Отит

Трансплантатов отторжение. С чужим органом в теле: осложнения и их преодоление Не вызывает реакции отторжения в

Распространенностьопераций потрансплантации тканей (органов) заметноувеличилась в клинической практике за последние два десятилетия. B настоящее время успешно проводятся операции по трансплантации роговицы, кожи и костей.

Трансплантация почек выполняется с большим успехов BO многих крупных медицинских центрах. Пересадка сердца,легких, печени и костного мозга - все еще экспериментальные процедуры, но успех этих операций увеличивается с каждым днем.

Факторами, ограничивающими трансплантацию тканей, являются иммунологические реакции против пересаженных клеток и наличие соответствующих донорских органов. He вызывает иммунологических реакций отторжения аутотрасплантация - трансплантация собственных тканей хозяина из одной части организма в другую (например, кожи, костей, вен), а также обмен тканями между генетически идентичными (монозиготными) близнецами (изотрансплантат), так как ткань воспринимается как «своя».

При пересадке бессосудистыхтрансплантатов (например, роговицы) реакция иммунологического отторжения не появляется,так как отсутствие кровообращения в трансплантате предотвращает контакт иммунных клеток с антигенами, а для развития иммунного ответа необходимо соприкосновение антигена с клетками иммунной системы.

Трансплантация ткани между генетически разнородными людьми вызывает иммунологический ответ, который может вести к отторжению. Выраженность реакции отторжения увеличивается по мере роста генетических различий между донором и реципиентом.

B настоящее время почти все органы пересаживаются отлюдей. Пересадка органов между генетически различными членами одного и того же вида названа ал- лотрасплантантацией. Ксенотрансплантация (гетерологическая трансплантация) - это пересадка органов между особями разных видов (например, известен случай пересадки сердца бабуина ребенку); такой вид трансплантации сопровождается тяжелой иммунологической реакцией и практически не используется.

Трансплантационные антигены (антигены гистосовместимости). Иммунологическая реактивность против пересаженных клеток может быть направлена против большого количества антигенов на поверхностной мембране клеток.

Антигены на эритроцитах: хотя антигены ABO,

Rh, MNS и других систем групп крови не являются собственно антигенами гистосовместимости, совместимость между эритроцитамидонора и сывороткой реципиента очень важна и при переливаниях крови, и при трансплантациитканей.Достигнутьтакой совместимости легко, потому что имеются относительно небольшое количество различных клинически существенных групп антигенов.

Антигены на поверхности клетоктканей:

1. HLA-комплекс - антигены HLA-комплекса (HLA JA - human leukocyte antigen - человеческий антиген лейкоцитов) - антигены гистосовместимости (то есть, генетически детерминированные изоантигены, которые вызываютиммунный ответ притрансплантации в организм другого человека). У человека главный комплекс гистосовместимости (MHC) - это участок хромосомы, содержащий гены,которые определяютсинтез антигенов гистосовместимости - находится на коротком плече б хромосомы.

А. Молекулярные классы МНС-региона - молекулы, кодируемые МНС-областью разделены натри класса: I, II и III.

МолекулыІкласса - HLA-A, HLA-B и HLA-C- кодируются тремя отдельными парами генных локусов.

Антигены I класса, впервые найденные на лейкоцитах (отсюда термин НСА),экспрессируются (синтезируются и выводятся на клеточную поверхность) почти во всех тканях (продукт четвертого локуса I класса, HLA- G, экспрессируется только в трофобласте.) Молекулы I класса играют важную роль при распознавании антигена цитотоксическими Т-клетками (CD8).

МолекулыІІкласса кодируются тремя или более геннымилокусами (DR, DP и DQ). HLA-DR антигены известны также как Ia антигены по аналогии с антигенами иммунного ответаумышей. Антигены II класса имеют ограниченное распространение в тканях, преимущественно на В-клетках, макрофагах, обрабатывающих антиген, и активированных Т-клетках; они участвуют в распознавании антигена Т-клетками (хелперами;

B б хромосоме между генами I и II классов находятся гены, кодирующие молекулы IIIкласса (которые

включаютфакторы комплемента 2,4а и 4b) и цитокины TNFa и TNFb.

Б. Генетика - в клетках человека для каждого HLA-локуса имеются два аллеля (альтернативных формы гена), которые кодируют,соответственно,два HLA- антигена в клетке. 06а антигена экспрессируются, поэтому все ядросодержащие клетки в организме имеют четыре пары антигенов (А, В, C и D),T.e. в общей сложности как минимум восемь HLA-антигенов (для простоты считается, что HLA-D не имеет разновидностей). Таким образом человек наследует одну аллель в каждом локусе от каждого родителя (то есть, восемь HLA антигенов на клетке, четыре унаследованы от одного родителя и четыре отдругого).

Сложность системы HLA антигенов объясняется существованием большого количества различных возможных аллелей для каждого локуса (по крайней мере 20 для HLA-A, 40 дЛя HLA-B, 10 для HLA-C и 40 HLA-D). Они кодируютсоответствующеечисло HLAaHTnreHOB в клетках: то есть, в общей популяции любые два из 20 различныхантигенов могутбыть закодированы влоку- ce А, любые два из 40 в локусе B и т.д. Огромное число возможных комбинаций HLAamweHOB приводит к низкой вероятности того, что два индивидуума будут иметь идентичный тип HLA.

Так как HLAnoKycbi близко расположены в б хромосоме они обычно наследуются как гаплотипы (без рекомбинации; плод получает материнские группы А, В, C и D и отцовские группы А, В, C и D). Поэтому среди потомствадвух родителей имеется приблизительно 1:4 случаев полного совпадения (двух-гаплотипные) HLA антигенов, 1:2 случаев одно-гаплотипного сходства HLA антигенов и 1:4 случаев полного несоответствия HLA антигенов. Высокая степень совместимости редко на- блюдаетсяудвух неродственныхлюдей, поэтомутранс- плантация органов родственников чаще имеет положительные результат, чем при трансплантации генетически несвязанных органов.

При определении HLA совместимости используются периферическиелимфоциты крови. Определение совместимости по HLA-A, HLA-B, HLA-C и HLA-DR антигенам производится путем использования набора ан- тисыворотоксантителами известной ΗίΑοπβ4πφΗ4Ηθ- сти; то есть, HLA тип определяется серологически. Так как другие HLA-D антигены не могут быть определены серологически (т.к. невозможно получить соответствующие антисыворотки), совместимость по ним определяется методами смешанной культуры лимфоцитов. Выживание почечного аллотрасплантата самое высокое, когда донор и реципиент близко согласованы по HLA- A, HLA-B и HLA-DR антигенам.

2. Другие антигены гистосовместимости - факт наличия иммунологических реакций при пересаживании полностью HLAcoBMecTHMbixTKaHeft позволяет сделать вывод, что присутствуют другие активные антигены гистосовместимости в клетках, но они еще недостаточно изучены.

Механизмы отторжения трансплантата (табл. 11.3). При отторжении трансплантата играют а роль и гуморальные, и клеточные механизмы. Хотя отторжение трансплантата иногда рассматривают как проявление феномена гиперчувствительности, потому что происходит повреждение клеток, это - фактически нормальный иммунный ответ на чужеродные антигены.

Гуморальныемеханизмы: гуморальные механизмы опосредованы антителами, которые могут присутствовать в сыворотке реципиента перед трансплантацией или развиваться после пересадки чужеродной ткани.

Таблица 11.3.

Активные иммунныефакторы у реципиента	Типы гиперчувствительности	Места поражения в трансплантате	Патологический эффект	Клинический тип отторжения
Предсуществующие антитела против трансплантационных антигенов донора	Тип II (цитотоксичный) Тип III (иммунокомплексный местный, типа феномена Артюса)	Мелкие кровеносные сосуды в тканях донора	Фибриноидный некроз и тромбоз маленьких сосудов ишемический некроз паренхиматозных клеток	Острейшееотторже-
	Тип II (цитотоксичный)	Паренхиматозные	Острый некроз паренхиматозных клеток	Острое отторжение
	Тип III (иммунокомплексный местный, типа феномена Артюса)	Мелкие кровеносные сосуды	Фибриноидный некроз и тромбоз маленьких сосудов, фиброз интимы и переход в хроническую фазу	Острое отторжение хроническое отторжение
Циркулирующие антитела образуются в результате действия гуморального иммунитета против трансплантационных антигенов донора	Тип IV	Паренхиматозные	Прогрессирующий постепен - ный некроз паренхиматозных клеток	Хроническое отторжение

Иммунологические механизмы, принимающие участие в отторжении трансплантата

Предоперационное определениеуже присутствующих антител против пересаженных клеток выполняется путем прямого определения совместимости тканей, которая выполняется in vitro постановкой реакции между клетками донора (лимфоцитами крови) и сывороткой реципиента. Гуморальные факторы повреждают пересаженную ткань путем реакций, которые эквивалентны реакциям гиперчувствительности II и III типов. Взаимодействие антител с антигеном на поверхности пересаженных клеток приводит к некрозу клеток, а накопление иммунных комплексов в кровеносных сосудах активирует комплемент, что приводит к развитию острого некротизирующего васкулита или хронического фиброза интимы с сужением сосудов. Иммуноглобулины и комплементвтаких препаратахможнообнаружить иммунологическими методами.

Клеточные механизмы: клеточные механизмы отторжения вызываютТ-лимфоциты, которыестановятся сенсибилизированными к пересаженным антигенам. Эти лимфоциты вызывают повреждение клеток путем прямой цитотоксичности и путем секреции лимфоки- нов. ПовреждениеТ-клеткамихарактеризуется некрозом паренхиматозных клеток, лимфоцитарной инфиль- тацией и фиброзом. Клеточные механизмы в процессе отторжения более важны, чем гуморальные.

Клинические типы отторжения трансплантата

Отторжения трансплантата имеет несколько форм: от быстротечной реакции, протекающей в течении нескольких минут после трансплантации, до медленных реакций, проявляющихся нарушением функций пересаженных тканей через несколько лет после трансплантации. Механизмы, вовлеченные в эти различные типы отторжения,также различны.

Острейшее отторжение: острейшее отторжение - молниеносная реакция, протекающая в пределах нескольких минут после трансплантации и характеризующееся тяжелым некротическим васкулитом с ишемическим повреждением пересаженного органа. Накопление иммунных комплексов и активация комплемента в стенке вовлеченных сосудов могутопределяться иммунологическими методами.

Острейшее отторжение вызывается присутствием в сыворотке реципиента высокихуровней предсуще- ствующих антител против антигенов на пересаженных клетках. Реакция антител с антигенами вызывает иммунокомплексное (типа феномена Артюса) повреждение в сосудахтрансплантата. После начала применения техники прямого определения совместимости тканей острейшее отторжение стало редкостью.

Острое отторжение: острое отторжение наблюдается довольно часто и может протекать от нескольких дней до месяцев после трансплантации. Оно является острым потому, что даже если признаки отторжения появляются через несколько месяцев после трансплантации и быстро прогрессируетсмомента его начала. Остроеотторжениехарактеризуется некрозом клеток и нарушением функций органа (например, острый некроз миокарда и сердечная недостаточность при пересадке сердца).

При остром отторженииучаствуют и гуморальные, и клеточные механизмы. Иммунные комплексы депонируются в мелкихсосудахтрансплантата и вызываютос- трый васкулит, ведущий к ишемическим изменениям. Клеточное иммунное отторжение характеризуется некрозом паренхиматозных клеток и лимфоцитарной ин- фильтацией тканей. При пересадке почек острое отторжение проявляется в виде острой почечной недостаточности в результате некроза почечных канальцев с лимфоцитарной инфильтрацией интерстициальнойтка- ни. Для предупреждения и лечения острого отторжения применяютиммуносупрессивные лекарствами, например, кортикостероиды (преднизолон) и циклоспо- рины, или антилимфоцитарную сыворотку, которая раз- рушаетТ-клетки пациента.

Реакцию отторжения трансплантата можно ослабить правильным подбором пары донор-реципиент

Идеальная пара для пересадки -- это изогенные донор и реципиент, например однояйцевые близнецы. Однако возможность подобрать такую пару встречается редко, и в большинстве случаев существуют различия между донором и реципиентом по МНС и/или минорным локусам гистосовместимости. На практике достаточно подобрать пару, совместимую по главным антигенам. Проверить совместимость можно при помощи серологического типирования, постановка которого требует всего лишь нескольких часов и поэтому может быть осуществлена в течение срока хранения донорского органа во льду. Недавно был разработан новый, чувствительный и точный метод типирования с использованием полимераз-ной цепной реакции, позволяющий идентифицировать гены HLA донора и реципиента.

Обеспечить совместимость по всем известным антигенам HLA практически невозможно, однако хорошие результаты удается получить в тех случаях, когда донор и реципиент имеют одни и те же МНС-антигены класса II, особенно если это антигены HLA-DR -- они непосредственно активируют Тх-клетки реципиента.

Число известных к настоящему времени HLA-антигенов класса I и класса II достаточно велико, так что полная совместимость двух выбранных случайным образом индивидов крайне маловероятна.

Для определения реактивности лимфоцитов реципиента в отношении антигенов, экспресси-руемых клетками донора, можно использовать также реакцию смешанной культуры лимфоцитов. Слабая реакция в смеси клеток донора и реципиента ассоциируется с отличной выживаемостью трансплантата. Однако постановка реакции СКЛ занимает 4--5 сут, что служит серьезным препятствием для ее использования в клинике -- органы, полученные от трупа или больного, смерть которого зарегистрирована по прекращению функционирования головного мозга, не могут сохраняться более 24--48 ч. Тест СКЛ можно применять в тех случаях, когда орган взят от живого донора. Результаты этой реакции особенно важны при трансплантации костного мозга, так как они позволяют установить, способны ли клетки костного мозга донора реагировать на антигены реципиента и вызывать РТПХ.

Реакцию отторжения трансплантата можно предотвратить неспецифической иммуносупрессией

Существуют две формы иммуносупрессивной обработки -- антиген-неспецифическая и антиген-специфическая. Путем неспецифической имму-носупрессии можно подавить или ослабить активность иммунной системы по отношению ко всем антигенам, однако при этом повышается чувствительность реципиента трансплантата к инфекциям. Так, Х-облучение в высокой дозе предотвращает отторжение, но одновременно вызывает ряд неблагоприятных эффектов, включая угнетение противомикробного иммунитета. Большинство неспецифических иммуносупрес-сивных агентов, применяемых в настоящее время, -- это препараты, оказывающие избирательное воздействие на иммунную систему или действующие в той или иной степени избирательно благодаря использованию их по определенной схеме. В будущем такой подход будет усовершенствован, чтобы можно было элиминировать только те клоны лимфоцитов, которые специфичны к антигенам донора, оставляя другие клоны интакт-ными. Это позволит сохранять защиту от инфекций и избегать других побочных эффектов. Такая высокоспецифическая иммуносупрессия пока остается для трансплантационной иммунобиологии своего рода чашей Грааля.

В клинической практике сейчас наиболее широко применяются неспецифические иммуносу-прессивные агенты трех типов -- стероиды, циклоспорин и азатиоприн.

Стероиды обладают противовоспалительными свойствами, супрессируют активированные макрофаги, угнетают функции АПК и снижают экспрессию антигенов МНС. Такое действие стероидов обусловлено тем, что они могут отменять многие эффекты ИФу в отношении макрофагов и трансплантированных тканей.

Циклоспорин -- это циклический полипептидный антибиотик, продуцентами которого служат почвенные грибы. Он обладает высокой им-муносупрессивной активностью. Основное в действии циклоспорина -- это подавление синтеза лимфокинов и прямое или опосредованное снижение экспрессии рецепторов ИЛ-2 лимфоцитами, получившими сигнал активации. Другие продуцируемые грибами циклические полипептидные антибиотики, например FK506 и рапамицин, также обладают имму-носупрессивными свойствами. Антибиотик FK506 подавляет продукцию лимфокинов Тх-клетками, обладая сходным с циклоспорином механизмом действия. Рапамицин блокирует пути внутриклеточной передачи сигнала с рецептора ИЛ-2 и тем самым угнетает ИЛ-2-зависимую активацию лимфоцитов.

Реакция отторжения трансплантата связана с быстрым делением и дифференцировкой -- пролиферацией -- лимфоцитов. Воздействовать на нее можно с помощью антипролиферативного агента азатиоприна. Продукт его метаболизирова-ния включается в ДНК делящихся клеток, препятствуя их дальнейшей пролиферации. Сейчас изучаются новые антипролиферативные препараты, в частности производные микофеноловой кислоты.

Все эти иммуносупрессивные агенты могут быть эффективны как монотерапевтические средства, однако для получения желаемого результата требуется их введение в высоких дозах, из-за чего возрастает вероятность возникновения побочных токсических эффектов. При использовании в сочетаниях иммунодепрессанты дают си-нергичный эффект, так как влияют на разные стадии одного и того же иммунного процесса. Поэтому дозы отдельных компонентов комбинации можно уменьшать, сводя тем самым к минимуму побочные реакции. Применение циклоспорина существенно улучшило результаты трансплантации в клинике. Однако время полужизни трансплантированных почек по-прежнему составляет 7--8 лет, поскольку использование циклоспорина не решило проблемы хронического отторжения, а длительное применение этого препарата все же сопряжено с побочными эффектами. Дальнейших успехов следует ожидать от введения в клиническую практику новых лекарственных препаратов

Сейчас проводится изучение новых агентов, также обладающих неспецифическими иммуно-супрессивными свойствами, но действующих более избирательно. Для элиминации клеток или блокирования их функции могут быть использованы моноклональные антитела к антигенам клеточной поверхности, в частности к CD3, CD4, CD8 и рецептору ИЛ-2. С целью повышения эффективности этих антител их можно конъюгировать с цитотоксическими агентами. Другой, подобный этому подход заключается в соединении токсина с ИЛ-2: экспрессируюшие рецептор ИЛ-2 клетки, активация которых происходит при ответе на антигены трансплантата, связывают конъюгат ИЛ-2--токсин и избирательно инактивируются токсином.

Специфическая иммуносупрессия ослабляет иммунный ответ на трансплантат, не вызывая повышения чувствительности к инфекциям

Регуляция интенсивности, типа и специфичности иммунологических реакций происходит различными путями по механизму обратной связи. В эксперименте можно предотвратить отторжение трансплантата, воздействуя на эти пути регуляции с помощью трех классических приемов: индукции толерантности в неона-тальный период, активного усиления и пассивного усиления толерантности.

Введение антигенов донора новорожденным животным может индуцировать у них ареактивность к трансплантату

У грызунов, в противоположность человеку, зрелые Т-клетки начинают покидать тимус уже в не-онатальный период. Если новорожденным мышам ввести постоянный источник антигена или вводить антиген многократно, развитие зрелых Т-клеток, которые реагируют с данным антигеном, подавляется. В классической постановке опыт производят следующим образом. Клетки костного мозга мышей F1 вводят новорожденным мышам линии В. F1 мышам линии В ввести клетки мышей линии А.) Трансплантированный костный мозг служит постоянным источником донорских антигенов. Когда мыши линии В достигают взрослого состояния, они оказываются ареактивными к антигенам А, воздействию которых подверглись в пост-натальный период. Эти животные характеризуются толерантностью к антигенам А кожного трансплантата и других тканей доноров линии А или F1.

Антиген может избирательно активировать некоторые субпопуляции лимфоцитов. Согласно современным представлениям, Тх-клетки делятся на две основные популяции -- Txl и Тх2. Мыши с неонатально индуцированной толерантностью могут иметь дефицит донор-специфических Txl- и повышенное число донор-специфических Тх2-лимфоиитов. Txl-клетки продуцируют ИФу и ИЛ-2 и участвуют в отторжении трансплантата. В противоположность этому Тх2-клетки образуют другие лимфокины, включая ИЛ-10 и фактор, подавляющий синтез лимфокинов клетками Txl. Наличие немногочисленных Txl-клеток и большого числа Тх2-клеток донора у таких мышей означает изменение баланса между процессами отторжения и приживления трансплантата, которое ведет к развитию толерантности. Строго говоря, эта форма толерантности представляет собой не ареактивность per se, а скорее иммунное отклонение. Интересно, что циклоспорин может действовать преимущественно на Txl-клетки, оставляя интактными Тх2.

И, наконец, антиген может активировать су-прессорные Т-клетки. Их природа все еще остается неясной. Единственное наблюдение, свидетельствующее об активности Тс-кле-ток, состоит в том, что перенос Т-лимфоцитов, полученных от донора, толерантного к кожному трансплантату А, предотвращает у реципиента отторжение трансплантата, несущего антигены А. Это означает адоптивный перенос супрессии, и ответственными за эффект клетками могут быть Тх- или Тс-лимфоциты. Экспериментальные данные с определенностью указывают, что Т-клетки, выполняющие супрессивную функцию, существуют, однако мнения о природе Тс-клеток и механизмах их действия весьма противоречивы. Эти клетки резистентны к циклоспорину и могут способствовать его эффектам, опосредуя толерантность благодаря активной иммуносупрессии.

Специфическая иммуносупрессия у человека Состояние, эквивалентное неонатально индуцированной толерантности животных, у человека получить невозможно. Однако сходная до некоторой степени ситуация возникает при использовании специальных методов воздействия на иммунную систему человека. Общее облучение лимфоидной ткани ведет к ее резкому истощению, а применяемое при этом экранирование костного мозга сохраняет гемопоэз неповрежденным. В результате у человека возникает состояние, напоминающее неонатально индуцированную толерантность у грызунов. Действительно, ООЛ с последующим введением антигена вызывает развитие глубокой толерантности. Однако использовать ООЛ в повседневной клинической практике довольно опасно. При пересадке сердца широко применяют антилимфоци-тарную сыворотку, получаемую от животных, иммунизированных лимфоцитами человека. Эффект такой сыворотки состоит в элиминации циркулирующих Т-клеток реципиента. Более безопасно, но столь же эффективно позволяют элиминировать Т-клетки моноклональные антитела к антигенам зрелых Т-лимфоцитов, и в клинике нашли применение антитела анти-СОЗ.

У человека ареактивность к трансплантату можно индуцировать при помощи гемотрансфузий

В некоторых случаях выживаемость трансплантата удается продлить, иногда на неопределенно долгое время, предварительным введением антигенов донора. Это противоположно тому, чего можно было бы ожидать от иммунизации реципиента антигенами донора -- ускоренного или сверхострого отторжения трансплантата. Данный феномен получил название активного усиления выживаемости трансплантата. Большое значение имеет путь введения антигена, что обусловлено, по-видимому, вовлечением в реакцию разных отделов лимфоидной ткани. Так, в опытах с трансплантацией почек у крыс было установлено, что внутривенное введение крови донора реципиенту за неделю до трансплантации обеспечивает долговременную выживаемость трансплантированного органа, тогда как при подкожной инъекции то же количество донорской крови вызывает ускоренное отторжение. Эффект иммунологически специфичен, поэтому донор крови и донор почки должны иметь по крайней мере некоторые общие антигены.

В клинике нашел применение метод активного усиления толерантности -- путем предварительной трансфузии донор-специфичной крови. Например, перед трансплантацией почки одного из родителей ребенку трансфузируют кровь этого родителя. К сожалению, примерно у 20% больных, которым производят ТДК, образуются антидонорские антитела и запланированную пересадку почки невозможно осуществить вследствие риска развития реакции сверхострого отторжения. Однако у остальных 80% больных трансплантация оказывается успешной в 95-100% случаев.

Благоприятный эффект переливания крови до трансплантации отмечен также у реципиентов, получивших кровь не подобранного специально донора. По-видимому, этот эффект обусловлен случайной общностью антигенов доноров крови и трансплантата. В пользу такого объяснения говорят данные о том, что гемотрансфузионный эффект возрастает с увеличением числа переливаний крови, взятой у разных доноров. В свое время в большинстве центров трансплантации была принята стратегия предварительной трансфузии крови любых доноров будущим реципиентам. Однако при этом всегда существовал риск сенсибилизации пациентов и передачи СПИДа: ставшее доступным применение иммунодепрессивных агентов сделало эту процедуру в большинстве случаев излишней.

Для активного усиления необходимо, чтобы у больного возникла активная иммунная реакция на введенные антигены донора. Возможные механизмы этого -- индукция анергии, избирательная активация Тх2-клеток или активация Тс-кле-ток под влиянием антигенов крови, которые имеют место при неонатально индуцированной толерантности. В других случаях возможно образование «усиливающих антител», которые, блокируя распознавание специфических антигенов донора, подавляют процесс отторжения трансплантата или разрушают высокойммуногенные лейко-циты-«пассажиры», содержащиеся в трансплантате. Может происходить и образование таких усиливающих антител, которые взаимодействуют с антигенными рецепторами клеток, реактивных по отношению к антигенам донора; эти клетки элиминируются или же изменяется презентация антигенов таким образом, что после трансплантации избирательно активируются определенные субпопуляции, например Тх2- и Тс-лимфоциты.

В организме реципиента трансплантата антитела могут осуществлять регуляцию по механизму обратной связи. Введение антидонорских антител крысам при трансплантации почки может обеспечить долговременную выживаемость пересаженного органа.

Реакцию отторжения трансплантата можно ослабить правильным подбором пары донор-реципиент

Идеальная пара для пересадки — это изогенные донор и реципиент, например однояйцевые близнецы. Однако возможность подобрать такую пару встречается редко, и в большинстве случаев существуют различия между донором и реципиентом по МНС и/или минорным локусам гистосовместимости. На практике достаточно подобрать пару, совместимую по главным антигенам (МНС, у человека HLA). Проверить совместимость можно при помощи серологического типирования (рис. 27.19), постановка которого требует всего лишь нескольких часов и поэтому может быть осуществлена в течение срока хранения донорского органа во льду. Недавно был разработан новый, чувствительный и точный метол типирования с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР; см. гл. 29), позволяющий идентифицировать гены HLA донора и реципиента.

Рис. 27.19. Серологическое типирование тканей производят при помощи микролимфоцитотоксического теста. К испытуемым клеткам добавляют типирующие сыворотки (например, анти-HLA-В8), комплемент и краситель трипановый синий. Гибель клеток, определяемая по их окрашиванию, говорит о том, что тест-клетки несут определяемый антиген (в данном случае HLA-B8). На микрофотографии справа видны окрашенные трипа- новым синим (темные) погибшие клетки.

Обеспечить совместимость по всем известным антигенам HLA практически невозможно, однако хорошие результаты удается получить в тех случаях, когда донор и реципиент имеют одни и те же МНС-антигены класса II, особенно если это антигены HLA-DR (рис. 27.20) — они непосредственно активируют Тх-клетки реципиента.

Рис. 27.20. На рисунке представлены результаты двух разных исследований, в которых определяли выживаемость трансплантированных трупных почек через 1 год после пересадки. В первой работе (Евротрансплантат) доноров типировали по антигенам HLA-A и HLA-B (класс I). Во втором исследовании (Оксфорд) производили типирование доноров по антигенам HLA-DR (класс II).

Число известных к настоящему времени HLA-антигенов класса I (HLA-A, HLA-B и HLA-C) и класса II (HLA-DP, HLA-DQ и HLA-DR) достаточно велико (рис. 27.21), так что полная совместимость двух выбранных случайным образом индивидов крайне маловероятна.

Рис. 27.21. У человека идентифицировано примерно 80 различных молекул класса I (HLA-A, HLA-B и HLA-C) и свыше 35 разных молекул класса II (HLA-DP, HLA-DQ и НLA-DR). При помощи молекулярно-генетических методов удается обнаружить гораздо больше вариантов. Однако не все из этих новых вариантов можно различить серологически.

Для определения реактивности лимфоцитов реципиента в отношении антигенов, экспрессируемых клетками донора, можно использовать также реакцию смешанной культуры лимфоцитов (СКЛ) (рис. 27.22). Слабая реакция в смеси клеток донора и реципиента ассоциируется с отличной выживаемостью трансплантата. Однако постановка реакции СКЛ занимает 4-5 сут, что служит серьезным препятствием для ее использования в клинике — органы, полученные от трупа или больного, смерть которого зарегистрирована по прекращению функционирования головного мозга, не могут сохраняться более 24-48 ч. Тест СКЛ можно применять в тех случаях, когда орган взят от живого донора (например, родственника). Результаты этой реакции особенно важны при трансплантации костного мозга, так как они позволяют установить, способны ли клетки костного мозга донора реагировать на антигены реципиента и вызывать РТПХ.

Рис. 27.22. В реакции смешанной культуры лимфоцитов тест-клетки инкубируют с «типирующими» клетками известной HLA-специфичности (в данном случае DR4,4). Клетки DR3,7 распознают типирующие клетки как чужеродные; это можно определить по трансформации и пролиферации типируемых клеток (типирующие клетки заранее обрабатывают таким образом, что сами они не могут делиться при взаимодействии с тест-клетками). В отличие от этого клетки DR4,7, имеющие такую же специфичность, как типирующие клетки (DR4), не распознают типирующие клетки и не реагируют на них.

Реакцию отторжения трансплантата можно предотвратить неспецифической иммуносупрессией

Существуют две формы иммуносулрессивной обработки — антиген-неспецифическая и антиген-специфическая. Путем неспецифической иммуносупрессии можно подавить или ослабить активность иммунной системы по отношению ко всем антигенам, однако при этом повышается чувствительность реципиента трансплантата к инфекциям. Так, Х-облучение в высокой дозе предотвращает отторжение, но одновременно вызывает ряд неблагоприятных эффектов, включая угнетение противомикробного иммунитета. Большинство неспецифических иммуносупрессивных агентов, применяемых в настоящее время, — это препараты, оказывающие избирательное воздействие на иммунную систему или действующие в той или иной степени избирательно благодаря использованию их по определенной схеме. В будущем такой подход будет усовершенствован, чтобы можно было элиминировать только те клоны лимфоцитов, которые специфичны к антигенам донора, оставляя другие клоны интактными. Это позволит сохранять защиту от инфекций и избегать других побочных эффектов. Такая высокоспецифическая иммуносупрессия пока остается для трансплантационной иммунобиологии своего рода чашей Грааля (см. ниже).

В клинической практике сейчас наиболее широко применяются неспецифические иммуносупрессивные агенты трех типов — стероиды, циклоспорин иазатиоприн (рис. 27.23).

Рис. 27.23. Широко используемые в клинике агенты - стероиды, циклоспорин и азатиоприн - подавляют реакцию отторжения разными путями. Стероиды обладают противовоспалительными свойствами - угнетают функции макрофагов и АПК, снижая также экспрессию антигенов МНС. Циклоспорин блокирует продукцию цитокинов; азатиоприн подавляет пролиферацию активированных клеток.

Стероиды обладают противовоспалительными свойствами, супрессируют активированные макрофаги, угнетают функции АПК и снижают экспрессию антигенов МНС. Такое действие стероидов обусловлено тем, что они могут отменять многие эффекты ИФγ в отношении макрофагов и трансплантированных тканей.

Циклоспорин — это циклический полипептидный антибиотик, продуцентами которого служат почвенные грибы. Он обладает высокой иммуносупрессивной активностью. Основное в действии циклоспорина — это подавление синтеза лимфокинов (в результате влияния на активацию генов лимфокинов) и прямое или опосредованное снижение экспрессии рецепторов ИЛ-2 лимфоцитами, получившими сигнал активации. Другие продуцируемые грибами циклические полипептидные антибиотики, например FK506 (такролимус) и рапамицин, также обладают иммуносупрессивными свойствами. Антибиотик FK506 подавляет продукцию лимфокинов Тх-клетками, обладая сходным с циклоспорином механизмом действия. Рапамицин блокирует пути внутриклеточной передачи сигнала с рецептора ИЛ-2 и тем самым угнетает ИЛ-2-зависимую активацию лимфоцитов. Структура циклоспорина, FK506 и рапамицина показана на рис. 27.24.

Рис. 27.24. Иммупосупрессивные циклические полипептидные антибиотики, продуцируемые грибами, различны по структуре и различным образом действуют на лимфоциты: циклоспорин и FK506 угнетают образование лимфокинов, а рапамицин блокирует передачу сигнала, осуществляемую при участии рецептора к ИЛ-2 (ИЛ-2Р).

Реакция отторжения трансплантата связана с быстрым делением и дифференцировкой — пролиферацией — лимфоцитов. Воздействовать на нее можно с помощью антипролиферативного агента азатиоприна. Продукт его метаболизирования включае тся в ДНК делящихся клеток, препятствуя их дальнейшей пролиферации. Сейчас изучаются новые антипролиферативные препараты, в частности производные микофеноловой кислоты.

Все эти иммупосупрессивные агенты могут быть эффективны как монотерапевтические средства, однако для получения желаемого результата требуется их введение в высоких дозах, из-за чего возрастает вероятность возникновения побочных токсических эффектов. При использовании в сочетаниях иммунодепрессанты дают синергичный эффект, так как влияют на разные стадии одного и того же иммунного процесса. Поэтому дозы отдельных компонентов комбинации можно уменьшать, сводя тем самым к минимуму побочные реакции. Применение циклоспорина существенно улучшило результаты трансплантации в клинике (выживаемость трансплантатов почек, сердца и печени достигает 1 года в 85—90 % случаев). Однако время полужизни трансплантированных почек по-прежнему составляет 7—8 лет, поскольку использование циклоспорина не решило проблемы хронического отторжения, а длительное применение этого препарата все же сопряжено с побочными эффектами. Дальнейших успехов следует ожидать от введения в клиническую практику новых лекарственных препаратов.

Сейчас проводится изучение новых агентов, также обладающих неспецифическими иммуносупрессивными свойствами, но действующих более избирательно (рис. 27.25). Для элиминации клеток или блокирования их функции могут быть использованы моноклональные антитела к антигенам клеточной поверхности, в частности к CD3, CD4, CD8 и рецептору ИЛ-2. С целью повышения эффективности этих антител их можно конъюгировать с цитотоксическими агентами. Другой, подобный этому подход заключается в соединении токсина с ИЛ-2: экспрессирующие рецептор ИЛ-2 клетки, активация которых происходит при ответе на антигены трансплантата, связывают конъюгат ИЛ-2-токсин и избирательно инактивируются токсином.

Рис. 27.25. Антитела и лимфокины могут направленно действовать на определенные клетки иммунной системы. В отличие от этого лекарственные средства способны оказывать нежелательное влияние на нелимфоидные ткани, например обладать нефро- и гепатотоксичностью. Эффективность биологических агентов повышается при соединении их с химическими агентами или токсинами. (DAF - фактор, ускоряющий диссоциацию, от англ. decay accelerating tactor; МСР - мембранный кофакторный белок, от англ. membrane cofactor protein.)

Регуляция интенсивности, типа и специфичности иммунологических реакций происходит различными путями по механизму обратной связи (см. гл. 13). В эксперименте можно предотвратить отторжение трансплантата, воздействуя на эти пути регуляции с помощью трех классических приемов: индукции толерантности в неонатальный период, активного усиления и пассивного усиления толерантности.

Введение антигенов донора новорожденным животным может индуцировать у них ареактивность к трансплантату . У грызунов, в противоположность человеку, зрелые Т-клетки начинают покидать тимус уже в неонатальный период (соответствующая стадия развития у человека приходится на 16—20 нед внутриутробного развития). Если новорожденным мышам ввести постоянный источник антигена (например, живые клетки, способные к росту) или вводить антиген многократно, развитие зрелых Т-клеток, которые реагируют с данным антигеном, подавляется. В классической постановке опыт производят следующим образом. Клетки костного мозга мышей (А х В)F1 вводят новорожденным мышам лиши В. (Использование клеток гибридов F1 исключает РТПХ анти-В, которая возникает, если вместо клеток (А х B)F1 мышам линии В ввести клетки мышей линии А.) Трансплантированный костный мозг служит постоянным источником донорских антигенов. Когда мыши линии В достигают" взрослого состояния, они оказываются ареактивными к антигенам А, воздействию которых подверглись в постнатальный период. Эти животные характеризуются толерантностью к антигенам А кожного трансплантата и других тканей доноров линии А или (А х B)F1. Механизм неонатальной индукции толерантности представлен на рис. 27.8 и детально описан в гл. 12.

Антиген может избирательно активировать некоторые субпопуляции лимфоцитов. Согласно современным представлениям, Тх-клетки делятся на две основные популяции — Тх1 и Тх2 (см. гл. II). Мыши с неонатально индуцированной толерантностью могул иметь дефицит донор-специфических Tx1- и повышенное число донор-специфических Тх2-лимфоцитов. Как показано на рис. 27.23, Tx1-клетки продуцируют ИФγ и ИЛ-2 и участвуют в отторжении трансплантата. В противоположность этому Тх2-клетки образуют другие лимфокины, включая ИЛ-10 и фактор, подавляющий синтез лимфокинов клетками Tx1. Наличие немногочисленных Tx1-клеток и боль- шогочислаТх2-клетокдонораутаких мышей означает изменение баланса между процессами отторжения и приживления трансплантата, которое ведет к развитию толерантности. Строго говоря, эта форма толерантности представляет собой не ареактивность per se, а скорее иммунное отклонение. Интересно, что циклоспорин может действовать преимущественно на Tx1-клетки, оставляя интактными Тх2.

И, наконец, антиген может активировать супрессорные Т-клетки (Тс-клетки). Их природа все еще остается неясной. Единственное наблюдение, свидетельствующее об активности Тс-клеток, состоит в том, что перенос Т-лимфоцитов, полученных от донора, толерантного к кожному трансплантату А, предотвращает у реципиента отторжение трансплантата, несущего антигены А. Это означает адоптивный перенос супрессии, и ответственными за эффект клетками могут быть Тх- или Тс-лимфоциты. Экспериментальные данные с определенностью указывают, что Т-клетки, выполняющие супрессивную функцию, существуют, однако мнения о природе Тс-клеток и механизмах их действия весьма противоречивы. Эти клетки резистентны к циклоспорину и могут способствовать его эффектам, опосредуя толерантность благодаря активной иммуносупрессии.

Специфическая иммуносупрессия у человека . Состояние, эквивалентное неонатально индуцированной толерантности животных, у человека получить невозможно. Однако сходная до некоторой степени ситуация возникает при использовании специальных методов воздействия на иммунную систему человека. Общее облучение лимфоидной ткани (ООЛ) ведет к ее резкому истощению, а применяемое при этом экранирование (защита) костного мозга сохраняет гемопоэз неповрежденным. В результате у человека возникает состояние, напоминающее неонатально индуцированную толерантность у грызунов. Действительно, ООЛ с последующим введением антигена вызывает развитие глубокой толерантности Однако использовать ООЛ в повседневной клинической практике довольно опасно. При пересадке сердца широко применяют антилимфоцитарную сыворотку, получаемую от животных, иммунизированных лимфоцитами человека. Эффект такой сыворотки состоит в элиминации циркулирующих Т-клеток реципиента. Более безопасно, но столь же эффективно позволяют элиминировать Т-клетки моноклональные антитела к антигенам зрелых Т-лимфоцитов, и в клинике нашли применение антитела анти-СD3.

У человека ареактивность к трансплантату можно индуцировать при помощи гемотрансфузий . В некоторых случаях выживаемость трансплантата удается продлить, иногда на неопределенно долгое время, предварительным введением антигенов донора (рис. 27.26). Это противоположно тому, чего можно было бы ожидать от иммунизации реципиента антигенами донора — ускоренного или сверхострого отторжения трансплантата. Данный феномен получил название активного усиления выживаемости трансплантата. Большое значение имеет путь введения антигена, что обусловлено, по-видимому, вовлечением в реакцию разных отделов лимфоидной ткани. Так, в опытах с трансплантацией почек у крыс было установлено, что внутривенное введение крови донора реципиенту за неделю до трансплантации обеспечивает долговременную выживаемость трансплантированного органа, тогда как при подкожной инъекции то же количество донорской крови вызывает ускоренное отторжение. Эффект иммунологически специфичен, поэтому донор крови и донор почки должны иметь по крайней мере некоторые общие антигены.

Рис. 27.26. Предварительное внутривенное введение реципиентам антигенов донора может повысить выживаемость пересаженного вслед за этим аллотрансплантата. Этот феномен носит название активного иммунного усиления толерантности, так как обусловлен активным иммунным ответом реципиента. (Следует отметить, что при другом пути введения крови того же донора может произойти быстрое отторжение трансплантата.) В отличие от этого введение реципиенту антидонорских антител во время трансплантации способно вызвать пассивное усиление толерантности. Как активное, так и пассивное усиление иммунологически специфичны, поскольку подавляется реакция лишь на антигены данного донора; продления выживаемости (усиления) трансплантата «третьего порядка», т. е. взятого у постороннего, неродственного донора, при этом не происходит.

В клинике нашел применение метод активного усиления толерантности — путем предварительной трансфузии донор-специфичной крови (ТДК). Например, перед трансплантацией почки одного из родителей ребенку трансфузируют кровь этого родителя. К сожалению, примерно у 20 % больных, которым производят ТДК, образуются антидонорские антитела и запланированную пересадку почки невозможно осуществить вследствие риска развития реакции сверхострого отторжения. Однако у остальных 80 % больных трансплантация оказывается успешной в 95-100 % случаев.

Благоприятный эффект переливания крови до трансплантации (гемотрансфузионный эффект) отмечен также у реципиентов, получивших кровь не подобранного специально донора (т. е. когда донор крови не является донором трансплантируемого органа). По-видимому, этот эффект обусловлен случайной общностью антигенов доноров крови и трансплантата (рис. 27.27). В пользу такого объяснения говорят данные о том, что гемотрансфузионный эффект возрастает с увеличением числа переливаний крови, взятой у разных допоров. В свое время в большинстве центров трансплантации была принята стратегия предварительной трансфузии крови любых доноров будущим реципиентам. Однако при этом всегда существовал риск сенсибилизации пациентов и передачи СПИДа: ставшее доступным применение иммунодепрессивных агентов сделало эту процедуру в большинстве случаев излишней.

Рис. 27.27. Выживаемость трансплантированной почки у больных (102 человека), которым до трансплантации трансфузировали донорскую кровь, более продолжительна, чем у больных (71 человек), не получавших гемотрансфузии.

Для активного усиления необходимо, чтобы у больного возникла активная иммунная реакция па введенные антигены донора. Возможные механизмы этою — индукция анергии, избирательная активация Тх2-клеток или активация Тс-клеток под влиянием антигенов крови, которые имеют место при неонатально индуцированной толерантности. В других случаях возможно образование «усиливающих антител», которые, блокируя распознавание специфических антигенов донора, подавляют процесс отторжения трансплантата или разрушают высокоиммуногенные лейкоциты-«пассажиры». содержащиеся в трансплантате. Может происходить и образование таких усиливающих антител, которые взаимодействуют с антигенными рецепторами клеток, реактивных по отношению к антигенам донора; эти клетки элиминируются или же изменяется презентация антигенов таким образом, что после трансплантации избирательно активируются определенные субпопуляции, например Тх2- и Тс-лимфоциты.

В организме реципиента трансплантата антитела могут осуществлять регуляцию по механизму обратной связи. Введение антидонорских антител (пассивное усиление) крысам при трансплантации почки может обеспечить долговременную выживаемость пересаженного органа (рис. 27.26).

Вопросы для размышления

■ Чем отличаются реакции, индуцированные в результате прямой активации Т-клеток реципиента комплексом антигенный пептид донора - молекула МНС донора, от реакций, развивающихсяпри непрямой активации комплексом пептид донора - молекула МНС реципиента?

■ Гемотрансфузия, произведенная до трансплантации, может продлить выживаемость трансплантата благодаря возникновению иммунологической ареактивности. Однако у некоторых больныхобразуются антитела к чужеродным клеткам крови донора, в связи с чем трудно рассчитывать на успех последующей трансплантации органа. Каким образом можно предотвратить продукцию антидонорских антител?

■ Эффекторные механизмы хронического и острого отторжения различаются. Какие изменения нужно внести в схему лечения, чтобы избежать хронического отторжения?

■ Первый барьер при ксенотрансплантации создают ранее образованные у реципиента антитела против антигенов донора. Предположим, что можно избежать развития сверхострого отторжения, например при трансплантации человеку органов свиньи. Однако существует вероятность возникновения клеточной реакции. Чем будут отличаться процессы распознавания чужеродных антигенов при ксено-и аллотрансплантации?

■ В чем состоят механизмы, способствующие отторжению трансплантата при прямом и непрямом способах иммунизации?

■ Какая комбинация лекарственных препаратов, антител и антигенов оказалась бы, по вашему мнению, наиболее эффективной при пересадке гистонесовместимого трансплантата?

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

Alexander G.P.J., Latime D., Gianello P. et al. 1991. Preformed cytotoxic antibodies and ABO-incompatible grafts. Clin. Transplant. 5: 583.

Bach F.H. 1991. Xenotransplantation: problems for consideration. Clin. Transplant. 5: 595.

Bjorkman P.J., Saper M.A., Samaouri B. et al. 1987. The foreign antigen binding site and T cell recognition regions of class I histocompatibility antigens. Nature 329: 512.

Burdick J.F. 1991. Chronic rejection Clin. Transplant. 5: 489.

Concar D. 1994. The organ factory of the future? New Scientist 1930: 24-29.

Dallman M.J., Clark G.J. 1991. Cytokines and their receptors in transplantation. Curr. Opin. Immunol. 3. 729.

Graff R.J., Bailey D.W. 1973. The non-H-2 histocompatibility loci and their antigens. Transplant. Rev. 15: 26-49.

Hall B.M., Dorsch S., Roser B. 1978. The cellular basis of allograft rejection in vivo. I. The cellular requirements for first set rejection of heart grafts. J. Exp. Med. 148: 878.

Halloran P.F. Broski A.P., Batiuk T.D. et al. 1993. The molecular immunology of acute rejection: an overview. Transplant. Immunol. 1: 3-27.

Hunt S., Billingham М. 1991. Long-term results of cardiac transplantation. Ann. Rev. Med. 42: 437.

Hutchinson I.V. 1991. Cellular mechanisms of allograft rejection. Cure Opin. Immunol. 3: 722.

Lechler R.I., Lombardi G., Batchelor J.R. et al. 1990. The molecular basis of alloreactivity. Immunol. Today 11:83.

Mason D.W., Morris P.J. 1986. Effector mechanisms in allograft rejection. Annu. Rev. Immunol. 4: 119.

Masoor S., Schroeder T.J., Michler R.E. et al. 1986. Monoclonal antibodies in organ transplantation: an overview. Transplant. Immunol. 4: 176-89.

Opelz G. 1989. Effect of HLA matching in heart transplantation. Transplant. Proc. 21: 794.

Piatt J.L., Bach F.H. 1991. The barrier to xenotransplantation. Transplantation 52: 937.

Sablinski T., Hancock W.W., Tilney N.L. et al. 1991. CD4 monoclonal antibodies in organ transplantation. A review of progress. Transplantation 52: 579.

Sachs D.H., Bach F.H. 1990. Immunology of xenograft rejection. Human Immunol. 28: 245.

Stemmuller D. 1985. Which T cells mediate allograft rejection? Transplantion 40: 229.

Thomson A.W. 1994. Immunosuppressive drugs and the induction of transplantation tolerance. Transplant. Immunol. 2: 263-70.

Waldman H., Cobbold S. 1993. The use of monoclonal antibodies to achieve immunological tolerance. Immunol. Today 14: 247-51.

Waldmann H. 1989. Manipulation of T-cell responses with monoclonal antibodies. Annu. Rev. Immunol. 7: 407.

(РОТ) – иммунологический процесс, направленный против чужеродных для организма тканей, пересаженных в ходе операции трансплантации. Сопровождается комплексом местных (отек, воспаление) и общих (явления интоксикации, повышение температуры, слабость) проявлений, выраженность и скорость развития которых зависят от варианта реакции. Диагностика производится посредством изучения клинической картины, гистологического исследования пересаженных тканей, ряда лабораторных и инструментальных методов в зависимости от типа трансплантата. Лечение сводится к проведению иммуносупрессивной терапии, использованию цитотоксических средств, некоторые препараты назначают пожизненно.

Общие сведения

Иммунологические реакции отторжения трансплантата возникают при использовании аллогенных (пересаженных от человека человеку) или ксеногенных (от животных человеку) тканей и органов. Аутотрансплантаты, например кожа, пересаженная с бедра на лицо, имеют такую же антигенную структуру, как и другие ткани организма, поэтому реакции не вызывают. Отторжение крайне редко возникает при пересадке бессосудистых структур – роговицы, некоторых хрящей – поскольку в этом случае отсутствует контакт чужеродных тканей с иммунокомпетентными клетками. Состояние было самым распространенным осложнением на заре трансплантологии, но в последние годы встречается все реже, несмотря на увеличение количества хирургических операций такого типа. Это связано с успехами в определении гистосовместимости тканей донора и реципиента, разработкой более действенных методов иммуносупрессивной терапии.

Причины реакции отторжения трансплантата

Антигенная совместимость тканей обусловлена сочетанием ряда антигенов – в первую очередь, главного комплекса гистосовместимости (шесть главных антигенов и ряд второстепенных или минорных). Кроме того, влияние могут оказывать и другие белковые антигенные комплексы (АВ0, белки соединительных тканей). Во многом реакции отторжения аналогичны обычному иммунному ответу при попадании в организм чужеродных антигенов или (в некоторых случаях) реакциям гиперчувствительности 2-го и 3-го типов. В их развитии принимают участие гуморальные и клеточные механизмы иммунитета. Скорость возникновения патологических изменений трансплантата зависит от вида реакции, активности иммунитета реципиента, величины антигенного различия тканей.

Причиной молниеносных разновидностей отторжения трансплантата служит сенсибилизация организма реципиента, в результате которой при пересадке возникают процессы, аналогичные реакциям непереносимости с образованием иммунных комплексов и активацией системы комплемента. Более распространенные острые виды иммунологической реакции на пересаженные ткани обычно развиваются из-за несовместимости по антигенам ГКГС, в патогенезе участвует преимущественно клеточный иммунный ответ. Хронические формы РОТ обусловлены как клеточными, так и гуморальными реакциями, их причиной часто становится некорректная иммуносупрессивная терапия, назначенная после операции.

Патогенез

Процессы патогенеза реакции отторжения трансплантата отличаются при разных формах этого состояния. Сверхострые или молниеносные реакции обусловлены сенсибилизацией организма к антигенам пересаженного органа, поэтому протекают по типу непереносимости или аллергии. При контакте тканей аллотрансплантата с кровью реципиента стимулируется образование иммунокомплексов, оседающих на внутренней поверхности сосудов. Они провоцируют активацию системы комплемента, сильно повреждая эндометрий сосудистой сети трансплантата, из-за чего происходит образование множественных микротромбов и эмболизация сосудов. Это ведет к ишемии пересаженных тканей, их отеку, а при отсутствии терапевтических мер – к некрозу. Скорость развития патологических процессов составляет всего несколько часов или суток.

В основе острых и хронических видов РОТ лежат процессы клеточного иммунного ответа, поэтому такие реакции развиваются несколько медленнее – на протяжении нескольких недель. При антигенной несовместимости тканей трансплантата и реципиента на фоне адекватной или повышенной активности иммунитета происходит распознавание чужеродных клеток макрофагами и Т-лимфоцитами (хелперами или индукторами). Последние активируют Т-киллеры, которые выделяют протеолитические ферменты, разрушающие клеточные мембраны структур аллотрансплантата. Итогом является развитие воспалительной реакции в пересаженном органе, выраженность которой зависит от уровня активности иммунной системы. При длительно протекающем процессе возможно подключение гуморальных факторов иммунитета с синтезом специфических антител, направленных против антигенов трансплантата.

Классификация

Выделяют несколько форм реакции отторжения, различающихся между собой по скорости развития и ряду клинических проявлений. Причиной такой разницы являются разные виды РОТ, обладающие неодинаковой скоростью возникновения, а также преимущественным поражением тех или иных структур трансплантата. Зная примерные сроки формирования того или иного типа иммунного ответа, специалист может определить его характер и назначить оптимальное лечение. Всего существует три основных клинических формы реакций непереносимости тканей трансплантата:

Молниеносная или сверхострая. Возникает в первые минуты или часы после «подключения» пересаженного органа к системному кровотоку реципиента, обусловлена сенсибилизацией организма последнего к антигенам трансплантата. Характеризуется массивными микроциркуляторными нарушениями с ишемическими явлениями в аллотрансплантате и развитием некроза, воспаление при этом имеет вторичный характер.
Острая. Регистрируется в течение первых трех недель после пересадки, патогенез основан на клеточном иммунном ответе при несовместимости донора и реципиента. Основным проявлением становится развитие воспалительных процессов в пересаженных тканях, их выраженность зависит от активности иммунитета.
Хроническая. Возникает через несколько месяцев после трансплантации, может иметь рецидивирующий характер, сильно зависит от режима иммуносупрессивной терапии. Развивается посредством как клеточных, так и гуморальных механизмов иммунного ответа.

Симптомы реакции отторжения трансплантата

Все проявления отторжения аллотрансплантата разделяют на системные, зависящие только от патогенеза процесса и реактивности иммунитета, и локальные, связанные непосредственно с трансплантированным органом или тканью. Среди общих симптомов всегда наблюдается повышение температуры, озноб, лихорадка большей или меньшей степени выраженности. Регистрируются проявления общей интоксикации – головная боль, тошнота, рвота, снижение артериального давления. Симптомы интоксикации организма резко усиливаются при развитии процессов некроза в трансплантате, в тяжелых случаях на этом фоне возможно возникновение токсигенного шока.

Локальные проявления РОТ связаны с пересаженным органом, поэтому могут различаться у разных больных. При трансплантации целого органа на первый план выступают симптомы, обусловленные нарушением его функции – например, кардиалгии, аритмии , сердечная недостаточность при пересадке сердца. Острая почечная недостаточность может быть связана с реакцией отторжения трансплантированной почки, печеночная – печени. При аллотрансплантации кожного лоскута возникает его отек, покраснение вплоть до багрового оттенка, возможно присоединение вторичной бактериальной инфекции. Сроки появления местных и общих симптомов отторжения зависят от его формы – молниеносный тип характеризуется тяжелой реакцией уже через 2-3 часа после трансплантации, тогда как острые и хронические виды могут проявляться через несколько недель или даже месяцев.

Осложнения

Наиболее ранним и тяжелым осложнением реакции отторжения пересаженных тканей является развитие шока, связанного с иммунологическими процессами или обусловленного интоксикацией организма. Некроз и поражение тканей трансплантированного органа, работа которого является жизненно важной для организма (например, сердца), часто приводит к летальному исходу. К осложнениям РОТ некоторые специалисты относят и инфекционные болезни, вызванные усиленной иммуносупрессивной терапией. В отдаленной перспективе на фоне искусственного понижения активности клеточного иммунитета возможно развитие онкологических заболеваний.

Диагностика

Особенностью диагностики реакции отторжения трансплантата является необходимость ее максимально быстрого проведения, позволяющего не только улучшить состояние больного, но и сохранить пересаженный орган. Некоторые исследователи относят к диагностике РОТ ряд иммунологических исследований, выполняемых перед операцией на этапе подбора донора – типирование спектра трансплантационных антигенов, определение биологической совместимости тканей. Качественное выполнение данных анализов позволяет избежать развития сверхострой реакции и значительно снизить вероятность возникновения других форм отторжения. Среди диагностических процедур, выполняемых после трансплантации, наиболее информативными являются следующие:

Лабораторные исследования. При процессе отторжения в общем анализе крови будут выявляться признаки неспецифического воспаления – лимфоцитоз, увеличение СОЭ. Исследование иммунного статуса позволяет обнаружить иммунные комплексы, увеличение уровня компонентов комплемента (при молниеносных формах), иммуноглобулинов. Под действием иммуносупрессивной терапии результаты анализов могут искажаться, что необходимо учитывать при их интерпретации.
Инструментальные исследования. Инструментальные методы диагностики (рентгенография , УЗИ, УЗДГ , КТ, МРТ) используют для оценки функциональной активности и структуры трансплантата – почки, печени, сердца, легкого. В общем плане РОТ проявляется отеком органа, нарушением его работы, наличием циркуляторных нарушений (ишемии, инфарктов, некроза). При хронических и рецидивирующих типах реакции в структуре трансплантата могут определяться участки склероза.
Гистологические исследования. Биопсия тканей аллотрансплантата, их последующее гистологическое и гистохимическое изучение является золотым стандартом в определении РОТ. При молниеносном типе реакции в биоптате выявляются поврежденны е капилляры, периваскулярный отек, признаки ишемии и некроза тканей, биохимические исследования определяют иммунные комплексы на поверхности эндометрия. При хронических или острых типах отторжения обнаруживается лимфоцитарная инфильтрация тканей трансплантата, наличие участков ишемии и склероза.

Подходы к диагностике реакций отторжения могут меняться с учетом конкретного пересаженного органа. Например, при трансплантации почки показаны общий и биохимический анализ мочи, УЗДГ и другие ультразвуковые исследования органа, с осторожностью – экскреторная урография . В случае пересадки сердца необходимо проведение электрокардиографии , ЭхоКГ , коронарной ангиографии .

Лечение реакции отторжения трансплантата

Лечение РОТ заключается в уменьшении активности иммунного ответа, до сих пор продолжается разработка наиболее эффективных методов. Составлением схемы терапии занимается врач-иммунолог в кооперации с трансплантологом . Перспективной техникой считается выработка иммунологической толерантности к антигенам аллотрансплантата, однако ее механизмы довольно сложны и пока недостаточно изучены. Поэтому практически единственным методом лечения и профилактики отторжения является неспецифическая иммуносупрессивная терапия, проводимая несколькими группами лекарственных средств:

Стероидные препараты. К этой группе относят преднизолон и его производные, дексаметазон и другие средства. Они снижают скорость пролиферации лимфоцитов, являются антагонистами многих факторов воспаления, эффективно уменьшают выраженность иммунного ответа. В ряде случаев курсовое применение этих препаратов после проведения трансплантации назначают пожизненно.
Аналоги азотистых оснований. Данные препараты способны встраиваться в процесс синтеза нуклеиновых кислот и тормозить его на определенном этапе, снижая скорость образования иммунокомпетентных клеток и выраженность процессов отторжения. В целях профилактики их используют вскоре после пересадки органа.
Алкилирующие средства. Группа препаратов, способных присоединяться к ДНК клеток и блокировать их деление. Медикаменты применяют при острых формах данного состояния по причине быстрого и надежного цитотоксического эффекта.
Антагонисты фолиевой кислоты. Витамин В9 участвует в синтезе некоторых азотистых оснований и пролиферации лимфоцитов, его антагонисты замедляют процесс развития иммунного ответа при РОТ. Средства используют при хронических формах реакции в составе комплексной терапии.
Антибиотики. Отдельные препараты данной группы (циклоспорин, хлорамфеникол) блокируют синтез РНК, тормозя как клеточные, так и гуморальные иммунные реакции. Иногда применяются пожизненно после трансплантации для профилактики отторжения.

По показаниям могут быть назначены и другие медикаменты для улучшения состояния больного – детоксикационные препараты, диуретики, стимуляторы сердечной деятельности, противовоспалительные и жаропонижающие средства. При тяжелых осложнениях (шок, острая сердечная или почечная недостаточность) необходимы реанимационные мероприятия , гемодиализ . При присоединении инфекции на фоне иммуносупрессии требуется своевременное назначение антибиотиков, противогрибковых или противовирусных (с учетом характера возбудителя) средств.

Прогноз и профилактика

Прогноз при молниеносных видах реакции отторжения трансплантата практически в 100% случаев неблагоприятный – требуется операция по удалению пересаженного органа, подбор нового донора и повторная трансплантация. В то же время, риск развития РОТ при вторичной пересадке повышается в несколько раз. Своевременно начатая иммуносупрессия при острых или хронических вариантах состояния нередко позволяет сохранить аллотрансплантат, но повышает риск инфекционных осложнений и вероятность возникновения рака в будущем. Эффективной профилактикой отторжения является тщательный подбор донора для пересадки, проверка совместимости по всем возможным антигенным системам – особенно по ГКГС, совместимы должны быть не менее 4-х из 6-ти главных аллелей. Резко снижает вероятность развития патологии наличие прямой кровной родственной связи между донором и реципиентом.

Реакцией отторжения трансплантата (РОТ, или реакцией «хозяин против трансплантата») называют иммунный ответ организма на пересадку ксеногенных (от животных человеку) или аллогенных (от человека человеку) тканей и органов. Такой процесс заключается в иммунологической реакции отторжения трансплантата, и он провоцируется HLA-антигенами гистосовместимости клеток пересаженного материала, против которых начинают вырабатываться антитела. РОТ может возникать в разные сроки и по степени выраженности бывает сверхострой (или молниеносной), острой или хронической.

Эта статья поможет понять, почему возникают РОТ, как они происходят, каковы их симптомы, способы выявления и лечения, разновидности и осложнения.

Аутотрансплантаты (например, лоскут кожи, взятый с поверхности бедра больного и пересаженный на другую часть тела) имеют одинаковую антигенную структуру с другими тканями организма. Именно поэтому такие ткани не вызывают отторжения. В редких случаях РОТ провоцируются пересадкой бессосудистых и хрящевых структур. Этот факт объясняется отсутствием контакта тканей с чужеродными клетками.

РОТ чаще происходили на заре развития трансплантологии и сейчас наблюдаются все реже. Такое снижение их количества объясняется двумя фактами: успехами врачей в определении гистосовместимости тканей больного с донорскими и появлением более современных препаратов иммуносупрессоров, препятствующих отторжению тканей донора.

Разновидности

В зависимости от сроков возникновения реакция отторжения трансплантата может быть молниеносной, острой или хронической.

Трансплантологи выделяют несколько форм РОТ. Они отличаются скоростью протекания, проявлениями и механизмом развития. Именно сроки развития таких реакций позволяют специалистам определять характер иммунного ответа и выбирать необходимые методики для их устранения.

Трансплантологи выделяют 3 основных типа реакций отторжения:

Молниеносная (или сверхострая). Такая реакция возникает в первые минуты или часы после выполнения трансплантации, заключающейся в подсоединении органа к системному кровотоку больного. Она возникает из-за чрезмерной сенсибилизации организма к антигенам трансплантата. При ее возникновении у больного появляются значительные нарушения в микроциркуляции и массивные ишемические проявления. Воспалительная реакция при таком процессе вторична и главным последствием становится некроз пересаженного материала.
Острая. Такая РОТ развивается в первые три недели после выполнения трансплантации. Основным патологическим процессом в таких случаях является воспаление в трансплантате, выраженность такого явления зависит от активности иммунитета реципиента.
Хроническая. Такая РОТ начинается спустя несколько месяцев после проведения операции. Она может протекать с периодами ремиссий и рецидивов. Ее возникновение во многом зависит от качества проводимой иммуносупрессивной терапии, а развитие провоцируется как клеточными, так и гуморальными механизмами иммунной системы.

Причины

В основном сопоставимость тканей донора и реципиента зависит от основного комплекса гистосовместимости, который включает в себя 6 главных и несколько минорных (т. е. второстепенных) антигенов. Также на нормальную состыковку пересаженных и собственных тканей могут оказывать влияние другие состоящие из белков комплексы-антигены. По своей сути РОТ во многом похожи на иммунный ответ организма на воздействие чужеродных агентов или аллергические реакции. Их провоцируют клеточные и гуморальные механизмы, а скорость их возникновения и протекания обуславливается состоянием иммунитета больного, типом реакции и степени антигенного различия тканей реципиента и донора.

Молниеносные РОТ вызываются развивающейся сенсибилизацией организма больного, из-за которой у реципиента начинаются реакции, аналогичные аллергическим. В результате организм продуцирует иммунные комплексы и происходит активация системы комплемента.

По наблюдениям специалистов чаще в практике трансплантологии встречаются острые РОТ. Они провоцируются несовместимостью по антигенам, а механизм их развития заключается в начале преимущественного клеточного иммунного ответа. Хронические РОТ вызываются как клеточным, так и гуморальным ответом. Такие состояния провоцируются неправильным проведением искусственной иммуносупрессии, которая всегда назначается больным после выполнения пересадки тканей или органов.

Как происходит реакция отторжения трансплантата?

Процесс развития РОТ зависит от их типа. Молниеносные протекают по принципу реакций непереносимости или аллергии и вызываются сенсибилизацией организма к антигенам донорских тканей. После контакта трансплантата с кровью больного начинается формирование иммунных комплексов. Они оседают на поверхности сосудов и вызывают активацию системы комплемента. Из-за этого происходит сильное повреждение сосудистых тканей трансплантата: формируются микротромбы и эмболы. Такой процесс вызывает ишемию пересаженного материала. Он отекает и при отсутствии лечения некротизируется (отмирает). Подобные реакции занимают всего несколько часов или суток.

Острые и хронические РОТ протекают медленней и обычно занимают несколько недель. При таких процессах начинается распознавание чужеродных тканей Т-лимфоцитами и макрофагами. Т-лимфоциты активируют Т-киллеры, продуцирующие протеолитические ферменты, участвующие в разрушении мембран клеток пересаженного материала. В итоге у больного начинается воспалительная реакция, выраженность которой зависит от активности иммунитета. Если РОТ протекает длительно, то в реакции отторжения начинают участвовать и гуморальные факторы иммунной системы, проявляющиеся в выделении специфических антител, которые атакуют антигены пересаженных тканей.

Симптомы

Признаки РОТ разделяют на локальные и системные проявления. Первые характеризуют поражение непосредственно тканей трансплантата, а вторые зависят исключительно от активности иммунной системы и патогенеза, наступающей реакции.

Среди общих симптомов реакции «хозяин против трансплантата» выделяют следующие проявления:

повышение температуры, приводящее к лихорадке и ознобу разной степени выраженности;
синдром интоксикации: , .

Признаки интоксикации организма при РОТ усиливаются при начале некроза пересаженных тканей или органа. В некоторых тяжелых клинических случаях из-за синдрома интоксикации у больного может развиваться токсический шок.

Характер локальных проявлений РОТ может быть различным и зависит от вида пересаженных тканей или органа:

Если реципиенту был трансплантирован целый орган, то наиболее выраженными будут симптомы, указывающие на нарушение его функций. Например, при пересадке почки возникают признаки , печени – , сердца – аритмии, боли в сердце и проявления .
При трансплантации кожных лоскутов локальные симптомы выражаются в отеке пересаженной ткани. Она краснеет (вплоть до багрового цвета) и становится припухлой из-за развивающейся в ней воспалительной реакции. При попадании в ткань микроорганизмов у больного возникают признаки нагноения.

Сроки возникновения проявлений РОТ могут быть различными. Они зависят от разновидности этой патологии: молниеносной, острой или хронической.

Осложнения

Человек, перенесший трансплантацию, получает иммуносупрессивную терапию, в связи с чем часто страдает инфекционными заболеваниями.

Самым тяжелым и ранним осложнением при рассматриваемой патологии является шок, вызываемый интоксикацией и происходящими иммунологическими процессами. Развитие некроза трансплантированных жизненно важных органов (например, сердца) нередко становится причиной смерти больного.

Кроме вышеописанных последствий РОТ может осложняться развитием инфекционных заболеваний, вызываемых проводимой после трансплантации иммуносупрессивной терапией. В отдаленном будущем у больного, перенесшего трансплантацию тканей или органов, из-за искусственного снижения клеточного иммунитета могут развиваться онкологические заболевания.

Диагностика

При подозрении на развитие реакции отторжения трансплантата диагностика должна выполняться в максимально короткие сроки, так как только в таких случаях сохраняется возможность улучшить состояние пациента и сохранить пересаженный орган. На первоначальном этапе (еще до выполнения операции по трансплантации) всегда проводятся исследования по определению совместимости тканей реципиента и донора. К таким методикам относят анализ на определение биологической совместимости и типирование спектра трансплантационных антигенов. Именно качество подобных исследований во многом предопределяет возможность профилактики реакции отторжения.

После выполнения операции по трансплантации для своевременного выявления рассматриваемой в рамках этой статьи патологии выполняются следующие виды диагностики:

Лабораторные анализы. При начале реакции отторжения пересаженных тканей в крови больного выявляется лимфоцитоз и повышение уровня СОЭ. При выполнении иммунологических анализов обнаруживаются иммунные комплексы, а при молниеносных разновидностях – повышение уровня комплемента, иммуноглобулинов. Если анализы проводятся на фоне приема иммуносупрессоров, то результаты могут изменяться и врач должен это учитывать при их прочтении.
Гистологические анализы. Такие исследования выполняются путем забора образца трансплантированных тканей для проведения гистологического и гистохимического анализа. При острых и хронических формах в биоптате выявляются признаки лимфоцитарной инфильтрации и присутствие проявлений ишемии и склероза. При молниеносном варианте в образцах обнаруживаются иммунные комплексы, признаки периваскулярного отека, повреждения капилляров, ишемии и некроза.
Инструментальные методики: УЗИ, КТ и МРТ, рентгенография, УЗДГ. Эти способы диагностики используются для определения функциональности и состояния тканей трансплантата (легкого, почки, сердца, печени). При реакции отторжения в пересаженном органе обнаруживаются признаки структурных и функциональных нарушений, ишемии, инфарктов, некроза и пр.

Вышеописанный план диагностики может дополняться и другими исследованиями. Например, при пересадке сердца больному назначается выполнение , и . При обследование дополняется , экскреторной и пр.

Лечение

Для устранения РОТ необходимо проведение мероприятий, которые позволяют снизить активность иммунитета. Ученые до сих пор работают над усовершенствованием методик лечения такой патологии, и их цель направлена на максимальное снижение развития подобных реакций после трансплантации.

Пока единственным способом борьбы с реакцией отторжения является иммуносупрессивная терапия, которая заключается в приеме нескольких групп препаратов. В план лечения больного с таким состоянием могут включаться следующие средства:

Аналоги азотистых оснований. Такие лекарственные средства встраиваются в синтез нуклеиновых кислот, участвующих в отторжении, и тормозят его. В результате снижается скорость формирования иммунокомпетентных клеток и РОТ замедляется. Такие препараты могут назначаться для профилактики отторжения сразу же после проведения трансплантации.
Стероиды (преднизолон и его производные, дексаметазон и пр.). Такие препараты являются антагонистами ряда факторов воспаления, достаточно снижают реактивность иммунитета и понижают скорость пролиферации лимфоцитов. Иногда больным после трансплантации прием таких препаратов рекомендуется до конца жизни.
Антагонисты фолиевой кислоты. В процессах пролиферации лимфоцитов и азотистых оснований участвует такой витамин, как В9. Именно фолиевая кислота способна замедлять иммунный ответ после трансплантации тканей и органов. Такие препараты применяют при хроническом течении РОТ.
Алкилирующие средства. Активные компоненты таких лекарств могут присоединяться к ДНК и прекращать их деление. По сути они оказывают надежный цитотоксический эффект и могут использоваться для лечения острых форм реакции отторжения пересаженных тканей.
Антибактериальные средства. Некоторые антибиотики (хлорамфеникол и циклоспорин) способны блокировать синтез РНК и тем самым замедляют гуморальные и клеточные реакции. В некоторых клинических случаях такие средства назначаются до конца жизни.

Для улучшения общего состояния пациента в план медикаментозной терапии могут включаться и другие лекарственные препараты:

дезинтоксикационные средства;
жаропонижающие средства;
стимуляторы деятельности сердца.

Если у больного развиваются тяжелые осложнения реакции отторжения (почечная или сердечная недостаточность, шоковое состояние), то проводятся реанимационные мероприятия и назначается гемодиализ. При вторичных инфекциях, вызванных искусственной иммуносупрессией, пациенту назначаются противовирусные, противомикотические средства или антибиотики. При выборе препарата обязательно учитывается тип возбудителя.

Прогнозы

Исход сверхострых реакций отторжения почти всегда неблагоприятный. Пациенту приходится выполнять операцию по удалению трансплантата и повторно проводить пересадку органа или тканей от другого донора. При острых и хронических вариантах этого патологического состояния своевременное назначение иммуносупрессивной терапии дает возможность сохранять ранее пересаженный трансплантат. Однако такое агрессивное подавление иммунитета способно в будущем приводить к развитию частых инфекций и онкологических процессов.