siirdamine ja äratõukereaktsioon
Siirdamise immunobioloogia alased uuringud laiendavad meie arusaama immuunvastuste mehhanismidest ja loovad aluse kliinilise transplantoloogia arengule. Seega viis hiirte nahatransplantaadi äratõukereaktsiooni uurimine peamise histo-sobivuse kompleksi molekulide avastamiseni, mis täidavad olulist funktsiooni antigeeni esitlemise protsessis T-rakkudele. Suur osa teadmistest T-lümfotsüütide füsioloogia ja funktsioonide, eneseantigeenide taluvuse, autoimmuunsuse ja harknääre rolli kohta T-rakkude arengus pärineb samuti siirdamisimmuunsuse uurimisest, kuna T-rakud mängivad juhtivat rolli. roll transplantaadi äratõukereaktsioonis. Ja lõpuks, viimane nimetatud, kuid mitte vähem oluline aspekt selles uurimisvaldkonnas on siirdamise kasutamine meditsiinis. Transplantaadi äratõukereaktsiooni ennetamise vajadus nõuab uute immunomodulaatorite otsimist ja meetodite väljatöötamist siirdatud kudede suhtes tolerantsuse esilekutsumiseks. Nendel uuringutel on ka laiem mõju, kuna need avavad võimalusi mitmesuguste immuunvastusega seotud häirete, nagu ülitundlikkus ja autoimmuunsus, raviks.
Kliinilises praktikas tehakse elundisiirdamist, et kompenseerida patsiendi sama organi talitlushäireid. Kui doonor ja retsipient ei ole geneetiliselt identsed, kutsuvad siirdamisantigeenid alati esile immunoloogilise äratõukereaktsiooni. Siirdamine võib aktiveerida erinevaid humoraalse ja rakulise immuunsuse mehhanisme, nii spetsiifilisi kui ka mittespetsiifilisi. Aktiveerimine toimub tänu sellele, et retsipient-T-rakud tunnevad ära võõrpeptiidantigeenid, mis on seotud võõraste MHC molekulidega siirdatud rakkude pinnal. Tavaliselt on antigeensed peptiidid molekulide fragmendid, mis on osa doonorrakkudest, kuid need võivad olla ka intratsellulaarsete viiruste või muude mikroobsete molekulide molekulide fragmendid. Seetõttu on siirdamine võimeline aktiveerima kõiki immuunvastustega seotud regulatoorseid mehhanisme ja vastavalt sellele hõlmab siirdamise immunobioloogia peaaegu kõiki immuunsüsteemi toimimise aspekte.
SIIRDAMISTÕKE
Seda kontseptsiooni seostatakse doonori ja retsipiendi geneetiliste erinevustega. Transplantoloogias eristatakse autotransplantaadid, iso-transplantaadid, allotransplantaadid ja ksenotransplantaadid. Autograft on doonori enda kude, mis kantakse ühest kehaosast teise; olles võõras, ei lükata seda tagasi. Sama kehtib isotransplantaadi kohta – isogeensele retsipiendile siirdatud organ või kude; sel juhul ei kanna doonorkoed retsipiendile võõraid antigeene ega suuda äratõukereaktsiooni aktiveerida. Meditsiinipraktikas kasutatakse kõige sagedamini allografti - retsipiendile siirdatud elundit või kude, mis on doonorist geneetiliselt erinev, kuid kuulub samasse bioloogilisse liiki. Sel juhul on retsipiendil ja doonoril mõne geeni alleelsed variandid. Allotransplantaadirakud ekspresseerivad alloantigeene, mida retsipiendi immuunsüsteem tunneb võõrastena.
Ksenotransplantatsiooni puhul – siirdamine erinevate liikide isendite vahel – on siirdamisbarjäär tavaliselt ületamatu: ksenotransplantaadi hülgamine toimub kiiresti kas retsipiendis leiduvate looduslike IgM antikehade mõjul või kiiresti areneva rakulise reaktsiooni tulemusena. Kui ksenotransplantaadile tehakse eeltöötlust, mis vähendab selle immunogeensust, võib siirdamise tulemus olla soodne; sel viisil saab inimesele siirdada sea nahka, veresooni või südameklappe. Kuid vaatamata sellele on katsed siirdada inimesele terveid loomaorganeid täiesti ebaõnnestunud, kuigi ksenotransplantatsiooni käigus erinevate liikide loomadega tehtud katsetes on teatud edu saavutatud. Kui oleks võimalik ületada ksenotransplantaadi immunoloogiline barjäär, lahendataks siirdamiseks vajalike inimorganite puudumise probleem kogu maailmas. Muidugi jäävad muudki raskused, mis ei ole enam seotud immunoloogia valdkonnaga, vaid on seotud näiteks doonororganite suuruse, loomadelt haiguste edasikandumise ohuga, aga ka eetiliste probleemidega.
HISTOKOHTIVUSE ANTIGEENID
Histo-sobivuse antigeenid on äratõukereaktsioonide sihtmärgid
Peamised antigeenid, mis vastutavad geneetiliselt võõraste kudede hülgamise eest, on histo-sobivuse antigeenid; neid kodeerivaid geene nimetatakse histocompatibility geenideks. Kokku on rohkem kui 30 histo-sobivuse lookust ja need erinevad nende toodete poolt põhjustatud hülgamisastme poolest. MHC geenide poolt kodeeritud alloantigeenid põhjustavad eriti tugeva äratõukereaktsiooni; need on samad molekulid, mis esitlevad T-rakkudele antigeene. MHC geenikompleks esineb kõigil selgroogsetel liikidel. Hiirtel nimetatakse seda H-2-ks, inimestel - leukotsüütide antigeenide süsteemiks. Teiste histo-sobivuse geenide alleelsete variantide produktid põhjustavad iseenesest vähem tugevat äratõukereaktsiooni ja seetõttu nimetatakse neid "väikesteks" või nõrkadeks histo-sobivuse antigeenideks; need antigeenid on normaalsed rakukomponendid. Kuid kombineerituna võivad mitmed nõrgad antigeenid põhjustada tugeva äratõukereaktsiooni.
MHC haplotüübid on päritud mõlemalt vanemalt ja ekspresseeritakse kodominantselt.
MHC geenid on päritud vastavalt Mendeli seadustele ja ekspresseeruvad kodominantselt. Teisisõnu, iga indiviid pärib kaks "poolkomplekti" geene, ühe kummaltki vanemalt; mõlemad haplotüübid on võrdselt ekspresseeritud, nii et iga raku pinnal on MHC molekulid, mis on päritud nii isalt kui ka emalt.
MHC molekulide ekspressiooni siirdatud kudedes indutseerivad tsütokiinid
MHC antigeenid jagunevad erinevate rakutüüpide vahel ebaühtlaselt. Normaalsetes tingimustes ekspresseerivad I klassi MHC molekule enamik tuumaga rakke, samas kui II klassi ekspressioon piirdub antigeeni esitlevate rakkudega, nagu dendriitrakud ja aktiveeritud makrofaagid ning B-lümfotsüüdid. Mõne liigi puhul leidub neid molekule ka aktiveeritud T-rakkudel ja veresoonte endoteelil. MHC antigeenide ekspressiooni reguleerivad tsütokiinid – interferoon-g ja tuumori nekroosifaktor. Mõlemad ained toimivad MHC ekspressiooni tugevate indutseerijatena paljudes rakutüüpides, mis enne seda aktiveerimist ekspresseerivad MHC molekule vaid nõrgalt. Nagu järgmisest esitlusest näha, mängib see asjaolu siiriku äratõukereaktsioonis olulist rolli.
ÜLDAMISSEADUSED
Tavaline T-raku vastus võõrvalgu antigeenidele eeldab, et need antigeenid töödeldakse peptiidideks ja need peptiidid esitatakse retsipiendi APC pinnal koos MHC molekulidega. Transplantaadi immuunvastus on ainulaadne selle poolest, et võõrad MHC-molekulid aktiveerivad otseselt T-rakke.
Peremees-transplantaadi reaktsioon põhjustab siiriku äratõukereaktsiooni
Allogeense siirdamise tagasilükkamine tuleneb asjaolust, et see kannab antigeene, mis retsipiendil puuduvad.
Transplantaadi vastu peremeeshaigus tekib siis, kui doonori lümfotsüüdid ründavad retsipiendi kudesid.
Eriolukord tekib allogeense luuüdi siirdamisel retsipiendile, kelle organism ei ole võimeline siirdatud kudet tagasi lükkama: doonori immunoloogiliselt kompetentsed T-rakud, interakteerudes retsipiendi alloantigeenidega, põhjustavad transplantaadi vastu peremeesreaktsiooni, mis viib nn transplantaat-peremees-haiguse tekkele. Retsipiendi rakkude võimetus reageerida siirdatud doonori T-lümfotsüütidele võib olla tingitud doonori ja retsipiendi geneetilistest erinevustest või retsipiendi ebaküpsusest või immunosupressioonist tingitud immunoloogilisest ebakompetentsusest. Nendel tingimustel võivad luuüdi allotransplantaadis sisalduvad immunokompetentsed T-rakud rünnata retsipiendi kudesid. GVHD on luuüdi siirdamise peamine tüsistus, kuna see põhjustab raskete kahjustuste teket, mis mõjutavad peamiselt nahka ja soolestikku. GVHD ennetamine nõuab doonori ja retsipiendi hoolikat tüpiseerimist, küpsete T-rakkude eemaldamist transplantaadist ja immunosupressiivsete ainete kasutamist.
T-LÜMFOTSÜÜDIDE ROLL SIIRKANDE HÜLAGUMISES
T-rakud mängivad siirdamise äratõukereaktsioonis juhtivat rolli
Kaasasündinud harknääre puudumisega närilistel ei ole küpseid T-rakke ja nad ei hülga siirdamist. Sama juhtub normaalsetel hiirtel ja rottidel, kes on tümektoomitud vastsündinu perioodil enne perifeersete lümfoidsete organite koloniseerimist küpsete T-rakkudega. Sarnase efekti võib saavutada täiskasvanud hiirte ja rottide tümektoomiaga, millele järgneb kiiritamine ja luuüdi siirdamine. Sel viisil saadakse ATX.BM retsipiendid, kellel puuduvad T-rakud ja kes ei saa siirdamist tagasi lükata.
Kõigil neil loomadel saab siirdatud kudede hävitamise võime taastada sama liini normaalsete loomade T-rakkude sisseviimisega. Seega on transplantaadi äratõukereaktsiooniks vaja T-rakke. See ei tähenda, et antikehad, B-lümfotsüüdid või muud tüüpi rakud ei osaleks äratõukereaktsioonis. Eelkõige kahjustavad siirdatud kudesid antikehad ja makrofaagid aitavad kaasa põletikuliste reaktsioonide tekkele selles.
Äratõukereaktsiooni molekulaarne alus on TCR-MHC interaktsioon
T-raku retseptorite abil tunnevad äratõukereaktsioonis osalevad T-lümfotsüüdid ära doonorpeptiidid, mida ekspresseeritakse siirdatud rakkudel koos MHC antigeenidega. Nagu teada, on T-raku retseptor konstrueeritud nii, et T-rakud saavad "näha" ainult neid antigeenseid peptiide, mis on seotud MHC molekulidega. See MHC piirang tuleneb tüümuse positiivsest selektsioonist. Seega, et hinnata T-rakkude rolli hülgamisreaktsioonis, on vaja kindlaks teha erinevused doonori ja retsipiendi MHC molekulide vahel ning teha kindlaks, milline on nende erinevuste tähtsus paljude antigeenide esitlemisel. retsipiendi T-lümfotsüütide retseptoritele.
Erinevad MHC molekulid on üldiselt sarnased struktuurilt, kuid erinevad peptiidi siduva õõnsuse struktuuri poolest.
Struktuuriliselt on erinevad MHC molekulid peaaegu identsed. Igal molekulil on kaks a-heeliksit, mis asuvad b-voldiga kihil kahe immunoglobuliinitaolise domeeni peal, mis "istuvad" rakumembraanil. B-heeliksite vahel on sügav õõnsus, milles toimub peptiidide seondumine. MHC molekuli osa, mis vastutab T-rakkude äratundmise eest, on esindatud 6-heeliksi ülespoole suunatud küljega, mis on erinevate MHC molekulide seas suhteliselt konserveerunud.
Aminohappejäägid, mis määravad olulisi erinevusi MHC molekulide vahel, näiteks HLA-A antigeeni A2 ja Aw68 alleelsete variantide vahel, paiknevad enamasti b-heelikside moodustatud õõnsuses, mitte nende ülemistel külgedel, mis puutuvad kokku TCR. Seetõttu on T-rakkude äratundmisel esmatähtis peptiidi siduva õõnsuse pinna kuju ja laengu erinevused, mis määravad, millised peptiidid võivad seonduda ja millises orientatsioonis neid T-raku retseptori poolt äratundmiseks esitatakse.
Transplantaadi ja retsipient-MHC molekulid sisaldavad erinevaid peptiide
Normaalsetes füsioloogilistes tingimustes sisaldab MHC molekulide õõnsus peptiide, mis on valkude rakusisese lagunemise tulemusena tekkinud normaalsete rakukomponentide fragmendid. Harknääres indutseeritud immunoloogilise tolerantsuse seisund takistab autoimmuunreaktsioonide tekkimist, mis võivad tekkida komplekside "oma peptiid – oma MHC molekul" T-rakkude äratundmise tulemusena. Kuid kui rakud on nakatunud, saab "professionaalsete" APC-de MHC-molekulide õõnsuses olevad sisemised peptiidid asendada võõrastega. Sel juhul reageerivad T-rakud võõrpeptiididele, mis on seotud "nende" MHC molekulidega.
Geneetiliselt võõra koe siirdamisel tekib aga kolmas võimalus. Siin esitletakse siirdatud rakkude pinnal teistsugust peptiidide komplekti, mille määravad transplantaadi MHC molekulide peptiidi siduva õõnsuse pinna kuju ja laengu erinevused. Lisaks võib siirik sisaldada normaalsete rakuliste komponentide alleelseid variante, mis erinevad retsipientmolekulide omadest. See mõjutab oluliselt siirdatud rakkude poolt esitatud peptiidide omadusi. Siirdatud koedoonori ja retsipiendi MHC-antigeenide või väiksemate histo-sobivusantigeenide erinevused põhjustavad transplantaadis äärmiselt suure hulga uute võõrantigeenide ekspressiooni, mida retsipiendi T-rakud võivad ära tunda. Seetõttu on kuni 10% T-rakkudest organismis võimelised reageerima neile allogeensetele siirdamisantigeenidele.
T-abistajarakud ja lümfokiinid osalevad äratõukereaktsioonis.
Th-rakkude roll äratõukereaktsioonis
CD4+ T-rakkude manustamine tüümuseta hiirtele või ATX.BM retsipientidele kutsub esile ägeda nahatransplantaadi äratõukereaktsiooni. Krundimata CD8+ T-lümfotsüüdid ei ole võimelised sellist vastust tekitama, kuid kui neid manustatakse koos väga väikese arvu CD4+ T-rakkudega või kasutades eelnevalt transplantaadi antigeenidega sensibiliseeritud CD8+ T-rakke, täheldatakse siiriku kiiret hävimist. Th-rakkude tähtsust äratõukereaktsioonis kinnitavad retsipientidele anti-CO4 + monoklonaalsete antikehade manustamisega tehtud katsete tulemused.
Th-rakke aktiveerivad luuüdist pärinevad APC-d, mis kannavad II klassi MHC molekule. APC-d, mis stimuleerivad äratõukereaktsiooni, võivad kuuluda nii doonorile kui ka retsipiendile. Doonori APC-d esinevad siirdamisel reisija leukotsüütidena ja võivad põhjustada retsipiendi Th-rakkude "otsese" aktiveerimise. Retsipiendile kuuluvad APC-d, mis paiknevad dreneerivates lümfoidkudedes, omandavad transplantaadist vabanenud antigeeni ja esitavad selle retsipiendi Th-rakkudele, põhjustades nende "kaudse" aktivatsiooni. Otsene aktiveerimine annab võimsama stiimuli siirdatud koe tagasilükkamiseks kui kaudne aktiveerimine. Seega võivad reisija leukotsüüdid avaldada tugevat mõju siiriku ellujäämisele.
Lümfokiinide roll äratõukereaktsioonis
Lisaks CD4+ Th-rakkudele on äratõukereaktsiooniga seotud ka teised immunoloogilised tegurid, sealhulgas lümfokiinid.
Siirdatud rakkude hävitamisel mängib kõige olulisemat rolli interleukiin-2 - see on vajalik Tp-rakkude aktiveerimiseks ja IFu - see indutseerib MHC ekspressiooni, suurendab APC aktiivsust, stimuleerib suuri granulaarseid lümfotsüüte ja koos CZPv-ga aktiveerib makrofaage. .
Lümfokiine on vaja ka B-rakkude aktiveerimiseks, mis toodavad siirikuvastaseid antikehi. Need antikehad seovad komplementi ja põhjustavad veresoonte endoteeli kahjustusi, mis põhjustab hemorraagiat, trombotsüütide agregatsiooni siiriku veresoontes ja nende tromboosi; antikehad põhjustavad ka siirdatud rakkude lüütilist kahjustust ja põletikueelsete komplemendi komponentide C3a ja C5a vabanemist.
Transplantaadi äratõukereaktsiooni korral ei ole vaja, et immuuntegurid mõjutaksid kõiki selle struktuure. Nende toime peamised objektid on siirdatud mikrovaskulaarse voodi endoteel ja selle organi spetsiaalsed parenhüümirakud - neerutuubulid, kõhunäärme Langerhansi saarekesed või südamelihase müotsüüdid.
Lümfokiin IFu on võimeline indutseerima MHC II klassi molekulide kõrget ekspressiooni vaskulaarsete endoteelirakkude poolt, samuti I ja II klassi molekulide ilmumist parenhüümirakkudele, mis normaalsetes tingimustes ei ekspresseeri MHC antigeene ega ekspresseeri neid väike kogus. See MHC antigeenide ekspressiooni suurenemine siirdatud rakkude poolt suurendab antikehade ja aktiveeritud rakkude toime sihtmärkmolekulide arvu, mis põhjustab äratõukereaktsiooni suurenemist.
CZPv ja IFu mõjul suureneb ka adhesioonimolekulide ekspressioon veresoonte endoteelil. Need molekulid on vajalikud tsirkuleerivate leukotsüütide kinnitumiseks veresoone seinale, enne kui need läbivad endoteeli kudedesse.
VÄLJAHÜKKAMISE DÜNAAMIKA
Transplantaadi äratõukereaktsiooni määr sõltub osaliselt efektormehhanismide olemusest.
Hüperäge äratõukereaktsioon Seda tüüpi äratõukereaktsioon on äärmiselt kiire ja esineb patsientidel, kelle vereseerumis on juba siirikuvastased antikehad. HLA-vastaste antikehade moodustumist kutsuvad esile eelnevad vereülekanded, mitmikrasedused või varem siirdatud kudede äratõukereaktsioon. Lisaks võivad hüperägeda äratõukereaktsiooni põhjustada ABO süsteemi antigeenide vastased antikehad. Eelmoodustunud antikehad fikseerivad komplemendi, kahjustades veresoonte sisepinna endoteelirakke. Nende kahjustuste tagajärjel muutub veresoone sein plasmale ja rakkudele läbilaskvaks, tekivad trombotsüütide agregatsiooni ja mikrotsirkulatsiooni häired, mis takistavad transplantaadi verevarustust. Hüperägeda äratõukereaktsiooni vältimiseks tuleb doonori ja retsipiendi valimisel jälgida nende sobivuse tingimusi ABO veregruppide osas, samuti teha risttest tsütotoksiliste doonorivastaste antikehade esinemise kohta veres. tulevase retsipiendi vereseerum.
Hüperägeda äratõukereaktsiooni tõttu on võimatu siirdada patsientidele loomaorganeid, kuna inimestel on loomulikud IgM ja IgG antikehad loomarakkude antigeenide vastu. Praegu otsitakse intensiivselt võimalusi sellise reaktsiooni ärahoidmiseks. Need võivad olla erinevad - antikehade eemaldamine, komplemendi ammendumine või selliste loomade saamine geenitehnoloogia meetodeid kasutades, kelle organid on hüperägeda äratõukereaktsiooni suhtes vähem tundlikud.
Äge äratõukereaktsioon See ilmneb mõne päeva või nädala pärast ja on peamiselt tingitud T-rakkude aktiveerumisest, millele järgneb erinevate efektormehhanismide käivitamine. Kui siirdamine viiakse läbi transplantaadi antigeenide suhtes tundlikule patsiendile, toimub T-rakkude sekundaarne aktivatsioon, mis põhjustab raku poolt vahendatud kiirenenud äratõukereaktsiooni. Eriti järsult areneb nahatransplantaadi kiirendatud äratõukereaktsioon - nahk hävib juba enne, kui selle siirdamine võib alata.
Krooniline äratõukereaktsioon Arvestades teatud geneetilisi erinevusi doonori ja retsipiendi vahel ning immunosupressiivse ravi taustal, võib siiriku äratõukereaktsioon olla aeglane protsess, mis kestab kuid või aastaid. Sel juhul paksenevad siiriku veresoonte seinad kuni nende valendiku täieliku sulgemiseni. See nn krooniline äratõukereaktsioon võib olla tingitud mitmest põhjusest, näiteks rakkude poolt vahendatud loid hülgamine või antikehade ja antigeen-antikeha komplekside ladestumine siirdatud koesse koos veresoonte endoteelirakkude kahjustuse või aktiveerumisega ja sellele järgnenud ebapiisava regeneratsiooniga.
Kroonilist äratõukereaktsiooni iseloomustavad kaks peamist tunnust - vaskulaarne obliteratsioon ja interstitsiaalne fibroos. Neid protsesse reguleerivad erinevad kasvufaktorid, näiteks transformeeriv kasvufaktor B, mis vabaneb immuun- või muu siirikukahjustuse tagajärjel. Siirdatud neeru poolväärtusaeg on endiselt vaid 7-8 aastat ja viimase kümnendi jooksul pole seda perioodi pikendatud, hoolimata uue ravimi – tsüklosporiin A – kasutamisest ägeda äratõukereaktsiooni kõrvaldamiseks. Endiselt on kiiresti vaja otsida uusi immunosupressiivseid aineid, et võidelda siirdamise kroonilise äratõukereaktsiooni vastu.
Siirdatud elundi kahjustus võib tekkida ka haiguse kordumise tagajärjel, mille raviks siirdati.
SOKKU HÜLAGUMISE VÄLTIMINE
Transplantaadi äratõukereaktsiooni võib nõrgestada doonor-retsipiendi paari õige valimine
Ideaalne siirdamispaar on isogeenne doonor ja retsipient, näiteks identsed kaksikud. Sellise paari sobitamise võimalus on aga haruldane ning enamasti on doonori ja retsipiendi vahel erinevusi MHC ja/või väiksemate histo-sobivuse lookuste osas. Praktikas piisab, kui valida peamiste antigeenide poolest ühilduv paar. Ühilduvust saab kontrollida seroloogilise tüpiseerimisega, mille seadistamiseks kulub vaid paar tundi ja seetõttu saab seda teha doonorelundi jääl hoidmise ajal. Hiljuti töötati välja uus, tundlik ja täpne polümeraasi ahelreaktsiooni kasutav tüpiseerimismeetod doonori ja retsipiendi HLA geenide tuvastamiseks.
Kõigi teadaolevate HLA antigeenide ühilduvust on praktiliselt võimatu tagada, kuid häid tulemusi võib saada juhtudel, kus doonoril ja retsipiendil on sama II klassi MHC antigeenid, eriti kui tegemist on HLA-DR antigeenidega – need aktiveerivad otseselt retsipiendi Th. rakud.
Seni teadaolevate I ja II klassi HLA antigeenide arv on piisavalt suur, et kahe juhuslikult valitud isiku täielik ühilduvus on äärmiselt ebatõenäoline.
Retsipiendi lümfotsüütide reaktiivsuse määramiseks doonori rakkude poolt ekspresseeritud antigeenide suhtes võib kasutada ka lümfotsüütide segakultuuri reaktsiooni. Nõrk reaktsioon doonor- ja retsipientrakkude segus on seotud siiriku suurepärase ellujäämisega. SCL-i reaktsioon võtab aga aega 4-5 päeva, mis on tõsine takistus selle kasutamisele kliinikus – surnukehalt või patsiendilt, kelle surm registreeriti pärast ajufunktsiooni lakkamist, saadud elundid ei säili kauem kui 24-48 SCL-testi saab kasutada, kui elund võetakse elusdoonorilt. Selle reaktsiooni tulemused on eriti olulised luuüdi siirdamisel, kuna need võimaldavad teil kindlaks teha, kas doonori luuüdi rakud on võimelised reageerima retsipiendi antigeenidele ja põhjustama GVHD-d.
Siiriku äratõukereaktsiooni saab ära hoida mittespetsiifilise immunosupressiooniga
Immunosupressiivsel ravil on kaks vormi – antigeeni-mittespetsiifiline ja antigeenispetsiifiline. Mittespetsiifilise immunosupressiooniga on võimalik pärssida või nõrgendada immuunsüsteemi aktiivsust kõigi antigeenide suhtes, kuid see suurendab siirdatud retsipiendi tundlikkust infektsioonide suhtes. Seega väldib röntgenikiirgus suure annusega äratõukereaktsiooni, kuid põhjustab samal ajal mitmeid kõrvaltoimeid, sealhulgas antimikroobse immuunsuse pärssimist. Enamik praegu kasutusel olevaid mittespetsiifilisi immunosupressiivseid aineid on ravimid, millel on selektiivne toime immuunsüsteemile või mis toimivad enam-vähem selektiivselt tänu nende teatud skeemile kasutamisele. Tulevikus täiustatakse seda lähenemist, et elimineerida saaks ainult need lümfotsüütide kloonid, mis on spetsiifilised doonorantigeenide suhtes, jättes teised kloonid puutumata. See kaitseb teid nakkuste eest ja väldib muid kõrvaltoimeid. Selline väga spetsiifiline immunosupressioon jääb siirdamise immunobioloogia jaoks endiselt omamoodi pühaks graaliks.
Kliinilises praktikas kasutatakse praegu enim kolme tüüpi mittespetsiifilisi immunosupressiivseid aineid – steroide, tsüklosporiini ja asatiopriini.
Steroididel on põletikuvastased omadused, nad pärsivad aktiveeritud makrofaage, inhibeerivad APC funktsioone ja vähendavad MHC antigeenide ekspressiooni. See steroidide toime tuleneb asjaolust, et nad võivad muuta paljusid IFu mõjusid makrofaagidele ja siirdatud kudedele.
Tsüklosporiin on tsükliline polüpeptiidne antibiootikum, mida toodavad mullaseened. Sellel on kõrge immunosupressiivne toime. Tsüklosporiini peamine toime on lümfokiinide sünteesi pärssimine ja IL-2 retseptorite ekspressiooni otsene või kaudne vähenemine lümfotsüütide poolt, mis on saanud aktiveerimissignaali. Teistel seente poolt toodetud tsüklilistel polüpeptiidantibiootikumidel, nagu FK506 ja rapamütsiin, on samuti immunosupressiivsed omadused. Antibiootikum FK506 pärsib Tx-rakkude lümfokiinide tootmist, mille toimemehhanism on sarnane tsüklosporiini omaga. Rapamütsiin blokeerib rakusisese signaali ülekandeteed IL-2 retseptorilt ja pärsib seeläbi IL-2-sõltuvat lümfotsüütide aktivatsiooni.
Transplantaadi äratõukereaktsioon on seotud lümfotsüütide kiire jagunemise ja diferentseerumisega – proliferatsiooniga. Seda saab ravida proliferatsioonivastase aine asatiopriiniga. Selle metabolismi saadus sisaldub jagunevate rakkude DNA-s, takistades nende edasist vohamist. Uuritakse uusi antiproliferatiivseid ravimeid, eriti mükofenoolhappe derivaate.
Kõik need immunosupressiivsed ained võivad olla tõhusad monoterapeutiliste ainetena, kuid soovitud tulemuse saavutamiseks on vaja neid manustada suurtes annustes, mis suurendab toksiliste kõrvaltoimete tekkimise tõenäosust. Kombinatsioonis kasutamisel annavad immunosupressandid sünergilise efekti, kuna need mõjutavad sama immuunprotsessi erinevaid etappe. Seetõttu saab kombinatsiooni üksikute komponentide annuseid vähendada, minimeerides seeläbi kõrvaltoimeid. Tsüklosporiini kasutamine parandas oluliselt siirdamise tulemusi kliinikus. Siirdatud neerude poolväärtusaeg on aga endiselt 7-8 aastat, sest tsüklosporiini kasutamine ei ole lahendanud kroonilise äratõukereaktsiooni probleemi ning selle ravimi pikaajaline kasutamine on endiselt seotud kõrvaltoimetega. Uute ravimite kasutuselevõtust kliinilisse praktikasse tuleks oodata edasist edu.
Praegu uuritakse uusi aineid, millel on ka mittespetsiifilised immunosupressiivsed omadused, kuid mis toimivad selektiivsemalt. Rakkude kõrvaldamiseks või nende funktsioonide blokeerimiseks võib kasutada rakupinna antigeenide, eriti CD3, CD4, CD8 ja IL-2 retseptori monoklonaalseid antikehi. Nende antikehade efektiivsuse suurendamiseks võib neid konjugeerida tsütotoksiliste ainetega. Teine sarnane lähenemine on toksiini sidumine IL-2-ga: IL-2 retseptorit ekspresseerivad rakud, mis aktiveeruvad vastusena transplantaadi antigeenidele, seovad IL-2-toksiini konjugaati ja toksiin inaktiveerivad need selektiivselt.
Spetsiifiline immunosupressioon nõrgendab immuunvastust transplantaadile, suurendamata vastuvõtlikkust infektsioonidele
Immunoloogiliste reaktsioonide intensiivsuse, tüübi ja spetsiifilisuse reguleerimine toimub tagasiside mehhanismi kaudu mitmel viisil. Eksperimendis saab transplantaadi äratõukereaktsiooni ära hoida, mõjutades neid regulatiivseid teid, kasutades kolme klassikalist tehnikat: tolerantsuse esilekutsumine vastsündinu perioodil, aktiivne võimendamine ja tolerantsuse passiivne suurendamine.
Doonorantigeenide manustamine vastsündinud loomadele võib põhjustada neil siiriku reaktsioonivõimetust.
Erinevalt inimesest hakkavad närilistel küpsed T-rakud harknäärest lahkuma juba vastsündinu perioodil. Kui vastsündinud hiirtele antakse pidev antigeeniallikas või kui antigeeni manustatakse korduvalt, pärsitakse antud antigeeniga reageerivate küpsete T-rakkude areng. Klassikalise koostise korral viiakse katse läbi järgmiselt. F1 hiirte luuüdi rakud süstitakse liini B vastsündinud hiirtele. Liini B F1 hiirtele süstitakse liini A hiirte rakke.) Siirdatud luuüdi toimib doonorantigeenide pideva allikana. Kui B-hiired jõuavad täiskasvanuks, ei reageeri nad A-antigeenidele, millega nad sünnitusjärgsel perioodil kokku puutusid. Neid loomi iseloomustab tolerantsus A- või F1-liini doonorite nahatransplantaadi ja muude kudede A-antigeenide suhtes.
Antigeen võib selektiivselt aktiveerida teatud lümfotsüütide alampopulatsioone. Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt jagunevad Tx-rakud kahte põhipopulatsiooni - Txl ja Tx2. Vastsündinu indutseeritud tolerantsiga hiirtel võib puududa doonorispetsiifiline Txl ja neil võib olla suurenenud doonorispetsiifiliste Tx2 lümfiitide arv. Txl rakud toodavad IFu ja IL-2 ning osalevad transplantaadi äratõukereaktsioonis. Seevastu Th2 rakud toodavad teisi lümfokiine, sealhulgas IL-10 ja tegurit, mis pärsib lümfokiinide tootmist Txl-rakkude poolt. Mõne Txl rakkude ja suure hulga Tx2 doonorrakkude olemasolu nendel hiirtel tähendab hülgamis- ja siirdamisprotsesside tasakaalu muutust, mis viib tolerantsuse tekkeni. Rangelt võttes ei ole see sallivuse vorm iseenesest mittereaktiivsus, vaid pigem immuunhälve. Huvitav on see, et tsüklosporiin võib toimida peamiselt Txl-rakkudele, jättes Tx2 puutumata.
Lõpuks võib antigeen aktiveerida supressor-T-rakke. Nende olemus on siiani ebaselge. Ainus tähelepanek Tc-rakkude aktiivsuse kohta on see, et tolerantselt doonorilt pärinevate T-lümfotsüütide ülekanne nahatransplantaadile A takistab retsipiendil A-antigeene kandvat transplantaati tagasi lükata. Tx- või Ts-lümfotsüüdid. Eksperimentaalsed andmed näitavad kindlalt, et supresseerivat funktsiooni täitvad T-rakud on olemas, kuid arvamused Tc-rakkude olemuse ja nende toimemehhanismide kohta on väga vastuolulised. Need rakud on tsüklosporiini suhtes resistentsed ja võivad kaasa aidata selle toimele, vahendades aktiivse immunosupressiooni kaudu tolerantsust.
Spetsiifiline immunosupressioon inimestel Inimestel ei ole võimalik saavutada vastsündinu poolt esilekutsutud loomade taluvusega samaväärset seisundit. Mingil määral sarnane olukord tekib aga inimese immuunsüsteemi mõjutamise erimeetodite kasutamisel. Lümfoidkoe üldine kiiritamine viib selle järsu ammendumiseni ja sel juhul kasutatav luuüdi varjestus hoiab vereloomet puutumata. Tulemuseks on inimeste seisund, mis sarnaneb näriliste vastsündinute poolt esile kutsutud tolerantsusega. Tõepoolest, OOL, millele järgneb antigeeni sisestamine, põhjustab sügava tolerantsi väljakujunemist. OOL-i kasutamine igapäevases kliinilises praktikas on aga üsna ohtlik. Südame siirdamisel kasutatakse laialdaselt inimese lümfotsüütidega immuniseeritud loomadelt saadud antilümfotsüütide seerumit. Sellise seerumi toime eesmärk on kõrvaldada retsipiendi ringlevad T-rakud. Ohutumalt, kuid sama tõhusalt võimaldavad küpsete T-lümfotsüütide antigeenide monoklonaalsed antikehad T-rakke elimineerida ning kliinikus on rakendust leidnud POP-vastased antikehad.
Inimestel võib vereülekanne esile kutsuda transplantaadi reageerimatuse.
Mõnel juhul võib transplantaadi ellujäämist pikendada, mõnikord määramata ajaks, doonorantigeenide eelneva manustamisega. See on vastupidine sellele, mida võiks oodata retsipiendi immuniseerimisel doonori antigeenidega – kiirendatud või üliägeda transplantaadi äratõukereaktsiooniga. Seda nähtust nimetatakse aktiivseks transplantaadi ellujäämise parandamiseks. Suur tähtsus on antigeeni manustamisviisil, mis on ilmselt tingitud lümfoidkoe erinevate osade osalemisest reaktsioonis. Nii leiti rottidel neerusiirdamise katsetes, et doonorivere intravenoosne manustamine retsipiendile nädal enne siirdamist tagab siirdatud organi pikaajalise ellujäämise, samas kui sama koguse doonorivere subkutaanne süstimine põhjustab äratõukereaktsiooni kiirenemist. Toime on immunoloogiliselt spetsiifiline, seega peavad veredoonoril ja neerudoonoril olema vähemalt osa antigeene.
Kliinikus on rakendust leidnud aktiivse taluvuse tõstmise meetod - doonorispetsiifilise vere eelülekandega. Näiteks enne ühe vanema neerusiirdamist kantakse lapsele üle selle vanema verd. Kahjuks tekivad ligikaudu 20%-l TDC-d saanud patsientidest doonorivastased antikehad ja planeeritud neerusiirdamist ei saa hüperägeda äratõukereaktsiooni ohu tõttu teha. Ülejäänud 80% patsientidest õnnestub siirdamine aga 95–100% juhtudest.
Vereülekande soodsat mõju enne siirdamist täheldati ka retsipientidel, kes said verd spetsiaalselt valitud doonorilt. Ilmselt on see toime tingitud veredoonorite ja siirdamise antigeenide juhuslikust ühisusest. Seda selgitust toetavad tõendid selle kohta, et vereülekande efekt suureneb koos erinevatelt doonoritelt võetud vereülekannete arvu suurenemisega. Korraga kasutas enamik siirdamiskeskusi kõigi doonorite esialgse vereülekande strateegia tulevastele retsipientidele. Siiski on alati olnud patsientide sensibiliseerimise ja AIDSi edasikandumise oht: kättesaadavaks saanud immunosupressiivsete ainete kasutamine on muutnud selle protseduuri enamikul juhtudel üleliigseks.
Aktiivseks amplifikatsiooniks on vajalik, et patsiendil oleks aktiivne immuunvastus sisestatud doonori antigeenide suhtes. Selle võimalikud mehhanismid on anergia esilekutsumine, Th2-rakkude selektiivne aktiveerimine või Tc-rakkude aktiveerimine vere antigeenide mõjul, mis esinevad vastsündinu indutseeritud tolerantsuse korral. Muudel juhtudel on võimalik "võimendavate antikehade" moodustumine, mis blokeerides spetsiifiliste doonori antigeenide äratundmise, pärsivad transplantaadi äratõukereaktsiooni või hävitavad siirdamisel sisalduvad väga immunogeensed "reisija" leukotsüüdid. Samuti võivad tekkida sellised amplifitseerivad antikehad, mis interakteeruvad doonorantigeenidega reageerivate rakkude antigeeniretseptoritega; need rakud elimineeritakse või antigeeni esitusviisi muudetakse nii, et teatud subpopulatsioonid, nagu Th2 ja Tc lümfotsüüdid, aktiveeritakse selektiivselt pärast siirdamist.
päevas vähemalt 4-tunnise intervalliga annuste ja 8-tunnise ööpausiga). Koeplastika liigid Elundite ja kudede siirdamine - liikumine ühest kehaosast teise või ühest organismist teise. Ümberistutamine – kahjustatud piirkonnad siirdatakse tagasi nende algsele kohale. Implantatsioon – kuded või rakud viiakse lähedalasuvasse piirkonda. Mittevaba (ühendatud) või plastilisus toitejala ühendusel ...
Patsiendi kehas on kõik võõrkehad - endotrahheaalne toru, erinevad kateetrid, sondid jne. Immunosupressiooni vahendid põhjustavad siirdatud südamega patsientidel mitmeid üldanesteesia tunnuseid. Tsüklosporiin A-l on potentsiaalne nefrotoksilisus. Selle sissevõtmise taustal suureneb järsult teiste potentsiaalselt nefrotoksiliste ravimite kahjustav toime neerudele ...
Siseministeeriumi Instituut. 1996. - 298 lk. 41. Krasnovski G.N. Bioeetilised ja kriminaalõiguslikud probleemid Vene Föderatsiooni seaduses "Inimorganite ja (või) kudede siirdamise kohta" // Riik ja õigus. - 1993. - nr 12. - S. 72-73. 42. Krasnovski G.N., Ivanov D.N. Elundite ja kudede siirdamise õigusliku reguleerimise päevakajalised küsimused Vene Föderatsioonis // Moskva ülikooli bülletään. Ser. 11 Seadus. - ...
| Distsipliin: | Ravim |
| Töö tüüp: | essee |
| Keel: | vene keel |
| Kuupäev lisatud: | 27.09.2009 |
| Faili suurus: | 23 Kb |
| Vaatamised: | 4410 |
| Allalaadimised: | 14 |
| Transplantatsioonibarjäär, histo-sobivusantigeenid, siirdamise seadused. T-lümfotsüütide roll siiriku äratõukereaktsioonis, äratõukereaktsiooni dünaamika. Siiriku äratõukereaktsiooni ennetamine, doonori-retsipiendi paari valimine äratõukereaktsiooni vähendamiseks. | |
| Link veebisaitidele ja ajaveebidesse manustamiseks: |
|
| MUUD DOKUMENDID: | |
|
24.05.2010/abstract Spetsiifilise kasvajavastase immuunsuse probleemid. Kasvaja immunoloogia areng. Novinsky eksperimentaalse onkoloogia rajajana. Kasvaja siirdamise tunnused. Imetajate kasvaja homotransplantatsioon. Kasvajate eksplantatsiooni tunnused. 01/10/2010/abstract Puusaliigese nihestuse suletud ümberpaigutamine. Põlveliigese operatsioonid, põlveliigese artroskoopia. Lülisamba operatsioonide tunnused. Jäsemete ümberistutamine ja vabade lihaslappide siirdamine, perioperatiivse perioodi tunnused. |
|
| DISTSIPLIINI KIRJANDUS: meditsiin | |
|
|
siirdamine ja äratõukereaktsioon
Siirdamise immunobioloogia alased uuringud laiendavad meie arusaama immuunvastuste mehhanismidest ja loovad aluse kliinilise transplantoloogia arengule. Seega viis hiirte nahatransplantaadi äratõukereaktsiooni uurimine peamise histo-sobivuse kompleksi molekulide avastamiseni, mis täidavad olulist funktsiooni antigeeni esitlemise protsessis T-rakkudele. Suur osa teadmistest T-lümfotsüütide füsioloogia ja funktsioonide, eneseantigeenide taluvuse, autoimmuunsuse ja harknääre rolli kohta T-rakkude arengus pärineb samuti siirdamisimmuunsuse uurimisest, kuna T-rakud mängivad juhtivat rolli. roll transplantaadi äratõukereaktsioonis. Ja lõpuks, selle uurimisvaldkonna viimane, kuid mitte vähem oluline aspekt on siirdamise kasutamine meditsiinis. Transplantaadi äratõukereaktsiooni ennetamise vajadus nõuab uute immunomodulaatorite otsimist ja meetodite väljatöötamist siirdatud kudede suhtes tolerantsuse esilekutsumiseks. Nendel uuringutel on ka laiem mõju, kuna need avavad võimalusi mitmesuguste immuunvastusega seotud häirete, nagu ülitundlikkus ja autoimmuunsus, raviks.
Kliinilises praktikas tehakse elundisiirdamist, et kompenseerida patsiendi sama organi talitlushäireid. Kui doonor ja retsipient ei ole geneetiliselt identsed, kutsuvad siirdamisantigeenid alati esile immunoloogilise äratõukereaktsiooni. Siirdamine võib aktiveerida erinevaid humoraalse ja rakulise immuunsuse mehhanisme, nii teaduslikke kui ka mittetsüstilisi. Aktiveerimine toimub tänu retsipient-T-rakkude poolt võõraste ᴨȇptide antigeenide äratundmisele, mis on seotud võõraste MHC molekulidega siirdatud rakkude pinnal. Tavaliselt on antigeensed ptiidid molekulide fragmendid, mis on osa doonorrakkudest, kuid need võivad olla ka intratsellulaarsete viiruste või muude mikroobsete molekulide molekulide fragmendid. Sellega seoses on siirdamine võimeline aktiveerima kõiki immuunvastustega seotud regulatsioonimehhanisme ja vastavalt sellele hõlmab siirdamise immunobioloogia peaaegu kõiki immuunsüsteemi toimimise aspekte.
SIIRDAMISTÕKE
Seda kontseptsiooni seostatakse doonori ja retsipiendi geneetiliste erinevustega. Transplantoloogias eristatakse autotransplantaadid, iso-transplantaadid, allotransplantaadid ja ksenotransplantaadid. Autograft on doonori enda kude, mis kantakse ühest kehaosast teise; olles võõras, ei lükata seda tagasi. Sama kehtib isotransplantaadi kohta – isogeensele retsipiendile siirdatud elund või kude; sel juhul ei kanna doonorkoed retsipiendile võõraid antigeene ega suuda äratõukereaktsiooni aktiveerida. Meditsiinipraktikas kasutatakse kõige sagedamini allografti - retsipiendile siirdatud organ või kude, mis on doonorist geneetiliselt erinev, kuid kuulub samasse bioloogilisse liiki. Sel juhul on retsipiendil ja doonoril mõne geeni alleelsed variandid. Allotransplantaadirakud ekspresseerivad alloantigeene, mida retsipiendi immuunsüsteem tunneb võõrastena.
Ksenotransplantatsiooni puhul – siirdamine erinevate liikide isendite vahel – on siirdamisbarjäär tavaliselt ületamatu: ksenotransplantaadi hülgamine toimub kiiresti kas retsipiendis leiduvate looduslike IgM antikehade mõjul või kiiresti areneva rakulise reaktsiooni tulemusena. Kui ksenotransplantaadile tehakse eeltöötlust, mis vähendab selle immunogeensust, võib siirdamise tulemus olla soodne; sel viisil saab inimesele siirdada sea nahka, veresooni või südameklappe. Kuid vaatamata sellele osutusid katsed siirdada inimesele terveid loomaorganeid täiesti ebaõnnestunuks, kuigi ksenotransplantatsiooni käigus erinevate liikide loomadega tehtud katsetes saavutati mõningast edu. Kui oleks võimalik ületada ksenotransplantaadi immunoloogiline barjäär, lahendataks siirdamiseks vajalike inimorganite puudumise probleem kogu maailmas. Muidugi on teisigi raskusi, mis ei ole enam seotud immunoloogia valdkonnaga, vaid on seotud näiteks doonororganite suuruse, loomadelt haiguste edasikandumise ohuga, aga ka eetiliste probleemidega.
HISTOKOHTIVUSE ANTIGEENID
Histo-sobivuse antigeenid on äratõukereaktsioonide sihtmärgid
Peamised antigeenid, mis vastutavad geneetiliselt võõraste kudede hülgamise eest, on histo-sobivuse antigeenid; neid kodeerivaid geene nimetatakse histocompatibility geenideks. Kokku on rohkem kui 30 histo-sobivuse lookust ja need erinevad nende toodete poolt põhjustatud hülgamisastme poolest. MHC geenide poolt kodeeritud alloantigeenid põhjustavad eriti tugeva äratõukereaktsiooni; need on samad molekulid, mis esitlevad T-rakkudele antigeene. MHC geenikompleks esineb kõigil selgroogsetel liikidel. Hiirtel nimetatakse seda H-2-ks, inimestel nimetatakse seda leukotsüütide antigeenisüsteemiks. Teiste histo-sobivuse geenide alleelsete variantide produktid põhjustavad iseenesest vähem tugevat äratõukereaktsiooni ja seetõttu nimetatakse neid "väikesteks" või nõrkadeks histo-sobivuse antigeenideks; need antigeenid on normaalsed rakukomponendid. Kuid kombineerituna võivad mitmed nõrgad antigeenid põhjustada tugeva äratõukereaktsiooni.
MHC haplotüübid on päritud mõlemalt vanemalt ja ekspresseeritakse kodominantselt.
MHC geenid on päritud vastavalt Mendeli seadustele ja ekspresseeruvad kodominantselt. Teisisõnu, iga indiviid pärib kaks "poolkomplekti" geene, ühe kummaltki vanemalt; mõlemad haplotüübid on võrdselt ekspresseeritud, nii et iga raku pinnal on MHC molekulid, mis on päritud nii isalt kui ka emalt.
MHC molekulide ekspressiooni siirdatud kudedes indutseerivad tsütokiinid
MHC antigeenid jagunevad erinevate rakutüüpide vahel ebaühtlaselt. Normaalsetes tingimustes ekspresseerivad I klassi MHC molekule enamik tuumaga rakke, samas kui II klassi ekspressioon piirdub antigeeni esitlevate rakkudega, nagu dendriitrakud ja aktiveeritud makrofaagid ning B-lümfotsüüdid. Mõne liigi puhul leidub neid molekule ka aktiveeritud T-rakkudel ja veresoonte endoteelil. MHC antigeenide ekspressiooni reguleerivad tsütokiinid – interferoon-g ja tuumori nekroosifaktor. Mõlemad ained toimivad MHC ekspressiooni tugevate indutseerijatena paljudes rakutüüpides, mis enne seda aktiveerimist ekspresseerivad MHC molekule vaid nõrgalt. Nagu järgmisest esitlusest näha, mängib see asjaolu siiriku äratõukereaktsioonis olulist rolli.
ÜLDAMISSEADUSED
Normaalseks T-raku vastuseks võõrvalgu antigeenidele tuleb neid antigeene töödelda ᴨȇptiidide moodustamiseks ja need viimased paiknevad retsipiendi APC pinnal koos MHC molekulidega. Transplantaadi immuunvastus on ainulaadne selle poolest, et võõrad MHC-molekulid aktiveerivad otseselt T-rakke.
Peremees-transplantaadi reaktsioon põhjustab siiriku äratõukereaktsiooni
Allogeense siirdamise tagasilükkamine tuleneb asjaolust, et see kannab antigeene, mis retsipiendil puuduvad.
Transplantaadi vastu peremeeshaigus tekib siis, kui doonori lümfotsüüdid ründavad retsipiendi kudesid.
Eriolukord tekib allogeense luuüdi siirdamisel retsipiendile, kelle organism ei ole võimeline siirdatud kudet tagasi lükkama: doonori immunoloogiliselt kompetentsed T-rakud, interakteerudes retsipiendi alloantigeenidega, põhjustavad transplantaadi vastu peremeesreaktsiooni, mis viib nn transplantaat-peremees-haiguse tekkele. Retsipiendi rakkude võimetus reageerida doonori siirdatud T-lümfotsüütidele võib olla tingitud doonori ja retsipiendi geneetilistest erinevustest või retsipiendi immunoloogilisest ebakompetentsusest, mis on tingitud tema ebaküpsusest või immuunsupressiooni seisundist. Nendel tingimustel võivad luuüdi allotransplantaadis sisalduvad immunokompetentsed T-rakud rünnata retsipiendi kudesid. GVHD on luuüdi siirdamise peamine tüsistus, kuna see põhjustab raskete kahjustuste teket, mis mõjutavad peamiselt nahka ja soolestikku. GVHD ennetamine nõuab doonori ja retsipiendi hoolikat tüpiseerimist, küpsete T-rakkude eemaldamist transplantaadist ja immunosupressiivsete ainete kasutamist.
T-LÜMFOTSÜÜDIDE ROLLSIIRDAMISE HÜLGÜLKAMISEL
T-rakud mängivad siirdamise äratõukereaktsioonis juhtivat rolli
Kaasasündinud harknääre puudumisega närilistel ei ole küpseid T-rakke ja nad ei hülga siirdamist. Sama juhtub normaalsetel hiirtel ja rottidel, kes on tümektoomia saanud vastsündinu perioodil, enne perifeersete lümfoidorganite koloniseerimist küpsete T-rakkude poolt. Sarnase efekti võib saavutada täiskasvanud hiirte ja rottide tümektoomiaga, millele järgneb kiiritamine ja luuüdi siirdamine. Sel viisil saadakse ATX.BM retsipiendid, kellel puuduvad T-rakud ja kes ei saa siirdamist tagasi lükata.
Kõigil loetletud loomadel saab siirdatud kudede hävitamise võime taastada sama liini normaalsete loomade T-rakkude sissetoomisega. Seega on transplantaadi äratõukereaktsiooniks vaja T-rakke. See ei tähenda, et antikehad, B-lümfotsüüdid või muud tüüpi rakud ei osaleks äratõukereaktsioonis. Eelkõige kahjustavad siirdatud kudesid antikehad ja makrofaagid aitavad kaasa põletikuliste reaktsioonide tekkele selles.
Äratõukereaktsiooni molekulaarne alus on TCR-MHC interaktsioon
T-raku retseptorite abil tunnevad äratõukereaktsioonis osalevad T-lümfotsüüdid ära doonori ᴨȇptidid, mida ekspresseeritakse siirdatud rakkudel koos MHC antigeenidega. Nagu teada, on T-raku retseptor üles ehitatud nii, et T-rakud saavad "näha" ainult neid antigeenseid ᴨȇptide, mis on seotud MHC molekulidega. See MHC piirang tuleneb tüümuse positiivsest selektsioonist. Seega, et hinnata T-rakkude rolli hülgamisreaktsioonis, on vaja kindlaks teha erinevused doonori ja retsipiendi MHC molekulide vahel ning teha kindlaks, milline on nende erinevuste tähtsus paljude antigeenide esitlemisel. retsipiendi T-lümfotsüütide retseptoritele.
Erinevad MHC molekulid on struktuurilt üldiselt sarnased, kuid erinevad ᴨȇptiidi siduva õõnsuse struktuuri poolest
Struktuuriliselt on erinevad MHC molekulid peaaegu identsed. Igal molekulil on kaks a-heeliksit, mis asuvad b-voldiga kihil kahe immunoglobuliinitaolise domeeni peal, mis "istuvad" rakumembraanil. B-spiraalide vahel on sügav õõnsus, milles toimub ᴨȇptidide sidumine. MHC molekuli osa, mis vastutab T-rakkude äratundmise eest, on esindatud 6-heeliksi ülespoole suunatud küljega, mis on erinevate MHC molekulide seas suhteliselt konserveerunud.
Aminohappejääke, mis määravad olulised erinevused MHC molekulide vahel – näiteks HLA-A antigeeni A2 ja Aw68 alleelsete variantide vahel – leidub enamasti 6-heeliksi õõnsuses, mitte nende ülemistel külgedel, mis puutuvad kokku TCR-iga. Seoses sellega on T-rakkude äratundmisel erinevused ᴨȇptiidi siduva õõnsuse pinna kujus ja laengus, mis määravad kindlaks, millised ᴨȇptidid võivad seonduda ja millises orientatsioonis neid T-raku retseptori poolt äratundmiseks esitatakse. esmase tähtsusega.
Siirdamis- ja retsipient-MHC-molekulid sisaldavad erinevaid ᴨȇptide
Normaalsetes füsioloogilistes tingimustes sisaldab MHC molekulide õõnsus ᴨȇptiide, mis on normaalsete rakukomponentide fragmendid, mis on tekkinud valkude rakusisese lagunemise tulemusena. Harknääres indutseeritud immunoloogilise tolerantsuse seisund takistab autoimmuunreaktsioonide tekkimist, mis võivad tekkida komplekside "oma ᴨȇptide - oma MHC molekul" T-rakkude äratundmise tulemusena. Kuid kui rakud on nakatunud, saab "professionaalsete" APC-de MHC-molekulide õõnsuses oma ᴨȇptidid asendada võõrastega. Sel juhul reageerivad T-rakud võõrastele ᴨȇptididele, mis on seotud "nende" MHC molekulidega.
Geneetiliselt võõra koe siirdamisel tekib aga kolmas võimalus. Siin on transplantaadi rakkude pinnal erinev ᴨȇptiidide komplekt, mille määravad transplantaadi MHC molekulide ᴨȇptide-siduva õõnsuse kuju ja pinnalaengu erinevused. Lisaks võib siirik sisaldada normaalsete rakuliste komponentide alleelseid variante, mis erinevad retsipientmolekulide omadest. See mõjutab oluliselt siirdamisrakkude poolt esitatud ᴨȇptidide omadusi. Siirdatud koedoonori ja retsipiendi MHC-antigeenide või väiksemate histo-sobivusantigeenide erinevused põhjustavad transplantaadis äärmiselt suure hulga uute võõrantigeenide ekspressiooni, mida retsipiendi T-rakud võivad ära tunda. Sellega seoses on kuni 10% keha T-rakkudest võimelised reageerima nendele allogeensetele siirdamisantigeenidele.
Heeliumi T-rakud ja lümfokiinid osalevad äratõukereaktsioonis
Th-rakkude roll äratõukereaktsioonis
CD4+ T-rakkude manustamine karvututele hiirtele või ATX retsipientidele BM kutsub esile ägeda nahatransplantaadi äratõukereaktsiooni. Krundimata CD8+ T-lümfotsüüdid ei ole võimelised sellist vastust tekitama, kuid kui neid manustatakse koos väga väikese arvu CD4+ T-rakkudega või kasutades eelnevalt transplantaadi antigeenidega sensibiliseeritud CD8+ T-rakke, täheldatakse siiriku kiiret hävimist. Th-rakkude tähtsust äratõukereaktsioonis kinnitavad retsipientidele anti-CO4 + monoklonaalsete antikehade manustamisega tehtud katsete tulemused.
Th-rakke aktiveerivad luuüdist pärinevad APC-d, mis kannavad II klassi MHC molekule. APC-d, mis stimuleerivad äratõukereaktsiooni, võivad kuuluda nii doonorile kui ka retsipiendile. Doonori APC-d esinevad siirdamisel reisija leukotsüütidena ja võivad põhjustada retsipiendi Th-rakkude "otsese" aktiveerimise. Retsipiendile kuuluvad APC-d, mis paiknevad dreneerivates lümfoidkudedes, omandavad transplantaadist vabanenud antigeeni ja esitavad selle retsipiendi Th-rakkudele, põhjustades nende "kaudse" aktivatsiooni. Otsene aktiveerimine annab võimsama stiimuli siirdatud koe tagasilükkamiseks kui kaudne aktiveerimine. Seega võivad reisija leukotsüüdid avaldada tugevat mõju siiriku ellujäämisele.
Lümfokiinide roll äratõukereaktsioonis
Lisaks CD4+ Th-rakkudele on äratõukereaktsiooniga seotud ka teised immunoloogilised tegurid, sealhulgas lümfokiinid.
Kõige olulisemat rolli siirdatud rakkude hävitamisel mängib interleukiin-2 - see on vajalik Tp-rakkude aktiveerimiseks ja IFu - see indutseerib MHC ekspressiooni, suurendab APC aktiivsust, stimuleerib suuri granulaarseid lümfotsüüte ja koos CZPv-ga aktiveerib. makrofaagid.
Lümfokiine on vaja ka B-rakkude aktiveerimiseks, mis toodavad siirikuvastaseid antikehi. Need antikehad seovad komplementi ja põhjustavad veresoonte endoteeli kahjustusi, mis põhjustab hemorraagiat, trombotsüütide agregatsiooni siiriku veresoontes ja nende tromboosi; antikehad põhjustavad ka siirdatud rakkude lüütilist kahjustust ja põletikueelsete komplemendi komponentide C3a ja C5a vabanemist.
Transplantaadi äratõukereaktsiooni korral ei ole vaja, et immuuntegurid mõjutaksid kõiki selle struktuure. Nende mõju peamised objektid on siiriku mikrovaskulaarse kihi endoteel ja selle organi sotsialiseeritud parenhüümirakud - neerutuubulid, kõhunäärme Langerhansi saarekesed või südamelihase müotsüüdid.
Lümfokiin IFu on võimeline indutseerima MHC II klassi molekulide kõrget ekspressiooni vaskulaarsete endoteelirakkude poolt, samuti I ja II klassi molekulide ilmumist parenhüümirakkudele, mis normaalsetes tingimustes ei ekspresseeri MHC antigeene ega ekspresseeri neid väike kogus. See MHC antigeenide ekspressiooni suurenemine siirdatud rakkude poolt suurendab antikehade ja aktiveeritud rakkude toime sihtmärkmolekulide arvu, mis põhjustab äratõukereaktsiooni suurenemist.
CZPv ja IFu mõjul suureneb ka adhesioonimolekulide ekspressioon veresoonte endoteelil. Need molekulid on vajalikud tsirkuleerivate leukotsüütide kinnitumiseks veresoone seinale, enne kui need läbivad endoteeli kudedesse.
VÄLJAHÜKKAMISE DÜNAAMIKA
Transplantaadi äratõukereaktsiooni määr sõltub osaliselt efektormehhanismide olemusest.
Hüperäge äratõukereaktsioon Seda tüüpi äratõukereaktsioon on äärmiselt kiire ja esineb patsientidel, kelle vereseerumis on juba siirikuvastased antikehad. HLA-vastaste antikehade moodustumist kutsuvad esile eelnevad vereülekanded, mitmikrasedused või varem siirdatud kudede äratõukereaktsioon. Lisaks võivad hüperägeda äratõukereaktsiooni põhjustada ABO süsteemi antigeenide vastased antikehad. Eelmoodustunud antikehad fikseerivad komplemendi, kahjustades veresoonte sisepinna endoteelirakke. Nende kahjustuste tagajärjel muutub veresoone sein plasmale ja rakkudele läbilaskvaks, tekivad trombotsüütide agregatsiooni ja mikrotsirkulatsiooni häired, mis takistavad transplantaadi verevarustust. Hüperägeda äratõukereaktsiooni vältimiseks tuleb doonori ja retsipiendi valimisel jälgida nende sobivust ABO veregruppide osas, samuti teha ristlõike test tsütotoksiliste doonorivastaste antikehade esinemise kohta. tulevase retsipiendi vereseerumis.
Hüperägeda äratõukereaktsiooni tõttu on võimatu siirdada patsientidele loomaorganeid, kuna inimestel on loomulikud IgM ja IgG antikehad loomarakkude antigeenide vastu. Praegu otsitakse intensiivselt võimalusi sellise reaktsiooni ärahoidmiseks. Need võivad olla erinevad - antikehade eemaldamine, komplemendi ammendumine või selliste loomade tootmine geenitehnoloogia abil, kelle organid on hüperägeda äratõukereaktsiooni suhtes vähem tundlikud.
Äge äratõukereaktsioon See ilmneb mõne päeva või nädala pärast ja on peamiselt tingitud T-rakkude aktiveerumisest, millele järgneb erinevate efektormehhanismide käivitamine. Kui siirdamine viiakse läbi transplantaadi antigeenide suhtes tundlikule patsiendile, toimub T-rakkude sekundaarne aktivatsioon, mis põhjustab raku poolt vahendatud kiirenenud äratõukereaktsiooni. Eriti järsult areneb nahatransplantaadi kiirendatud äratõukereaktsioon - nahk hävib juba enne, kui selle siirdamine võib alata.
Krooniline äratõukereaktsioon Arvestades teatud geneetilisi erinevusi doonori ja retsipiendi vahel ning immunosupressiivse ravi taustal, võib siiriku äratõukereaktsioon olla aeglane protsess, mis kestab kuid või aastaid. Sel juhul paksenevad siiriku veresoonte seinad kuni nende valendiku täieliku sulgemiseni. See nn krooniline äratõukereaktsioon võib olla tingitud mitmest põhjusest, näiteks rakkude poolt vahendatud loid hülgamine või antikehade ja antigeen-antikeha komplekside ladestumine siirdatud koesse koos veresoonte endoteelirakkude kahjustuse või aktiveerumisega ja sellele järgnenud ebapiisava regeneratsiooniga.
Kroonilist äratõukereaktsiooni iseloomustavad kaks peamist tunnust - vaskulaarne obliteratsioon ja interstitsiaalne fibroos. Neid protsesse reguleerivad erinevad kasvufaktorid, näiteks transformeeriv kasvufaktor B, mis vabaneb immuun- või muu siirikukahjustuse tagajärjel. Siirdatud neeru poolväärtusaeg on endiselt vaid 7-8 aastat ja viimase kümnendi jooksul pole seda perioodi pikendatud, hoolimata uue ravimi – tsüklosporiin A – kasutamisest ägeda äratõukereaktsiooni kõrvaldamiseks. Endiselt on kiiresti vaja otsida uusi immunosupressiivseid aineid, et võidelda siirdamise kroonilise äratõukereaktsiooni vastu.
Siirdatud elundi kahjustus võib tekkida ka haiguse kordumise tagajärjel, mille raviks siirdati.
SOKKU HÜLAGUMISE VÄLTIMINE
Transplantaadi äratõukereaktsiooni võib nõrgestada doonor-retsipiendi paari õige valimine
Ideaalne sobivus siirdamiseks on isogeenne doonor ja retsipient, näiteks identsed kaksikud. Sellise paari sobitamise võimalus on aga haruldane ning enamasti on doonori ja retsipiendi vahel erinevusi MHC ja/või väiksemate histo-sobivuse lookuste osas. Praktikas piisab, kui valida peamiste antigeenide poolest ühilduv paar. Ühilduvust saab kontrollida seroloogilise tüpiseerimise abil, mille seadistamiseks kulub vaid paar tundi ja seetõttu saab seda teha doonorelundi jääl säilitamise ajal. Hiljuti töötati välja uus, tundlik ja täpne polümeraasi ahelreaktsiooni kasutav tüpiseerimismeetod doonori ja retsipiendi HLA geenide tuvastamiseks.
Kõigi teadaolevate HLA antigeenide ühilduvust on peaaegu võimatu tagada, kuid häid tulemusi võib saada juhtudel, kus doonoril ja retsipiendil on sama II klassi MHC antigeenid, eriti kui tegemist on HLA-DR antigeenidega – need aktiveerivad otseselt retsipiendi Th. rakud .
Seni teadaolevate I ja II klassi HLA antigeenide arv on piisavalt suur, et kahe juhuslikult valitud isiku täielik ühilduvus on äärmiselt ebatõenäoline.
Retsipiendi lümfotsüütide reaktiivsuse määramiseks doonori rakkude poolt ekspresseeritud antigeenide suhtes võib kasutada ka lümfotsüütide segakultuuri reaktsiooni. Nõrk reaktsioon doonor- ja retsipientrakkude segus on seotud siiriku suurepärase ellujäämisega. SCR-reaktsioon võtab aga aega 4-5 päeva, mis on tõsine takistus selle kasutamisele kliinikus – surnukehalt või patsiendilt, kelle surm registreeriti pärast ajufunktsiooni lakkamist, saadud elundid ei säili kauem kui 24-48 Testi SCL-i saab kasutada, kui elund on võetud elusdoonorilt. Selle reaktsiooni tulemused on eriti olulised luuüdi siirdamisel, kuna need võimaldavad teil kindlaks teha, kas doonori luuüdi rakud on võimelised reageerima retsipiendi antigeenidele ja tekitama GVHD-d.
Transplantaadi äratõukereaktsiooni saab ära hoida mittetsüstilise immunosupressiooniga
Immunosupressiivsel ravil on kaks vormi - antigeen-mitte-tsüstiline ja antigeen-tsüstiline ravi.
Mittetsiviilse immunosupressiooni kaudu on võimalik immuunsüsteemi aktiivsust kõigi antigeenide suhtes alla suruda või nõrgendada, kuid see suurendab siirdatud retsipiendi tundlikkust infektsioonide suhtes. Seega väldib röntgenikiirgus suure annusega äratõukereaktsiooni, kuid põhjustab samal ajal mitmeid kõrvaltoimeid, sealhulgas antimikroobse immuunsuse pärssimist. Enamik tänapäeval kasutatavatest mittetsiviilsetest immunosupressiivsetest ainetest on ravimid, millel on selektiivne toime immuunsüsteemile või mis toimivad ühel või teisel määral selektiivselt nende teatud mustri kasutamise tõttu. Tulevikus täiustatakse seda lähenemist, et elimineerida saaks ainult need lümfotsüütide kloonid, mis on spetsiifilised doonorantigeenide suhtes, jättes teised kloonid puutumata. See kaitseb teid nakkuste eest ja väldib muid kõrvaltoimeid. Selline väga spetsiifiline immunosupressioon jääb siirdamise immunobioloogia jaoks endiselt omamoodi pühaks graaliks.
Kliinilises praktikas kasutatakse praegu enim kolme tüüpi mitte-supressiivseid immunosupressiivseid aineid – steroide, tsüklosporiini ja asatiopriini.
Steroididel on põletikuvastased omadused, nad pärsivad aktiveeritud makrofaage, inhibeerivad APC funktsioone ja vähendavad MHC antigeenide ekspressiooni. See steroidide toime tuleneb asjaolust, et nad võivad muuta paljusid IFu mõjusid makrofaagidele ja siirdatud kudedele.
Tsüklosporiin on tsükliline polüpeptiidne antibiootikum, mida toodavad mullaseened. Sellel on kõrge immunosupressiivne toime. Tsüklosporiini peamine toime on lümfokiinide sünteesi pärssimine ja IL-2 retseptorite ekspressiooni otsene või kaudne vähenemine lümfotsüütide poolt, mis on saanud aktiveerimissignaali. Teistel seente poolt toodetud tsüklilistel polüpeptiidantibiootikumidel, nagu FK506 ja rapamütsiin, on samuti immunosupressiivsed omadused. Antibiootikum FK506 pärsib Tx-rakkude lümfokiinide tootmist, mille toimemehhanism on sarnane tsüklosporiini omaga. Rapamütsiin blokeerib rakusisese signaali ülekandeteed IL-2 retseptorilt ja pärsib seeläbi IL-2-sõltuvat lümfotsüütide aktivatsiooni.
Transplantaadi äratõukereaktsioon on seotud lümfotsüütide kiire jagunemise ja diferentseerumisega – proliferatsiooniga. Seda saab ravida proliferatsioonivastase aine asatiopriiniga. Selle metabolismi saadus sisaldub jagunevate rakkude DNA-s, takistades nende edasist vohamist. Uuritakse uusi antiproliferatiivseid ravimeid, eriti mükofenoolhappe derivaate.
Kõik need immunosupressiivsed ained võivad olla tõhusad monoterapeutiliste ainetena, kuid soovitud tulemuse saavutamiseks on vaja neid manustada suurtes annustes, mis suurendab toksiliste kõrvaltoimete tekkimise tõenäosust. Kombinatsioonis kasutamisel annavad immunosupressandid sünergilise efekti, kuna need mõjutavad sama immuunprotsessi erinevaid etappe. Sellega seoses saab kombinatsiooni üksikute komponentide annuseid vähendada, minimeerides seeläbi kõrvaltoimeid. Tsüklosporiini kasutamine parandas oluliselt siirdamise tulemusi kliinikus. Siirdatud neerude poolväärtusaeg on aga endiselt 7-8 aastat, sest tsüklosporiini kasutamine ei ole lahendanud kroonilise äratõukereaktsiooni probleemi ning selle ravimi pikaajaline kasutamine on endiselt seotud kõrvaltoimetega. Uute ravimite kasutuselevõtust kliinilisse praktikasse tuleks oodata edasist edu
Praegu uuritakse uusi aineid, millel on ka mittetsiviilsed immunosupressiivsed omadused, kuid mis toimivad selektiivsemalt. Rakkude kõrvaldamiseks või nende funktsioonide blokeerimiseks võib kasutada rakupinna antigeenide, eriti CD3, CD4, CD8 ja IL-2 retseptori monoklonaalseid antikehi. Nende antikehade efektiivsuse suurendamiseks võib neid konjugeerida tsütotoksiliste ainetega. Teine sarnane lähenemine on toksiini sidumine IL-2-ga: IL-2 retseptorit ekspresseerivad rakud, mis aktiveeruvad vastusena transplantaadi antigeenidele, seovad IL-2-toksiini konjugaati ja toksiin inaktiveerivad need selektiivselt.
Tsüstiline immunosupressioon nõrgendab immuunvastust transplantaadile, suurendamata vastuvõtlikkust infektsioonidele
Immunoloogiliste reaktsioonide intensiivsuse, tüübi ja spetsiifilisuse reguleerimine toimub erineval viisil vastavalt tagasiside mehhanismile. Eksperimendis saab transplantaadi äratõukereaktsiooni ära hoida, mõjutades neid regulatoorseid teid, kasutades kolme klassikalist tehnikat: tolerantsuse esilekutsumine vastsündinu perioodil, aktiivne võimendamine ja tolerantsuse passiivne suurendamine.
Sissejuhatus – vastsündinud loomade doonori antigeenid võivad põhjustada nendes transplantaadile mittereageerimist
Erinevalt inimesest hakkavad närilistel küpsed T-rakud harknäärest lahkuma juba vastsündinu perioodil. Kui vastsündinud hiirtele süstitakse pidevat antigeeniallikat või kui antigeeni manustatakse korduvalt, pärsitakse antud antigeeniga reageerivate küpsete T-rakkude areng. Klassikalise koostise korral viiakse katse läbi järgmiselt. F1 hiirte luuüdi rakud süstitakse liini B vastsündinud hiirtele. Liini B F1 hiirtele süstitakse liini A hiirte rakke.) Siirdatud luuüdi toimib doonorantigeenide pideva allikana. Kui B-hiired saavad täiskasvanuks, ei reageeri nad A-antigeenidele, millega nad olid kokku puutunud sünnitusjärgsel perioodil. Neid loomi iseloomustab tolerantsus A- või F1-liini doonorite nahatransplantaadi ja muude kudede A-antigeenide suhtes.
Antigeen võib selektiivselt aktiveerida teatud lümfotsüütide alampopulatsioone. Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt jagunevad Tx-rakud kahte põhipopulatsiooni - Txl ja Tx2. Neonataalselt indutseeritud tolerantsusega hiirtel võib puududa doonor-tsüstiline Txl ja neil võib olla suurenenud doonor-tsüstilise Tx2 lümfoidide arv. Txl rakud toodavad IFu ja IL-2 ning osalevad transplantaadi äratõukereaktsioonis. Seevastu Th2 rakud toodavad teisi lümfokiine, sealhulgas IL-10 ja tegurit, mis pärsib lümfokiinide tootmist Txl-rakkude poolt. Mõne Txl rakkude ja suure hulga Tx2 doonorrakkude olemasolu nendel hiirtel tähendab hülgamis- ja siirdamisprotsesside tasakaalu muutust, mis viib tolerantsuse tekkeni. Rangelt võttes ei ole see sallivuse vorm iseenesest mittereaktiivsus, vaid pigem immuunhälve. Huvitav on see, et tsüklosporiin võib toimida peamiselt Txl-rakkudele, jättes Tx2 puutumata.
Lõpuks võib antigeen aktiveerida supressor-T-rakke. Nende olemus on siiani ebaselge. Ainus tähelepanek, mis annab tunnistust Tc-rakkude aktiivsusest, on see, et nahatransplantaadi A suhtes tolerantselt doonorilt saadud T-lümfotsüütide renos hoiab ära A-antigeene kandva transplantaadi äratõukereaktsiooni retsipiendis. mõju jaoks võivad rakud olla Tx- või Ts-lümfotsüüdid. Eksperimentaalsed andmed näitavad kindlalt, et supresseerivat funktsiooni täitvad T-rakud on olemas, kuid arvamused Tc-rakkude olemuse ja nende toimemehhanismide kohta on väga vastuolulised. Need rakud on tsüklosporiini suhtes resistentsed ja võivad kaasa aidata selle toimele, vahendades aktiivse immunosupressiooni kaudu tolerantsust.
Spetsiifiline immunosupressioon inimestel Inimestel ei ole võimalik saavutada vastsündinu poolt esilekutsutud loomade taluvusega samaväärset seisundit. Mingil määral sarnane olukord tekib aga inimese immuunsüsteemi mõjutamise sotsiaalsete meetodite kasutamisel. Lümfoidkoe üldine kiiritamine viib selle järsu ammendumiseni ja sel juhul kasutatav luuüdi varjestus hoiab vereloomet puutumata. Tulemuseks on inimeste seisund, mis sarnaneb näriliste vastsündinute poolt esile kutsutud tolerantsusega. Tõepoolest, OOL, millele järgneb antigeeni sisestamine, põhjustab sügava tolerantsi väljakujunemist. OOL-i kasutamine igapäevases kliinilises praktikas on aga üsna ohtlik. Südame siirdamisel kasutatakse laialdaselt inimese lümfotsüütidega immuniseeritud loomadelt saadud antilümfotsüütide seerumit. Sellise seerumi toime eesmärk on kõrvaldada retsipiendi ringlevad T-rakud. Ohutumalt, kuid sama tõhusalt võimaldavad küpsete T-lümfotsüütide antigeenide monoklonaalsed antikehad T-rakke elimineerida ning kliinikus on rakendust leidnud POP-vastased antikehad.
Inimestel võib vereülekanne esile kutsuda transplantaadi reageerimatuse.
Mõnel juhul võib transplantaadi ellujäämist pikendada, mõnikord määramata ajaks, doonorantigeenide eelneva manustamisega. See on vastupidine sellele, mida võiks oodata retsipiendi immuniseerimisel doonori antigeenidega – kiirendatud või üliägeda transplantaadi äratõukereaktsiooniga. Seda nähtust nimetatakse aktiivseks transplantaadi ellujäämise parandamiseks. Suur tähtsus on antigeeni manustamisviisil, mis on ilmselt tingitud lümfoidkoe erinevate osade osalemisest reaktsioonis. Niisiis leiti rottidel neerusiirdamise katsetes, et doonorivere intravenoosne manustamine retsipiendile nädal enne siirdamist tagab siirdatud organi pikaajalise ellujäämise, samas kui sama koguse doonorivere subkutaanne süstimine põhjustab äratõukereaktsiooni kiirenemist. Toime on immunoloogiliselt spetsiifiline, seetõttu peavad veredoonoril ja neerudoonoril olema vähemalt mõned ühised antigeenid.
Kliinikus on kasutatud aktiivse taluvuse tõstmise meetodit - doonorispetsiifilise vere eelülekandega. Näiteks enne ühe vanema neeru siirdamist kantakse lapsele üle selle vanema verd. (C) Veebisaidil avaldatud teave
Kahjuks tekivad ligikaudu 20%-l TDC-d saanud patsientidest doonorivastased antikehad ja planeeritud neerusiirdamist ei saa hüperägeda äratõukereaktsiooni ohu tõttu teha. Ülejäänud 80% patsientidest õnnestub siirdamine aga 95–100% juhtudest.
Vere sulandumise soodsat mõju enne siirdamist täheldati ka retsipientide puhul, kes said verd sotsiaalselt mittevastavalt doonorilt. Ilmselt on see toime tingitud veredoonorite ja siirdamise antigeenide juhuslikust ühisusest. Seda selgitust toetavad tõendid selle kohta, et vereülekande efekt suureneb koos erinevatelt doonoritelt võetud vereülekannete arvu suurenemisega. Korraga kasutas enamik siirdamiskeskusi kõigi doonorite esialgse vereülekande strateegia tulevastele retsipientidele. Siiski on alati olnud patsientide sensibiliseerimise ja AIDSi edasikandumise oht: kättesaadavaks saanud immunosupressiivsete ainete kasutamine on muutnud selle protseduuri enamikul juhtudel üleliigseks.
Aktiivseks amplifikatsiooniks on vajalik, et patsiendil oleks aktiivne immuunvastus sisestatud doonori antigeenide suhtes. Selle võimalikud mehhanismid on anergia esilekutsumine, Th2-rakkude selektiivne aktiveerimine või Tc-rakkude aktiveerimine vere antigeenide mõjul, mis esinevad vastsündinu indutseeritud tolerantsuse korral. Muudel juhtudel on võimalik "võimendavate antikehade" moodustumine, mis blokeerides doonori spetsiifiliste antigeenide äratundmise, suruvad maha transplantaadi äratõukereaktsiooni või hävitavad siirdamisel sisalduvad väga immunogeensed "reisija" leukotsüüdid. Samuti võivad tekkida sellised amplifitseerivad antikehad, mis interakteeruvad doonorantigeenidega reageerivate rakkude antigeeniretseptoritega; need rakud elimineeritakse või antigeeni esitusviisi muudetakse nii, et teatud subpopulatsioonid, nagu Th2 ja Tc lümfotsüüdid, aktiveeritakse selektiivselt pärast siirdamist.
Transplantaadi retsipiendi kehas saab antikehi reguleerida tagasisidemehhanismi abil. - Sissejuhatus – doonorivastased antikehad rottidele neerusiirdamise ajal võivad tagada siirdatud organi pikaajalise ellujäämise.
Laadi töö alla:
Avage esseede, kursusetööde, testide ja diplomite loend
distsipliini
siirdamine ja äratõukereaktsioon
Siirdamise immunobioloogia alased uuringud laiendavad meie arusaama immuunvastuste mehhanismidest ja loovad aluse kliinilise transplantoloogia arengule. Seega viis hiirte nahatransplantaadi äratõukereaktsiooni uurimine peamise histo-sobivuse kompleksi molekulide avastamiseni, mis täidavad olulist funktsiooni antigeeni esitlemise protsessis T-rakkudele. Suur osa teadmistest T-lümfotsüütide füsioloogia ja funktsioonide, eneseantigeenide taluvuse, autoimmuunsuse ja harknääre rolli kohta T-rakkude arengus pärineb samuti siirdamisimmuunsuse uurimisest, kuna T-rakud mängivad juhtivat rolli. roll transplantaadi äratõukereaktsioonis. Ja lõpuks, viimane nimetatud, kuid mitte vähem oluline aspekt selles uurimisvaldkonnas on siirdamise kasutamine meditsiinis. Transplantaadi äratõukereaktsiooni ennetamise vajadus nõuab uute immunomodulaatorite otsimist ja meetodite väljatöötamist siirdatud kudede suhtes tolerantsuse esilekutsumiseks. Nendel uuringutel on ka laiem mõju, kuna need avavad võimalusi mitmesuguste immuunvastusega seotud häirete, nagu ülitundlikkus ja autoimmuunsus, raviks.
Kliinilises praktikas tehakse elundisiirdamist, et kompenseerida patsiendi sama organi talitlushäireid. Kui doonor ja retsipient ei ole geneetiliselt identsed, kutsuvad siirdamisantigeenid alati esile immunoloogilise äratõukereaktsiooni. Siirdamine võib aktiveerida erinevaid humoraalse ja rakulise immuunsuse mehhanisme, nii spetsiifilisi kui ka mittespetsiifilisi. Aktiveerimine toimub tänu sellele, et retsipient-T-rakud tunnevad ära võõrpeptiidantigeenid, mis on seotud võõraste MHC molekulidega siirdatud rakkude pinnal. Tavaliselt on antigeensed peptiidid molekulide fragmendid, mis on osa doonorrakkudest, kuid need võivad olla ka intratsellulaarsete viiruste või muude mikroobsete molekulide molekulide fragmendid. Seetõttu on siirdamine võimeline aktiveerima kõiki immuunvastustega seotud regulatoorseid mehhanisme ja vastavalt sellele hõlmab siirdamise immunobioloogia peaaegu kõiki immuunsüsteemi toimimise aspekte.
SIIRDAMISTÕKE
Seda kontseptsiooni seostatakse doonori ja retsipiendi geneetiliste erinevustega. Transplantoloogias eristatakse autotransplantaadid, iso-transplantaadid, allotransplantaadid ja ksenotransplantaadid. Autograft on doonori enda kude, mis kantakse ühest kehaosast teise; olles võõras, ei lükata seda tagasi. Sama kehtib isotransplantaadi kohta – isogeensele retsipiendile siirdatud organ või kude; sel juhul ei kanna doonorkoed retsipiendile võõraid antigeene ega suuda äratõukereaktsiooni aktiveerida. Meditsiinipraktikas kasutatakse kõige sagedamini allografti - retsipiendile siirdatud elundit või kude, mis on doonorist geneetiliselt erinev, kuid kuulub samasse bioloogilisse liiki. Sel juhul on retsipiendil ja doonoril mõne geeni alleelsed variandid. Allotransplantaadirakud ekspresseerivad alloantigeene, mida retsipiendi immuunsüsteem tunneb võõrastena.
Ksenotransplantatsiooni puhul – siirdamine erinevate liikide isendite vahel – on siirdamisbarjäär tavaliselt ületamatu: ksenotransplantaadi hülgamine toimub kiiresti kas retsipiendis leiduvate looduslike IgM antikehade mõjul või kiiresti areneva rakulise reaktsiooni tulemusena. Kui ksenotransplantaadile tehakse eeltöötlust, mis vähendab selle immunogeensust, võib siirdamise tulemus olla soodne; sel viisil saab inimesele siirdada sea nahka, veresooni või südameklappe. Kuid vaatamata sellele on katsed siirdada inimesele terveid loomaorganeid täiesti ebaõnnestunud, kuigi ksenotransplantatsiooni käigus erinevate liikide loomadega tehtud katsetes on teatud edu saavutatud. Kui oleks võimalik ületada ksenotransplantaadi immunoloogiline barjäär, lahendataks siirdamiseks vajalike inimorganite puudumise probleem kogu maailmas. Muidugi jäävad muudki raskused, mis ei ole enam seotud immunoloogia valdkonnaga, vaid on seotud näiteks doonororganite suuruse, loomadelt haiguste edasikandumise ohuga, aga ka eetiliste probleemidega.
HISTOKOHTIVUSE ANTIGEENID
Histo-sobivuse antigeenid on äratõukereaktsioonide sihtmärgid
Peamised antigeenid, mis vastutavad geneetiliselt võõraste kudede hülgamise eest, on histo-sobivuse antigeenid; neid kodeerivaid geene nimetatakse histocompatibility geenideks. Kokku on rohkem kui 30 histo-sobivuse lookust ja need erinevad nende toodete poolt põhjustatud hülgamisastme poolest. MHC geenide poolt kodeeritud alloantigeenid põhjustavad eriti tugeva äratõukereaktsiooni; need on samad molekulid, mis esitlevad T-rakkudele antigeene. MHC geenikompleks esineb kõigil selgroogsetel liikidel. Hiirtel nimetatakse seda H-2-ks, inimestel - leukotsüütide antigeenide süsteemiks. Teiste histo-sobivuse geenide alleelsete variantide produktid põhjustavad iseenesest vähem tugevat äratõukereaktsiooni ja seetõttu nimetatakse neid "väikesteks" või nõrkadeks histo-sobivuse antigeenideks; need antigeenid on normaalsed rakukomponendid. Kuid kombineerituna võivad mitmed nõrgad antigeenid põhjustada tugeva äratõukereaktsiooni.
MHC haplotüübid on päritud mõlemalt vanemalt ja ekspresseeritakse kodominantselt.
MHC geenid on päritud vastavalt Mendeli seadustele ja ekspresseeruvad kodominantselt. Teisisõnu, iga indiviid pärib kaks "poolkomplekti" geene, ühe kummaltki vanemalt; mõlemad haplotüübid on võrdselt ekspresseeritud, nii et iga raku pinnal on MHC molekulid, mis on päritud nii isalt kui ka emalt.
MHC molekulide ekspressiooni siirdatud kudedes indutseerivad tsütokiinid
MHC antigeenid jagunevad erinevate rakutüüpide vahel ebaühtlaselt. Normaalsetes tingimustes ekspresseerivad I klassi MHC molekule enamik tuumaga rakke, samas kui II klassi ekspressioon piirdub antigeeni esitlevate rakkudega, nagu dendriitrakud ja aktiveeritud makrofaagid ning B-lümfotsüüdid. Mõne liigi puhul leidub neid molekule ka aktiveeritud T-rakkudel ja veresoonte endoteelil. MHC antigeenide ekspressiooni reguleerivad tsütokiinid – interferoon-gi kasvaja nekroosifaktor. Mõlemad ained toimivad MHC ekspressiooni tugevate indutseerijatena paljudes rakutüüpides, mis enne seda aktiveerimist ekspresseerivad MHC molekule vaid nõrgalt. Nagu järgmisest esitlusest näha, mängib see asjaolu siiriku äratõukereaktsioonis olulist rolli.
ÜLDAMISSEADUSED
Tavaline T-raku vastus võõrvalgu antigeenidele eeldab, et need antigeenid töödeldakse peptiidideks ja need peptiidid esitatakse retsipiendi APC pinnal koos MHC molekulidega. Transplantaadi immuunvastus on ainulaadne selle poolest, et võõrad MHC-molekulid aktiveerivad otseselt T-rakke.
Peremees-transplantaadi reaktsioon põhjustab siiriku äratõukereaktsiooni
Allogeense siirdamise tagasilükkamine tuleneb asjaolust, et see kannab antigeene, mis retsipiendil puuduvad.
Transplantaadi vastu peremeeshaigus tekib siis, kui doonori lümfotsüüdid ründavad retsipiendi kudesid.
Eriolukord tekib allogeense luuüdi siirdamisel retsipiendile, kelle organism ei ole võimeline siirdatud kudet tagasi lükkama: doonori immunoloogiliselt kompetentsed T-rakud, interakteerudes retsipiendi alloantigeenidega, põhjustavad transplantaadi vastu peremeesreaktsiooni, mis viib nn transplantaat-peremees-haiguse tekkele. Retsipiendi rakkude võimetus reageerida siirdatud doonori T-lümfotsüütidele võib olla tingitud doonori ja retsipiendi geneetilistest erinevustest või retsipiendi ebaküpsusest või immunosupressioonist tingitud immunoloogilisest ebakompetentsusest. Nendel tingimustel võivad luuüdi allotransplantaadis sisalduvad immunokompetentsed T-rakud rünnata retsipiendi kudesid. GVHD on luuüdi siirdamise peamine tüsistus, kuna see põhjustab raskete kahjustuste teket, mis mõjutavad peamiselt nahka ja soolestikku. GVHD ennetamine nõuab doonori ja retsipiendi hoolikat tüpiseerimist, küpsete T-rakkude eemaldamist transplantaadist ja immunosupressiivsete ainete kasutamist.
T-LÜMFOTSÜÜDIDE ROLL SIIRKANDE HÜLAGUMISES
T-rakud mängivad siirdamise äratõukereaktsioonis juhtivat rolli
Kaasasündinud harknääre puudumisega närilistel ei ole küpseid T-rakke ja nad ei hülga siirdamist. Sama juhtub normaalsetel hiirtel ja rottidel, kes on tümektoomitud vastsündinu perioodil enne perifeersete lümfoidsete organite koloniseerimist küpsete T-rakkudega. Sarnase efekti võib saavutada täiskasvanud hiirte ja rottide tümektoomiaga, millele järgneb kiiritamine ja luuüdi siirdamine. Sel viisil saadakse ATX.BM retsipiendid, kellel puuduvad T-rakud ja kes ei saa siirdamist tagasi lükata.
Kõigil neil loomadel saab siirdatud kudede hävitamise võime taastada sama liini normaalsete loomade T-rakkude sisseviimisega. Seega on transplantaadi äratõukereaktsiooniks vaja T-rakke. See ei tähenda, et antikehad, B-lümfotsüüdid või muud tüüpi rakud ei osaleks äratõukereaktsioonis. Eelkõige kahjustavad siirdatud kudesid antikehad ja makrofaagid aitavad kaasa põletikuliste reaktsioonide tekkele selles.
Äratõukereaktsiooni molekulaarne alus on TCR-MHC interaktsioon
T-raku retseptorite abil tunnevad äratõukereaktsioonis osalevad T-lümfotsüüdid ära doonorpeptiidid, mida ekspresseeritakse siirdatud rakkudel koos MHC antigeenidega. Nagu teada, on T-raku retseptor konstrueeritud nii, et T-rakud saavad "näha" ainult neid antigeenseid peptiide, mis on seotud MHC molekulidega. See MHC piirang tuleneb tüümuse positiivsest selektsioonist. Seega, et hinnata T-rakkude rolli hülgamisreaktsioonis, on vaja kindlaks teha erinevused doonori ja retsipiendi MHC molekulide vahel ning teha kindlaks, milline on nende erinevuste tähtsus paljude antigeenide esitlemisel. retsipiendi T-lümfotsüütide retseptoritele.
Erinevad MHC molekulid on üldiselt sarnased struktuurilt, kuid erinevad peptiidi siduva õõnsuse struktuuri poolest.
Struktuuriliselt on erinevad MHC molekulid peaaegu identsed. Igal molekulil on kaks a-heeliksit, mis asuvad b-voldiga kihil kahe immunoglobuliinitaolise domeeni peal, mis "istuvad" rakumembraanil. B-heeliksite vahel on sügav õõnsus, milles toimub peptiidide seondumine. MHC molekuli osa, mis vastutab T-rakkude äratundmise eest, on esindatud 6-heeliksi ülespoole suunatud küljega, mis on erinevate MHC molekulide seas suhteliselt konserveerunud.
Aminohappejäägid, mis määravad olulisi erinevusi MHC molekulide vahel, näiteks HLA-A antigeeni A2 ja Aw68 alleelsete variantide vahel, paiknevad enamasti b-heelikside moodustatud õõnsuses, mitte nende ülemistel külgedel, mis puutuvad kokku TCR. Seetõttu on T-rakkude äratundmisel esmatähtis peptiidi siduva õõnsuse pinna kuju ja laengu erinevused, mis määravad, millised peptiidid võivad seonduda ja millises orientatsioonis neid T-raku retseptori poolt äratundmiseks esitatakse.
Transplantaadi ja retsipient-MHC molekulid sisaldavad erinevaid peptiide
Normaalsetes füsioloogilistes tingimustes sisaldab MHC molekulide õõnsus peptiide, mis on valkude rakusisese lagunemise tulemusena tekkinud normaalsete rakukomponentide fragmendid. Harknääres indutseeritud immunoloogilise tolerantsuse seisund takistab autoimmuunreaktsioonide tekkimist, mis võivad tekkida komplekside "oma peptiid – oma MHC molekul" T-rakkude äratundmise tulemusena. Kuid kui rakud on nakatunud, saab "professionaalsete" APC-de MHC-molekulide õõnsuses olevad sisemised peptiidid asendada võõrastega. Sel juhul reageerivad T-rakud võõrpeptiididele, mis on seotud "nende" MHC molekulidega.
Geneetiliselt võõra koe siirdamisel tekib aga kolmas võimalus. Siin esitletakse siirdatud rakkude pinnal teistsugust peptiidide komplekti, mille määravad transplantaadi MHC molekulide peptiidi siduva õõnsuse pinna kuju ja laengu erinevused. Lisaks võib siirik sisaldada normaalsete rakuliste komponentide alleelseid variante, mis erinevad retsipientmolekulide omadest. See mõjutab oluliselt siirdatud rakkude poolt esitatud peptiidide omadusi. Siirdatud koedoonori ja retsipiendi MHC-antigeenide või väiksemate histo-sobivusantigeenide erinevused põhjustavad transplantaadis äärmiselt suure hulga uute võõrantigeenide ekspressiooni, mida retsipiendi T-rakud võivad ära tunda. Seetõttu on kuni 10% T-rakkudest organismis võimelised reageerima neile allogeensetele siirdamisantigeenidele.
T-abistajarakud ja lümfokiinid osalevad äratõukereaktsioonis.
Th-rakkude roll äratõukereaktsioonis
CD4+ T-rakkude manustamine tüümuseta hiirtele või ATX.BM retsipientidele kutsub esile ägeda nahatransplantaadi äratõukereaktsiooni. Krundimata CD8+ T-lümfotsüüdid ei ole võimelised sellist vastust tekitama, kuid kui neid manustatakse koos väga väikese arvu CD4+ T-rakkudega või kasutades eelnevalt transplantaadi antigeenidega sensibiliseeritud CD8+ T-rakke, täheldatakse siiriku kiiret hävimist. Th-rakkude tähtsust äratõukereaktsioonis kinnitavad retsipientidele anti-CO4 + monoklonaalsete antikehade manustamisega tehtud katsete tulemused.
Th-rakke aktiveerivad luuüdist pärinevad APC-d, mis kannavad II klassi MHC molekule. APC-d, mis stimuleerivad äratõukereaktsiooni, võivad kuuluda nii doonorile kui ka retsipiendile. Doonori APC-d esinevad siirdamisel reisija leukotsüütidena ja võivad põhjustada retsipiendi Th-rakkude "otsese" aktiveerimise. Retsipiendile kuuluvad APC-d, mis paiknevad dreneerivates lümfoidkudedes, omandavad transplantaadist vabanenud antigeeni ja esitavad selle retsipiendi Th-rakkudele, põhjustades nende "kaudse" aktivatsiooni. Otsene aktiveerimine annab võimsama stiimuli siirdatud koe tagasilükkamiseks kui kaudne aktiveerimine. Seega võivad reisija leukotsüüdid avaldada tugevat mõju siiriku ellujäämisele.
Lümfokiinide roll äratõukereaktsioonis
Lisaks CD4+ Th-rakkudele on äratõukereaktsiooniga seotud ka teised immunoloogilised tegurid, sealhulgas lümfokiinid.
Kõige olulisemat rolli siirdatud rakkude hävitamisel mängib interleukiin-2 - see on vajalik Tp-rakkude aktiveerimiseks ja IFu - see indutseerib MHC ekspressiooni, suurendab APC aktiivsust, stimuleerib suuri granulaarseid lümfotsüüte ja koos CZP-ga aktiveerib. makrofaagid.
Lümfokiine on vaja ka B-rakkude aktiveerimiseks, mis toodavad siirikuvastaseid antikehi. Need antikehad seovad komplementi ja põhjustavad veresoonte endoteeli kahjustusi, mis põhjustab hemorraagiat, trombotsüütide agregatsiooni siiriku veresoontes ja nende tromboosi; antikehad põhjustavad ka siirdatud rakkude lüütilist kahjustust ja põletikueelsete komplemendi komponentide C3a ja C5a vabanemist.
Transplantaadi äratõukereaktsiooni korral ei ole vaja, et immuuntegurid mõjutaksid kõiki selle struktuure. Nende toime peamised objektid on siirdatud mikrovaskulaarse voodi endoteel ja selle organi spetsiaalsed parenhüümirakud - neerutuubulid, kõhunäärme Langerhansi saarekesed või südamelihase müotsüüdid.
Lümfokiin IFu on võimeline indutseerima MHC II klassi molekulide kõrget ekspressiooni vaskulaarsete endoteelirakkude poolt, samuti I ja II klassi molekulide ilmumist parenhüümirakkudele, mis normaalsetes tingimustes ei ekspresseeri MHC antigeene ega ekspresseeri neid väike kogus. See MHC antigeenide ekspressiooni suurenemine siirdatud rakkude poolt suurendab antikehade ja aktiveeritud rakkude toime sihtmärkmolekulide arvu, mis põhjustab äratõukereaktsiooni suurenemist.
CZPv ja IFu mõjul suureneb ka adhesioonimolekulide ekspressioon veresoonte endoteelil. Need molekulid on vajalikud tsirkuleerivate leukotsüütide kinnitumiseks veresoone seinale, enne kui need läbivad endoteeli kudedesse.
VÄLJAHÜKKAMISE DÜNAAMIKA
Transplantaadi äratõukereaktsiooni määr sõltub osaliselt efektormehhanismide olemusest.
Hüperäge äratõukereaktsioon Seda tüüpi äratõukereaktsioon on äärmiselt kiire ja esineb patsientidel, kelle vereseerumis on juba siirikuvastased antikehad. HLA-vastaste antikehade moodustumist kutsuvad esile eelnevad vereülekanded, mitmikrasedused või varem siirdatud kudede äratõukereaktsioon. Lisaks võivad hüperägeda äratõukereaktsiooni põhjustada ABO süsteemi antigeenide vastased antikehad. Eelmoodustunud antikehad fikseerivad komplemendi, kahjustades veresoonte sisepinna endoteelirakke. Nende kahjustuste tagajärjel muutub veresoone sein plasmale ja rakkudele läbilaskvaks, tekivad trombotsüütide agregatsiooni ja mikrotsirkulatsiooni häired, mis takistavad transplantaadi verevarustust. Hüperägeda äratõukereaktsiooni vältimiseks tuleb doonori ja retsipiendi valimisel jälgida nende sobivuse tingimusi ABO veregruppide osas, samuti teha risttest tsütotoksiliste doonorivastaste antikehade esinemise kohta veres. tulevase retsipiendi vereseerum.
Hüperägeda äratõukereaktsiooni tõttu on võimatu siirdada patsientidele loomaorganeid, kuna inimestel on loomulikud IgM ja IgG antikehad loomarakkude antigeenide vastu. Praegu otsitakse intensiivselt võimalusi sellise reaktsiooni ärahoidmiseks. Need võivad olla erinevad - antikehade eemaldamine, komplemendi ammendumine või selliste loomade saamine geenitehnoloogia meetodeid kasutades, kelle organid on hüperägeda äratõukereaktsiooni suhtes vähem tundlikud.
Äge äratõukereaktsioon See ilmneb mõne päeva või nädala pärast ja on peamiselt tingitud T-rakkude aktiveerumisest, millele järgneb erinevate efektormehhanismide käivitamine. Kui siirdamine viiakse läbi transplantaadi antigeenide suhtes tundlikule patsiendile, toimub T-rakkude sekundaarne aktivatsioon, mis põhjustab raku poolt vahendatud kiirenenud äratõukereaktsiooni. Eriti järsult areneb nahatransplantaadi kiirendatud äratõukereaktsioon - nahk hävib juba enne, kui selle siirdamine võib alata.
Krooniline äratõukereaktsioon Arvestades teatud geneetilisi erinevusi doonori ja retsipiendi vahel ning immunosupressiivse ravi taustal, võib siiriku äratõukereaktsioon olla aeglane protsess, mis kestab kuid või aastaid. Sel juhul paksenevad siiriku veresoonte seinad kuni nende valendiku täieliku sulgemiseni. See nn krooniline äratõukereaktsioon võib olla tingitud mitmest põhjusest, näiteks rakkude poolt vahendatud loid hülgamine või antikehade ja antigeen-antikeha komplekside ladestumine siirdatud koesse koos veresoonte endoteelirakkude kahjustuse või aktiveerumisega ja sellele järgnenud ebapiisava regeneratsiooniga.
Kroonilist äratõukereaktsiooni iseloomustavad kaks peamist tunnust - vaskulaarne obliteratsioon ja interstitsiaalne fibroos. Neid protsesse reguleerivad erinevad kasvufaktorid, näiteks transformeeriv kasvufaktor B, mis vabaneb immuun- või muu siirikukahjustuse tagajärjel. Siirdatud neeru poolväärtusaeg on endiselt vaid 7-8 aastat ja viimase kümnendi jooksul pole seda perioodi pikendatud, hoolimata uue ravimi – tsüklosporiin A – kasutamisest ägeda äratõukereaktsiooni kõrvaldamiseks. Endiselt on kiiresti vaja otsida uusi immunosupressiivseid aineid, et võidelda siirdamise kroonilise äratõukereaktsiooni vastu.
Siirdatud elundi kahjustus võib tekkida ka haiguse kordumise tagajärjel, mille raviks siirdati.
SOKKU HÜLAGUMISE VÄLTIMINE
Transplantaadi äratõukereaktsiooni võib nõrgestada doonor-retsipiendi paari õige valimine
Ideaalne siirdamispaar on isogeenne doonor ja retsipient, näiteks identsed kaksikud. Sellise paari sobitamise võimalus on aga haruldane ning enamasti on doonori ja retsipiendi vahel erinevusi MHC ja/või väiksemate histo-sobivuse lookuste osas. Praktikas piisab, kui valida peamiste antigeenide poolest ühilduv paar. Ühilduvust saab kontrollida seroloogilise tüpiseerimisega, mille seadistamiseks kulub vaid paar tundi ja seetõttu saab seda teha doonorelundi jääl hoidmise ajal. Hiljuti töötati välja uus, tundlik ja täpne polümeraasi ahelreaktsiooni kasutav tüpiseerimismeetod doonori ja retsipiendi HLA geenide tuvastamiseks.
Kõigi teadaolevate HLA antigeenide ühilduvust on praktiliselt võimatu tagada, kuid häid tulemusi võib saada juhtudel, kus doonoril ja retsipiendil on sama II klassi MHC antigeenid, eriti kui tegemist on HLA-DR antigeenidega – need aktiveerivad otseselt retsipiendi Th. rakud.
Seni teadaolevate I ja II klassi HLA antigeenide arv on piisavalt suur, et kahe juhuslikult valitud isiku täielik ühilduvus on äärmiselt ebatõenäoline.
Retsipiendi lümfotsüütide reaktiivsuse määramiseks doonori rakkude poolt ekspresseeritud antigeenide suhtes võib kasutada ka lümfotsüütide segakultuuri reaktsiooni. Nõrk reaktsioon doonor- ja retsipientrakkude segus on seotud siiriku suurepärase ellujäämisega. SCL-i reaktsioon võtab aga aega 4-5 päeva, mis on tõsine takistus selle kasutamisele kliinikus – surnukehalt või patsiendilt, kelle surm registreeriti pärast ajufunktsiooni lakkamist, saadud elundid ei säili kauem kui 24-48 SCL-testi saab kasutada, kui elund võetakse elusdoonorilt. Selle reaktsiooni tulemused on eriti olulised luuüdi siirdamisel, kuna need võimaldavad teil kindlaks teha, kas doonori luuüdi rakud on võimelised reageerima retsipiendi antigeenidele ja põhjustama GVHD-d.
Siiriku äratõukereaktsiooni saab ära hoida mittespetsiifilise immunosupressiooniga
Immunosupressiivsel ravil on kaks vormi – antigeeni-mittespetsiifiline ja antigeenispetsiifiline. Mittespetsiifilise immunosupressiooniga on võimalik pärssida või nõrgendada immuunsüsteemi aktiivsust kõigi antigeenide suhtes, kuid see suurendab siirdatud retsipiendi tundlikkust infektsioonide suhtes. Seega väldib röntgenikiirgus suure annusega äratõukereaktsiooni, kuid põhjustab samal ajal mitmeid kõrvaltoimeid, sealhulgas antimikroobse immuunsuse pärssimist. Enamik praegu kasutusel olevaid mittespetsiifilisi immunosupressiivseid aineid on ravimid, millel on selektiivne toime immuunsüsteemile või mis toimivad enam-vähem selektiivselt tänu nende teatud skeemile kasutamisele. Tulevikus täiustatakse seda lähenemist, et elimineerida saaks ainult need lümfotsüütide kloonid, mis on spetsiifilised doonorantigeenide suhtes, jättes teised kloonid puutumata. See kaitseb teid nakkuste eest ja väldib muid kõrvaltoimeid. Selline väga spetsiifiline immunosupressioon jääb siirdamise immunobioloogia jaoks endiselt omamoodi pühaks graaliks.
Kliinilises praktikas kasutatakse praegu enim kolme tüüpi mittespetsiifilisi immunosupressiivseid aineid – steroide, tsüklosporiini ja asatiopriini.
Steroididel on põletikuvastased omadused, nad pärsivad aktiveeritud makrofaage, inhibeerivad APC funktsioone ja vähendavad MHC antigeenide ekspressiooni. See steroidide toime tuleneb asjaolust, et nad võivad muuta paljusid IFu mõjusid makrofaagidele ja siirdatud kudedele.
Tsüklosporiin on tsükliline polüpeptiidne antibiootikum, mida toodavad mullaseened. Sellel on kõrge immunosupressiivne toime. Tsüklosporiini peamine toime on lümfokiinide sünteesi pärssimine ja IL-2 retseptorite ekspressiooni otsene või kaudne vähenemine lümfotsüütide poolt, mis on saanud aktiveerimissignaali. Teistel seente poolt toodetud tsüklilistel polüpeptiidantibiootikumidel, nagu FK506 ja rapamütsiin, on samuti immunosupressiivsed omadused. Antibiootikum FK506 pärsib Tx-rakkude lümfokiinide tootmist, mille toimemehhanism on sarnane tsüklosporiini omaga. Rapamütsiin blokeerib rakusisese signaali ülekandeteed IL-2 retseptorilt ja pärsib seeläbi IL-2-sõltuvat lümfotsüütide aktivatsiooni.
Transplantaadi äratõukereaktsioon on seotud lümfotsüütide kiire jagunemise ja diferentseerumisega – proliferatsiooniga. Seda saab ravida proliferatsioonivastase aine asatiopriiniga. Selle metabolismi saadus sisaldub jagunevate rakkude DNA-s, takistades nende edasist vohamist. Uuritakse uusi antiproliferatiivseid ravimeid, eriti mükofenoolhappe derivaate.
Kõik need immunosupressiivsed ained võivad olla tõhusad monoterapeutiliste ainetena, kuid soovitud tulemuse saavutamiseks on vaja neid manustada suurtes annustes, mis suurendab toksiliste kõrvaltoimete tekkimise tõenäosust. Kombinatsioonis kasutamisel annavad immunosupressandid sünergilise efekti, kuna need mõjutavad sama immuunprotsessi erinevaid etappe. Seetõttu saab kombinatsiooni üksikute komponentide annuseid vähendada, minimeerides seeläbi kõrvaltoimeid. Tsüklosporiini kasutamine parandas oluliselt siirdamise tulemusi kliinikus. Siirdatud neerude poolväärtusaeg on aga endiselt 7-8 aastat, sest tsüklosporiini kasutamine ei ole lahendanud kroonilise äratõukereaktsiooni probleemi ning selle ravimi pikaajaline kasutamine on endiselt seotud kõrvaltoimetega. Uute ravimite kasutuselevõtust kliinilisse praktikasse tuleks oodata edasist edu.
Praegu uuritakse uusi aineid, millel on ka mittespetsiifilised immunosupressiivsed omadused, kuid mis toimivad selektiivsemalt. Rakkude kõrvaldamiseks või nende funktsioonide blokeerimiseks võib kasutada rakupinna antigeenide, eriti CD3, CD4, CD8 ja IL-2 retseptori monoklonaalseid antikehi. Nende antikehade efektiivsuse suurendamiseks võib neid konjugeerida tsütotoksiliste ainetega. Teine sarnane lähenemine on toksiini sidumine IL-2-ga: IL-2 retseptorit ekspresseerivad rakud, mis aktiveeruvad vastusena transplantaadi antigeenidele, seovad IL-2-toksiini konjugaati ja toksiin inaktiveerivad need selektiivselt.
Spetsiifiline immunosupressioon nõrgendab immuunvastust transplantaadile, suurendamata vastuvõtlikkust infektsioonidele
Immunoloogiliste reaktsioonide intensiivsuse, tüübi ja spetsiifilisuse reguleerimine toimub tagasiside mehhanismi kaudu mitmel viisil. Eksperimendis saab transplantaadi äratõukereaktsiooni ära hoida, mõjutades neid regulatiivseid teid, kasutades kolme klassikalist tehnikat: tolerantsuse esilekutsumine vastsündinu perioodil, aktiivne võimendamine ja tolerantsuse passiivne suurendamine.
Doonorantigeenide manustamine vastsündinud loomadele võib põhjustada neil siiriku reaktsioonivõimetust.
Erinevalt inimesest hakkavad närilistel küpsed T-rakud harknäärest lahkuma juba vastsündinu perioodil. Kui vastsündinud hiirtele antakse pidev antigeeniallikas või kui antigeeni manustatakse korduvalt, pärsitakse antud antigeeniga reageerivate küpsete T-rakkude areng. Klassikalise koostise korral viiakse katse läbi järgmiselt. F1 hiirte luuüdi rakud süstitakse liini B vastsündinud hiirtele. Liini B F1 hiirtele süstitakse liini A hiirte rakke.) Siirdatud luuüdi toimib doonorantigeenide pideva allikana. Kui B-hiired jõuavad täiskasvanuks, ei reageeri nad A-antigeenidele, millega nad sünnitusjärgsel perioodil kokku puutusid. Neid loomi iseloomustab tolerantsus A- või F1-liini doonorite nahatransplantaadi ja muude kudede A-antigeenide suhtes.
Antigeen võib selektiivselt aktiveerida teatud lümfotsüütide alampopulatsioone. Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt jagunevad Tx-rakud kahte põhipopulatsiooni - Txl ja Tx2. Vastsündinu indutseeritud tolerantsiga hiirtel võib puududa doonorispetsiifiline Txl ja neil võib olla suurenenud doonorispetsiifiliste Tx2 lümfiitide arv. Txl rakud toodavad IFu ja IL-2 ning osalevad transplantaadi äratõukereaktsioonis. Seevastu Th2 rakud toodavad teisi lümfokiine, sealhulgas IL-10 ja tegurit, mis pärsib lümfokiinide tootmist Txl-rakkude poolt. Mõne Txl rakkude ja suure hulga Tx2 doonorrakkude olemasolu nendel hiirtel tähendab hülgamis- ja siirdamisprotsesside tasakaalu muutust, mis viib tolerantsuse tekkeni. Rangelt võttes ei ole see sallivuse vorm mittereageerimisvõime, vaid pigem immuunhälve. Huvitav on see, et tsüklosporiin võib toimida peamiselt Txl-rakkudele, jättes Tx2 puutumata.
Lõpuks võib antigeen aktiveerida supressor-T-rakke. Nende olemus on siiani ebaselge. Ainus tähelepanek Tc-rakkude aktiivsuse kohta on see, et tolerantselt doonorilt pärinevate T-lümfotsüütide ülekanne nahatransplantaadile A takistab retsipiendil A-antigeene kandvat transplantaati tagasi lükata. Tx- või Ts-lümfotsüüdid. Eksperimentaalsed andmed näitavad kindlalt, et supresseerivat funktsiooni täitvad T-rakud on olemas, kuid arvamused Tc-rakkude olemuse ja nende toimemehhanismide kohta on väga vastuolulised. Need rakud on tsüklosporiini suhtes resistentsed ja võivad kaasa aidata selle toimele, vahendades aktiivse immunosupressiooni kaudu tolerantsust.
Spetsiifiline immunosupressioon inimestel Inimestel ei ole võimalik saavutada vastsündinu poolt esilekutsutud loomade taluvusega samaväärset seisundit. Mingil määral sarnane olukord tekib aga inimese immuunsüsteemi mõjutamise erimeetodite kasutamisel. Lümfoidkoe üldine kiiritamine viib selle järsu ammendumiseni ja sel juhul kasutatav luuüdi varjestus hoiab vereloomet puutumata. Tulemuseks on inimeste seisund, mis sarnaneb näriliste vastsündinute poolt esile kutsutud tolerantsusega. Tõepoolest, OOL, millele järgneb antigeeni sisestamine, põhjustab sügava tolerantsi väljakujunemist. OOL-i kasutamine igapäevases kliinilises praktikas on aga üsna ohtlik. Südame siirdamisel kasutatakse laialdaselt inimese lümfotsüütidega immuniseeritud loomadelt saadud antilümfotsüütide seerumit. Sellise seerumi toime eesmärk on kõrvaldada retsipiendi ringlevad T-rakud. Ohutumalt, kuid sama tõhusalt võimaldavad küpsete T-lümfotsüütide antigeenide monoklonaalsed antikehad T-rakke elimineerida ning kliinikus on rakendust leidnud POP-vastased antikehad.
Inimestel võib vereülekanne esile kutsuda transplantaadi reageerimatuse.
Mõnel juhul võib transplantaadi ellujäämist pikendada, mõnikord määramata ajaks, doonorantigeenide eelneva manustamisega. See on vastupidine sellele, mida võiks oodata retsipiendi immuniseerimisel doonori antigeenidega – kiirendatud või üliägeda transplantaadi äratõukereaktsiooniga. Seda nähtust nimetatakse aktiivseks transplantaadi ellujäämise parandamiseks. Suur tähtsus on antigeeni manustamisviisil, mis on ilmselt tingitud lümfoidkoe erinevate osade osalemisest reaktsioonis. Nii leiti rottidel neerusiirdamise katsetes, et doonorivere intravenoosne manustamine retsipiendile nädal enne siirdamist tagab siirdatud organi pikaajalise ellujäämise, samas kui sama koguse doonorivere subkutaanne süstimine põhjustab äratõukereaktsiooni kiirenemist. Toime on immunoloogiliselt spetsiifiline, seega peavad veredoonoril ja neerudoonoril olema vähemalt osa antigeene.
Kliinikus on rakendust leidnud aktiivse taluvuse tõstmise meetod - doonorispetsiifilise vere eelülekandega. Näiteks enne ühe vanema neerusiirdamist kantakse lapsele üle selle vanema verd. Kahjuks tekivad ligikaudu 20%-l TDC-d saanud patsientidest doonorivastased antikehad ja planeeritud neerusiirdamist ei saa hüperägeda äratõukereaktsiooni ohu tõttu teha. Ülejäänud 80% patsientidest õnnestub siirdamine aga 95–100% juhtudest.
Vereülekande soodsat mõju enne siirdamist täheldati ka retsipientidel, kes said verd spetsiaalselt valitud doonorilt. Ilmselt on see toime tingitud veredoonorite ja siirdamise antigeenide juhuslikust ühisusest. Seda selgitust toetavad tõendid selle kohta, et vereülekande efekt suureneb koos erinevatelt doonoritelt võetud vereülekannete arvu suurenemisega. Korraga kasutas enamik siirdamiskeskusi kõigi doonorite esialgse vereülekande strateegia tulevastele retsipientidele. Siiski on alati olnud patsientide sensibiliseerimise ja AIDSi edasikandumise oht: kättesaadavaks saanud immunosupressiivsete ainete kasutamine on muutnud selle protseduuri enamikul juhtudel üleliigseks.
Aktiivseks amplifikatsiooniks on vajalik, et patsiendil oleks aktiivne immuunvastus sisestatud doonori antigeenide suhtes. Selle võimalikud mehhanismid on anergia esilekutsumine, Th2-rakkude selektiivne aktiveerimine või Tc-rakkude aktiveerimine vere antigeenide mõjul, mis esinevad vastsündinu indutseeritud tolerantsuse korral. Muudel juhtudel on võimalik "võimendavate antikehade" moodustumine, mis blokeerides spetsiifiliste doonori antigeenide äratundmise, pärsivad transplantaadi äratõukereaktsiooni või hävitavad siirdamisel sisalduvad väga immunogeensed "reisija" leukotsüüdid. Samuti võivad tekkida sellised amplifitseerivad antikehad, mis interakteeruvad doonorantigeenidega reageerivate rakkude antigeeniretseptoritega; need rakud elimineeritakse või antigeeni esitusviisi muudetakse nii, et teatud subpopulatsioonid, nagu Th2 ja Tc lümfotsüüdid, aktiveeritakse selektiivselt pärast siirdamist.
Transplantaadi retsipiendi kehas saab antikehi reguleerida tagasisidemehhanismi abil. Doonorivastaste antikehade manustamine rottidele neerusiirdamise ajal võib tagada siirdatud organi pikaajalise ellujäämise.
Kudede või elundite siirdamine ühelt isendilt teisele, geneetiliselt erinevale või ühelt suguhiirte liinilt teisele, samuti doonorliinist geneetiliselt erinevale, põhjustab siirdatud bioloogilise materjali äratõukereaktsiooni. Primaarse transplantaadi äratõukereaktsiooni aeg on umbes 14 päeva. Sekundaarne siirik lükatakse tagasi kiiremini: umbes 5-7 päeva pärast.
Eespool esitatud rakulise immuunsuse eraldiseisvad reaktsioonid avalduvad võõrkoe tagasilükkamises. Tegelik tagasilükkamisreaktsioon sisaldab kahte komponenti:
Spetsiifilised, mis on seotud peamiselt tsütotoksiliste T-rakkude (CD8 T-rakkude) aktiivsusega ja
Mittespetsiifiline, põletiku iseloomuga.
Riis. 6.
transplantaadi äratõukereaktsioon.
Reaktsioon koosneb kolmest etapist. I etapis tunnevad siiriku antigeenid ära tsütotoksiliste T-lümfotsüütide (pCD8) ning abistaja- ja põletikuliste T-rakkude (THO-de) eellased. Pärast äratundmist migreeruvad rakud lähimasse (piirkondlikku) lümfoidkoesse.
Perifeerses lümfoidkoes arenevad peamised sündmused, mis põhjustavad äratõukereaktsiooni efektorite moodustumist (II etapp). pCD8 transformeeritakse efektorküpseteks tsütotoksilisteks T-rakkudeks (CD8). Lümfoidkoesse sisenevad vabad siirdamisantigeenid püüavad kinni antigeeni esitlevad rakud (märgitakse ainult makrofaagid – MF) ja ühendavad vastusega nii TH1 kui ka TH2 rakud. Antigeeni esitlevate rakkude, B-rakkude ja TH2 ühisel osalemisel moodustub humoraalne immuunvastus, mis on täiendav lüli tagasilükkamisel. Siin toimub sekreteeritud antikehade sorptsioon looduslike tapjarakkude (NK) pinnal, samuti makrofaagide aktiveerumine kas T-raku tsütokiinide mõjul või antikehade sorptsiooni tulemusena. NK-rakud aktiveeruvad ka T-lümfotsüütide tsütokiinide mõjul.
III etapis arenevad siirdamisreaktsiooni peamised sündmused - võõrkoe äratõukereaktsioon. Äratõukereaktsioon toimub makrofaagide immunoglobuliinide poolt aktiveeritud küpsete CD8 T-rakkude, komplemendi osalusega antikehade, immunoglobuliinidega tugevdatud NK-rakkude ja aktiveeritud tsütokiinide osalusel.TH1 osalusel tõmmatakse makrofaagid äratõuketsooni, pakkudes põletikulist komponenti tagasilükkamisreaktsioonist.
Transplantaadi immuunvastuse kujunemine koosneb kolmest etapist (joonis 6):
siiriku võõrantigeenide äratundmine,
Transplantaadi äratõukereaktsiooni efektorite küpsemine ja akumuleerumine siirikule lähimas perifeerses lümfoidkoes ja
siiriku hävitamine.
I etapp: äratundmine. Tsütotoksiliste T-lümfotsüütide prekursorid ning abistaja- ja põletikuliste T-rakkude (TH0) prekursorid sisenevad äratundmisprotsessi. Pärast antigeeni tuvastamist migreeruvad need rakutüübid lähimasse lümfoidkoesse, näiteks piirkondlikku lümfisõlme.
2. etapp: küpsemine ja akumuleerumine. Perifeerses lümfoidkoes arenevad peamised sündmused, mis põhjustavad erinevat tüüpi rakkude küpsemist ja akumuleerumist - äratõukereaktsiooni efektorid. Tsütotoksiliste T-rakkude, abistaja-T-rakkude ja põletikuliste T-rakkude eellased diferentseeruvad küpseteks efektoriteks.
Äratundmisprotsess võib toimuda mitte ainult otse siiriku tsoonis, vaid ka piirkondlikus lümfoidkoes transplantaadi antigeenide tungimise tõttu sellesse. Lümfoidkoes tagab antigeen pärast makrofaagide poolt seedimist ja immunogeensel kujul rakupinnale jõudmist põletikuliste T-rakkude (TH1) kuhjumise. Sama antigeen, mis ekspresseerub B-rakkude pinnal, lülitab sisse abistaja T-rakud (TH2), mis tagab spetsiifiliste antikehade kuhjumise.
Seega, lisaks rakulise immuunsuse efektoritele, toimub lümfoidkoes humoraalse immuunvastuse efektorite moodustumise protsess.
Sekreteeritud antikehi saab adsorbeeruda nn looduslike tapjarakkude (NK-rakkude) pinnal – see on spetsiaalne lümfotsüütide populatsioon, millel puuduvad T- ja B-raku markerid. NK-rakkude vastaste antikehade tsütofiilsuse tagab immunoglobuliinide Fc piirkonna interaktsioon vastava retseptoriga NK-rakkude pinnal. Selle tulemusena omandavad NK-rakud, mis on sidunud immunoglobuliini, võime teostada siirdatud rakkude antikehast sõltuvat tsütolüüsi.
Transplantaadile reageerimise käigus aktiveeruvad ka makrofaagid kas T-raku tsütokiinide mõjul või immunoglobuliinide passiivse sorptsiooni tulemusena makrofaagide pinnal analoogselt NK-rakkudega.
III etapp: hävitamine. Eespool loetletud rakulised vormid ja spetsiifilised immunoglobuliinid osalevad siiriku hävitamises ja äratõukes.
Tsütotoksilised T-lümfotsüüdid ja NK-rakud sisenevad spetsiifilisse siiriku hävitamise reaktsiooni: esimene - nende endi antigeeni äratundvate retseptorite tõttu, teine - tsütofiilsete antikehade tõttu. Tsütokiinide poolt aktiveeritud NK-rakud lüüsivad ka mittespetsiifiliselt siirdamisrakke.
Pärast interaktsiooni siiriku antigeenidega hakkavad põletikulised T-rakud aktiivselt sekreteerima kemotaktilist makrofaage inhibeerivat faktorit, mis meelitab mittespetsiifiliseks transplantaadi lüüsiks võimelised makrofaagid hülgamistsooni (oma kujul on see tüüpiline põletikuline reaktsioon).
Seega hõlmab transplantaadi äratõukereaktsioon mõlemat spetsiifilist osalejat: CD8 T-rakud, CD4 põletikulised T-rakud (TH1), spetsiifilised immunoglobuliinid ja mittespetsiifilised: aktiveeritud makrofaagid ja looduslikud tapjad.
Siirdamine on rakkude, kudede või elundite ülekandmine ühest organismist teise. Elundisüsteemi talitlushäireid saab parandada doonorilt elundi (nt neer, maks, kops või kõhunääre) siirdamisega. Immuunsüsteem jääb siiski suurimaks takistuseks siirdamisel kui tavapärasel ravil. Immuunsüsteem on välja töötanud keerulised ja tõhusad mehhanismid võõrkehade vastu võitlemiseks. Need mehhanismid on seotud ka retsipiendi immuunsüsteemi poolt võõrasteks tunnistatud siirdatud elundite äratõukereaktsiooniga.
Immuunvastuse määr siirdamisele sõltub osaliselt siirdatud organi ja peremeesorganismi vahelise geneetilise ebapiisavuse määrast. Ksenotransplantaadid, mis on siirdamised erinevate liikide liikmete vahel, on kõige lahknevad ja kutsuvad esile maksimaalse immuunvastuse. Autotransplantaadid, mis on siirikud ühest kehaosast teise (näiteks nahatransplantaadid), ei ole võõrkuded ega põhjusta seetõttu äratõukereaktsiooni. Isotransplantaadid, mis on siirdamised geneetiliselt identsete isikute (monosügootsed kaksikud), ei kuulu samuti tagasilükkamisele.
Allotransplantaadid on siirdamised sama liigi liikmete vahel, mis on geneetiliselt erinevad. See on kõige levinum siirdamise vorm. See, mil määral allotransplantaadid reageerivad siirdamise äratõukereaktsioonile, sõltub osaliselt doonori ja retsipiendi sarnasuse või histokokkusobivuse astmest.
Vastuse määr ja tüüp varieeruvad ka sõltuvalt siiriku tüübist. Mõned organid, nagu silm ja aju, on immunoloogiliselt privilegeeritud (st neil on minimaalselt või puuduvad immuunsüsteemi rakud ja nad taluvad isegi sobimatuid implantaate). Nahatransplantaadid ei ole algselt vaskulariseerunud, seega ei esine tõrkeid enne, kui verevarustus areneb. Süda, neerud ja maks on tugevad vaskulaarsed organid ja põhjustavad peremeesorganismis intensiivse rakulise reaktsiooni.
Antigeene, mis vastutavad geneetiliselt mittevastavate kudede äratõukereaktsiooni eest, nimetatakse histo-ühilduvateks antigeenideks. Need on histo-ühilduvusgeenide produktid. Histokonjugeeritud antigeene kodeeritakse rohkem kui 40 lookuses, kuid kõige tugevamate allografti äratõukereaktsioonide eest vastutavad lookused leitakse peamises histo-sobivuse kompleksis.
Inimestel nimetatakse peamist histo-sobivuse kompleksi inimese leukotsüütide antigeenisüsteemiks. Teised antigeenid põhjustavad ainult nõrgemaid reaktsioone, kuid mitme väikese antigeeni kombinatsioonid võivad põhjustada tugevaid äratõukereaktsioone. Histosobivuse kompleksi peamised molekulid jagunevad 2 klassi. I klassi molekule ekspresseeritakse tavaliselt kõigil tuumaga rakkudel, samas kui II klassi molekule ekspresseeritakse ainult spetsiaalsetel antigeeni esitlevatel rakkudel, nagu dendriitrakud, aktiveeritud makrofaagid ja B-rakud. Peamiste histo-sobivusmolekulide füsioloogiline funktsioon on esitleda antigeenseid T-raku peptiide, kuna T-lümfotsüüdid tunnevad antigeeni ära ainult siis, kui neid esitletakse kompleksis peamise histo-sobivuse kompleksiga. I klassi molekulid vastutavad antigeensete peptiidide (nt antigeenide) esitlemise eest rakust. rakusisestest viirustest, kasvaja antigeenidest, omaantigeenidest) CD8 T-rakkudesse. II klassi molekulid sisaldavad ekstratsellulaarseid antigeene kui rakuväliseid baktereid CD4-T rakkude jaoks.
Immuunvastus siirdatud elundile koosneb rakulistest (lümfotsüütide vahendatud) ja humoraalsetest antikehadest vahendatud mehhanismidest. Kuigi kaasatud on ka muud rakutüübid, on T-rakud transplantaadi äratõukereaktsiooni kesksel kohal. Äratõukereaktsioon koosneb sensibiliseerimise etapist ja efektorfaasist.
Sensibiliseerimisetapis tunnevad CD4 ja CD8 T-rakud oma T-raku retseptorite abil ära allogeense ekspressiooni võõrastes siirdamisrakkudes. Antigeeni tuvastamiseks on vaja kahte signaali. Esimene neist on tingitud T-raku retseptori interaktsioonist antigeeniga, mida esitavad histo-sobivuskompleksi molekulid, ja teise - kostimuleeriva retseptori / ligandi interaktsiooni T-rakkude pinnal.
Sensibiliseerimisetapis on nn otsesed ja kaudsed rajad, millest igaüks viib kõigi spetsiifiliste T-raku kloonide erinevate komplekside tekkeni.
Otseses rajas tunnevad peremees-T-rakud doonori või stimuleeriva raku pinnal ära terved peamised histo-sobivuse kompleksi allomolekulid. Peremeesorganismi T-rakud tunnevad doonorkoe võõrana. Seekord on see tõenäoliselt varase alloimmuunvastuse domineeriv rada.
Kaudsel viisil tunnevad T-rakud ära töödeldud alloantigeeni, mis on esitatud peptiididena üksikutest antigeeni esitlevatest rakkudest. Sekundaarsed vastused, nagu need, mis tekivad kroonilise või hilise ägeda äratõukereaktsiooni korral, on seotud T-rakkude proliferatiivsete vastustega, sealhulgas peptiididega, mis olid varem immunoloogiliselt vaiksed. Seda muutust T-raku vastuste mustris nimetatakse epitoobi üleminekuks või proliferatsiooniks.
Aloantigeenist sõltuvad ja sõltumatud tegurid aitavad kaasa efektormehhanismidele efektorstaadiumis. Esialgu kutsuvad mitteimmunoloogilised "kahjustusreaktsioonid" esile mittespetsiifilise põletikulise vastuse. Seetõttu suureneb T-rakkude antigeenne esitus, kui adhesioonimolekulide, II klassi peamise histo-sobivuskompleksi, kemokiinide ja tsütokiinide ekspressioon suureneb. Samuti soodustab see muutumatul kujul lahustuvate peamiste histo-sobivuse kompleksi molekulide vabanemist. Aktiveerimisel käivitavad CD4-positiivsed T-rakud makrofaagide vahendatud hilinenud tüüpi ülitundlikkusreaktsioonid ja pakuvad B-rakke antikehade tootmiseks.
Pärast siirdamist aktiveeritakse erinevad T-rakud ja tsütokiinid, nagu IL-2 ja IFN-y. Seejärel ekspresseeriti L-kemokiine, IP-10 ja MCP-1, mis soodustab allotransplantaadi intensiivset makrofaagide infiltratsiooni. Selles protsessis mängivad rolli ka IL-6, TNF-α, indutseeritav lämmastikoksiidi süntaas ja kasvufaktorid. Kasvufaktorid, sealhulgas TGF-β ja endoteliin, põhjustavad silelihaste proliferatsiooni, sisekesta paksenemist, interstitsiaalset fibroosi ja neerusiirdamist ning glomeruloskleroosi.
T-rakkudest pärinevate tsütokiinide ja makrofaagide poolt aktiveeritud endoteelirakud ekspresseerivad II klassi peamist histo-sobivuse kompleksi, adhesioonimolekule ja kostimuleerivaid molekule. Nad võivad esitada antigeeni ja seega värvata rohkem T-rakke, suurendades äratõukereaktsiooni. CD8-positiivsed T-rakud vahendavad rakuvahendatud tsütotoksilisuse vastuseid kas "surmava löögi" või vastupidi apoptoosi esilekutsumisega.
Siiriku äratõukereaktsioon liigitatakse hüperakustiliseks, ägedaks ja krooniliseks.
Hüperägeda transplantaadi äratõukereaktsiooni korral lükatakse siirdatud kuded ära minutite kuni tundide jooksul, kuna vaskulaarsus hävib kiiresti. Automaatne humoraalne äratõukereaktsioon on vahendatud ja tekib seetõttu, et retsipiendil on juba olemas siirikuvastased antikehad, mis võivad olla tingitud eelnevast vereülekandest, mitmikrasedusest, varasemast siirdamisest või inimese vastastel ksenograftidel on juba antikehad. Antigeen-antikeha kompleks aktiveerib komplementaarset süsteemi, põhjustades kapillaarides massilist tromboosi, mis takistab transplantaadi vaskularisatsiooni, kuna neerud on kõige vastuvõtlikumad liigsele äratõukereaktsioonile. Maks on suhteliselt stabiilne, tõenäoliselt kahekordse verevarustuse tõttu, kuid tõenäoliselt ebatäielike immunoloogiliste omaduste tõttu.
Siiriku ägedat äratõukereaktsiooni vahendavad lümfotsüüdid, mis aktiveeruvad doonori antigeenide vastu, peamiselt retsipiendi lümfoidkudedes. Doonordendriitrakud (nimetatakse ka teisteks valgelibledeks) sisenevad vereringesse ja toimivad antigeeni esitlevate rakkudena.
Transplantaadi äratõukereaktsiooni hilinenud reaktsioon areneb mitu kuud kuni mitu aastat pärast seda, kui ägeda äratõukereaktsiooni episoodid on taandunud. Vahendatud on nii antikehad kui ka rakud. Krooniline äratõukereaktsioon esineb fibroosi ja armistumisena kõigis siirdatud elundites, kuid spetsiifiline histopatoloogiline muster sõltub siirdatud elundist. Südame siirdamise korral esineb krooniline äratõukereaktsioon koronaararteri kiirendatud ateroskleroosina. Siirdatud kopsud ilmnevad bronhioliidina. Maksasiirdamise korral iseloomustab kroonilist äratõukereaktsiooni sapijuha sündroomi kadumine. Neeruretsipientidel esineb krooniline äratõukereaktsioon (nimetatakse krooniliseks allotransplantaadi nefropaatiaks) fibroosi ja glomerulopaatiana.
Histoloogilised muutused transplantaadi äratõukereaktsioonis toimuvad mitmel etapil:
- Varajane staadium - põletikuline infiltratsioon siirdamisel lümfotsüütide, makrofaagide ja plasmarakkude kapillaaride ja veenide ümber. Transplantaadi veresoontes areneb tromboos, mis põhjustab koeisheemiat ja selle hävimise algust.
- 2.-3. päeval suureneb perivaskulaarse põletikulise infiltraadi arv uute rakkude invasiooni ja olemasolevate rakkude proliferatsiooni tagajärjel. Selles domineerivad lümfotsüüdid, plasmarakud ja pürofiilsed rakud. Fibronoidne nekroos, mis põhjustab uute veresoonte tromboosi, areneb sageli veresoonte seintes.
- Viimane etapp - põletikulises infiltraadis ilmuvad leukotsüüdid ja makrofaagid. Transplantaadi membraani kahjustus tekib siirdamisel aktiveeritud lümfotsüütide membraanist vabanevate ensüümide tõttu. See põhjustab sihtraku kaalium-naatriumpumba häireid, millele järgneb turse ja lagunemine. Transplantaadi raku- ja koekomponentide lagunemine viib selle antigeensete struktuuride avastamiseni, mis kutsuvad esile immuunvastuse, muutes immuunvastuse nõiaringiks.
- Siirdamise ebaõnnestumine – allogeense siirdamise äratõukereaktsiooni tähtaeg on 7-14 päeva.