Предотвращение отторжения трансплантата реферат

Обновлено: 05.07.2024

Реакция отторжения трансплантата представляет собой форму иммунного ответа на пересадку чужеродной ткани, когда иммунная система реципиента атакует трансплантируемый орган или ткань донора.

Причины

В норме иммунная система защищает организм от раковых клеток, чужеродных микроорганизмов и токсинов. Все они имеют на поверхности клеточных мембран особые белки – антигены. Если иммунная система идентифицирует антигены как чужие, она начинает уничтожать их.

Подобным образом чужеродная кровь и ткань провоцируют гемотрансфузионную реакцию и реакцию отторжения трансплантата. Чтобы избежать возможных осложнений, перед трансплантацией необходимо провести гистотипирование – анализ тканей на совместимость содержащихся в них антигенов.

Как правило, абсолютное сходство антигенов возможно лишь у однояйцевых близнецов, поэтому у них практически не наблюдается отторжение трансплантатов. В остальных случаях для успеха операции необходимо применять иммуносупрессанты – препараты для искусственного угнетения иммунитета.

Впрочем, существуют исключения. Так, трансплантаты роговицы практически не отторгаются, поскольку в роговице отсутствуют кровеносные сосуды и иммунные клетки и антитела не достигают ее, а значит, и не вызывают иммунного ответа.

Симптомы

• Плохая работа пересаженного органа
• Общая слабость, недомогание
• Боль и отечность в области пересаженного органа (редко)
• Повышение температуры (редко).

Симптомы могут меняться в зависимости от пересаженного органа или ткани. Например, при отторжении почки возможно снижение диуреза, а при отторжении сердца – развитие сердечной недостаточности.

Диагностика

Врач тщательно осматривает и пальпирует область вокруг трансплантированного органа.

Существуют признаки, указывающие на дисфункцию пересаженного органа:

• Снижение диуреза после трансплантации почки
• Одышка и снижение выносливости к физическим нагрузкам в результате трансплантации сердца
• Желтушность кожных покровов и повышенная кровоточивость после трансплантации печени.

Подтвердить отторжение трансплантата может биопсия. Биопсия помогает обнаружить признаки отторжения на самой ранней стадии, еще до появления симптомов.

При подозрении реакции отторжения трансплантата перед биопсией могут проводиться следующие обследования:

• КТ органов брюшной полости
• Рентгенография грудной клетки
• Эхокардиография
• Артериография почек
• УЗИ почек
• Лабораторные анализы для определения функции почек и печени.

Лечение

Лечение направлено на обеспечение нормального функционирования трансплантированного органа и подавление иммунного ответа со стороны иммунной системы реципиента, что, в свою очередь, препятствует реакции отторжения трансплантата.

В качестве иммуносупрессантов применяется множество препаратов, доза которых подбирается индивидуально в каждом конкретном случае – на может повышаться и понижаться в зависимости от состояния пациента.

Прогноз

Пересадка некоторых органов и тканей осуществляется более успешно по сравнению с другими. В случае реакции отторжения имплантата необходим пожизненный прием иммуносупрессантов. К сожалению, иммуносупрессивная терапия не всегда эффективна.

Возможные осложнения

• Инфекции (вследствие подавления иммунной системы пациента)
• Утрата функции трансплантированного органа
• Побочные эффекты лекарственных препаратов.

Когда обращаться за медицинской помощью

При подозрении на дисфункцию пересаженного органа или при развитии побочных эффектов принимаемых препаратов следует немедленно обращаться к врачу.

Профилактика

Определение группы крови и гистотипирование по HLA системе (антигенам тканевой совместимости) помогает добиться максимальной совместимости донора и реципиента. Для предотвращения послеоперационных осложнений необходимы препараты, подавляющие иммунную систему, которые следует принимать аккуратно и под наблюдением врача.

Альтернативные названия

Отторжение тканей, отторжение органа, реакция отторжения.

Для подавления отторжения трансплантата применяют два принципиально различных подхода: создание специфической толерантности реципиента к трансплантату и применение средств, не специфически подавляющих иммунный ответ организма на чужеродные Аг.

Создание толерантности при трансплантации

Этот подход имеет несомненное преимущество, поскольку не препятствует нормальному развитию иммунных реакций на другие, в первую очередь инфекционные, Аг. При развитии толерантности иммунный конфликт не развивается и происходит стойкое приживление трансплантата. В настоящее время подобные исследования не вышли за рамки эксперимента, а успехи клинической трансплантологии в первую очередь связаны с совершенствованием методов неспецифической иммунодепрессивной терапии.

Иммунодепрессанты при трансплантации

Основа эффекта иммунодепрессантов — подавление метаболизма иммунокомпетентных клеток. Иммунодепрессанты часто оказывают цитостатическое действие и на клетки других тканей. Современный арсенал трансплантологии содержит химические и биологические иммунодепрессанты. В некоторых случаях, главным образом при пересадке костного мозга, их применение дополняют ионизирующим облучением. Возможно общее облучение в низких дозах, локальное облучение селезёнки и тимуса, облучение трансплантата, а также экстракорпоральное облучение крови и лимфы реципиента.

• Стероидные гормоны (преднизолон, метилпреднизолон, дексаметазон) подавляют пролиферацию лимфоцитов в лимфатических узлах и селезёнке и уменьшают количество лимфоцитов в крови. Антиметаболиты включают аналоги пуриновых (например, имуран или азатиоприн) и пиримидиновых оснований (5-фторурацил, 5-бромоксипиридин и др.), антагонисты фолиевой кислоты (аметоптерин, метотрексат) и алкилирующие агенты.

• Аналоги пуриновых и пиримидиновых оснований. Пролиферация иммунокомпетентных клеток при антигенной стимуляции связана с синтезом в них нуклеиновых кислот. Ассимиляция клетками аналогов исходных продуктов синтеза нуклеиновых кислот (пуриновых и пиримидиновых оснований) приводит к блокаде этого процесса и угнетению пролиферации иммунокомпетентных клеток.

• Антагонисты фолиевой кислоты блокируют редуктазу дегидрофолиевой кислоты и подавляют образование тетрагидрофолиевой кислоты, участвующей в биосинтезе пуринов.

• Алкилирующие агенты, взаимодействуя с ДНК, блокируют деление клеток.

• Антибиотики. Фармакологический эффект многих антибиотиков основан на подавлении синтеза РНК. Подобными свойствами обладают циклоспорин, актиномицины D и С, пуромицин, хлорамфеникол.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Распространенность операций по трансплантации тканей (органов) заметно увеличилась в клинической практике за последние два десятилетия. В настоящее время успешно проводятся операции по трансплантации роговицы, кожи и костей. Трансплантация почек выполняется с большим успехом во многих крупных медицинских центрах. Пересадка сердца, легких, печени и костного мозга — все еще экспериментальные процедуры, но успех этих операций увеличивается с каждым днем.

Факторами, ограничивающими трансплантацию тканей, являются иммунологические реакции против пересаженных клеток и наличие соответствующих донорских органов. Не вызывает иммунологических реакций отторжения аутотрасплантация — трансплантация собственных тканей хозяина из одной части организма в другую (например, кожи, костей, вен), а также обмен тканями между генетически идентичными (монозиготными) близнецами (изотрансплантат), так как ткань воспринимается как “своя”.
При пересадке бессосудистых трансплантатов (например, роговицы) реакция иммунологического отторжения не появляется, так как отсутствие кровообращения в трансплантате предотвращает контакт иммунных клеток с антигенами, а для развития иммунного ответа необходимо соприкосновение антигена с клетками иммунной системы.
Трансплантация ткани между генетически разнородными людьми вызывает иммунологический ответ, который может вести к отторжению. Выраженность реакции отторжения увеличивается по мере роста генетических различий между донором и реципиентом. В настоящее время почти все органы пересаживаются от людей. Пересадка органов между генетически различными членами одного и того же вида названа аллотрасплантантацией. Ксенотрансплантация (гетерологическая трансплантация) — это пересадка органов между особями разных видов (например, известен случай пересадки сердца бабуина ребенку); такой вид трансплантации сопровождается тяжелой иммунологической реакцией и практически не используется.
Трансплантационные антигены (антигены гистосовместимости). Иммунологическая реактивность против пересаженных клеток может быть направлена против большого количества антигенов на поверхностной мембране клеток.
Антигены на эритроцитах: хотя антигены ABO, Rh, MNS и других систем групп крови не являются собственно антигенами гистосовместимости, совместимость между эритроцитами донора и сывороткой реципиента очень важна и при переливаниях крови, и при трансплантации тканей. Достигнуть такой совместимости легко, потому что имеются относительно небольшое количество различных клинически существенных групп антигенов.
Антигены на поверхности клеток тканей:
1. HLA-комплекс — антигены HLA-комплекса (HLA — human leukocyte antigen — человеческий антиген лейкоцитов) — антигены гистосовместимости (то есть, генетически детерминированные изоантигены, которые вызывают иммунный ответ при трансплантации в организм другого человека). У человека главный комплекс гистосовместимости (MHC) — это участок хромосомы, содержащий гены, которые определяют синтез антигенов гистосовместимости — находится на коротком плече 6 хромосомы.
А. Молекулярные классы MHC-региона — молекулы, кодируемые MHC-областью разделены на три класса: I, II и III.
Молекулы I класса — HLA-A, HLA-B и HLA-C — кодируются тремя отдельными парами генных локусов. Антигены I класса, впервые найденные на лейкоцитах (отсюда термин HLA), экспрессируются (синтезируются и выводятся на клеточную поверхность) почти во всех тканях (продукт четвертого локуса I класса, HLA-G, экспрессируется только в трофобласте.) Молекулы I класса играют важную роль при распознавании антигена цитотоксическими T-клетками (CD8).
Молекулы II класса кодируются тремя или более генными локусами (DR, DP и DQ). HLA-DR антигены известны также как Ia антигены по аналогии с антигенами иммунного ответа у мышей. Антигены II класса имеют ограниченное распространение в тканях, преимущественно на B-клетках, макрофагах, обрабатывающих антиген, и активированных T-клетках; они участвуют в распознавании антигена T-клетками (хелперами; CD4).
В 6 хромосоме между генами I и II классов находятся гены, кодирующие молекулы III класса (которые включают факторы комплемента 2, 4a и 4b) и цитокины TNFa и TNFb.
Б. Генетика — в клетках человека для каждого HLA-локуса имеются два аллеля (альтернативных формы гена), которые кодируют, соответственно, два HLA-антигена в клетке. Оба антигена экспрессируются, поэтому все ядросодержащие клетки в организме имеют четыре пары антигенов (A, B, C и D), т.е. в общей сложности как минимум восемь HLA-антигенов (для простоты считается, что HLA-D не имеет разновидностей). Таким образом человек наследует одну аллель в каждом локусе от каждого родителя (то есть, восемь HLA антигенов на клетке, четыре унаследованы от одного родителя и четыре от другого).
Сложность системы HLA антигенов объясняется существованием большого количества различных возможных аллелей для каждого локуса (по крайней мере 20 для HLA-A, 40 для HLA-B, 10 для HLA-C и 40 HLA-D). Они кодируют соответствующее число HLA антигенов в клетках: то есть, в общей популяции любые два из 20 различных антигенов могут быть закодированы в локусе А, любые два из 40 в локусе B и т.д. Огромное число возможных комбинаций HLA антигенов приводит к низкой вероятности того, что два индивидуума будут иметь идентичный тип HLA.
Так как HLA локусы близко расположены в 6 хромосоме они обычно наследуются как гаплотипы (без рекомбинации; плод получает материнские группы A, B, C и D и отцовские группы A, B, C и D). Поэтому среди потомства двух родителей имеется приблизительно 1:4 случаев полного совпадения (двух-гаплотипные) HLA антигенов, 1:2 случаев одно-гаплотипного сходства HLA антигенов и 1:4 случаев полного несоответствия HLA антигенов. Высокая степень совместимости редко наблюдается у двух неродственных людей, поэтому трансплантация органов родственников чаще имеет положительные результат, чем при трансплантации генетически несвязанных органов.
При определении HLA совместимости используются периферические лимфоциты крови. Определение совместимости по HLA-A, HLA-B, HLA-C и HLA-DR антигенам производится путем использования набора антисывороток с антителами известной HLA специфичности; то есть, HLA тип определяется серологически. Так как другие HLA-D антигены не могут быть определены серологически (т.к. невозможно получить соответствующие антисыворотки), совместимость по ним определяется методами смешанной культуры лимфоцитов. Выживание почечного аллотрасплантата самое высокое, когда донор и реципиент близко согласованы по HLA-A, HLA-B и HLA-DR антигенам.
2. Другие антигены гистосовместимости — факт наличия иммунологических реакций при пересаживании полностью HLA совместимых тканей позволяет сделать вывод, что присутствуют другие активные антигены гистосовместимости в клетках, но они еще недостаточно изучены.
Механизмы отторжения трансплантата. При отторжении трансплантата играют a роль и гуморальные, и клеточные механизмы. Хотя отторжение трансплантата иногда рассматривают как проявление феномена гиперчувствительности, потому что происходит повреждение клеток, это — фактически нормальный иммунный ответ на чужеродные антигены.
Гуморальные механизмы: гуморальные механизмы опосредованы антителами, которые могут присутствовать в сыворотке реципиента перед трансплантацией или развиваться после пересадки чужеродной ткани. Предоперационное определение уже присутствующих антител против пересаженных клеток выполняется путем прямого определения совместимости тканей, которая выполняется in vitro постановкой реакции между клетками донора (лимфоцитами крови) и сывороткой реципиента. Гуморальные факторы повреждают пересаженную ткань путем реакций, которые эквивалентны реакциям гиперчувствительности II и III типов. Взаимодействие антител с антигеном на поверхности пересаженных клеток приводит к некрозу клеток, а накопление иммунных комплексов в кровеносных сосудах активирует комплемент, что приводит к развитию острого некротизирующего васкулита или хронического фиброза интимы с сужением сосудов. Иммуноглобулины и комплемент в таких препаратах можно обнаружить иммунологическими методами.
Клеточные механизмы: клеточные механизмы отторжения вызывают T-лимфоциты, которые становятся сенсибилизированными к пересаженным антигенам. Эти лимфоциты вызывают повреждение клеток путем прямой цитотоксичности и путем секреции лимфокинов. Повреждение Т-клетками характеризуется некрозом паренхиматозных клеток, лимфоцитарной инфильтацией и фиброзом. Клеточные механизмы в процессе отторжения более важны, чем гуморальные.

Клинические типы отторжения трансплантата

Отторжения трансплантата имеет несколько форм: от быстротечной реакции, протекающей в течении нескольких минут после трансплантации, до медленных реакций, проявляющихся нарушением функций пересаженных тканей через несколько лет после трансплантации. Механизмы, вовлеченные в эти различные типы отторжения, также различны.
Острейшее отторжение: острейшее отторжение — молниеносная реакция, протекающая в пределах нескольких минут после трансплантации и характеризующееся тяжелым некротическим васкулитом с ишемическим повреждением пересаженного органа. Накопление иммунных комплексов и активация комплемента в стенке вовлеченных сосудов могут определяться иммунологическими методами.
Острейшее отторжение вызывается присутствием в сыворотке реципиента высоких уровней предсуществующих антител против антигенов на пересаженных клетках. Реакция антител с антигенами вызывает иммунокомплексное (типа феномена Артюса) повреждение в сосудах трансплантата. После начала применения техники прямого определения совместимости тканей острейшее отторжение стало редкостью.
Острое отторжение: острое отторжение наблюдается довольно часто и может протекать от нескольких дней до месяцев после трансплантации. Оно является острым потому, что даже если признаки отторжения появляются через несколько месяцев после трансплантации и быстро прогрессирует с момента его начала. Острое отторжение характеризуется некрозом клеток и нарушением функций органа (например, острый некроз миокарда и сердечная недостаточность при пересадке сердца).
При остром отторжении участвуют и гуморальные, и клеточные механизмы. Иммунные комплексы депонируются в мелких сосудах трансплантата и вызывают острый васкулит, ведущий к ишемическим изменениям. Клеточное иммунное отторжение характеризуется некрозом паренхиматозных клеток и лимфоцитарной инфильтацией тканей. При пересадке почек острое отторжение проявляется в виде острой почечной недостаточности в результате некроза почечных канальцев с лимфоцитарной инфильтрацией интерстициальной ткани. Для предупреждения и лечения острого отторжения применяют иммуносупрессивные лекарствами, например, кортикостероиды (преднизолон) и циклоспорины, или антилимфоцитарную сыворотку, которая разрушает Т-клетки пациента.
Хроническое отторжение: хроническое отторжение наблюдается в наибольшем количестве пересаженных тканей и вызывает прогрессирующее ухудшение функции органа в течении месяцев или лет. У пациентов часто имеются эпизоды острого отторжения, приостановленные иммуносупрессивной терапией.
При хроническом отторжении активируется клеточный иммунитет (IV тип гиперчувствительности), что приводит к прогрессивному уничтожению паренхиматозных клеток. В пораженной ткани развивается фиброз с лимфоцитарной инфильтрацией. В некоторых случаях присутствие хронического васкулита указывает на параллельное воздействие антител.
При лечение хронического отторжения пытаются достичь баланса между повреждением трансплантата и выраженностью токсического влияния иммуносупрессивных лекарств, которые обычно используются для предотвращения отторжения.

Учреждение Российской академии медицинских наук "НИИ глазных болезней РАМН", Москва

ФГБУ "НИИ глазных болезней" РАМН, Москва

Учреждение Российской академии медицинских наук "НИИ глазных болезней" РАМН, Москва

Гипотеза иммунной привилегии роговицы и патофизиология отторжения кератотрансплантата

Журнал: Вестник офтальмологии. 2016;132(5): 117-124

Учреждение Российской академии медицинских наук "НИИ глазных болезней РАМН", Москва

ФГБУ "НИИ глазных болезней" РАМН, Москва

Учреждение Российской академии медицинских наук "НИИ глазных болезней" РАМН, Москва

Пересадка роговицы является наиболее успешной и часто выполняемой процедурой аллотрансплантации по сравнению с пересадкой других органов и тканей. В мире ежегодно осуществляется более 65 000 трансплантаций роговицы [1].

Иммунная реакция тканевой несовместимости (отторжение трансплантата, реакция трансплантационного иммунитета) остается одной из самых распространенных причин неудовлетворительного результата сквозной кератопластики. Случаи развития реакции отторжения трансплантата роговицы, по данным литературы, колеблются от 2,3 до 65% в зависимости от факторов риска, имеющих место у реципиента [4, 5]. Следовательно, для пациентов с высоким риском отторжения роговичного трансплантата нужны совершенные средства подавления выраженного иммунного ответа.

Pезультаты трансплантации внутренних органов за последние 40 лет существенно улучшились благодаря развитию более эффективных путей профилактики и лечения реакции тканевой несовместимости. Так, с развитием молекулярных технологий тканевое типирование стало намного точнее. Системная иммуносупрессия, применяемая в послеоперационном периоде, стала гораздо эффективней. Увеличилась доля пациентов, получающих орган от живых родственных доноров. Все эти процедуры в полной мере не применимы для трансплантации роговицы. Тканевое типирование не так результативно из-за существенно меньшей значимости антигенов гистосовместимости при кератотрансплантации. Значительное снижение остроты зрения считается показанием для кератопластики, но не является состоянием, напрямую угрожающим жизни больного. Следовательно, системная иммуносупрессия, связанная с вероятностью серьезных побочных влияний на жизненно важные органы, не всегда может быть оправданной. При выполнении сквозной кератопластики нет возможности забора роговицы у живого родственного донора без последующего нарушения функций глаза.

Иммунологическая привилегия роговицы

Иммунная привилегированность глаза — известный факт, однако механизмы, лежащие в основе этого феномена, изучаются со времен Медавара (1948) и до настоящего времени [6].

Механизмы иммунной привилегии при трансплантации роговицы

В настоящее время выделяют 3 основных механизма иммунной привилегии глаза: 1) блокада индукции иммунного ответа (афферентная блокада), обеспечиваемая особенностью морфологии глазного яблока и иммунологическим игнорированием; 2) изменение (девиация) иммунного ответа посредством установки иммунной толерантности; 3) удаление иммунных эффекторных элементов из интерфейса хозяин — трансплантат за счет иммуносупрессивного микроокружения глаза [10, 11].

Особенности морфологии глаза. Гематоофтальмический барьер и отсутствие во внутренних отделах глаза подлинной лимфатической дренажной системы ограничивают возможность внутриорганной сенсибилизации лимфоцитов. В дополнение клетки неповрежденного эпителия роговицы ингибируют рост кровеносных и лимфатических сосудов.

Роговица — уникальная аваскулярная ткань, в которой отсутствуют как кровеносные, так и лимфатические сосуды. Кроме того, плотные контакты между клетками эндотелия капилляров внутри глаза являются основой гематоофтальмического барьера [12]. Гематоофтальмический барьер препятствует миграции через сосудистую стенку неактивированных лейкоцитов, например T- и B-клеток, естественных клеток-киллеров (NK-клеток), макрофагов и гранулоцитов. Гематоофтальмический барьер непроницаем для макромолекул, в частности для антител, комплемента и факторов свертывания. Считалось, что появление кровеносных сосудов в ложе роговичного трансплантата способствует индукции аллоиммунитета, обеспечивая свободный доступ иммунных элементов к донорскому лоскуту. Более 40 лет назад было отмечено, что стимулы, провоцирующие развитие неоваскуляризации, также способствуют росту лимфатических сосудов, дренирующих роговицу [13]. В настоящее время лимфатическим сосудам придается основное значение в стимуляции реакции отторжения роговичного аллотрансплантата. [14]. Блокада лимфангиогенеза резко уменьшает частоту реакции отторжения роговичного трансплантата, даже при наличии крупных кровеносных сосудов, проникающих в ложе трансплантата [15]. Имеются данные, что эпителий роговицы и стромальные клетки секретируют растворимую форму рецептора эндотелиального фактора роста сосудов-2 (vascular endothelial growth factor receptor-2 — VEGFR-2), который блокирует VEGF-C и ингибирует лимфангиогенез в роговице, но не влияет на гемангиогенез [16]. Местное продуцирование VEGFR-2 может объяснить, почему здоровая роговица сохраняет свой алимфогенный статус, предотвращая вторжение лимфатических сосудов. В роговице также обнаружена выработка эндостатина, который является протеолитическим фрагментом молекулы коллагена XVIII типа. Он ингибирует как гем-, так и лимфангиогенез [17].

Роговица человека относительно бесклеточна. В ней мало клеток, способных к обработке и презентированию антигена, имеющих решающее значение при инициировании реакции отторжения трансплантата. Те виды, в частности мыши, у которых в строме отмечена большая популяция антигенпрезентирующих клеток (АПК), склонны к спонтанной реакции отторжения трансплантата. В норме роговица человека имеет небольшое количество клеток Лангерганса в эпителии, ограниченную популяцию интерстициальных дендритных клеток и макрофагов на периферии стромы [18].

Иммунологическое игнорирование. Все клетки особей в пределах одного вида экспрессируют поверхностные полиморфные белки, называемые антигенами главного комплекса гистосовместимости (major histocompability complex — МНС), которые отличают одного индивида от другого. MHC-гены полиморфны и насчитывают множество аллельных вариантов, что создает большую вероятность несовпадения антигенов между донором и реципиентом при аллогенной трансплантации и может повышать риск реакции тканевой несовместимости [19]. У людей гены, которые кодируют антигены МНС, формируют плотный регион на 6-й хромосоме и называются генами человеческого лейкоцитарного антигена (HLA-human leukocyte antigen) [7]. МНС-антигены могут быть классифицированы на 2 вида. МНС типа I обнаруживается на всех ядросодержащих клетках организма и тромбоцитах. МНС-антигены типа II выражены более избирательно и ограничены клеточной поверхностью иммунокомпетентных АПК, таких как дендритные клетки, макрофаги и клетки Лангерганса [7, 8].

Клетки роговицы в покое не экспрессируют молекулы главного комплекса гистосовместимости типа II (однако при одновременной стимуляции интерфероном-гамма (ИФ-γ) и фактором некроза опухоли-альфа (ФНО-α) они появляются на эндотелии), а экспрессия главного комплекса гистосовместимости типа I снижена. Другой класс поверхностных клеточных белков — это минорные антигены гистосовместимости, которые в отличие от МНС, кодируются по всему геному в различных локусах. Для того чтобы быть распознанными как чужеродные антигены, минорные антигены гистосовместимости должны быть обработаны АПК реципиента и презентированы с МНС-II молекулой. Минорные антигены найдены на эпителиальных клетках. Их экспрессия повышается при реакции тканевой несовместимости. Вероятно, основной мишенью реакцию отторжения после кератопластики являются не МНС-антигены, а минорные антигены роговичного аллотрансплантата.

2. Периферическая толерантность к интраокулярным антигенам

3. Иммуносупрессивное микроокружение в глазу (эфферентная блокада)

Регуляторные молекулы клеток глаза. Этот механизм иммунной привилегии обеспечивается экспрессией на поверхности интраокулярных клеток регуляторных молекул Fas-лиганда (CD95), индуцирующих апоптоз в активированных Т-клетках и стимулирующих нейтрофилы; мембранных ингибиторов компонентов активации комплемента (CD46,55,59,Crry); CD86, который препятствует активации Т-клеток; лиганда программируемой гибели клеток-1 (programmed death-ligand 1 — PD-L1) и др. Аллотрансплантаты, полученные от донора с нарушенной выработкой Fas-лиганда (gld/gld мутации c57bl/6 мыши), демонстрируют 2-кратное увеличение случаев реакции тканевой несовместимости по сравнению с их нормальными аналогами [24, 25]. Подобное происходит с PD-L1, который представлен на клетках роговицы, и при его взаимодействии со своими рецепторами PD-1 на Т-лимфоцитах ингибируется пролиферация этих клеток (лимфоцитов), индуцируется их апоптоз и блокируется производство провоспалительных цитокинов, ИФ-γ [25, 26]. Для аллотрансплантатов роговицы, лишенных PD-L1, характерен резкий рост частоты и выраженности иммунного отторжения по сравнению с нормальными типами донорского материала [30, 31]. Хотя в роговице также выявлен родственный фактору некроза опухоли апоптоз-индуцирующий лиганд (tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand — TRAIL), который, как FAS-лиганд и PD-L1, регулирует запрограммированную гибель Т-лимфоцитов, нет никаких опубликованных отчетов, указывающих, что TRAIL способствует иммунной привилегии аллотрансплантата роговицы [27, 28].

Регуляторные молекулы во влаге передней камеры. Эффекторное звено иммунной реакции направлено на все клеточные компоненты роговицы, но эндотелий является основной мишенью. Этот клеточный монослой не имеет возможности восстанавливаться и не замещается клетками реципиента в процессе приживления трансплантата.

На эндотелии роговицы, как и на множестве клеток центральной нервной системы, мало или нет молекул МНС типа I. Одной из задач натуральных клеток-киллеров (NK-клетки) является инактивация всех клеток, нормальных или опухолевых, на которых отсутствует экспрессия молекул МНС типа I [29]. Эндотелий роговицы может быть подвержен риску нападения NK-клеток, которые обнаруживаются во влаге передней камеры после аллотрансплантации роговицы. [30]. Однако внутриглазная жидкость, омывающая эндотелий роговицы, содержит по меньшей мере две молекулы, которые производят немедленное и пролонгированное ингибирование активности NK клеток и, предположительно, защищают роговичный аллотрансплантат от NK-клеточного отторжения и цитолиза. Это — трансформирующий фактор роста бета 2 (Transforming growth factor beta 2 — TGF-β2), который супрессирует активацию Т-клеток, NK-клеток и макрофагов и обеспечивает толерантно-генные свойства АПК, а также фактор, ингибирующий миграцию макрофагов, сдерживающий NK клетки от лизиса своих мишеней [31]. Помимо этих молекул, во влаге передней камеры выявлены вазоактивный интестициальный полипептид, супрессирующий антиген- и митогенвызванную пролиферацию Т-клеток; тромбоспондин, стимулирующий АПК к секреции TGF-β2, CXCL2 (chemokine (C-X-C motif) ligand 2) и снижающий продукцию ими интерлейкина-12 (ИЛ-12) и CD40; пептид, связанный с геном кальцитонина, снижающий продукцию NO макрофагами, подавляющий способность АПК индуцировать дифференцировку Т-хелперов1; растворимый ингибитор активации комплемента — СD46, CD55, CD59, CD95L, ингибирующий активацию полиморфно-ядерных лейкоцитов; рецепторный антагонист ИЛ-1, подавляющий провоспалительный эффект ИЛ-1 [21, 22, 32].

Реакция отторжения роговичного трансплантата

Отторжение трансплантата роговицы происходит, когда иммунный ответ хозяина, вызванный клетками и медиаторами врожденной и адаптивной иммунной реакции и направленный на антигены донорского лоскута, приводит к разрушению тканей. Иммунный ответ может развиваться в любом из основных слоев роговицы избирательно или в сочетании. Реакция в эпителии роговицы и строме бывает обратимой, но отторжение в эндотелиальном слое неизменно приводит к потере эндотелиальных клеток, что часто становится причиной помутнения трансплантата [37].

Известно несколько этапов каскадной активации иммунных реакций при отторжении роговичного трансплантата, которые могут поддаваться терапевтическому воздействию. Эти этапы включают поглощение антигена, обработку антигена, презентацию антигена, T-клеточную экспансию, приток эффекторных клеток в глаз. Два первых этапа, вероятно, хотя бы частично проходят в глазу и подвержены влиянию местно применяемых препаратов или генной терапии.

AПК, которые захватывают антигены трансплантата и транспортируют их к лимфатическим узлам в течение нескольких часов после пересадки роговицы, вероятно, наиболее важны для сенсибилизации [41]. В то же время есть доказательства, что растворимые белковые антигены из передней камеры могут отдельно распространяться как в селезенку [42], так и мезенхимальные лимфатические узлы [43].

С терапевтической точки зрения можно достаточно эффективно подавлять процесс поглощения антигена в роговице путем уменьшения количества АПК.

На моделях грызунов снижение количества постоянно присутствующих макрофагов после субконъюнктивальной инъекции липосом, содержащих клодронат, уменьшало частоту реакции тканевой несовместимости на ранней стадии после трансплантации [44]. Тем не менее существенное уменьшение количества макрофагов повышает риск инфекционных, в том числе вирусных, осложнений. Кроме того, поскольку небольшое количество дендритных клеток, имеющих контакт с антигеном, все равно попадет в региональные лимфатические узлы и вызовет сенсибилизацию, терапевтический эффект этого подхода может оказаться недостаточным.

Преобладание непрямого пути представления антигена во время реакции отторжения роговичного трансплантата означает, что белки, участвующие в обработке МНС типа II, могут быть идеальной терапевтической целью. АПК, такие как макрофаги и дендритные клетки, содержат все необходимое для обработки и представления антигена с молекулой МНС типа II на их поверхности. Существует ряд возможностей для терапевтического воздействия на процесс обработки антигена. В то время как созревание АПК и обработка антигена, вероятно, происходят во время транспортировки к лимфатическому узлу, лечебные мероприятия, применяемые местно до операции или во время ее проведения, могут иметь влияние на представленные в глазу АПК. Катепсин S является ферментом, который вызывает деградацию инвариантной белковой цепи в процессе образования стабильного МНС-II антиген-комплекса на поверхности клетки, позволяющего взаимодействовать с CD4 Т-клетками хозяина, несущими родственный рецептор Т-клеток (T cell receptor — TCR). Ингибиторы катепсина, такие как протеазы семейства цистатинов, ингибирующие цистеин, останавливают обработку антигена. Задержка сенсибилизации из-за недостаточной обработки антигена может предотвратить острую реакцию отторжения и повысить частоту прозрачного приживления трансплантата [50].

Презентация антигена представляет собой процесс, в котором обработанный аллоантиген появляется на Т-клетке в ассоциации с молекулами МНС и TCR.

Несмотря на сложность процесса взаимодействия между АПК и иммуноцитами хозяина, не исключена перспективность аллоспецифического терапевтического вмешательства. Антитела к ключевым элементам презентации антигена, такие как анти-CD4- и анти-CD3-антитела и CTLA4-Ig-спаянный белок, относительно успешно использовались в клинической практике. Но подобные средства действуют больше неспецифически, подавляя иммунный ответ, и будучи примененными системно, вызывают системную иммуносупрессию, что не часто используется в трансплантации роговицы. Размер же целых молекул антител является слишком большим для проникновения в роговицу. Поэтому они неприменимы местно [51, 52].

Эффекторное звено иммунного ответа на аллотрансплантат. Активация Т-клеток, их пролиферация и клональное распространение являются последствиями презентации антигена. Клональное распространение происходит под действием ИЛ-2 в дренажных лимфатических узлах и связанной с ними лимфоидной ткани. Наиболее выраженное воздействие блокаторов кальцинейрина, таких как циклоспорин, А и FK 506 (такролимус), на клональную экспансию, контролируемую ИЛ-2, происходит в лимфатических узлах и других лимфоидных тканях, за пределами досягаемости местной терапии глазными каплями. Следовательно, для профилактики и лечения реакции отторжения роговичного трансплантата необходимо системное введение блокаторов кальцинейрина. Ни циклоспорин А, ни FK-506 не показали достоверную эффективность при местном применении [50, 55—58].

Как отмечено выше, лимфатические узлы служат местом концентрации для аллогенной сенсибилизации и активации Т-клеток. После этого включается эффекторное звено или фаза экспрессии иммуноопосредованного отторжения трансплантата. Именно эта фаза приводит к фактическому разрушению трансплантата, делая лимфатические узлы очень важным звеном в процессе отторжения [10]. В поддержку важности дренажных лимфатических узлов при реакции отторжения говорят эксперименты по удалению у мышей перед трансплантацией роговицы шейных лимфатических узлов. При этом прозрачное приживление трансплантата происходило практически у всех особей вместе с подавлением аллоспецифической ГЧЗТ независимо от предоперационного риска [14, 59].

После того как трансплантат и инфильтрирующие лейкоциты высвобождают поздние хемокины, начинается стимуляция проникновения аллореактивных Т-клеток в трансплантат [8]. Аллореактивные Т-клетки мигрируют в роговицу, распознают МНС-антигены донора и вызывают развитие Т-клеточной памяти [8].

Заключение

Читайте также: