Ανοσολογία 6-12-17 Π.Παπαζαφείρη Ανοσολογία των Μεταμοσχεύσεων Ανοσολογία 6-12-17 Π.Παπαζαφείρη Ανοσολογία των Μεταμοσχεύσεων Απόρριψη μοσχεύματος- Ανοσολογική βάση Κλινικές εκδηλώσεις Ανοσοκατασταλτική θεραπεία - Ανοχή [Ρόλος των ρυθμιστικών Τ κυττάρων Μηχανισμοί ρύθμισης και ενεργοποίησης Δυνατότητες των βλαστικών κυττάρων]

Μεταμοσχεύσεις Μεταμόσχευση «μεταφορά κυττάρων, ιστών ή οργάνων» από μία ανατομική θέση σε μία άλλη. υγιές όργανο, ιστός ή κυττάρα (μόσχευμα) από έναν άνθρωπο (δότη) σε έναν άλλο (δέκτη ή ξενιστή).

Μοσχεύματα Αυτόλογο μόσχευμα (autograft) : από μία περιοχή του σώματος σε μία άλλη, στο ίδιο άτομο. Το Ισομόσχευμα (isograft) είναι ιστός που μεταμοσχεύεται μεταξύ γενετικά πανομοιότυπων ατόμων του ίδιου είδους. Το αλλομόσχευμα (allograft) είναι ιστός που μεταμοσχεύεται μεταξύ γενετικά διαφορετικών ατόμων του ίδιου είδους. Το Ξενομόσχευμα (xenograft) είναι ιστός που μεταμοσχεύεται μεταξύ ατόμων που ανήκουν σε διαφορετικά είδη

Απόρριψη μοσχεύματος η ανάπτυξη ανοσολογικής απόκρισης εναντίον του μοσχεύματος είναι το μεγαλύτερο εμπόδιο για μια επιτυχημένη μεταμόσχευση Η πιο διαδεδομένη μεταμόσχευση είναι η μετάγγιση αίματος κατά την οποία είναι σχετικά εύκολο να βρεθεί πλήρως συμβατός δότης εφόσον υπάρχουν τέσσερις βασικοί τύποι ομάδων ΑΒΟ και δύο τύποι Rhesus. Όμως, όταν το μόσχευμα περιλαμβάνει εμπύρηνα κύτταρα, προκαλεί πάντα μια ανοσολογική απόκριση από τον ξενιστή. Η ανοσολογική απόκριση οφείλεται στα πολυμορφικά μόρια MHC. Η τέλεια ταύτιση αυτών των μορίων είναι δυνατή μόνο όταν ο δότης και ο δέκτης είναι συγγενείς (η απόρριψη σε αυτή τη περίπτωση μπορεί να οφείλεται σε διαφορές σε άλλα συστατικά)

Η απόρριψη μοσχεύματος παρουσιάζει ειδικότητα και μνήμη όταν το μόσχευμα προέρχεται από δότη γενετικά διαφορετικού ατόμου απορρίπτεται σε 10-14 ημέρες αλλά αναπτύσσεται μνήμη απόκρισης . Έτσι, εάν το ίδιο μόσχευμα χρησιμοποιηθεί πάλι, θα απορριφθεί πολύ νωρίτερα (απόρριψη δεύτερης επαφής)

Η απόρριψη μοσχευμάτων διέπεται από ανοσολογικούς μηχανισμούς Ο ρόλος των Τ λεμφοκυττάρων

Ιστοσυμβατότητα Ιστοί που έχουν όμοια αντιγονικότητα θεωρούνται ιστοσυμβατοί (histocompatible) και δεν προκαλούν ανοσολογική αντίδραση που να οδηγεί σε απόρριψη. Οι ιστοί που επιδεικνύουν τις σημαντικές αντιγονικές διαφορές είναι ασύμβατοι και προκαλούν μία ανοσολογική απόκριση που οδηγεί στην απόρριψη. Τα διάφορα αντιγόνα που καθορίζουν την ιστοσυμβατότητα κωδικοποιούνται από -περισσότερους των 40- διαφορετικούς γενετικούς τόπους, αλλά οι υπεύθυνοι γενετικοί τόποι για τις πιο έντονες αντιδράσεις βρίσκονται στην περιοχή του Μείζονος Συμπλέγματος Ιστοσυμβατότητας (Major Histocompatibility Complex, MHC).

Οι δότες και οι δέκτες μοσχευμάτων τυποποιούνται για τα ερυθροκυτταρικά και MHC αντιγόνα Τυποποίηση με μικροκυτταροτοξικότητα [Τυποποίηση με «μικτή λεμφοκυτταρική αντίδραση» (εργαστηριακή άσκηση)] φάρμακα κατά της απόρριψης επιτρέπουν τη μεταμόσχευση οργάνων μεταξύ εντελώς ασύμβατων ατόμων (?)

Σημασία της συμβατότητας των αντιγόνων MHC

Μηχανισμοί απόρριψης ενός μοσχεύματος στάδια: (1) μία φάση ευαισθητοποίησης, κατά την οποία τα αντιγονοδραστικά λεμφοκύτταρα του δέκτη πολλαπλασιάζονται ως αποτέλεσμα ενεργοποίησης εναντίον των αλλοαντιγόνων του μοσχεύματος και (2) ένα εκτελεστικό στάδιο κατά το οποίο πραγματοποιείται η ανοσολογική καταστροφή του μοσχεύματος.   η ανοσοαπόκριση που καταλήγει στην απόρριψη μοσχεύματος χαρακτηρίζεται πάντα από τις ιδιότητες της ειδικότητας και της μνήμης

Μηχανισμοί απόρριψης ενός μοσχεύματος φάση ευαισθητοποίησης, CD4+ and CD8+ T κύτταρα αναγνωρίζουν αλλοαντιγόνα του μοσχεύματος κύτταρα Τα πολλαπλασιάζονται ως αποτέλεσμα ενεργοποίησης εναντίον των αλλοαντιγόνων Μπορεί να αναγνωρίζουν –άμεσα- MHC του δότη Μπορεί να αναγνωρίζουν πεπτίδια από MHC του δότη μετά την επεξεργασία τους από αντιγονοπαρουσιαστικά του δέκτη Παράγονται Τ κύτταρα μνήμης H επιβραδυνόμενου τύπου υπερευαισθησία (DTH) και εξαρτώμενες από τα Τ κύτταρα αντιδράσεις κυτταροτοξικότητας, εμπλέκονται στην απόρριψη.

Δραστικοί μηχανισμοί που συμμετέχουν στην απόρριψη ενός μοσχεύματος Δραστικοί μηχανισμοί που συμμετέχουν στην απόρριψη ενός μοσχεύματος εκτελεστικό στάδιο: Ποικιλία μηχανισμών με κεντρικό ρόλο των κυτταροκινών Εκτεταμένη διήθηση κυττάρων δέκτη στο μόσχευμα (DTH reaction) Παραγωγή αντισωμάτων (σπανιότερα), έναντι HLA του δότη ή ενδοθηλιακών Ag Τ κύτταρα που εμπλέκονται στην απόρριψη αλλομοσχευμάτων ανήκουν τόσο στους CD4+ όσο και τους CD8+ υποπληθυσμούς.

τύποι απόρριψης «προβλέψιμη κλινική πορεία» τύποι απόρριψης «προβλέψιμη κλινική πορεία»  – Υπερ-οξεία, η οποία επιτελείται από αντισώματα του δέκτη εναντίον του μοσχεύματος.   – Οξεία, κατά την οποία τα ΤΗ κύτταρα ή τα κυτταροτοξικά Τ κύτταρα ή ο συνδυασμός τους προκαλεί βλάβη στον ιστό.   – Χρόνια, η οποία εμπλέκει τόσο τη χυμική όσο και την κυτταρομεσολαβητική ανοσία.  

Κλινικές εκδηλώσεις της υπερ-οξείας απόρριψης μοσχεύματος Προϋπάρχοντα αντισώματα του δέκτη διαμεσολαβούν την ενεργοποίηση του συμπληρώματος, φλεγμονή, θρόμβωση Έναρξη: πριν την αγγείωση του μοσχεύματος Ολοκλήρωση : σε λίγες –μέχρι 24 ώρες

τύποι απόρριψης «προβλέψιμη κλινική πορεία» τύποι απόρριψης «προβλέψιμη κλινική πορεία» – Οξεία, κατά την οποία τα ΤΗ κύτταρα ή τα κυτταροτοξικά Τ κύτταρα ή ο συνδυασμός τους προκαλεί βλάβη στον ιστό. Η απόκριση πυροδοτείται 7-10 ημέρες μετά την μεταμόσχευση Περιλαμβάνει μαζική διήθηση λεμφοκυττάρων και μακροφάγων (Ενεργοποίηση TH και πολλαπλασιασμός) Απόρριψη όπως περιγράφει η «εκτελεστική φάση»

τύποι απόρριψης «προβλέψιμη κλινική πορεία» τύποι απόρριψης «προβλέψιμη κλινική πορεία» – Χρόνια, η οποία εμπλέκει τόσο τη χυμική όσο και την κυτταρομεσολαβητική ανοσία.   Αναπτύσεται μήνες ή χρόνια μετά την υποχώρηση των αντιδράσεων που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε οξεία απόρριψη Η χρήση φαρμάκων παρέχει βελτίωση αλλά όχι «σταθερότητα» Δύσκολη αντιμετώπιση

Ανοσοκατασταλτική θεραπεία Μη ειδική ανοσοκαταστολή Η αζαθειοπρίνη αναστέλλει τη μίτωση – άρα και τον πολλαπλασιασμό Β και Τ λεμφοκυττάρων Η κυκλοφωσφαμίδη παρεμβάλεται στη διπλή αλυσίδα DNA και προκαλεί θραύσεις Ολική ακτινοβόληση – εξάλειψη λεμφοκυττάρων : συχνά σε μεταμοσχεύσεις μυελού των οστών / θεραπεία GvHD - Εξάλειψη των κυττάρων του ανοσοποιητικού στον δέκτη με αποτέλεσμα τα βλαστικά κύτταρα του δότη να «ενοφθαλμιστούν» και να σχηματίσουν ένα «νέο» ανοσοποιητικό

Διαφορές απόρριψης-αποδοχής μοσχεύματος Ρόλος των συνδιεργετικών σημάτων (Ειδική Ανοσοκατασταλτική θεραπεία το ιδανικό σενάριο;;;) Η αναστολή των συνδιεγερτικών σημάτων κατά τη μεταμόσχευση μπορεί να προκαλέσει ανέργεια αντί της ενεργοποίησης των Τ κυττάρων εναντίον του μοσχεύματος: Επαφή μεταξύ ενός από τους συνδιεγερτικούς υποδοχείς του CD28 και του προσδέτη του Β7 στα APC αναστέλλεται από το διαλυτό προσδέτη CTLA-4Ig: το CTLA-4 συνδέεται σε μια βαριά αλυσίδα ανοσοσφαιρίνης που επιβραδύνει την απομάκρυνσή της από την κυκλοφορία. Αυτή η διαδικασία καταστέλλει ειδικά την απόρριψη μοσχεύματος χωρίς να αναστέλλει την ανοσολογική απόκριση σε άλλα αντιγόνα.  

Ανοσοκατασταλτική θεραπεία σύνοψη Μη ειδική ανοσοκαταστολή Αναστολή της μίτωσης (αζαθειοπρίνη) Καταστολή της φλεγμονής από κορτικοστεροειδή Χρήση μυκητιασικών μεταβολιτών (κυκλοσπορίνη Α, FK506) Ολική ακτινοβόληση Ειδική Ανοσοκατασταλτική θεραπεία Χρήση αντισωμάτων έναντι επιφανειακών μορίων –ενεργοποιημένων Τ κυττάρων Πρόκληση ανέργειας με παρεμπόδιση των συνδιεργετικών σημάτων

Ανοχή Η ανοχή σε αλλογονικό δέρμα μπορεί να εγκατασταθεί σε ποντίκια χιμαιρικά ως προς το μυελό των οστών όταν το μόσχευμα, -μυελός των οστών- ενεθεί κατά τη γέννηση, η ανοσολογική ωρίμανση δεν είναι πλήρης και έτσι υπάρχουν Τ-κύτταρα και αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα που προέρχονται από τον δότη και από τον ξενιστή. Τα Τ-κύτταρα υπόκεινται σε αρνητική επιλογή και είναι ανεκτικά προς τα μόρια MHC του δότη. Αυτή η ανοχή είναι ειδική και αφορά μόνον τον συγκεκριμένο δότη Πρώιμη έκθεση σε αλλοαντιγόνα, μπορεί να προκαλέσει ειδική ανοχή

Τα ρυθμιστικά Τ-κύτταρα CD4+CD25+ T κύτταρα είναι –αποδεδειγμένα- ρυθμιστές της ανοσολογικής απόκρισης in vivo. Αυτό μπορεί να επιτυγχάνεται με την κατασταλτική δράση των ρυθμιστικών Τ-κυττάρων στα δραστικά κύτταρα ή στα αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα. Το αποτέλεσμα αυτής της λειτουργίας είναι αναστολή της αυτοανοσίας και ανοχή σε μοσχεύματα. Μπορεί όμως να είναι και καταστροφική καθόσον τα ρυθμιστικά Τ-κύτταρα μπορούν να παρεμποδίσουν την προστατευτική ανοσολογική απόκριση σε όγκους ή λοιμώδη παθογόνα Τα ρυθμιστικά Τ-κύτταρα

Πιθανοί μηχανισμοί δράσης των ρυθμιστικών Τ-κυττάρων Είναι πιθανόν ότι τα ρυθμιστικά Τ-κύτταρα πραγματοποιούν το στόχο τους με τη βοήθεια άλλων Τ-κυττάρων ( CD4, CD8) είτε άμεσα μέσω αλληλεπίδρασης Τ-κυττάρων είτε έμμεσα μέσω αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων. Το τελικό αποτέλεσμα είναι αναστολή των δραστικών κυττάρων. Οι περισσότερες μελέτες in vitro υποδεικνύουν άμεση αλληλεπίδραση κυττάρων παρότι η συμμετοχή των αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων δεν έχει ακόμα αποκλειστεί. Η λειτουργία των TReg κυττάρων εξαρτάται από μόρια που συνδέονται με κύτταρα όπως τα CTLA4 (cytotoxic T-lymphocyte antigen 4) και GITR (glucocorticoid-induced tumour-necrosis factor receptor family-related gene; TNFRSF18)

Βλαστικά κύτταρα. Ανάπτυξη μοσχευμάτων Η έλλειψη μοσχευμάτων ίσως να μπορεί να αντιμετωπιστεί και με τη χρήση ξεονομοσχευμάτων

Σύνοψη- επιβίωση των μοσχευμάτων. Πειραματικές προσεγγίσεις με τη χρήση μονοκλωνικών αντισωμάτων προσφέρουν τη δυνατότητα της ειδικής ανοσοκαταστολής. Αυτά τα αντισώματα μπορεί να δρουν είτε:   – Θανατώνοντας τους πληθυσμούς των δραστικών κυττάρων.   – Αναστέλλοντας τα συνδιεγερτικά σήματα ενεργοποίησης των δραστικών κυττάρων οδηγώντας τα σε ανέργεια.   (mAb to CD3 (OKT3) μειώνει τα T πριν τη μεταμόσχευση)

Σύνοψη- επιβίωση των μοσχευμάτων. Η παροχή ανοσοκατασταλτικών φαρμάκων. Ο συνδυασμός τους με ειδικά αντισώματα που στοχεύουν στην ελάττωση της ανοσολογικής απόκρισης ενισχύει την επιβίωση τους. Το συνολικό όμως αποτέλεσμα είναι μία γενικότερη ανοσοκαταστολή, με συνέπεια η μακροχρόνια χρήση τους να αποβαίνει επιβλαβής