1 Kliniczne aspekty przeszczepiania narządówRafał Pawliczak

2

3 Historia transplantologii1902 Alexis Carrel opracowuje metodę szycia naczyń 1902 Albert – autoprzeszczep nerki u psa 1905 przeszczep rogówki 1918 wprowadzenie transfuzji krwi 1954 Murray i Hume w Bostonie, przeszczepiają nerkę od bliźniaka 1962 Hamberger i Terasaki typowanie tkankowe 1963 Pierwszy przeszczep wątroby w Denver, USA 1966 Kussmeyer i Nielson, crossmatch 1967 Christiaan Barnard przeszczepia serce 1969 Pierwszy przesczep serce wykonany w Polsce – Jan Moll 1970 powszechne wprowadzenie typowania antygenów HLA 1978 Cyklosporyna I faza badań klinicznych, typowanie HLA-DR 1993 Mykofenolat mofetilu

4 Rodzaje przeszczepów Autologiczny – w obrębie tej samej osobyAllogeniczny – pomiędzy dwiema osobami różnymi genetycznie, ale w obrębie tego samego gatunku Izogeniczny – pomiędzy osobami o takim samym genomie Ksenogeniczny – pomiędzy gatunkami

5 Rodzaje przeszczepów – c.d.Ortotopowy – w to samo miejsce Heterotopowy w inne miejsce

6 Przeszczepy od zmarłychSerce/Płuca Zastawki serca Nerki Wątroba Rogówka Trzustka Jelito cienkie Kości Skóra

7 Przeszczepy od żywych Nerka Płat wątroby Jelito cienkie Skóra SzpikTzw. Dawca domino [ang. Domino donor]– otrzymuje serce i płuca a jest dawcą serca, płuc lub zastawek serca

8 Antygeny transplantacyjneWiększe HLA klasy I HLA klasy II Mniejsze Typu „Klasy I” HLA E, F, G Typu „Klasy II” DMA/DMB, niezbędne do wprowadzenia peptydu do HLA klasy II Typu „ Klasy III” Białka dopełniacza C2, C4 i Bf 21-OH hydroksylaza TNF alpha i beta

9 Antygeny transplantacyjne c.d.Inne Białka TAP 1 and 2 transportujące peptydy do HLA-I Białko Hsp70 odpowiedzialne za proces zwijania i degradacji zdenaturowanych białek LMP 2, LMP 7 – składniki proteasomu biorące udział w degradacji enzymatycznej białek CD1 – prezentuje TCR lipidy i glikolipidy

10 Geny HLA

11

12 HLA klasy II www.cc.ukans.edu/ ~micro/mhc.htmlcai.md.chula.ac.th/.../ contents/m3.html

13

14

15 Dowody na to, że odrzucanie przeszczepu jest mediowane immunologicznie

16 Dlaczego przeszczep może być odrzucony?Limfocyt T biorcy rozpoznaje antygeny HLA klasy I i II dawcy na powierzchni komórek prezentujących antygen dawcy – nadostre/ostre odrzucanie przeszczepu HLA dawcy mogą być także prezentowane na powierzchni antygenów HLA biorcy przez komórki APC biorcy – przewlekłe odrzucanie przeszczepu

17 Mechanizmy odrzucania przeszczepu

18 Mechanizm działania leków immunosupresyjnych

19 Leki indukujące immunosupresję

20 Leki podtrzymujące immunosupresję

21 Odpowiedź immunologiczna na przeszczepDonor MHC Donor APCs Recipient MHC MO Endo Dc IL-1 CD4/Th IL-2 IFNy (recruits Dc and Endo) IL-4 CD8/Tc MO Bc Donor Ag Presented on “Self” MHC Specific Cytotoxicity Specific Ab Response

22 Mechanizmy odrzucania przeszczepuOdpowiedź humoralna: Cytokiny: IL-1, IL-2, IL-4/5, IFN-g, TNF-a ADCC Cytotoksyczność komórkowa zależna od dopełniacza Komórkowa: Limfocyty CD4 pomocnicze i CD8 cytotoksyczne Komórki NK Aktywowane makrofagi Odpowiedź typu późnego

23 Aktywacja limfocytów T na skutek prezentacji antygenuIL-2 gene NF-ATn JUN AP-1 FOS PO4-NF-ATc Calcineurin CD28RC IL-2 mRNA Tyrosine* Kinases Calmodulin MAPKs MAP Kinase Ca2+ TyK P IP3 L CD3 CD28 PKC C CTLA-4 ZAP70 PIP2 DAG CD4 IL-2 CoStimulation T cell IL-1 B7 APC MHC II cAMP

24 Jaką rolę w transplantologii spełniają leki immunosupresyjneIL-2 gene NF-ATn JUN AP-1 FOS PO4-NF-ATc Calcineurin CD28RC IL-2 mRNA CyA FK Tyrosine* Kinases Calmodulin MAPKs MAP Kinase Ca2+ TyK P IP3 L CD3 CD28 PKC C CTLA-4 ZAP70 PIP2 DAG CTLA4Ab CD4 IL-2 CoStimulation T cell OKT3 RAPA IL-1 Matching B7 APC MHC II cAMP

25 Odrzucanie przeszczepuNadostre Przyspieszone Ostre Przewlekłe

26

27 Nadostre odrzucanie przeszczepu PatogenezaMinuty do godzin Przeciwciała anty MHC I i antygenom układu ABO obecne u biorcy Aktywacja dopełniacza Zagrożeni pacjenci: Poprzednie przetoczenia Poprzednie przeszczepy Ciąże

28 Nadostre odrzucanie przeszczepu MechanizmIgM i IgG - depozycja Aktywacja C1q Aktywacja alloreaktynych limfocytów T Uwalnianie mediatorów zapalenia Aktywacja układu krzepnięcia i fibrynolizy – zakrzepica Brak nacieków z komórek jednojądrowych

29 Przyspieszone odrzucanie przeszczepuDni Aktywacja swoistych limfocytów T

30 Ostre odrzucanie przeszczepuDni - tygodnie Pierwotna aktywacja limfocytów T przez komórki dendrytyczne przeszczepu DTH – indukacja nacieku makrofagów Naciek z komórek jednojądrowych PMN NK Limfocyty T i B

31 Przewlekłe odrzucanie przeszczepuMiesiące lata Występuje u wszystkich pacjentów po przeszczepach narządowych bez immunosupresji Mechanizm nie jest jasny: Przeciwciała Kompleksy immunologiczne Powolna aktywacja odpowiedzi komórkowej DTH? Mechanizmy nieimmunologiczne

32 Przewlekłe odrzucanie przeszczepuNEJM 2002;346:580

33 Tolerancja transplantacyjna - mechanizmyDelecja klonalna Anergia klonalna Supresja

34 Tolerancja transplantacyjnaNoworodkowa Usunięcie komórek dendrytycznych z przeszczepu Podanie biorcy przeciwciał antyidiotypowych Przetocznie biorcy krwi pochodzącej od dawcy

35 Graft versus Host Disease (GVHD) Choroba przeszczep przeciwko gospodarzowiReakcja układu immunologicznego dawcy znajdującego się w przeszczepie przeciwko komórkom biorcy Może wystąpić we wszystkich przeszczepach Występuje u około 70% biorców allogenicznego przeszczepu szpiku Występuje u około 50% biorców allogenicznego przeszczepu szpiku od HLA-zgodnych dawców spokrewnionych

36 GVHD – ocena ryzyka Missmatch HLA Niespokrewniony dawca Starszy wiekCiąża lub transfuzje u dawcy [allosensytyzacja] Stosowanie przeszczebu bez limfocytów T Objawy toksyczności procedury przeszczepu Nieskuteczne zapobieganie GVHD

37 GVHD Ostra Przewlekła – unikalna dla przeszczepu allogenicznego komórek macieżystych Klinicznie przypomina chorobę z autoagresji

38 GVHD - klinika Skóra Zespół suchości Przewód pokarmowyLichenoid rash mucolisis / Epidermal necrosis [TEN] Zespół suchości Przewód pokarmowy Uszkodzenie wątroby Zaburzenia motoryki przełyku IBD Bronchiolitis obliterans Polymyositis Nawracające infekcje Utrata masy ciała

39 Ryzyko związane z przeszczepem allogenicznym szpiku

40 GVHD – manifestacje skórne i śluzówkowe

41 GVHD – manifestacje skórne i śluzówkowe - TEN

42 Tolerancja immunologiczna

43 Dobór dawca-biorca przy przeszczepach narządów posiadających naczyniaNerka Locus A, B, DR [DR>B>A] low resolution PRA Grupa krwi, badania wirusologiczne Cross-match Priorytet: 6 takich samych HLA DR-7, B-4, A-1 punktów PRA 70-79% 1 punkt Biorca regionalny 3 punkty >60 lat i >3 lata dializoterapii -1 punkt A. Lange 2000

44 Dobór dawca-biorca przy przeszczepach narządów posiadających naczyniaSerce Grupa krwi, badania wirusologiczne Czas zimnego niedokrwienia 4 h DR>B>A Cross-match A. Lange 2000

45 Cross-match Wykrywa przeciwciała biorcy skierowane przeciwko antygenom HLA dawcy Komórki dawcy in vitro ulegają lizie po dodaniu surowicy biorcy w obecności dopełniacza Nie pozwala na zróżnicowanie przeciwciał anty-HLA I i II ani IgG od IgM

46 Metody typowania HLA Serologiczne test mikrocytotoksyczny MolekularnePCR SSP PCR SSO sekwencjonowanie

47 Dobór dawca-biorca przy przeszczepach narządów posiadających naczyniaWątroba Grupa krwi Zgodność w HLA nie ma większego znaczenia Trzustka DR A. Lange 2000

48 Działania uboczne przewlekłej immunosupresjiInfekcje zagrażające życiu Nowotwory Immunosupresja w większym stopniu dotyczy odporności pierwotnej niż wtórnej

49 Immunosupresja Proksymalna (zahamować swoistą odpowiedź immunologiczną): Usunięcie T/CD3-cells (ATG, OKT3) Zapobiec rozpoznaniu antygenów przeszczepu przez TCR (Dobór) Zapobieganie kostymulacji – wywoływanie tolerancji (CTLA4Ab) Dystalna (zahamować nieswoistą odpowiedź immunologiczną): zahamować wytwarzanie IL-2 (CyA, FK506) zahamować działanie IL-2 (Rapamycin) zahamować proliferację limfocytów T (Imuran, Mycophenolate) zahamować zapalenie (Corticosteriods)

50 Klasy leków immunosupresyjnychGlikokortykosteroidy Antymetabolity Inhibitory calcyneuryny Przeciwciała antylimfocytarne Inhibitory receptorów dla cytokin