UNIDAD TEMÁTICA: INMUNOLOGÍA DE LOS TRASPLANTES UNIVERSIDAD NACIONAL DE ASUNCIÓN FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS CÁTEDRA DE INMUNOLOGÍA CLÍNICA UNIDAD TEMÁTICA: INMUNOLOGÍA DE LOS TRASPLANTES

OBJETIVOS Identificar los trasplantes de acuerdo al origen genético del donador: Relacionar los mecanismos inmunológicos humorales y celulares, con el desarrollo de rechazo del trasplante. Analizar el mecanismo inmunológico involucrado en la enfermedad injerto contra hospedero. Fundamentar el uso de terapia inmunosupresora.

CONTENIDOS Introducción al termino trasplante Bases inmunológicas del rechazo a injertos Manifestaciones clínicas del rechazo a injertos Tratamiento inmunosupresor

El término trasplante, del modo en que se emplea en inmunología, se refiere al acto de transferir células, tejidos u órganos desde un sitio a otro. La consecución de los trasplantes se justifica por la posibilidad de resolver muchas enfermedades mediante implantación (injerto) de un órgano, un tejido o ciertas células sanos desde un individuo (donante) hacia otro (receptor o huésped).

El desarrollo de técnicas quirúrgicas que permiten la fácil reimplantación de órganos ha eliminado una barrera al trasplante con buenos resultados, pero aún quedan otras. Una es la escasez de órganos para los trasplantes. La barrera contra la ejecución de este procedimiento como medio de tratamiento médico sistemático es el sistema inmunitario.

En la actualidad se practican, con frecuencia y buenos resultados crecientes, trasplantes de riñón, páncreas, corazón, pulmón, hígado, médula ósea y córnea entre individuos no idénticos. Diversos Agentes Inmunosupresores pueden contribuir a la supervivencia de los transplantes, entre ellos fármacos y Ac específicos desarrollados para disminuir el ataque inmunológico contra los injertos, pero en su mayor parte ejercen un efecto inmunosupresor global y su empleo a largo plazo es dañino.

Bases inmunológicas del rechazo de los injertos El grado de reacción inmunitaria a un injerto varía según sea el tipo de éste. Se utilizan los términos que siguen para referirse a los diferentes tipos de trasplantes:

Autoinjerto es el tejido propio transferido desde un sitio del cuerpo hacia otro en el mismo individuo. Ejemplos de autoinjertos empleados a menudo son la transferencia de piel sana a una zona quemada de ésta y uso de vasos sanguíneos sanos para reemplazar las arterias coronarias bloqueadas.

Isoinjerto es el tejido transferido entre individuos idénticos desde el punto de vista genético. En cepas endogámicas de ratones se puede practicar un isoinjerto desde un ratón singénico hacia otro ratón de la misma clase. En el ser humano se puede llevar a cabo un isoinjerto entre gemelos genéticamente idénticos (monocigotos).

Aloinjerto es el tejido transferido entre miembros genéticamente diferentes de la misma especie. En ratones el aloinjerto se efectúa mediante transferencia de un tejido o un órgano de una cepa a otra. En el ser humano, los injertos de órganos de un individuo a otro son aloinjertos, a menos que el donante y el receptor sean gemelos idénticos.

Xenoinjerto es el tejido trasplantado entre especies diferentes (ej Xenoinjerto es el tejido trasplantado entre especies diferentes (ej. injerto de corazón de bovino en un ser humano). En virtud de la escasez considerable de los órganos donados, en la actualidad se considera con mucha seriedad la crianza de animales con la finalidad específica de que sirvan como donantes de órganos para personas.

Los autoinjertos y los isoinjertos suelen aceptarse bien, gracias a la identidad genética entre el injerto y el huésped. Como el aloinjerto es diferente desde el punto de vista genético al receptor, por lo general el sistema inmunitario lo reconoce como extraño y, por este motivo, lo rechaza. Desde luego, los xenoinjertos son los que plantean la disparidad genética más grande y, en consecuencia, suscitan una reacción intensa de rechazo.

El rechazo de aloinjertos manifiesta especificidad y memoria La tasa de rechazo de los injertos varia de acuerdo con el tejido en cuestión. En general, los injertos de piel se rechazan con más rapidez que otros, como los de riñón y corazón. A pesar de estas diferencias en el tiempo de rechazo, la reacción inmunitaria que culmina en el rechazo de un injerto expresa siempre los atributos como especificidad y memoria.

Si un ratón de la cepa A recibe piel de la cepa B, tiene lugar el rechazo primario del injerto, conocido como rechazo de primera intención. La piel se revasculariza en primer lugar entre los días tercer y séptimo; conforme se desarrolla la reacción, el trasplante vascularizado se infiltra con linfocitos, monocitos, neutrófilos y otras células inflamatorias.

Entre los días séptimo y décimo disminuye la vascularización del tejido trasplantado, el décimo día es visible la necrosis y entre los días 12 y 14 sucede el rechazo total.

Se pone de manifiesto la memoria inmunológica cuando se transfiere un segundo injerto de la cepa B a un ratón de la cepa A que recibió con anterioridad el primero. En este caso se desarrolla con mas prontitud una reacción de rechazo del injerto y éste es completo en plazo de cinco a seis días; esta respuesta secundaria se conoce como rechazo de segunda intención.

Esta especificidad del rechazo de segunda intención se puede demostrar al efectuar un injerto no relacionado de la cepa C al mismo tiempo que el segundo injerto de la cepa B, ambos a la cepa A.

Las células T desempeñan una función clave en el rechazo de los aloinjertos Los linfocitos, no así el Ac sérico, podían transferir inmunidad contra aloinjertos. Estudios posteriores incluyeron a las células T en el rechazo. Los ratones lampiños, que carecen de timo y, por ende de células T funcionales, eran incapaces de rechazar los aloinjertos, en realidad, estos ratones aceptaban incluso los xenoinjertos.

Investigaciones indican que intervienen en el rechazo las células T CD4+ y CD8+ y que la colaboración de ambas subpoblaciones producía un rechazo más intenso.

Los perfiles antigénicos similares propician la aceptación de los aloinjertos Se dice que los tejidos que son similares, desde el punto de vista antigénico, son histocompatibles; estos tejidos no inducen una reacción inmunológica que tiene como consecuencia rechazo del injerto. Los tejidos que manifiestan diferencias antigénicas de importancia son histoincompatibles y activan una respuesta inmunológica que culmina en el rechazo del tejido.

Los antígenos determinantes de la histocompatibilidad, causantes de las reacciones de rechazo de aloinjerto más intensas se localizan en el Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CPH). Descendientes F1 de dos cepas endogámicas diferentes (que suelen ser homocigotas por ser cepas endogámicas) son heterocigotas y heredan un haplotipo de cada uno de los progenitores, y pueden aceptar injertos de cualquiera de los progenitores, pero no a la inversa. En la población humana no endogámica, es más compleja, por el alto grado de polimorfismo.

Se determinan los tipos de antígenos eritrocíticos y los MHC en los donadores y los receptores de injertos Puesto que las diferencias de grupo sanguíneo y los Ag del MHC son las causas de las reacciones de rechazo más intensas, se han desarrollado diversos procedimientos de determinaciones del tipo tisular para identificar estos Ag a fin de encontrar células donadoras y receptoras potenciales.

Compatibilidad de grupo sanguíneo ABO (eritrocitos, células epiteliales y células endoteliales) entre donador y receptor, puesto que los Ac producidos en el receptor contra cualquiera de los Ag en el tejido transplantado inducen lisis de las células donadas incompatibles por el complemento mediada por Ac.

- Compatibilidad del grupo HLA (células nucleadas) de los donadores potenciales y de un receptor determinado se puede lograr mediante una prueba de microcitotoxicidad.

HLA de clase I: HLA-A, HLA-B, HLA-C HLA de clase II: HLA-DP, HLA-DQ, HLA-DR Prueba cruzada o cross-match

Se distribuyen leucocitos de los donadores potenciales y receptor en una serie de pozos de una lámina de microtitulación y a continuación se añaden a los diferentes pozos Ac específicos para diversos alelos MHC de las clase I y II. Después de una incubación se añade complemento a los pozos y se valora la citotoxicidad según captación o exclusión de los diversos colorantes por las células. Si tienen el MHC específico del Ac monoclonal, experimentan lisis, y las células muertas captan el colorante.

Se confirma la importancia de la compatibilidad MHC para la aceptación de los aloinjertos por los siguientes datos obtenidos de receptores de trasplante renal. La compatibilidad de MHC I tiene un efecto menor sobre la supervivencia de los injertos, mientras que para el MHC II se acentúa, y depende primordialmente de él, observándose la curva 4. Como se verá, los trasplantes de riñón y médula ósea, la compatibilidad HLA tiene la máxima importancia, mientras que hígado y corazón pueden sobrevivir con mayor desigualdad.

La identidad MHC no es el único factor determinante de la aceptación tisular; aunque sean idénticos en los MHC, igual pueden ser rechazados debido a diferencias en locus de mHC. Aunque el rechazo inducido suele ser menos intenso que con las diferencias MHC, igual el resultado es tejido rechazado. Por este motivo, el trasplante con buenos resultados incluso entre individuos con HLA idénticos requiere cierto grado de supresión inmunitaria.

El rechazo de injerto mediado por células se produce en dos etapas El rechazo de injerto se debe sobre todo a una reacción inmunitaria mediada por células a los aloantígenos (de modo primordial moléculas de MHC) expresados sobre las células del injerto. El proceso de rechazo se puede clasificar en dos etapas: a. Sensibilización b. Efectora

Etapa de Sensibilización, donde los linfocitos del receptor reactivos al Ag proliferan como reacción a los AloAg contenidos en el injerto. Las células T CD4+ y CD8+ reconocen a los aloantígenos expresados sobre las células del injerto extraño y proliferan como reacción a éstos. Pueden reconocerse MHC y mHC (respuesta débil, aunque combinada a veces es muy intensa). Se activan las Células TH del huésped cuando entran en interacción con las CPA (la mayoría de las veces son las células dendríticas del injerto xq expresan de manera constitutiva MHC II y moléculas coestimuladoras, también las propias del huésped pueden migrar al interior del injerto y efectuar endocitosis de aloAg extraños y presentarlos con MHC propios).

En algunos injertos de órganos y tejidos (riñón, timo) se ha demostrado que un población de APC del donador llamadas Leucocitos pasajeros pasa desde el injerto hasta los ganglios linfáticos regionales. Estos expresan Ag de MHC alogénicos del injerto donado, se reconocen como extraños y estimulan activación inmunitaria de los linfocitos T de los ganglios. Estos leucocitos pasajeros no son las únicas células que participan en la estimulación inmunológica. Por ejemplo, no parecen tener participación alguna en injertos de piel. Otros que se han señalado son las células de Langerhans y las endoteliales de los vasos sanguíneos (ambos expresan Ag MHC I y II).

Etapa Efectora, en la que ocurre la destrucción inmunológica del injerto. Son varios los mecanismos efectores: Reacciones mediadas por células (por entrada de células T y macrófagos en el espesor del injerto) que se caracterizan por hipersensibilidad retrasada. Citotoxicidad mediada por linfocitos. Menos frecuente es la lisis de Ac + C’. Destrucción por citotoxicidad mediada por células dependiente de Ac (ADCC).

En cada uno de los mecanismos efectores desempeñan una función de primera importancia las citocinas secretadas por células TH (figura).

Mediadores importantes del rechazo IFN a, b y g, y TNF a y b incrementan MHC I IFN g MHC II

Manifestaciones Clínicas del rechazo de los injertos El tiempo varía según sea el tipo de tejido o de órgano injertados y la reacción inmunitaria producida. a. Hiperagudo: dentro de las primeras 24 hs. b. Agudo: inician durante las primeras semanas que siguen al trasplante. c. Crónico: puede ocurrir entre meses y años después del trasplante.

Los anticuerpos preexistentes en el receptor median al rechazo HIPERAGUDO En casos raros ocurre rechazo con tanta rapidez que el tejido injertado no se vasculariza en lo absoluto. Se deben a Ac séricos preexistentes en el huésped que son específicos para Ag del injerto Los complejos de Ag y Ac que se forman activan al sistema de complemento y producen, como consecuencia, infiltración intensa de neutrófilos en el tejido injertado. La reacción inflamatoria subsiguiente produce formación masiva de coágulos dentro de los capilares que impiden la vascularización del injerto.

Son diversos los mecanismos que explican la presencia de estos Ac; los receptores de transfusiones sanguíneas repetidas desarrollan en ocasiones [ ] notables de Ac contra los Ag MHC de los leucocitos contenidos en dicha sangre. Si luego son los mismos Ag contenidos en un injerto subsecuente, ocurre reacción de rechazo hiperagudo. También está el ejemplo de los embarazos repetidos, donde las mujeres se exponen a los aloAg paternos del feto, y obviamente también las personas con un injerto previo. A menudo los xenotransplantes se rechazan de esta forma. Además de esta forma de rechazo, existe una menos frecuente que se conoce como rechazo acelerado, a causa de Ac que se producen inmediatamente después del trasplante.

Las reacciones de células T median el rechazo AGUDO El rechazo mediado por células se manifiesta como rechazo del injerto que se inicia unos 10 días después del transplante. El examen histopatológico revela infiltración masiva de macrófagos y linfocitos en el sitio de destrucción tisular sugerente de activación y proliferación de células TH . El rechazo agudo de injerto se produce por los mecanismos descritos con anterioridad. Se produce por los mecanismos ya descritos.

Mediadores importantes del rechazo IFN a, b y g, y TNF a y b incrementan MHC I IFN g MHC II

El rechazo CRÓNICO ocurre meses o años después del trasplante Se desarrollan meses o años después de las reacciones de rechazo agudo. Los mecanismos del rechazo crónico son de los tipos de reacción del receptor humoral y mediada por células. Los tiempos son prolongados debido a los tratamientos inmunosupresores y el uso de métodos de tipificación tisular para obtener compatibilidad óptima entre donante y receptor a corto plazo, no lográndose aún progresos a largo plazo. Son ya difíciles de tratar con fármacos y pueden requerir otro trasplante.

Tratamiento Inmunosupresor General El trasplante alogénico requiere un cierto grado de inmunosupresión, si se pretende que sobreviva el injerto. La mayor parte de los tratamientos desarrollados tienen la desventaja de ser inespecíficas, esto es, inmunosupresión generalizada de las reacciones a todos los Ag no solo del Aloinjerto, lo que pone en peligro al receptor de posibles infecciones. Muchas medidas tienen como finalidad enlentecer proliferación de linfocitos activados. Sin embargo, se afectan también todas las que se multiplican con rapidez y existe peligro de complicaciones graves, incluso de muerte; los que tienen tratamiento prolongado están en mayor peligro de sufrir cáncer, hipertensión y otras.

Los Inhibidores de la mitosis impiden la proliferación de células T. Azatioprina: es un inhibidor potente de la mitosis (fase S), se administra justo antes y después del trasplante para disminuir la proliferación de células B y T. también otros, ciclofosfamida (agente alquilante, se inserta en doble hélice de DNA) y metotrexato (Antagonista de Ac. fólico, bloquea síntesis de purinas). Los corticoides suprimen la inflamación. Corticosteroides: (prednisona y dexametasona) agentes antiinflamatorios potentes. Se suelen usar con la azatioprina, para prevenir las crisis aguda de rechazo del injerto.

Ciertos metabolitos de los hongos son Inmunosupresores Ciclosporina A (CsA), FK-506 (Tacrolimus) y Rapamicina (Sirolimus): son metabolitos de los hongos con propiedades inmunosupresoras. Aunque no relacionados entre sí, los 2 primeros, desde el punto de vista clínico tienen acciones similares, Bloquean la activación de las células T en reposo, inhibiendo transcripción de genes de IL-2 e IL-2R. Por ende a la larga inhiben activación posterior de TH, TC, NK, B y macrófagos. La radiación linfoide total elimina a los linfocitos Radiación linfoide: se aplican al receptor exposiciones múltiples a la radiación X de timo, bazo y ganglios linfáticos antes de someterlo a la operación de trasplante. Como no se radia la médula ósea, proliferan en ella las células linfoides progenitoras y renuevan la población de linfocitos recirculantes, pero que al parecer son más tolerantes a los Ag del injerto.

Bibliografía Inmunología. Richard A. Goldsby – Thomas J. Kindt – Barbara A. Osborne – Janis Kuby. Quinta Edición. Editorial Mc. Graw Hill. 2. inmunología. Brostoff – Male – Roitt. Cuarta Edición. Editorial Harcourt Brace.