Реферат: Трансплантация и отторжение
Роль лимфокинов в отторжении
Помимо Тх-клеток CD4+ в отторжении участвуют и другие иммунологические факторы, включая лимфокины.
Наиболее важную роль в разрушении трансплантированных клеток играют интерлейкин-2 — он необходим для активации Тп-кле-ток, и ИФу — он индуцирует экспрессию МНС, повышает активность АПК, стимулирует большие гранулярные лимфоциты и совместно с ЦЗПвактивирует макрофаги..
Лимфокины требуются также для активации В-клеток, продуцирующих антитела против трансплантата. Эти антитела связывают комплемент и вызывают повреждение сосудистого эндотелия, что ведет к возникновению геморрагии, агрегации тромбоцитов внутри сосудов трансплантата и их тромбозу; антитела обусловливают также литическое повреждение клеток трансплантата и высвобождение провос-палительных компонентов комплемента, СЗа и С5а.
Для отторжения трансплантата не обязательно, чтобы иммунные факторы подействовали на все его структуры. Главными объектами их воздействия служат эндотелий микрососудистого русла трансплантата и специализированные паренхиматозные клетки данного органа — почечные канальцы, островки Лангерган-са поджелудочной железы или миоциты сердечной мышцы.
Лимфокин ИФу способен индуцировать высокий уровень экспрессии молекул МНС класса II клетками эндотелия сосудов, а также появление молекул классов I и II на паренхиматозных клетках, которые в обычных условиях не экс-прессируют антигены МНС или экспрессируют их в небольшом количестве. Такое повышение экспрессии антигенов МНС клетками трансплантата увеличивает число молекул-мишеней для действия антител и активированных клеток, что ведет к усилению реакции отторжения.
Под влиянием ЦЗПв и ИФу возрастает также экспрессия молекул адгезии на сосудистом эндотелии. Эти молекулы необходимы для прилипания циркулирующих в крови лейкоцитов к стенке сосудов, перед тем как они проходят через эндотелий в ткани.
ДИНАМИКА ОТТОРЖЕНИЯ
Скорость отторжения трансплантата частично зависит от характера эффекторных механизмов.
Сверхострое отторжение Отторжение этого типа происходит чрезвычайно быстро и наблюдается у больных, в сыворотке крови которых уже присутствуют антитела против трансплантата. Образование антител анти-HLA индуцируют предшествующие гемотрансфузии, множественные берег менности или отторжение ранее трансплантированных тканей. Кроме того, сверхострое отторжение могут вызывать антитела против антигенов системы ABO. Предобразованные антитела фиксируют комплемент, повреждая эндотели-альные клетки внутренней поверхности кровеносных сосудов. В результате этих повреждений сосудистая стенка становится проницаемой для плазмы и клеток, происходит агрегация тромбоцитов и нарушение микроциркуляции, препятствующее кровоснабжению трансплантата. Для того чтобы избежать сверхострого отторжения, при подборе донора и реципиента необходимо соблюдать условие их совместимости по группам крови ABO, а также производить перекрестную пробу на присутствие в сыворотке крови будущего реципиента цитотоксических антидонорских антител.
Из-за сверхострой реакции отторжения невозможно трансплантировать больным органы животных, поскольку у человека имеются естественные антитела IgM и IgG к клеточным антигенам животных. В настоящее время идет интенсивный поиск способов предотвращения такой реакции. Они могут быть различными — удаление антител, истощение комплемента или получение с помощью методов генетической инженерии таких животных, органы которых менее чувствительны к сверхострому отторжению.
Острое отторжение Оно проявляется спустя несколько суток или недель и первично обусловлено активацией Т-клеток с последующим запуском различных эффекторных механизмов. Если трансплантация произведена больному, пресенсибилизированному к антигенам трансплантата, происходит вторичная активация Т-клеток, вызывающая ускоренное клеточно-опосредованное отторжение. Особенно резко развивается ускоренное отторжение кожного трансплантата — кожа разрушается еще до того, как может начаться ее приживление.
Хроническое отторжение При определенных генетических различиях между донором и реципиентом и в условиях применения иммуносупрессив-ной терапии отторжение трансплантата может быть медленным процессом, растягивающимся на месяцы или годы. Стенки сосудов трансплантата при этом утолщаются вплоть до полного закрытия их просвета. Это так называемое хроническое отторжение может быть обусловлено несколькими причинами, например опосредуемой клетками вялотекущей реакцией отторжения или отложением в трансплантированной ткани антител и комплексов антиген—антитело с повреждением либо активацией эндотелиальных клеток сосудов и последующей неадекватной регенерацией.
Хроническое отторжение характеризуют два основных признака — облитерация сосудов и интерстициальный фиброз. Эти процессы регулируются различными факторами роста, например трансформирующим фактором роста в, выделяемым в результате иммунных или других повреждений трансплантата. Время полужизни трансплантированной почки пока составляет лишь 7—8 лет, и за последнее десятилетие увеличения этого срока не удалось добиться, несмотря на применение нового препарата — циклоспорина А — для устранения острой реакции отторжения. По-прежнему настоятельно необходим поиск новых иммуносупрессивных агентов для борьбы с хроническим отторжением трансплантатов.
Повреждение трансплантированного органа может возникнуть также в результате рецидива заболевания, для лечения которого и была произведена трансплантация.
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ОТТОРЖЕНИЯ ТРАНСПЛАНТАТА
Реакцию отторжения трансплантата можно ослабить правильным подбором пары донор-реципиент
Идеальная пара для пересадки — это изогенные донор и реципиент, например однояйцевые близнецы. Однако возможность подобрать такую пару встречается редко, и в большинстве случаев существуют различия между донором и реципиентом по МНС и/или минорным локусам гистосовместимости. На практике достаточно подобрать пару, совместимую по главным антигенам. Проверить совместимость можно при помощи серологического типирования, постановка которого требует всего лишь нескольких часов и поэтому может быть осуществлена в течение срока хранения донорского органа во льду. Недавно был разработан новый, чувствительный и точный метод типирования с использованием полимераз-ной цепной реакции, позволяющий идентифицировать гены HLA донора и реципиента.
Обеспечить совместимость по всем известным антигенам HLA практически невозможно, однако хорошие результаты удается получить в тех случаях, когда донор и реципиент имеют одни и те же МНС-антигены класса II, особенно если это антигены HLA-DR— они непосредственно активируют Тх-клетки реципиента.
Число известных к настоящему времени HLA-антигенов класса Iи класса II достаточно велико, так что полная совместимость двух выбранных случайным образом индивидов крайне маловероятна.
Для определения реактивности лимфоцитов реципиента в отношении антигенов, экспресси-руемых клетками донора, можно использовать также реакцию смешанной культуры лимфоцитов. Слабая реакция в смеси клеток донора и реципиента ассоциируется с отличной выживаемостью трансплантата. Однако постановка реакции СКЛ занимает 4—5 сут, что служит серьезным препятствием для ее использования в клинике — органы, полученные от трупа или больного, смерть которого зарегистрирована по прекращению функционирования головного мозга, не могут сохраняться более 24—48 ч. Тест СКЛ можно применять в тех случаях, когда орган взят от живого донора. Результаты этой реакции особенно важны при трансплантации костного мозга, так как они позволяют установить, способны ли клетки костного мозга донора реагировать на антигены реципиента и вызывать РТПХ.
Реакцию отторжения трансплантата можно предотвратить неспецифической иммуносупрессией
Существуют две формы иммуносупрессивной обработки — антиген-неспецифическая и антиген-специфическая. Путем неспецифической имму-носупрессии можно подавить или ослабить активность иммунной системы по отношению ко всем антигенам, однако при этом повышается чувствительность реципиента трансплантата к инфекциям. Так, Х-облучение в высокой дозе предотвращает отторжение, но одновременно вызывает ряд неблагоприятных эффектов, включая угнетение противомикробного иммунитета. Большинство неспецифических иммуносупрес-сивных агентов, применяемых в настоящее время, — это препараты, оказывающие избирательное воздействие на иммунную систему или действующие в той или иной степени избирательно благодаря использованию их по определенной схеме. В будущем такой подход будет усовершенствован, чтобы можно было элиминировать только те клоны лимфоцитов, которые специфичны к антигенам донора, оставляя другие клоны интакт-ными. Это позволит сохранять защиту от инфекций и избегать других побочных эффектов. Такая высокоспецифическая иммуносупрессия пока остается для трансплантационной иммунобиологии своего рода чашей Грааля.
В клинической практике сейчас наиболее широко применяются неспецифические иммуносу-прессивные агенты трех типов — стероиды, циклоспорин и азатиоприн.
Стероиды обладают противовоспалительными свойствами, супрессируют активированные макрофаги, угнетают функции АПК и снижают экспрессию антигенов МНС. Такое действие стероидов обусловлено тем, что они могут отменять многие эффекты ИФу в отношении макрофагов и трансплантированных тканей.
Циклоспорин — это циклический полипептидный антибиотик, продуцентами которого служат почвенные грибы. Он обладает высокой им-муносупрессивной активностью. Основное в действии циклоспорина — это подавление синтеза лимфокинов и прямое или опосредованное снижение экспрессии рецепторов ИЛ-2 лимфоцитами, получившими сигнал активации. Другие продуцируемые грибами циклические полипептидные антибиотики, например FK506 и рапамицин, также обладают имму-носупрессивными свойствами. Антибиотик FK506 подавляет продукцию лимфокинов Тх-клетками, обладая сходным с циклоспорином механизмом действия. Рапамицин блокирует пути внутриклеточной передачи сигнала с рецептора ИЛ-2 и тем самым угнетает ИЛ-2-зависимую активацию лимфоцитов.
Реакция отторжения трансплантата связана с быстрым делением и дифференцировкой — пролиферацией — лимфоцитов. Воздействовать на нее можно с помощью антипролиферативного агента азатиоприна. Продукт его метаболизирова-ния включается в ДНК делящихся клеток, препятствуя их дальнейшей пролиферации. Сейчас изучаются новые антипролиферативные препараты, в частности производные микофеноловой кислоты.
Все эти иммуносупрессивные агенты могут быть эффективны как монотерапевтические средства, однако для получения желаемого результата требуется их введение в высоких дозах, из-за чего возрастает вероятность возникновения побочных токсических эффектов. При использовании в сочетаниях иммунодепрессанты дают си-нергичный эффект, так как влияют на разные стадии одного и того же иммунного процесса. Поэтому дозы отдельных компонентов комбинации можно уменьшать, сводя тем самым к минимуму побочные реакции. Применение циклоспорина существенно улучшило результаты трансплантации в клинике. Однако время полужизни трансплантированных почек по-прежнему составляет 7—8 лет, поскольку использование циклоспорина не решило проблемы хронического отторжения, а длительное применение этого препарата все же сопряжено с побочными эффектами. Дальнейших успехов следует ожидать от введения в клиническую практику новых лекарственных препаратов
Сейчас проводится изучение новых агентов, также обладающих неспецифическими иммуно-супрессивными свойствами, но действующих более избирательно. Для элиминации клеток или блокирования их функции могут быть использованы моноклональные антитела к антигенам клеточной поверхности, в частности к CD3, CD4, CD8 и рецептору ИЛ-2. С целью повышения эффективности этих антител их можно конъюгировать с цитотоксическими агентами. Другой, подобный этому подход заключается в соединении токсина с ИЛ-2: экспрессируюшие рецептор ИЛ-2 клетки, активация которых происходит при ответе на антигены трансплантата, связывают конъюгат ИЛ-2—токсин и избирательно инактивируются токсином.
Специфическая иммуносупрессия ослабляет иммунный ответ на трансплантат, не вызывая повышения чувствительности к инфекциям
Регуляция интенсивности, типа и специфичности иммунологических реакций происходит различными путями по механизму обратной связи. В эксперименте можно предотвратить отторжение трансплантата, воздействуя на эти пути регуляции с помощью трех классических приемов: индукции толерантности в неона-тальный период, активного усиления и пассивного усиления толерантности.