Тема работы: Трансплантация и отторжение. Трансплантационный иммунитет. Иммунологическая толерантность

Вопросы к занятию.

1. Определение понятия трансплантация. Виды трансплантации в зависимости от генетической чужеродности антигена.

2. Иммунологическая характеристика трансплантата.

3. Основные механизмы трансплантационного иммунитета.

4. Характеристика прямого и непрямого механизмов распознавания Т-лимфоцитами МНС-молекул трансплантата в рамках клеточного адаптивного иммунного ответа.

5. Значение NK-клеток при распознавании трансплантата.

6. Гуморальный адаптивный иммунный ответ и нормальные антитела при отторжении трансплантата.

7. Иммунологические основы сверхострого, острого и отсроченного отторжения трансплантата.

8. Трансплантация костного мозга. Реакция «трансплантат против хозяина».

9. Иммунологическая толерантность, определение, классификации, механизмы формирования.

Трансплантационный иммунитет. Иммунологическая толерантность

Трансплантацией называют пересадку тканей или органов, хирургически изъятых из одного организма (донора), во внут­реннюю среду другого организма (реципиента).

Если транс­плантацию делают между генетически чужеродными организмами одного вида , то ее называют аллотрансплантацией , а антигены тканей - аллоа тигенами, реакцию иммунной системы - соответственно ответом на аллоантигены. Разных видов – ксеногенная. Пересадка от самого реципиента – аутотрансплантация. От генетически идентичных доноров (однояйцовые близнецы).

Наибольшую роль в отторжении трансплантата играют антигены МНС II класса, вызывающие преимущественно Т-кл иммунитет.

Трансплантации тканей - ятрогенное действие, не имею­щее естественных аналогов в природе. Тем не менее в меди­цинских целях трансплантацию производят не так уж редко.

Трансплантационный иммунитет.

С иммунологической точки зрения трансплантат содержит – собственный клетки органа донора с чужим МНСI (это чужеродный белок, который при слущивании, распознается дендритными клетками реципиента и рецептор, с которым СD8 лимфоциты реципиента могут взаимодействовать как с измененным своим) + дендритные клетки донора с чужим МНСI.

Трансплантационная реакция сочетает некоторые черты цитотоксической и воспалительной форм клеточного иммунного ответа. Она реализу­ется с участием как CD8 + , так и CD4 + Т-лимфоцитов. Первые являются основными эффекторными клетками, ответственными за гибель клеток трансплантата; вторые обеспечивают развитие иммунного воспаления, способствующего гибели пересаженной ткани через нарушение трофики и активацию факторов врожденного иммунитета.

Афферентное звено иммунного ответа на аллотрансплантат состоит из двух параллельных путей, приводящих к активации CD4 + и CD8 + Т-лим­фоцитов. Вовлечение в ответ CD4 + Т-клеток происходит за счет миграции из трансплантата в региональный лимфатический узел дендритных клеток. Известен феномен «клеток-пассажиров»: для того, чтобы аллогенный транс­плантат был распознан иммунной системой хозяина, в нем должны при­сутствовать клетки костномозгового происхождения, при искусственном вымывании которых трансплантат утрачивает иммуногенность.

Показано, что.Т-клетки могут распознавать молекулы МНС с помошью двух разных механизмов - прямого и непрямого, опосредованного через презентацию аутологичными АПК. В последнем случае презента­ция реализуется по классическому пути: молекула МНС вместе с другими молекулами аллогенных клеток поступает в дендритные клетки путем эндоцитоза, расщепляется в их эндосомах и включается в состав моле­кул МНС-II. Такой путь презентации обычно реализуется при активации CD4 + Т-лимфоцитов. В соответствии с основными закономерностями раз­вития иммунного ответа этот процесс реализуется в региональном лимфа­тическом узле, в который мигрируют из трансплантата содержащиеся в нем дендритные клетки («клетки-пассажиры»). Вероятно, именно они служат источником донорских молекул МНС.

Прямое распознавание МНС-антигенов чаще реализуется при актива­ции CD8 + Т-клеток. В этом случае TCR непосредственно взаимодействует с аллогенной молекулой МНС. Вероятно, источником антигенного сигнала служит клетка-пассажир - аллогенная дендритная клетка, которая сама представляет молекулу МНС класса I Т-лимфоциту реципиента. Полагают, что в этом процессе основную роль играет распознавание не антигенного пептида (вероятно, он вообще не имеет значения), а особенностей структу­ры молекулы МНС, отличающейся от МНС хозяина. Очевидно, аллогенная дендритная клетка, как и сингенная, поставляет костимулирующие сиг­налы.

Формирующиеся эффекторные Т-клетки обоих типов (Thl-клетки и цитототоксические Т-лимфоциты) поступают в циркуляцию и в результа­те экспрессии на их поверхности хемокиновых рецепторов, мигрируют в очаги воспаления, всегда сопутствующе­го трансплантации, и инициируют реакции, приводящие к отторжению ткани.

Наряду с этими антигенспецифическими клетками в трансплантат мигрируют естественные киллеры- обусловлено отсутствием на клетках мишенях сингенных моле­кул МНСI, а также воспалительные клетки, прежде всего макрофаги.

Цитотоксические клетки обоих типов осуществляют цитолиз по перфориновому и Fas-зависимому механизмам. Дополнительный вклад в отторжение аллотрансплантатов вносит IFNy , выделяемый цитотоксическими клетками обоих типов.

Еще П. Медавар показал, что гуморальные антитела не играют сущест­венной роли в отторжении аллотраснплантата. В некоторых ситуациях антитела даже препятствуют отторжению, защищая клетки транспланта­та от разрушительного действия Т-лимфоцитов. При повторной подсадке аллогенных тканей антитела, образующиеся в ходе иммунного ответа на аллоантигены, вносят вклад в реакцию отторжения. Они могут диффунди­ровать в трансплантат, формировать иммунные комплексы с мембранными антигенами его клеток, привлекая макрофаги и обусловливая их FcR-зави-симую активацию.

Нормальные антитела. При пересадке ксенотрансплантатов антитела могут играть ключевую роль в отторжении. Однако это не иммунные, а естественные антитела к а-гликановым гликаны) входят в состав мембранных гликопро-теинов клеток большинства животных, но отсутствуют у человека. В резуль­тате развивается быстрая реакция, сопровождающаяся спазмом сосудов, напоминающая реакцию secondset на аллотрансплантат.

Лимфоидная инфильтрация - одно из самых типичных морфологических проявлений трансплантационной реакции.

Отторжение трансплантата с клинической точки зрения бывает:

сверхострое - на операционном столе;

острое - в течение первых месяцев после пересадки;

отсроченное - через несколько лет после пересадки. Сверхострое отторжение происходит во время или вскоре после операции. При этом развивается окклюзия кровеносных сосудов, связывающих трансплантат с телом. Это случается, если организм реципиента уже был иммунизирован антиге­нами донора или антигенами, перекрестно реагирующими с антигенами донора, и у реципиента в крови есть достаточное количество антител к тканевым антигенам стенок сосудов или клеток крови донора. Эти антитела немедленно «садятся» на стенки сосудов трансплантата, активируют комплемент и си­стему коагуляции крови, что влечет за собой быстрый тром­боз сосудов и отключение органа.

Острое отторжение - это нормальный первичный иммун­ный ответ на трансплантат при отсутствии медикаментозной иммуносупрессии. В деструкцию трансплантата могут быть вов­лечены все известные эффекторные механизмы иммунного воспаления.

Отсроченное отторжение по механизмам аналогично ост­рому, но только в результате эффективной иммуносупрессии индукция иммунного ответа откладывается на несколько лет.

Трансплантация костного мозга. Реакция «трансплантат против хозяина»

Пересадки клеток костного мозга занимают обособленное место в прак­тике трансплантаций. Во-первых, их осуществляют в форме инфузий сус­пензий клеток, а не подсадки солидной ткани. Во-вторых, при пере­садке аллогенного костного мозга мобилизуются иммунные механизмы, отличные от таковых при трансплантации солидных органов. В-третьих, подобная трансплантация несет опасность иммунологической агрессии со стороны пересаженной ткани.

Трансплантация аллогенного костного мозга, содержащего Т-лимфоциты, может послужить основой для возникновения реакции «трансплантат против хозяина» (РТПХ).

Острая болезнь «трансплантат про­тив хозяина» развивается в течение 100 сут после облучения и пересадки костного мозга.

Чаще всего наблюдается поражение трех «мишеней» - кожи (эпидермиса), печени (эпителия желчных протоков, но не гепатоцитов) и пищеварительного тракта (слизистой оболочки). Проявлениями РТПХ в этом случае являются сыпь, желтуха, диарея, кишечные кровоизлияния. Массивное слущивание эпителия слизистой оболочки кишечника или обширные некро­тические процессы могут приводить к смертельному исходу.

Хроническая болезнь «трансплантат против хозяина» развивается позже 100 сут после подсадки костного мозга. Она проявляется фиброзом и атро-фическими процессами без некрозов. Поражаются те же эпителиальные ткани и органы, что и при острой форме болезни, а также легкие.

Общепринятый подход к профилактике болезни «трансплантат против хозяина» состоит в удалении Т-клеток из пересаживаемого костного мозга. Это действительно предотвращает развитие заболевания, но при этом ухуд­шается приживление трансплантируемых клеток в костном мозгу реципи­ента.

В тактике клинической трансплантации решающую роль играют две процедуры - подбор доноров трансплантатов и иммуносупрессия.

Обычный материал для пересадок - органы, полученные непосредст­венно после смерти (чаще всего при несчастных случаях) или криоконсер-вированные органы. Существуют межнациональные банки органов, и при необходимости пересадки на основании анализа баз данных подбирают донора с максимальной совместимостью. При этом учитывают антигены полиморфных локусов HLA - DRB , DQA , DQB , DPA , DPB , А, В, С. Решающее значение для успеха трансплантации имеет совместимость по генам HLA класса II, особенно DRB . Среди продуктов генов HLA класса I наибольшее значение имеют антигены HLA - B . Показано, что при полной совместимости по генам DR и В и адекватной иммуносупрессии приживление донорской почки в течение года происходит в 90% случаев, тогда как при максималь­ной несовместимости по этим генам (различия по 4 аллелям) и такой же супрессивной терапии - в 70% случаев

Переливание крови

Особым вариант пересадки аллогенных тканей - переливание крови. Эта процедура получила широкое применение в медицинской практике после открытия К. Ландштейнером (К. Landsteiner ) в 1900 г. групп крови - первых установленных систем антигенного полиморфизма у человека.

Эритроциты не имеют МНСI.

Группа крови	Генотип	Эритроцитарный антиген	Естественные антитела
			Анти-А (а), анти-В
			Анти-А (а)

Особенность системы аллоантигенов, важная при переливании крови, состоит в уже упомянутом наличии в сыворотке крови людей естественных антител к отсутствующим антигенам - А и В при I группе крови В при II группе крови и А при III группе крови; при IV группе крови естественные антитела отсутствуют. Эти антитела относятся к изотипу IgM. Вероятно, они являются продуктами В1-клеток. Антигрупповые антитела называют изоаглютининами и обозначают гре­ческими буквами, соответствующими латинским обозначениям антигенов, которые они распознают, например изоаглютинин а - это анти-А-анти-тела. Реакцию аглютинации используют для определения групп крови. В присутствии комплемента антигрупповые антитела вызывают лизис анти-генположительных эритроцитов.

Таким образом, наличие у реципиента предсуществующих антител к антигенам донора приводит к лизису перелитых эритроцитов и фор­мированию иммунных комплексов, содержащих антитела и фрагменты мембраны эритроцитов.

Поскольку количество вводимой крови, как правило, значительно меньше ее обще­го объема у реципиента, ее аглютинирующая способность, как правило, нивелируется. Именно поэтому наличие в переливаемой крови антител к эритроцитарным антигенам хозяина обычно не вызывает патологичес­ких последствий. Раньше на этом основании формулировали правила переливания крови, в соответствии с которыми лиц с I группой крови рассматривали как универсальных доноров, а лиц с IV группой - как универсальных реципиентов. В настоящее время общепринята практика, допускающая переливание крови только при полной совместимости доно­ра и реципиента по антигенам системы АВО.

Наиболее защищенным от иммунной атаки «трансплантатом» является плод в матке беременной женщины.

Явление, противоположное иммунному ответу и иммунологической памяти. Проявляется она отсутствием специфического продуктивного иммунного ответа организма на антиген в связи с неспособностью его распознавания.

В отличие от иммуносупрессии имму нологическая толерантность предполагает изначальную ареактивность иммунокомпе тентных клеток к определенному антигену.

Иммунологическую толерантность вызывают антигены, которые получили название толерогены. Ими могут быть практически все вещества, однако наибольшей толерогеннос тью обладают полисахариды.

Иммунологическая толерантность быва­ет:

врожденной

приобретенной.

Примером врожденной толерантности является отсутствие редакции иммунной системы на свои собственные антигены.

Приобретенную толе ран тность можно создать, вводя в организм вещества, подавляющие иммунитет (иммунодепрессанты), или же путем введения антигена в эмбриональном периоде или в первые дни после рождения индивидуума.

Приобретенная толерантность может быть:

активной

пассив­ной.

Активная толерантность создается пу­тем введения в организм толерогена, который формирует специфическую толерантность.

Пассивную толерантность можно вызвать веществами, тормозящими биосинтетическую или пролиферативную активность иммунокомпетентных клеток (антилимфоцитарная сыворотка, цитостатики и пр.).

Иммунологическая толерантность отличает ся специфичностью - она направлена к строго определенным антигенам.

По степени рас­ пространенности различают:

поливалентную

расщепленную толерантность.

Поливалентная толерантность возникает одновременно на все антигенные детерминанты, входящие в состав конкретного антигена.

Для расщепленной, или моновалентной , толерантности характер­на избирательная невосприимчивость каких-то отдельных антигенных детерминант.

Степень проявления иммунологической толе­рантности существенно зависит от ряда свойств макроорганизмаитолерогена. Так, на проявление толерантности влияет:

1. состояние иммунореактивности организма.

Иммунологическую толерантность легче индуцировать в эмбрио­нальном периоде развития и в первые дни после рождения, лучше всего она проявляется у жи­вотных со сниженной иммунореактивностью и с определенным генотипом.

Из особенностей антигена, которые опреде­ляют успешность индукции иммунологичес­кой толерантности, нужно отметить степень его чужеродности для организма и природу, дозу препарата и продолжительность воздейс­твия антигена на организм. Наибольшей толе рогенностью обладают наименее чужеродные по отношению к организму антигены, имею­щие малую молекулярную массу и высокую гомогенность. Легче всего формируется то­лерантность на тимуснезависимые антигены, например, бактериальные полисахариды.

Важное значение в индукции иммуноло­ гической толерантности имеют:

доза анти­гена

продолжительность его воздействия.

Различают толерантность:

высокодозовую

низкодозовую

Высокодозовую толерантность вызывают введением больших количеств вы­сококонцентрированного антигена. При этом наблюдается прямая зависимость между до­зой вещества и производимым им эффек­том.

Низкодозовая толерантность , наоборот, вызывается очень малым количеством вы­сокогомогенного молекулярного антигена. Соотношение «доза-эффект» в этом случае имеет обратную зависимость.

В эксперименте толерантность возникает че­рез несколько дней, а иногда часов после вве­дения толерогена и, как правило, проявляется в течение всего времени, пока он циркулирует в организме. Эффект ослабевает или прекра­щается с удалением из организма толерогена. Обычно иммунологическая толерантность на­блюдается непродолжительный срок - всего несколько дней. Для ее пролонгирования необ­ходимы повторные инъекции препарата.

Механизмы толерантности многообразны и до конца не расшифрованы. Известно, что ее основу составляют нормальные процессы регуляции иммунной системы.

Выделяют три наиболее вероятные причины развития имму­ нологической толерантности:

1. Элиминация из организма антигенспецифических клонов лимфоцитов.

Блокада биологической активности иммунокомпетентных клеток.

Быстрая нейтрализация антигена антителами.

Элиминации, или делеции подвергают­ся, как правило, клоны аутореактивных Т- и В-лимфоцитов на ранних стадиях их онтоге­неза. Активация антигенспецифического ре­цептора (TCR или BCR) незрелого лимфоци­та индуцирует в нем апоптоз. Этот феномен, обеспечивающий в организме ареактивность к аутоантигенам, получил название централь­ ной толерантности .

Основная роль в блокаде биологической ак­тивности иммунокомпетентных клеток прина­длежит иммуноцитокинам. Воздействуя на соот­ветствующие рецепторы, они способны вызвать ряд «негативных» эффектов. Например, проли­ферацию Т- и В-лимфоцитов активно тормо­зит 3-ТФР. Дифференцировку ТО-хелпера в Т1 можно заблокировать при помощи ИЛ-4, -13, а в Т2-хелпер - у-ИФН. Биологическая активность макрофагов ингибируется продуктами Т2-хелпе-ров (ИЛ-4, -10, -13, (3-ТФР и др.).

Биосинтез в В-лимфоците и его превраще­ние в плазмоцит подавляется IgG. Быстрая инактивация молекул антигена антителами предотвращает их связывание с рецепторами иммунокомпетентных клеток - элиминиру­ется специфический активирующий фактор.

Возможен адаптивный перенос иммуноло­гической толерантности интактному живот­ному путем введения ему иммунокомпетент­ных клеток, взятых от донора. Толерантность можно также искусственно отменить :

Для этого необходимо активировать иммунную систему адъювантами, интерлейкинами или переключить направленность ее реакции им­мунизацией модифицированными антиге­нами.

Другой путь - удалить из организма толероген , сделав инъекцию специфических антител или проведя иммуносорбцию.

Феномен иммунологической толерантнос­ти имеет большое практическое значение. Он используется для решения многих важных проблем медицины, таких как пересадка ор­ганов и тканей, подавление аутоиммунных реакций, лечение аллергий и других патоло­гических состояний, связанных с агрессив­ным поведением иммунной системы.

Трансплантация может быть успешной только при развитии иммунной толерантности организма-реципиента к антигенам трансплантата (на практике это достигается путём медикаментозной иммуносупрессии со всеми её побочными эффектами), в противном случае на тех или иных сроках после операции происходит отторжение пересаженных тканей.

. Сверхострое отторжение происходит во время или вскоре после операции. При этом развивается окклюзия кровеносных сосудов, связывающих трансплантат с организмом реципиента. Это происходит, если реципиент уже был иммунизирован антигенами донора (или антигенами, перекрёстно реагирующими с антигенами донора) и в крови реципиента есть достаточное количество антител к антигенам стенок сосудов или клеток крови донора. Эти антитела немедленно связываются со стенкой сосудов трансплантата, активируют комплемент и систему коагуляции крови, что приводит к быстрому тромбозу сосудов и выключению органа из кровотока.

. Острое отторжение - нормальный первичный иммунный ответ на трансплантат при отсутствии медикаментозной иммуносупрессии. В разрушение трансплантата могут быть вовлечены все известные эффекторные механизмы иммунного ответа - антителозависимые (антителозависимая клеточная цитотоксичность, активация комплемента иммунными комплексами и др.) и антителонезависимые (CD8+ ЦТЛ; Th1-клетки, активируют макрофаги, индуцируя ГЗТ; Тh2-клетки активируют эозинофилы посредством продуцируемого ими ИЛ-5).

. Отсроченное отторжение по эффекторным механизмам аналогично острому, однако в результате эффективной иммуносупрессии индукция иммунного ответа откладывается на несколько лет.

В отторжении аллогенного траснплантата участвуют практически все механизмы адаптивного иммунитета (рис. 9-3). Основными эффектора-

Рис. 9-3. Клеточные факторы и механизмы отторжения трансплантата. ThЦТЛ - это CD4+ T-клетки с цитотоксическим фенотипом. Сплошные стрелки обозначают последующую дифференциацию одной клетки в другую. Стрелки с пунктиром - секретируемые цитокины, воздействующие на другие клетки. Мелкая красная структура - β2-микроглобулин. А цилиндрическая структура рядом схематично показывает проникновение перфорина (мелкие фиолетовые овалы) c гранзимами (мелкие жёлтые кружочки)

ми отторжения являются клеточные факторы. CD8+ Т-клетки, которые обычным путём дифференцируются в цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ), вызывают гибель клеток трансплантата преимущественно по механизму перфоринзависимого и Fas-индуцированного цитолиза. CD4+ Т-клетки участвуют в отторжении с помощью двух групп механизмов. Одна из них включает индукцию гибели клеток трансплантата по механизму Fas- и ФНО-зависимого апоптоза. Вторая группа объединяет действие различных факторов воспаления, развивающегося в трансплантате вследствие развития Th1-клеток и активации с их участием макрофагов. Причиной гибели при этом в первую очередь является нарушение питания трансплантата, вызванное изменением микроциркуляции и развитием тромбозов, а также прямое действие цитокинов, ферментов и других факторов, выделяемых в очаге воспаления.

Роль антител в отторжении трансплантата заведомо второстепенна. Связываясь с антигенами трансплантата, антитела блокируют их, не давая возможности проявиться клеточным механизмам защиты. Привлечение в качестве эффекторных агентов факторов комплемента при этом невозможно в связи с активностью на аллогенных (как и на сингенных) клетках системы контроля комплемента, немедленно разрушающих связанные факторы комплемента. В то же время иммунные комплексы, образующиеся при соединении антител с мембранными антигенами трансплантата, могут привлечь клеточные эффекторные механизмы, основанные на распознавании Fc-частей молекул антител. В роли эффекторных клеток-киллеров могут выступать FcR+-клетки - NK-клетки и макрофаги. Такие реакции обозначают как антителозависимый клеточный цитолиз.

Трансплантация костного мозга. Особый случай - пересадка костного мозга или органов и тканей, содержащих много профессиональных АПК. На этих клетках присутствуют все костимуляторные молекулы, необходимые и достаточные для продуктивной активации T-лимфоцитов. Именно поэтому при пересадке кроветворных тканей отторжение MHC-совместимого трансплантата может произойти быстрее, чем MHC-несовместимого, поскольку T-лимфоциты реципиента будут эффективнее работать с АПК донорского происхождения (как с «родными» по MHC). Кроме того, лимфоциты донора могут начать атаковать клетки организма реципиента, вызывая реакцию «трансплантат против хозяина».

Пересадка тканей или органов от одного индивидуума другому, генетически отличающемуся, или от одной инбредной линии мышей другой, также генетически отличной от линии донора, вызывает реакцию отторжения пересаженного биологического материала. Время отторжения первичного трансплантата - около 14 дней. Вторичный трансплантат отторгается быстрее: приблизительно за 5-7 дней.

Отдельные реакции клеточного иммунитета, представленные выше, имеют свое интегральное проявление при отторжении чужеродной ткани. Собственно реакция отторжения включает два компонента:

Специфический, связанный в основном с активностью цитотоксических T-клеток (CD8 T-клеток) , и

Неспецифический, имеющий характер воспаления .

Распознавание чужеродных антигенов трансплантата,

Созревание и накопление эффекторов трансплантационной реакции отторжения в периферической, ближайшей к трансплантату лимфоидной ткани и

Разрушение трансплантата.

Этап I: распознавание. В процесс распознавания вступают предшественники цитотоксических Т-лимфоцитов и предшественники хелперных и воспалительных Т-клеток ( ТН0). После распознавания антигена клетки этих типов мигрируют в ближайшую лимфоидную ткань, например, в регионарный лимфатический узел .

Этап 2: созревание и накопление. В периферической лимфоидной ткани развиваются основные события, приводящие к созреванию и накоплению клеток различных типов - эффекторов реакции отторжения. Предшественники цитотоксических Т-клеток , хелперных Т-клеток и Т-клеток воспаления дифференцируются в зрелые эффекторы.

Процесс распознавания может происходить не только непосредственно в зоне трансплантата, но и в регионарной лимфоидной ткани за счет проникновения в нее антигенов трансплантата. В лимфоидной ткани антиген после усвоения макрофагами и выхода на клеточную поверхность в иммуногенной форме обеспечивает накопление T-клеток воспаления (ТН1) . Этот же антиген, экспрессируясь на поверхности В-клеток , включает хелперные Т-клетки (ТН2) , что обеспечивает накопление специфических антител .

Таким образом, помимо эффекторов клеточного иммунитета в лимфоидной ткани идет процесс формирования эффекторов гуморального иммунного ответа.

Секретируемые антитела могут сорбироваться на поверхности так называемых натуральных киллеров (НК-клеток) - особой популяции лимфоцитов, не имеющих маркеров Т- и В-клеток. Цитофильность антител к НК-клеткам обеспечивается взаимодействием -участка иммуноглобулинов с соответствующим рецептором на поверхности НК-клеток. В результате НК-клетки, связавшие иммуноглобулин, приобретают способность к антителозависимому цитолизу клеток трансплантата.

В процессе развития реакции на трансплантат присходит также активация макрофагов либо под воздействием цитокинов Т-клеток, либо в результате пассивной сорбции иммуноглобулинов на поверхности макрофагов по аналогии с НК-клетками.

Этап III: разрушение. В разрушении и отторжении трансплантата участвуют перечисленные выше клеточные формы и специфические иммуноглобулины.

Цитотоксические Т-лимфоциты и НК-клетки вступают в специфическую реакцию разрушения трансплантата: первые - за счет собственных антигенраспознающих рецепторов, вторые - за счет цитофильных антител. Клетки трансплантата неспецифически лизируются также НК-клетками, активированными цитокинами .

Т-клетки воспаления после взаимодействия с антигенами трансплантата начинают активную секрецию хемотаксического макрофагингибирующего фактора , привлекающего в зону отторжения макрофаги, способные к неспецифическому лизису трансплантата (по своей форме это - типичная реакция воспаления).

Таким образом, в реакцию отторжения трансплантата включаются как специфические участники: CD8 Т-клетки, CD4 Т-клетки воспаления (ТН1), специфические иммуноглобулины, так и неспецифические: активированные макрофаги и натуральные киллеры.

Как указывалось выше, аллотрансплантат, наделенный чужеродными антигенными структурами, инициирует у реципиента иммунный ответ. В результате этого развивается реакция отторжения, которая в клинике именуется кризом отторжения.

Согласно клинической картине криза отторжения была предложена его классификация, которой соответствуют определенные иммунологические особенности.

Различают отторжение:

• сверхострое, которое развивается немедленно после подключения трансплантата к кровотоку реципиента;
• острое, развивающееся в течение первых трех недель после трансплантации;
• хроническое, наблюдающееся через несколько месяцев либо лет.

Механизм сверхострого отторжения обусловлен пресенсибилизацией реципиента к антигенам системы HLA донора, т. е. связан с наличием у реципиента предсуществующих антител. Как уже отмечалось, материальным субстратом пресенсибилизации являются антигены системы HLA, которые индуцируют у реципиента гуморальный иммунный ответ еще до трансплантации вследствие гемотрансфузий, беременности либо лечения программным гемодиализом. Функция аллогенной почки (выделение мочи) при немедленном кризе отторжения прекращается в первые минуты или часы после пересадки. Доказательством того, что предсуществующие антитела являются причиной сверхострого криза отторжения, есть факт их исчезновения из периферического кровообращения реципиента сразу же после подключения трансплантата к кровотоку. Эти антитела фиксируются в пересаженной почке, о чем свидетельствуют результаты иммунофлюорес-ценции и электронной микроскопии.

При сверхостром кризе отторжения предсуществующие антитела повреждают трансплантат либо вследствие их непосредственного влияния, прежде всего на эндотелий капилляров почечного клубочка по механизму комплементзависимого лизиса, либо в связи с развитием иммунного воспаления при участии системы комплемента, сопровождающегося гемокоагуляционными нарушениями. При этом комплекс антиген – антитело, который образуется при фиксации антител на антигенных детерминантах клеток аллогенной почки, активирует комплемент, результатом чего является агрессивное действие по отношению к клеткам капилляров почечных клубочков. Развивается иммунное воспаление, которое включает механизмы гемокоагуляции, что приводит к отложению фибрина и образованию тромбов в сосудах трансплантата. Нарушение кровотока в трансплантате приводит к отторжению – конечному результату иммунного конфликта.

Механизм острого отторжения. В патогенезе острого криза отторжения, возникающего вследствие недостаточной иммуносупрессивной терапии, основная роль принадлежит клеточному звену иммунитета, хотя категорически отрицать участие гуморальных реакций нельзя. Патогенез острого криза отторжения основан на принципе иммунологического распознавания “чужого”. Начальный этап этого механизма – стадия распознавания чужеродного антигена, а конечный – взаимодействие клетки-эффектора, в данном случае, CD8+ Т-клетки (сенсибилизированного цитотоксического лимфоцита), с клеткой-мишенью и осуществление киллингового эффекта.

Иммунологическое распознавание антигена системы HLA донора происходит двумя путями: прямым и непрямым. Прямое распознавание основано на том, что антигены донора в виде пептидов представляются для распознавания Т-лимфоцитам реципиента антигенпредставлятощими клетками самого донора. Как правило, ими являются так называемые “лейкоциты-пассажиры”, имеющие фенотип дендритических клеток. Это лейкоциты, которые остались в донорской почке после ее изъятия из организма донора. Последние, как известно, несут молекулы HLA и I и II класса. Таким образом, создаются условия для стимуляции как Т-хелперов (CD4+ клеток), так и Т-киллеров (CD8+ клеток) лимфоцитов реципиента. Распознавание пептидов, представленных молекулами HLA II класса антигенпредставляющих клеток донора, осуществляется антигенраспознающим рецептором Т-хелпера реципиента. Распознавание донорских антигенов, представленных молекулами HLA 1 класса, экспрессированных на лимфоцитах-пассажирах, осуществляется антигенраспознающим рецептором Т-киллеров (CD8+ клеток) реципиента. Стимуляция этих лимфоцитов реципиента инициирует созревание специфических Т-клеток, т. е. клеточный иммунный ответ с реализацией острого криза отторжения на 1-й неделе после пересадки. Стимуляция Т-лимфоцитов-хелперов реципиента способствует развитию как клеточного, так и гуморального иммунного ответа. Таким образом, прямое распознавание донорских антигенов основано на том, что антигенраспознающим Т-лимфоцитам реципиента “предлагаются” уже готовые антигенные детерминанты донора донорскими же антигенпредставляющими клетками. На схеме 13 схематически изображены механизмы, участвующие в отторжении аллотрансплантата при его прямом распознавании.

Непрямое распознавание антигенов донора основано на общебиологическом принципе: процессинг донорских антигенов и презентация пептидов осуществляются антигенпредставляющими клетками реципиента. В данном случае также инициируется как клеточный, так и гуморальный ответ на антигены донора, однако иммунная реакция развивается более медленно и острый криз отторжения наблюдается на 2-й, либо на 3-й неделе после пересадки.

Чрезвычайно важным является тот факт, что в зависимости от типа стимулированных Т-хелперов инициируется либо клеточный, либо гуморальный иммунный ответ. Как уже упоминалось, существует два типа хелперов, Первые (Т-хелперы 1-го типа) помогают предшественникам Т-лимфоцитов-киллеров дифференцироваться в сенсибилизированные Т-лимфоциты, а вторые (Т-хелперы 2-го типа) помогают В-клеткам дифференцироваться в плазмоциты. Данные морфологических исследований свидетельствуют, о том, что острый криз отторжения является результатом стимуляции, в основном, Т-хелперов 1-го типа, поскольку отторжение сопровождается клеточной иммунной реакцией.

Так, в отторгнутых в результате острого криза отторжения почках имеются клеточные инфильтраты, которые сначала носят очаговый характер и представлены мононуклеарами (лимфоциты, клетки плазмоцитарного ряда). Затем наступает тотальная инфильтрация в основном зрелыми лимфоцитами. Дальнейшая инфильтрация макрофагами, сегментоядерными клетками, свидетельствует о завершении процесса отторжения, о финале иммунного конфликта.

Механизм хронического отторжения. Развитие хронического отторжения трансплантата возможно через несколько месяцев или даже лет после пересадки аллогенного органа, чаще всего вследствие недостаточной иммунодепрессивной терапии. В патогенезе хронического отторжения трансплантата в основном принимают участие гуморальные антитела к антигенам системы HLA донора. Наблюдается корреляция между уровнем гуморальных антител и развитием изменений сосудов с их облитерацией. В отличие от острого криза отторжения, для которого характерна интенсивная клеточная инфильтрация трансплантата, при хроническом отторжении она выражена слабо, а в инфильтрате превалируют плазмоциты и наблюдается фиброз интерстициальной ткани. От сверхострого хроническое отторжение трансплантата отличается отсутствием фибриновых тромбов в сосудах, несмотря на наличие антител. Объясняется это тем, что концентрация антител недостаточна для развития острой иммунной воспалительной реакции с образованием массивных фибриновых тромбов, как при сверхостром отторжении. Однако увеличение экскреции с мочой продуктов распада фибрина/фибриногена свидетельствует о том, что фибрин все же образуется, но сразу лизируется. Поэтому для хронического отторжения трансплантата характерно постепенное повреждение и облитерация просвета сосудов – артерий и артериол, а также клубочковых и канальцевых капилляров. Вялое течение хронического отторжения трансплантата и постепенное поражение сосудов сопровождается ухудшением функции трансплантата и замещением фиброзной тканью паренхимы почки.

Кроме трансплантационных антигенов главного комплекса гистосовместимости существуют также минорные антигены гистосовместимости. Они представляют собой аллельные варианты белков и кодируются функциональными генами, локализирующимися вне HLA-региона.

При хорошей совместимости донора и реципиента отторжение может наступить из-за несовместимости по минорным антигенам, поскольку аллельные варианты белков являются источником эндогенных пептидов, которые могут презентироваться молекулами ГКГ I класса и распознаются СД8+ Т-лимфоцитами киллерами реципиента, приводя к реакции отторжения.

Как указывалось выше, аллотрансплантат, наделенный чужерод­ными антигенными структурами, инициирует у реципиента иммунный ответ. В результате этого развивается реакция "отторжения, которая в клинике именуется кризом отторжения.

Согласно клинической картине криза отторжения была предложе­на его классификация, которой соответствуют определенные иммуно­логические особенности.

Различают отторжение:

1) сверхострое, которое развивается немедленно после подключе­ния трансплантата к кровотоку реципиента;

2) острое, развивающееся в течение первых трех недель после транс­плантации;

3) хроническое, наблюдающееся через несколько месяцев либо лет.

Механизм сверхострого отторжения обусловлен пресенсибилизацией

реципиента к антигенам системы НЬА донора, т. е. связан с наличием у реципиента предсуществующих антител. Как уже отмечалось, мате­риальным субстратом пресенсибилизации являются антигены систе­мы НЬА, которые индуцируют у реципиента гуморальный иммунный ответ еще до трансплантации вследствие гемотрансфузий, беременно­сти либо лечения программным гемодиализом. Функция аллогенной почки (выделение мочи) при немедленном кризе отторжения прекра­щается в первые минуты или часы после пересадки. Доказательством того, что предсуществующие антитела являются причиной сверхост­рого криза отторжения, есть факт их исчезновения из периферического кровообращения реципиента сразу же после подключения трансплан­тата к кровотоку. Эти антитела фиксируются в пересаженной почке, о чем свидетельствуют результаты иммунофлюоресценции и электрон­ной микроскопии.

При сверхостром кризе отторжения предсуществующие антитела повреждают трансплантат либо вследствие их непосредственного вли­яния, прежде всего на эндотелий капилляров почечного клубочка по механизму комплементзависимого лизиса, либо в связи с развитием иммунного воспаления при участии системы комплемента, сопровож­дающегося гемокоагуляционными нарушениями. При этом комплекс антиген - антитело, который образуется при фиксации антител на антигенных детерминантах клеток аллогенной почки, активирует ком­племент, результатом чего является агрессивное действие по отноше­нию к клеткам капилляров почечных клубочков. Развивается иммун­ное воспаление, которое включает механизмы гемокоагуляции, что приводит к отложению фибрина и образованию тромбов в сосудах трансплантата. Нарушение кровотока в трасплантате приводит к от­торжению - конечному результату иммунного конфликта.

Механизм острого отторжения. В патогенезе острого криза отторже­ния, возникающего вследствие недостаточной иммуносупрессивной те­рапии, основная роль принадлежит клеточному звену иммунитета, хотя категорически отрицать участие гуморальных реакций нельзя; Пато­генез острого криза отторжения основан на принципе иммунологи­ческого распознавания "чужого". Начальный этап этого механизма - стадия распознавания чужеродного антигена, а конечный -г взаимо­действие клетки-эффектора, в данном случае, СБ8+ Т-клетки (сенси­билизированного цитотоксического лимфоцита), с клеткой-мишенью и осуществление киллингового эффекта.

Иммунологическое распознавание антигена системы НЬА донора происходит двумя путями: прямым и непрямым.

Прямое распознавание основано на том, что антигены донора в виде пептидов представляются для распознавания Т-лимфоцитам реципи­ента антигенпредставляющими клетками самого донора. Как прави­ло, ими являются так называемые "лейкоциты-пассажиры", имеющие фенотип дендритических клеток. Это лейкоциты, которые остались в донорской почке после ее изъятия из организма донора. Последние, как известно, несут молекулы НЬА и I и II класса. Таким образом, создаются условия для стимуляции как Т-хелперов (СБ4+ клеток), так и Т-киллеров (СБ8+ клеток) лимфоцитов реципиента. Распознавание пептидов, представленных молекулами НЬА II класса антигенпред- ставляющих клеток донора, осуществляется антигенраспознающим ре­цептором Т-хелпера реципиента. Распознавание донорских антигенов, представленных молекулами НЬА I класса, экспрессированных на лимфоцитах-пассажирах, осуществляется антигенраспознающим ре­цептором Т-киллеров (СБ8+ клеток) реципиента. Стимуляция этих лимфоцитов реципиента инициирует созревание специфических Т-кле- ток, т.

Е. клеточный иммунный ответ с реализацией острого криза от­торжения на 1-й неделе после пересадки. Стимуляция Т-лимфоцитов- хелперов реципиента способствует развитию как клеточного, так и гу­морального иммунного ответа. Таким образом, прямое распознавание донорских антигенов основано на том, что антигенраспознающим Т- лимфоцитам реципиента "предлагаются" уже готовые антигенные де­терминанты донора донорскими же антигенпредставляющими клет­ками. На схеме 13 схематически изображены механизмы, участвую­щие в отторжении аллотрансплантата при его прямом распознавании.

Непрямое распознавание антигенов донора основано на общебио­логическом принципе: процессинг донорских антигенов и презента­ция пептидов осуществляются антигенпредставляющими клетками реципиента. В данном случае также инициируется как клеточный, так и гуморальный ответ на антигены донора, однако иммунная реакция развивается более медленно и острый криз отторжения наблюдается на 2-й, либо на 3-й неделе после пересадки.

Чрезвычайно важным является тот факт, что в зависимости от типа стимулированных Т-хелперов инициируется либо клеточный, либо гуморальный иммунный ответ. Как уже упоминалось, существует два типа хелперов. Первые (Т-хелперы 1-го типа) помогают предшествен­никам Т-лимфоцитов-киллеров дифференцироваться в сенсибилизи­рованные Т-лимфоциты, а вторые (Т-хелперы 2-го типа) помогают В- клеткам дифференцироваться в плазмоциты. Данные морфологичес­ких исследований свидетельствуют, о том, что острый криз отторжения является результатом стимуляции, в основном, Т-хелперов 1-го типа, поскольку отторжение сопровождается клеточной иммунной реакцией.

Примечание: АПК -донорская антигенпредставляющая клетка, имеющая фе­нотип дендритической клетки (лейкоцит-"пассажир"); Р Рс 1§ - рецептор к Рс фрагменту Т§; АТ - антитела; ИЛ-2Р - рецептор к ИЛ-2.

Так, в отторгнутых в результате острого криза отторжения почках имеются клеточные инфильтраты, которые сначала носят очаговый характер и представлены мононуклеарами (лимфоциты, клетки плаз- моцитарного ряда). Затем наступает тотальная инфильтрация в ос­новном зрелыми лимфоцитами. Дальнейшая инфильтрация макрофа­гами, сегментоядерными клетками, свидетельствует о завершении про­цесса отторжения, о финале иммунного конфликта.

Механизм хронического отторжения. Развитие хронического отттор- жения трансплантата возможно через несколько месяцев или даже лет после пересадки аллогенного органа, чаще всего вследствие недоста­точной иммунодепрессивной терапии. В патогенезе хронического от­торжения трансплантата в основном принимают участие гуморальные антитела к антигенам системы НЬА донора. Наблюдается корреляция между уровнем гуморальных антител и развитием изменений сосудов с их облитерацией. В отличие от острого криза отторжения, для которо­го характерна интенсивная клеточная инфильтрация трансплантата, при хроническом отторжении она выражена слабо, а в инфильтрате пре­валируют плазмоциты и наблюдается фиброз интерстициальной тка-

ни. От сверхострого хроническое отторжение трансплантата отличается отсутствием фибриновых тромбов в сосудах, несмотря на наличие ан­тител. Объясняется это тем, что концентрация антител недостаточна для развития острой иммунной воспалительной реакции с образованием массивных фибриновых тромбов, как при сверхостром отторжении. Однако увеличение экскреции с мочой продуктов распада фибрина/фи­бриногена свидетельствует о том, что фибрин все же образуется, но сра­зу лизируется. Поэтому для хронического отторжения трансплантата характерно постепенное повреждение и облитерация просвета сосу­дов - артерий и артериол, а также клубочковых и канальцевых капил­ляров. Вялое течение хронического отторжения трансплантата и по­степенное поражение сосудов сопровождается ухудшением функции трансплантата и замещением фиброзной тканью паренхимы почки.