Экспериментом доказана возможность переноса трансплантационного иммунитета с использованием иммунной сыворотки. Установлено также, что обработка аллотрансплантатов специфической сывороткой ускоряет их разрушение лимфоцитами и усиливает проявление адоптивного иммунитета.
При аллотрансплантации часто образуются гемагглютинины, гемолизины, цитотоксины и антитромбины. Антитела к антигенам аллотрансплантатов обнаруживаются в низких титрах, что связано с их адсорбцией на трансплантате.
В сверхостром отторжении трансплантата, кроме антител, участвует комплемент. В эксперименте показано, что, например, при разрушении комплемента ядом кобры отторжение трансплантата не происходит. Роль комплемента в трансплантационном иммунитете:
хемотаксическое привлечение нейтрофилов за счет активации С3,С5, С7 при образовании комплексов Аг—Ат;
С3, С6 комплемента вызывает склеивание тромбоцитов, тромбы ведут к повреждению трансплантата;
активация комплемента образовавшимися комплексами Аг—Ат ведет к лизису эндотелия и свертыванию крови в трансплантате под влиянием субэндотелия, обладающего способностью к тромбообразованию.
Таким образом, в патогенезе сверхострого отторжения трансплантатов решающее значение принадлежит антителам и комплементу.
Антитела также усиливают деструкцию сенсибилизированными Т-лимфоцитами клеток-мишеней, но могут и способствовать приживлению трансплантата. Это доказано на моделях экспериментальных опухолей и получило название феномен усиления. По-
лагают, что данный феномен достигается адсорбцией антител на соответствующих антигенах трансплантата, что препятствует действию сенсибилизированных лимфоцитов.
Реакция «трансплантат против хозяина»
Еще в 1916 году Дж. Мэрфи установил, что при нанесении на хорионаллантоисную мембрану куриного эмбриона клеток костного мозга или селезенки взрослых кур появляются скопления лейкоцитов, и у эмбрионов развивается спленомегалия, то есть возникает трансплантационная болезнь, Получившая Название «болезнь рант» (от англ. гип1 — малорослость).
В эксперименте на мышах установлены основные признаки этой болезни: отставание в росте и приросте массы тела, стойкие поносы, дерматиты, спленомегалия, в лимфоидных фолликулах исчезают лимфоциты, наступает атрофия и фиброз лимфоидной ткани, развивается иммунная гемолитическая анемия, возникают очаги некроза в печени, нарушается кроветворение в селезенке, отмечается гиперплазия костного мозга, истончается и отделяется от дермы эпидермис, возникает кровяной хймеризм — как результат наличия в организме донорских клеток с отличным генотипом.
Болезнь рант воспроизводится при трансплантации кроветворной и лимфоидной тканей, клетки которых способны реагировать на антигены реципиента.
РТПХ осуществляют аллогенные иммунокомпетентные клетки при двух условиях:
реципиент не реагирует на клетки донора с несоответствием НLА;
при наличии в организме реципиента антигенов, отсутствующих у трансплантата.
Наиболее активны в РТПХ клетки лимфатических узлов:
лимфатический узел — селезенка — кровь — тимус — костный мозг..
РТПХ вызывают Т-лимфоциты, при их блокаде РТПХ отменяется. Сущность РТПХ составляет взаимодействие Т-клеток донора и реципиента. Т-клетки донора выступают как клетки-эффекторы, а Т-клетки реципиента — как клетки-мишени. Клетками-эффекторами являются Т-киллеры с цитотоксическими свойствами. Объектом их действия могут быть также стволовые клетки реципиента.
В результате взаимной антигенной стимуляции при РТПХ лимфоциты трансформируются в бласты, пролиферируют и разрушаются Т-киллерами как клетки-мишени.
Для патогенеза РТПХ характерны фазовые изменения в лимфоидной ткани:
интенсивная пролиферация клеточных элементов в лимфоидной ткани и тканях РЭС, что приводит к значительному увеличению массы лимфатических узлов, селезенки и печени. В лимфатических узлах пролиферируют в основном донорские клетки, а в селезенке — клетки реципиента;
из-за увеличения общего количества клеток в селезенке, пре-
вращения их в большие бласты и отека органа развивается спле-
номегалия;
в позднюю фазу наблюдается постепенное снижение проли-
феративной активности клеток, что связано с истощением реагирующих донорских клеток и разрушением клеток реципиента. При этом происходит атрофия лимфоидной ткани реципиента, угнетается иммунологическая реактивность, резко снижается сопро-
тивляемость к микробам, в том числе к эндогенной микрофлоре,
возникают тяжелые аутоиммунные процессы, которые зачастую приводят к смерти.
Длительность РТПХ — от нескольких суток до нескольких месяцев. Смерть может наступить в острой или хронической фазе. Выздоровление возможно в случае:
возникновения толерантности;
старения трансплантированных клеток;
аллергической гибели трансплантированных клеток в связи с избытком антигена;
образования блокирующих антител к трансплантату;
индукции ареактивности реципиента;
реакции клеток-хозяина против клеток-трансплантата;
воздействия растворимых факторов, подавляющих РТПХ.
РТПХ у человека наиболее часто развивается при массивных переливаниях крови. Проявляется через 10—30 дней и при смертности 20 % (при пересадке костного мозга), характеризуется дерматитом, желтушной формой гепатита, диареей, развитием тяжелых иммунодефицитов, атрофией тимуса, некротическими очагами
в коже и кишечнике.
Иногда при РТПХ отмечается повышение иммунного ответа
на некоторые антигены. Это связано с неспецифичеекой актива-
цией В-клеток хозяина, что приводит к развитию аутоиммунных
реакции и аутоантител.
Агрессия иммунокомпетентных клеток трансплантата может привести к иммунодефициту.
Преодоление трансплантационного иммунитета
При пересадке органов и тканей трансплантационный иммунитет преодолевают:
селекцией донора;
подавлением иммунных реакций реципиента. Селекция донора направлена на подбор трансплантата, наиболее совместимого с реципиентом по антигенному набору. Основным методом селекции донора является типирование антигенов системы НLА, которая имеет четыре блока генов (А, В, С, О). Отсутствие чужеродных антигенов или наличие одного-двух является положительным прогнозом на трансплантацию.
Для подбора донора используют реакцию бласттрансформа-ции в смешанной культуре лимфоцитов (СКЛ) и учитывают эффект лимфотоксичности.
До введения в практику СКЛ для подбора пар донор — реципиент использовалась проба in vivo на золотистом хомячке, которого облучали и которому внутрикожно вводили смесь лейкоцитов донора и реципиента. Степень развития воспаления характеризует несовместимость трансплантата и реципиента.
Типирование тканевых антигенов производят с использованием набора антилейкоцитарных сывороток, содержащих до 500 компонентов. Такие сыворотки получают от многократно рожавших женщин, иммунизированных доноров или обезьян.
Поскольку допускаются пересадки и при несовместимости по одному-двум антигенамНLА, это несоответствие коррегируется воздействием на иммунную систему реципиента.
Угнетение иммунных реакций достигается воздействием на иммунную систему организма физическими, химическими и биологическими способами.
Ионизирующая радиация — уже в малых дозах наступает деструкция лимфоидной ткани и ингибиция синтеза. Проявляется в первые часы и затем восстанавливается. Иммунный ответ на трансплантат снижен до 50 дней. Передозировка ведет к необратимым изменениям иммунной системы реципиента и гибели от вторичных инфекций. В связи с этим в клинике трансплантации общее облучение не производится, а применяют местное облучение участка пересадки. Кроме этого, облучают трансплантат — костный мозг для разрушения иммунокомпетентных клеток.
Иммунодепрессанты — вещества, ингибирующие синтез белка, имеющие клеточное деление и клеточную дифференцировку. Основной их недостаток — общетоксическое действие на организм. К ним относятся:
кортикостероиды;
антиметаболиты — меркаптопурин, азатиоприн, дезоксиури-дин;
антагонисты фолиевой кислоты;
цитотоксические вещества — актиномицин С и О, циклофосфамид.
Требуемый эффект достигается только при условии их применения до трансплантации или одновременно с ней. Однако следует
учитывать побочные действия иммунодепрессантов на организм:
тотальная иммуносупрессия за счет подавления Т- и В-системы иммунитета, ослабление резистентности к инфекции, индукция сахарного диабета, воспалительных заболеваний легких, мочеполовой системы, рост раковых заболеваний.
Одновременно иммунодепрессанты, например азатиоприн, проявляют тератогенное действие, неспецифически подавляют деление и дифференцировку не только лимфоидных, но и других клеток.
Кортикостероиды (кортизол, кортикостерон и др.) — регулируют физиологические реакции иммунитета, влияя на дифференцировку Т-лимфоцитов, их миграцию и участие в межклеточных кооперациях, уменьшают выход макрофагов из костного мозга и их бактерицидную активность, оказывают противовоспалительное действие, снижают аллергию замедленного типа.
Аитилимфоцитарная сыворотка (АЛС) —подавляет трансплантационный иммунитет. Является гетерологической сывороткой, получаемой от животных, иммунизированных антигенами тимуса, селезенки, лимфатических узлов, содержит агглютинины и лимфо-токсины. АЛС подавляет реакцию клеточного иммунитета, тормозит ГЗТ, замедляет отторжение трансплантата. При повторном применении вызывает аллергическое действие и активацию неоплазм.
Циклоспорин А продуцируется грибом триходерма, обладает выраженной иммунодепрессантной активностью, обеспечивает приживление аллогенных и ксеногенных трансплантатов. Основное действие на Т-хелперы.
Иммунотоксины — антитела против иммунокомпетентных клеток, конъюгированные с А- и В-цепями рицина.
Применяют также элюаты дифтерийного, псевдомонадного токсинов в комплексе с соответствующими антителами.
Трансплантация в клинике
Трансплантация в клинике началась с пересадки почек. Сейчас этот метод на «клиническом конвейере». Сделаны десятки тысяч успешных операций. В центре, трансплантации подбирают донора, максимально соответствующего реципиенту по антигенам НLА. Реципиент на срок подбора донора подключается к искусственной почке.
Для Украины, в связи с Чернобыльской катастрофой, особое значение имеет пересадка костного мозга. Такие операции производят при лейкемиях, апластических анемиях, врожденных комбинированных иммунодефицитах.
При соблюдении НLА-совместимости донора и реципиента больные живут еще до пяти лет. Перед трансплантацией больные получают большие дозы облучения.
Из непарных органов чаще всего трансплантируют сердце. Первую пересадку произвел в 1978 году Кристиан Бернард. Трудности пересадки заключаются в том, что донор должен иметь здоровое сердце, которое получают от лиц, погибших в катастрофах. Известны случаи, когда больные по нескольку месяцев ожидают в условиях искусственного сердца. Лица с пересаженным сердцем живут до девяти лет.
Имеются сообщения о пересадке печени, легких и поджелудочной железы. Большинство таких больных погибают в течение нескольких месяцев после пересадки, хотя описан случай, когда больной с пересаженной печенью прожил семь лет,