su ciljne ćelije relevantnije, bliže graftu, kao što su endotelijalne ćelije.

MLR predstavlja grubu predikciju ishoda presađivanja grafta. Bilo bi veoma povoljno da MLR i rezultirajuća citotoksičnost in vitro koreliraju sa odbacivanjem grafta, da proliferacija predstavlja ekspanziju antigen-specifičnih ćelija i da su CTLs predstavnici efektornih ćelija odbacivanja grafta.Svakako postoje značajni dokazi koji sugeriraju da bi CTLs mogle biti uključene u odbacivanje grafta. Prvo, CTLs mogu se izolovati iz alograftova koji su podvrgnuti odbacivanju, ali samo u niskom nivou prisutni su u životinjskim graftovima koji su tretirani ciklosporinom da bi se preveniralo odbacivanje (50,51). Drugo, jasno je, iz eksperimenata sa kloniranim populacijama CTLs-a, da su ove ćelije u stanju uzrokovati vrstu oštećenja tkiva kakva se javlja kod odbacivanja grafta. Treće, CD8+ T ćelije uobičajeno asocirane sa Klasom I MHC antigen određenom CTL aktivnošću, a odbacivanje grafta može biti odloženo u odsusutvu CD8+ ćelija.

Međutim postoje dokazi da se destrukcija grafta može javiti i pri odsustvu specifičnih citotoksičnih ćelija, i suprotno, da prisustvo takvih ćelija u graftu neće uvijek voditi ka destrukciji grafta. Muški specifični mali histokompatibilni antigen H-Y prvi put je detektovan kod odbacivanja kožnog grafta muškog miša od strane ženke iste loze (52,53). Koristeći razne loze miševa, dokazano je, da iako ženke miševa često odbacuju kožne graftove mužjaka, nemaju uvijek detektibilan C citotoksični odgovor.

U nekim lozama ženke mogu generirati H-Y specifične citotoksične ćelije, ali ne odbacuju kožne graftove mužjaka. Ovi eksperimenti pokazuju korelaciju između odbacivanja i citotoksičnog ćelijskog odgovora, što sugerira da bar za destrukciju H-Y inkopatibilnih kožnih graftova, mjerenje citotoksičnih T ćelija, u in vitro sistemima, niti je mjerodavno niti potrebno.



Ostali eksperimenti dokazuju prisustvo citotoksičnih efektor ćelija u graftu koji nije odbačen. U ovom eksperimentu pacovima kojima je data preoperativno donor specifična transfuzija krvi, subsekventni renalni alograft zadržan je neograničeno. Ćelije izolovane iz ovog grafta dokazale su visoku i stalnu donor specifičnu CTL aktivnost. CTL nije dovoljan za odbacivanje grafta pod navedenim uslovima. Veoma je teško donositi zaključke, moguće je da je aktivnost ovakvih ćelija blokirana in situ, ili da aktivnost citotoksičnih ćelija ne reflektira tačno njihov potencijal in vivo. Ovi rezultati, ipak, ostaju intrigantni i stvaraju evidentan dokaz o prisustvo citotoksičnih efektorskih ćelija u organskom graftu koji nije ultimativno odbačen. (54)

8.4. Odgođeni tip hipersenzitivne reakcije

CD4 T ćelije iniciraju odgođeni tip hipersezitiviteta (DTH), koji podrazumjeva nespecifičnu efektorsku fazu (opisao Koch 1891. u tuberkulinskoj kožnoj reakciji) karakteriziranu infiltracijom limfocita i ćelija monocitno-makrofagnog reda. Može se primjetiti da nekroza tkiva koja prati DTH reakciju dosta varira kod različitih vrsta, tako da je izuzetno jaka kod zamoraca, ali blaga kod miševa i pacova. Suprotno tome, kod svih ovih vrsta odbacivanje alografta je uporedivo.

Podrška o ulozi DTH reakcije u odbacivanju grafta dolazi od studija o odbacivanju H-Y graftova. Iako citotoksični ćelijski odgovor ne korelira dobro sa odbacivanjem grafta, generacija DTH reakcija na H-Y antigene blisko prati mogućnost da ženka miša odbaci kožu mužjaka. U prilog tome, ozračeni pacovi sa rekonstruiranim CD4 ćelijama mogu odbaciti srčani graft bez razvoja mjerljivog specifičnog citotoksičnog ćelijskog odgovora prisutnog u transplantatu. Odsustvo specifičnog citotoksiciteta sugerira da takva aktivnost nije neophodna za odbacivanje grafta u ovom modelu.

Postoje mnogi dokazi za i protiv uloge specifičnog citotoksiciteta DTH efektornih mehanizama kod akutnog odbacivanja grafta. Izgleda da nijedan od mehanizama nije jedinstven u akutnom odbacivanju grafta, i da u odsustvu jednog od mehanizama drugi može biti uključen. Snider i Staimuller su sugerirali da specifično aktiviran efektor T ćelijske



populacije može regrutirati ćelije u nespecifične ili DTH-u slične mehanizme da posreduju destrukciji tkiva.

9. HRONIČNO ODBACIVANJE

Snažni imunosupresivni agensi omogućavaju uspješno tretiranje svih pa i najtežih akutnih epizoda odbacivanja sa visokim nivoom opstanka grafta u prvih godinu dana, koji u većini centara iznosi oko 80-85%(55). Stabilan gubitak događa se sa vremenom, što je atribut hroničnog odbacivanja, tako da 10-to godišnji nivo opstanka za bubrežni graft iznosi oko 60%.

Tačnu definiciju hroničnog odbacivanja je teško postaviti radi činjenice da različiti procesi mogu dovesti do kasnog odbacivanja, od kojih nisu svi direktno povezani sa imunim odgovorom grafta. Neki od njih su: toksikacija lijekovima, povrat bolesti, infekcije i vaskularne komplikacije. Histološki, vaskularne promjene sa fibrointimalnim zadebljanjima predominiraju, organ specifične parenhimalne promjene mogu takođe biti u opticaju

Slika 1. Transplantaciona glomerulopatija/Transplant glomerulopathy



Slika 2. Humani renalni korteks, nakon sušenja, gledana podstereomikrokopijom, ilustrira glomerularne mikrodisekcije/Human renal cortex, after critical point drying, viewed understereomicroscopy, illustrating glomerular tuft microdissection.



Slika 3. Scaning mikrografija humanog renalnog korteksa poslije glomerularne mikrodisekcije, sa brojnim ispražnjenim Boumanovim kapsulama / Low power scanning micrograph of human renal cortex after glomerular microdissection, with numerous emptied Bowman’s capsules

Slika 4. Boumanova kapsula sa vaskularnim polom karakterizirana sa dvije prekinute arteriole i tubularnim polom / Bowman’s capsule with vascular pole characterized by two fractured arterioles, and tubular pole.



Slika 5. Atubularni glomeruli sa kontrahiranim resastim ostatkom i parijetalnim podocitima koji oblažu Boumanovu kapsulu / Atubular glomerulus with contracted tuft remnant and parietal podocytes lining Bowman’s capsule.

Slika 6. Interdigitalni nastavci parijetalnih podocita koji oblažu Boumanovu kapsulu / Interdigitating foot processes of parietal podocytes lining Bowman’s capsule.

10. IMUNI SISTEM I HRONIČNO ODBACIVANJE

Nesumnjivo je da imuni odgovor igra glavnu ulogu u hroničnom odbacivanju. Ovaj problem je rijetko observiran kod isogenetičkih graftova, i povećava se imunizacijom recipijenata prije graftiranja. Dalje, u eksperimentalnim modelima neadekvatno imunosuprimirane životinje mnogo češće razvijaju hronično odbacivanje nego one koje su primile odgovarajuću imunosupresivnu terapiju. Infiltrirajuće ćelije kod hroničnog odbacivanja primarno su T limfociti, najčešće CD4, zatim, makrofazi i NK ćelije (56).



Donor specifična antitijela takođe se mogu naći u cirkulaciji i Ig depoziti mogu se vidjeti u zaliscima krvnih sudova, u toku hroničnog odbacivanja. Još nije razjašnjeno da li je prisustvo takvih antitijela posljedično povezano sa disfunkcijom grafta.

11. ODGOVOR NA HIPOTEZU OZLJEDE

Sugerirano je da se mnoge vaskularne promjene viđene kod hroničnog odbacivanja javljaju kao odgovor na rane ozljede. Svakako pacijenti koji su imali vaskularno akutno odbijanje češće razvijaju aterosklerotične promjene koje su udružene sa hroničnim odbacivanjem, nego ljudi sa istorijom intersticijalnog akutnog odbacivanja. Prateći vaskularnu ozljedu, aktivacija endotela i glatke muskulature i proliferacija i migracija ekstracelularnog matriksa javlja se pod uticajem raznih citokina i faktora rasta, što uključuje PDGF, TGF-β, IL-1, TNF-α, IL-6 i bazično FGF. Mnogi od njih mogu biti producirani od strane ćelija koji pripadaju samom graftu kao što su endotelijalne ćelije, glatka muskulatura i fibroblasti.

12. ZAKLJUČAK

Aktivnost imunog sistema nesumnjivo je najveći inhibitorni faktor dugotrajnog i kvalitetnog opstanka grafta (57,58). Današnji imunosupresivni protokoli uspješno nadvladavaju i najteža akutna odbacivanja, ali i pored dostupne imunosupresivne terapije, neka oštećenja grafta mogu se javiti prije nego što je dijagnoza odbacivanja postavljena. Ovakva oštećenja, nesumnjivo, doprinose dugoročnom propadanju grafta i hroničnom odbacivanju, procesu koji danas vodi ka najčešćem gubitku grafta. Pouzdana dijagnoza odbacivanja grafta u periodu koji prethodi kliničkom gubitku funkcije grafta ostaje najželjeniji, mada teško dostižan cilj. Iskušenje bi bilo možda provoditi agresivniju imunosupresivnu terapiju, ali je jasno da je to potencijalno područje katastrofe, obzirom da je incidenca karcinoma, kod hronično imunosuprimiranih pacijenata u kontinuiranom porastu. Sposobnost da se ostvari donor-specifična



tolerancija bez korištenja dugotrajne imunosupresije svakako ostaje ultimativni cilj za transplantacione imunologe. Iako su modeli tolerancije na eksperimentalnim životinjama dostupni već godinama, oni tek treba da se uspostave na kliničkom nivou.

13. LITERATURA

1. Farrar MA, Schreiber RD. The molecular cell biology of interferon-y and its receptor. Annu Rev lmmunol, 1993; 11: 571-611.

2. Shoskes D, Parfrey NA, Halloran PF. Increased major histocompatibility complex antige expression in unilateral ischemic acute tubular necrosis in the mouse. Transplantation, 990; 49: 201-207.

3. Geenen V, Kroemer G. Multiple ways to cellular immune tolerance.4. Chien YH, Davis MM. How alpha Tcell receptors "see" peptide/MHC

complexes. lmmunol Today, 1993; 14: 597-602.5. Kotanides H, Reich NC Requirement of ryrosine phosphorylation for rapid

activation of aDNA binding factor by IL-4. Science, 1993; 262: 1265-1267.6. Levin D, Constant S, Pasqualini T, Flavell R, Bottomly K. Role of dendritic

cells in the priming or CD4+ T Iymphocytes to peptide antigen in vivo. lmmunol, 1993; 151: 6742 6750.

7. Watling D, Guschin D, Muller M, et al. Complementation by the protein tyrosine kinas JAK2 of a mutant cellline defective in the interferon-y signal transduction pathway. Nature, 1993; 366: 166-170.

8. Silvennoinen O, Ihle JN, Schlessinger J, Levy DE. Interferon-induced nuclear signallin by Jak protein ryrosine kinases. Nature, 1993; 366: 583-585.

9. Shu ai K, Ziemiecki A, Wilks AF, et al. Polypeptide signalling to the nucleus through tyrosine phosphorylation ofJak and Stat proteins. Nature, 1993; 366: 580-583.

10. Sher A, Gazzinelli RT, Oswald Ip, et al. Role ofT cell derived cytokines in the downregulation of immune responses in parasitic and retroviral infecrion. lmmunol Rev, 199: 127: 183-204.

11. Springer TA. Traffic signals for lymphocyte recirculation and leukocyte emigration: the multistep paradigm. Cell, 1994; 76: 301-314.

12. Cockfield SM, Ramassar V, Noujaim J, van der Meide PH, Halloran PF.



Regulation of IFN-yexpression in vivo. IFN-y up-regulates expression of its mRNA in normal and lipopolysaccharide-stimulated mice. lmmunol, 1993; 150: 717-725.

13. lmmunol Today, 1993; 14: 573-575.14. Waer M, Strober S. The goal of specific immunologic unresponsiveness in

clinical kidny transplantation. Semin Nephrol, 1992; 12: 325-331.15. Starz TE, Demetris AJ, Trucco M, et al. Chimerism and donor-specific

nonreactivity to 29 years after kidney allotransplantation. Transplantation, 1993; 55: 1272-277.

16. Mellor, A.L.,and Munn, D.H.: Immunology at the maternal-fetal interface: lessons for T cell tolerance and suppression. Annu Rev.Immunol.2000, 18:367-391

17. Boes, M.,Shmidt, T.,Limkemann,K., Beaudette,B.C., Marshak-Rothstein,A., and Chen, J.: Accelerated development of Ig autoantibodies and autoimmune disease in the absense of secreted IgM. Proc.Natl. Acad.Sci. USA 2000, 97:1184-1189.

18. Opelz, G.:Wujciak, T. And Dohlar, B.:Is HLA matching wort the effort?Collaborative Transplant Study. Transplant.Proc. 1999, 31:717-720.

19. Mutis, T., Gillespie, G.m, Schrama, E., Falkenburg, J.H., Moss, P. And Goulmy, E.E.:Tetrameric HLA class I-minor histocompatibillity antigen peptide complex-es demonstrate minor histocompatibillity antigen –specific cytotoxic T lymphocytes in patients with graft-versus-host disease.Nat.Med.1999,5:839-842.

20. Gould,D.S., and Auchincloss, H.Jr.: Direct and Indirect recognition: the role of MHC antigens in Graft rejection, immunol.Today 1999, 20:77-82.

21. J. Karamehić. Use drugs in nephrology, dialysis and transplantatopn of kidney, Sarajevo 2002.

22. J. Karamehić at al., Transplantation og Organs, Sarajevo 2002.23. J. Karamehić at al., Transplantation of Kidney, Sarajevo 2004.

24. Colonna M, Brooks EG, Falco M, et aL Generation of allospecific naturai killer cells by srimulation across a polymorphism of HLA-C. Science, 1993; 260: 1121-1124.

25. Bix M, Liao NS, Zijlstra M, et al. Rejection of Class I MHC-deficient haemopoietic cells by irradiated MHC-matched mice. Nature, 1991; 349: 329-331.

26. Hayry p, Defendi V Mixed Iymphocyte cultures produce effecror cells: model in vitro for allograft rejection. Science, 1970; 168: 133-135.

27. Hodes RJ, Svedmyr EAJ. Specific cyroroxicity ofH-2-incompatible mouse lymphocytes following mixed culture in vitro. Transplantation, 1970; 9: 470-477.



28. Engers HD, Glasebrooke AL, Sorenson GO. Alloge–neic tumour rejection induced by the intravenous injection ofLyt-2+ cyrolytic T lymphocyre clones. J Exp Med, 1982; 156: 1280-1285.

29. Tyler JD, Galli SJ, Snider ME, et aL Cloned LyT-2+ cytolyticT Iymphocytes destroy allogeneic tissue in vivo. J Exp Med, 1984; 159: 234-243.

30. Lowry Rp, Gurley KE, Clarke-Forbes RD. Immune mechanisms in organ allograft rejection: 1. Delayed type hypersensitivity and lymphocytotoxicity in heatt graft rejection. Transplantation, 1983; 36: 391-401.

31. Tilney NL, Kupiec-Weglinski JW, Heidecke CD, et aL Mechanisms of rejection and prolongation of vascu–larised organ allografts. lmmunol Rev, 1984; 77: 185-216.

32. Cobbold Sp, Jayasuriya A, Nash A, et aL Therapy with monoclonal antibodies by elimination ofT cell subsets in vivo. Nature, 1984; 312: 548-551.

33. Madsen Je, Peugh WN, Wood KJ, et al. The effect of anti-L3T4 monoclonal antibody treatment on first set rejection of murine cardiac allografts. Transplantation, 1987; 44: 849-852.

34. Madsen JC, Wood KJ, Morris P]. Effects of anti-hYf4 and anti-Lyt2 monoclonal antibody on cardiac allo–graft survival in presensitised recipients. Transplant Proe, 1989; 2l: 1022.

35. Hurme M, Hetherington CM, Chandler PR, et al. Cytotoxic T cell responses to H-Y: mapping of the Ir genes. J Exp Med, 1978a; 147: 758-767.

36. Hurme M, Chandler PR, Hetherington CM, et aL Cytotoxic T cell responses to H-Y: correlarion with the rejection of syngeneic male skin grafts. J Exp Med, 1978b; 147: 768-775.

37. Dallman MJ, Wood KJ, Morris PJ. Specific cytotoxic cells are found in the nonrejected kidneys ofblood-transfused rats. J Exp Med, 1987; 165: 566-571.

38. Armstrong HE, Bolton EM, McMillan I, et ai. Prolonged survival of actively enhanced rat renal allografts despite accelerated cellular infiltration and rapid induction of both Class I and Class II MHC antigens.] Exp Med, 1987; 165: 891-907.

39. Loveland BE, McKenzie IFC. Cells mediating graft tejection in the mouse. ImmunoLogy, 1982; 46: 313-320.

40. Florey HW (ed.). Jennings MA. GeneraL pathoLogy, 4th edn. London: Lloyd-Luke, 1970; 124-174.

41. Liew FY, Simpson E. lmmunogeneties, 1980; 11: 255-266.42. Snider ME ,Steinmuller D. Non-specific tissue destruction as a consequence

of cytotoxic T lympho–cyte interaction with antige-specific target cells. Transpfant Proe, 1987; 19: 421-423.



43. Hayry P, Mennander A, Raisanen-Sokolowski A, et ai. Pathophysiology of vascular wall changes in chronic allograft rejection. Transpfant Revs, 1993; 7: 1-20.

44. Paul LC, Benediktsson H. Chronic transplant rejection: magnitude of the problem and pathogenetic mechanism. Transpfant Revs, 1993; 7: 96-113.

45. Cramer DV, Qian S, Harnaha J, et ai. Accelerated graft arteriosclerosis is enhanced by sensitization of the recipient to donor Iymphocyres. Transpfant Proe, 1989; 21: 3714-3715.

46. Cramer DV, Qian S, Harnaha J, et aL. Cardiac transplantation in the rat 1. The effect of hisrocompatibility differences on graft arteriosclerosis. Transpfantation, 1989; 47: 414-419.

47. Yilmaz S, Taskninen E, Paavonen T, et aL. Chronic rejection of rat renal allograft. I Histological differen–tiation between chronic rejection and cyclosporin nephrotoxicity. Transplant lnt, 1992; 5: 85-95.

48. Ross R, Glomset JA. The pathogenesis of atherosclerosis. N Eng] Med, 1976; 295: 369-377.

49. Ross R. The pathogenesis of atherosclerosis - an update. N Eng] Med, 1986; 314: 488500.

50. Ehrenstein, M.R., Cook,H. T., and Neuberger, M.S.: Deficiency in serum immunoglobulin (IgM) predisposes to development of IgG autoantibodies. J Exp. Med. 2000, 191:1253-1258.

51. Lu,L. Kaliyapermunal, A., Boumpas, D. T.,and Datta, S.K.:Mayor peptide autoepitopes of nucleosome- specificT celss of human lupus. J Clin.Invest 1999, 104:345-355

52. Viola A, Schroeder S, Sakakibara Y, et al. T lymphocite costimulaton mediated by reorganizaton of membrane microdomains.Science 283:680-682, 1999

53. Kirk AD, Burkly LC, Batty DS, et al. Humanized anti CD154 monoclonal 54. Lakkis FG. Role of cytokines in transplantation tolerance: Lessons learned

from gene-knockout mice.J Am Socnephrol ).2361-2367, 199855. Waldmann TA, and Tagaya Y.The multifaceted regulation of interleukin 15

expression and the role of this cytocine in NK cellndifferntiation and host response to intrecellular pathogens.Annu Rev Immunol 17:19-49, 1999

56. Zheng XX. , Markees TG, Hancock WW, et al. CTLA4 signals are required to optimally induce allograft toreance whid combined dondor specific transfusion and anti- CD154 monoclonal antibody treatment.J immunol.162:4983-4990, 1999

57. Hassan AT, Dai Z, Konieczny BT, et al.Regulation of alloantigen mediated T cell proliferation by edogenos interferon – g : Implications for long term



allograft ceptance.Transplantataion 68: 124-129, 199958. Townsend A, Bodmer H. Antigen recognition by Class I-restricted T

lymphocytes. Annu Rev lmmunol, 1989; 7: 601-624.


05 Vrste Odbacivanja Organa

Documents

Transcript of 05 Vrste Odbacivanja Organa