Curs Transplant Romana 2014 Drsamasca

I.I.COMPLEXUL MAJOR DE COMPLEXUL MAJOR DE HHISTOCOMPATIBILITATEISTOCOMPATIBILITATE

şşi prezentarea antigenului limfocitelor Ti prezentarea antigenului limfocitelor T

Catedra de IMUNOLOGIE

UMF CLUJ, 2014

Dr.Samasca Gabriel

http://chimerasthebooks.blogspot.com/2011_10_01_archive.html

MHC (Major Histocompatibility Complex)

• łesutul transplantat de la un

organism la alt organism genetic

diferit este rejectat

• Gravitatea rejectului de grefă depinde

de diferenŃele dintre donator şi

primitor

• Incompatibiltatea dintre diferite

Ńesuturi variază, în sensul că, gazda

elimină grefa uneori rapid (violent)

sau alteori mai lent

Incompatibilitate de Ńesut

DESCOPERIREA MHC

http://pathmicro.med.sc.edu/ghaffar/mhc2000.htm

Antigene majore de histocompatibilitate

Antigene minore de histocompatibilitate

Jean Dausset - premiul Nobelpentru Medicină

în 1980 -

H-2

RT1RbH1

SLA - PLA

DLA

CROMOZOMUL 6

1974

Cromozomul 17

OLA

Transplantare ReacŃia imună

ANTIGENE DE HISTOCOMPATIBILITATE ANTIGENE DE HISTOCOMPATIBILITATE ↔↔ MHCMHC

GENELE MHCGENELE MHC//HLAHLA

http://www.oculist.net/downaton502/prof/eb

ook/duanes/pages/v4/v4c034.html

● MHC clasa I: HLA-A, HLA-B, HLA-C.

● MHC clasa II: HLA D: DP, DQ, DR.

● MHC clasa III conține gene care codifică factorul de

necroză tumorală, limfotoxina, și două componente ale

sistemului complement (C2 și C4).

- antigenele de clasa III nu participă la rejetul de grefă.

LOCALIZAREA GENELOR MHCLOCALIZAREA GENELOR MHC

“loci”

“alele”

*

-pentru fiecare genă există alele multiple.

-se datorează numărului mare de alele (polialelism) pentru fiecare din genele HLA

MHC MHC clasaclasa I I șși IIi II EXTREM DE POLIMORFICEXTREM DE POLIMORFIC

“gene”

HLA clasa I HLA clasa II

STRUCTURA MOLECULELOR HLASTRUCTURA MOLECULELOR HLA

STRUCTURA MOLECULELOR HLASTRUCTURA MOLECULELOR HLA

1.ŞanŃuri despicate de legare a

peptidelor extracelulare

- polimorfismul rezidurilor de

aminoacizi

2.LanŃurile α sunt legate prin

punŃi disulfidice asemănătoare

imunglobulinelor

- situsuri de legare a CD4, CD8

3.Domenii transmembranare şi

intracitoplasmatice

ProprietăŃi generale

SPECIFICITATEA DE LEGARE SPECIFICITATEA DE LEGARE -- REZIDURI POLIMORFICE REZIDURI POLIMORFICE --

reziduri peptide

Aşa-numitele buzunare interacŃionează

cu reziduri complementare ale peptidelor

legate, rezultând reziduuri de ancorare.

ANTIGEN E A AA ANTIGEN E A AA

A1 27 1 7 B7 17 11 17

A2 46 43 27 B8 16 1 6

A3 23 1 14 B13 6 4 1

A11 12 17 1 B35 18 14 12

A23 5 1 20 B39 4 6 4

A24 17 59 6 B42 1 1 15

A26 7 19 7 B44 22 13 14

A28 8 1 17 B51 13 16 3

A30 5 1 28 B52 3 21 2

A31 6 15 4 B53 2 0 13

A33 3 13 9 B54 0 14 0

Exemple pentru frecvenŃele antigenelor HLA-A, B în trei grupuri populaŃionale

E = descendență europeană; A = descendență asiatică ; AA = descendență africană

POLIMORFISMUL MHCPOLIMORFISMUL MHC –– DISTRIBUDISTRIBUłłIA GEOGRAFICĂIA GEOGRAFICĂ

HLA PatienŃi Lot Martor

Spondilita ankilozantă B27 90 % 9 %

Diabetul zaharat tip 1 DR3 52 % 23 %

DR4 74 % 24 %

DR3 or DR4 93 % 43 %

Scleroza multiplă DR2 86 % 33 %

Artrita reumatoidă DR4 81 % 24 %

Narcolepsia DR2 >95 % 33 %

POLIMORFISMUL MHC POLIMORFISMUL MHC –– ASOCIERI PATOLOGICEASOCIERI PATOLOGICE

ANTIGENE HLA ANTIGENE HLA DEDETECTATE PRIN TESTE TECTATE PRIN TESTE SEROLOGICSEROLOGICEE

• HLA clasa I

HLA-A HLA-J

HLA-B HLA-K

HLA-C HLA-L

HLA-E HLA-N

HLA-F HLA-S

HLA-G HLA-X

HLA-H HLA-Z

• HLA clasa II

HLA-DRA HLA-DRB8 HLA-DMA

HLA-DRB1 HLA-DRB9 HLA-DMB

HLA-DRB2 HLA-DQA1 HLA-DPA1

HLA-DRB3 HLA-DQB1 HLA-DPB1

HLA-DRB4 HLA-DQA2 HLA-DPA2

HLA-DRB5 HLA-DQB2 HLA-DPA3

HLA-DRB6 HLA-DOA HLA-DPB2

HLA-DRB7 HLA-DOB

DIVERSITATEPOLIMORFISM

AALELE LELE HLA HLA DETECTATE PRIN TESTE DE BIOLOGIE MOLECULARĂDETECTATE PRIN TESTE DE BIOLOGIE MOLECULARĂ

Exemplu: HLA-B*15170102

HLA-B Locusul genei

* alela a fost tipizată utilizând teste de biologie moleculară

15 Grupul de alele

17 Subgrupul de alele

01 Numărul de variante de alele

02 Numărul de mutaŃii

Nomenclatura HLA este făcută de WHO Nomenclature Committee:Publications by Marsh et al.:

HLA Nomenclature Reports HLA Nomenclature Updates- Tissue Antigens 2002, 60: 407-464 Tissue Antigens 2004, 63: 619- Human Immunology 2002, 63: 1213-1268 Human Immunology 2004, 65: 767- European Journal of Immunogenetics 2002, 29: 463-515 European Journal of Immunogenetics 2004, 31: 99

Cell Membrane

Peptide

MHC clasa I MHC clasa II

Buzunar de legarea peptidei

LEGAREA PEPTIDELOR LA MOLECULELE MHCLEGAREA PEPTIDELOR LA MOLECULELE MHC

AAGENGENłłI PATOGENII PATOGENI

Macrofage Celule B Celule dendritice

MHC Clasa I

Any nucleated cell

MHC Clasa II

MHC Clasa I

CELULE PREZENTATOARE DE ANTIGENCELULE PREZENTATOARE DE ANTIGEN

● Moleculele MHC sunt exprimate de celulele prezentatoare de antigen (APC) și au rolul prezentării peptidelor derivate din proteinele antigenice.

- peptidele se leagă la moleculele MHC prin zone de ancorare, care asigură legarea în cavitatea (buzunarul) moleculelor MHC. - receptorul TCR al fiecărei celule T recunoaște anumite resturi de aminoacizi ale peptidului dar și anumite resturi de aminoacizi (polimorfice) ale moleculei MHC.

http://www.nephronpower.com/2010_06_01_archive.html

UN MODEL AL RECUNOAUN MODEL AL RECUNOAŞŞTERII PEPTIDICETERII PEPTIDICE

PROCESAREA ANTIGENELOR HLA CLASA IPROCESAREA ANTIGENELOR HLA CLASA I

Proteine intracelulare

LTC recunosc antigenele prezentate de

MHC I şi le omoară

Kills

CytotoxicT cell

MHC I

Virus-infected cell

Apoptotic cell

ANTIGENELE PREZENTATE DE MHC CLASA IANTIGENELE PREZENTATE DE MHC CLASA ISUNT RECUNOSCUTE DE CELULELE TSUNT RECUNOSCUTE DE CELULELE T

http://www.youtube.com/watch?v=Jg_21iSYwBc&feature=related

PROCESAREA ANTIGENELOR HLA CLASA IIPROCESAREA ANTIGENELOR HLA CLASA II

Proteine extracelulare

LTH1 recunosc antigenele prezentate de MHC II şi activează macrofagele

LTH2 recunosc antigenele prezentate de MHC II şi

activează LB

Activates

TH1

MHC II

Macrophage

Dead intracellular bacteria

Activates

TH2

MHC II

B cell

Anti-toxin antibodies

ANTIGENELE SUNT RECUNOSCUTE DE CELULELE TANTIGENELE SUNT RECUNOSCUTE DE CELULELE T

http://www.youtube.com/watch?v=M48qu5c7Cfg&feature=related

• Necesar pentru a face față diversității structurale a agenților patogeni.

• Manifestat prin abilitatea de a prezenta o gamă largă de peptide antigenice derivate din agenții patogeni.

• Protejează împotriva epidemiilor letale

– Supraviețuire crescută a populației datorită diversității alelelor.

= susceptibili

De ce este necesar polimorfismul MHC?

http://twistedbacteria.blogspot.com/

Exemplu: Dacă MHC X a fost singurul tip de moleculă MHC

PopulaŃia ameninŃată cu dispariŃiaSupravieŃuirea individuală ameninŃată

Agentul patogen se sustrage

MHC X

MHCXX

POLIMORFISMUL MHCPOLIMORFISMUL MHC

Exemplu: În cazul în care fiecare individ prezintă două molecule MHC, MHC X şi Y

Impactul asupra individului depinde de

genotip

Agentul patogen se sustrage

MHC X

MHCXX

MHCXY

PopulaŃia supravieŃuieşte

MHCYY

dar are secvenŃe care se leagă de

MHC Y


Exemplu: În cazul în care fiecare individ prezintă două molecule MHC, MHC X şi Y ...... şi patogeni mutanŃi

PopulaŃia ameninŃată cu dispariŃiaSupravieŃuirea individuală ameninŃată

Agentul patogense sustrage

MHC X dar are secvenŃe care se leagă de MHC Y

MHCXX

MHCXY

MHCYY

…. Dar dezvoltă mutaŃii pentru a se sustrage MHC Y


Sfârşit

partea I

II.IMUNITATEA DE TRANSPLANTII.IMUNITATEA DE TRANSPLANTAREARE

((răspunsul imun farăspunsul imun faŃŃă de grefăă de grefă))

Catedra de IMUNOLOGIE

UMF CLUJ, 2014

Dr.Samasca Gabriel

http://www.bidmc.org/Research/Departments/Medicine/Divisions/TransplantImmunology.aspx

Oameni din SUA care trăiesc cu grefe de organe funcOameni din SUA care trăiesc cu grefe de organe funcţţionaleionale

TTERMINOLOGIA ERMINOLOGIA ÎÎN TRANSPLANTAREN TRANSPLANTARE

http://celioscopy.blogspot.com/

http://en.wikipedia.org/wiki/Transplantable_organs_and_tissues

● Transplantare = prelevarea unui organ (Ńesut,

celule) de la un donator şi implantarea lui la alt

individ, denumit primitor, cu restabilirea

continuităŃii vasculare.

(1).Dacă organul transplantat este plasat în locul

de unde a fost îndepărtat organul bolnav,

transplantul se numeşte ortotopic,

(2).iar dacă este plasat în altă regiune anatomică

faŃă de locul de unde a fost îndepărtat cel bolnav,

este denumit transplant heterotopic (de exemplu

transplantarea rinichiului sănătos în fosa iliacă,

nu în loja renală).

Autogrefadintr-o parte

a corpuluiîn alta.

- grefe de piele(acceptate de

regulă)

Izogrefa(singrefa)între indivizi identici din punct de vedere genetic.

- gemeni identici (acceptate permanent)

Alogrefa(homogrefa)între indivizi

diferiți ai aceleiași specii.

- de la un om la altul (rejetul apare dacă

donatorul și primitorul nu sunt

compatibili).

Xenogrefa(heterogrefa)între membri ai unor specii diferite.- sunt totdeauna rejetate.

BARIERE GENETICE ALE TRANSPLANTĂRIIBARIERE GENETICE ALE TRANSPLANTĂRII

Molecule MHC alogenice- molecule responsabile de rejetarea rapidă a grefei

•Limfocitele şi anticorpii primitorului care reacŃionează cu aloantigenele străine sunt descrise ca fiind aloreactive.

•Molecule care sunt recunoscute ca fiind străine pe alogrefe sunt numite aloantigene.

MECANISME IMPLICATE MECANISME IMPLICATE ÎÎN REJEN REJECCTARETARE

Faza recunoaştere - mecanisme celulare

MECANISME IMPLICATE MECANISME IMPLICATE ÎÎN REJETAREN REJETARE

Faza recunoaştere - mecanisme celulare

vascularizaŃie!!!

Th1

Clasa IClasa II

Macrofage

Celulele grefei

IL-2, IFN-g, TNF

CD8+

CD4+

ADCC

• LT CD8

– Efecte citotoxice directe

• LT CD4

– eliberarea de TNF+IFNγ+IL2

induce activare macrofagică

şi distrucŃie nespecifică

Aloanticorpii fixaŃi pe celulele grefonului se leagă de celulule NK, monocite/macrofage- atacă doar celulele lipsite de MHC de clasa I.

“sărutul morŃii”


Faza efectoare


lipsa vascularizaŃie!!!

HLA INCOMPATIBILE!!!

ZONE PRIVILEGIATE!!!

1) Rejetul hiperacut:- apare la câteva ore după transplant- la un individ cu anticorpi preformați, fie datorită incompatibilității de grup sanguin, fie datorită

sensibilizării anterioare, prin transfuzii de sânge sau alte transplante

2) Rejetul acut:- apare după 10-30 de zile de la transplantare- este mediat mai ales de LT

3) Rejetul cronic sau tardiv: - apare după luni sau ani

CLASIFICAREA CLINICA A REACTIILOR DE REJECLASIFICAREA CLINICA A REACTIILOR DE REJETARE TARE ŞŞI PREVENIREA LORI PREVENIREA LOR

http://www.discoverymedicine.com/Jeffrey-L-

Platt/files/2010/08/discovery_medicine_platt_no51_figure_1.jpg

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0952791500001394

Rejetul hiperacut


- anticorpii preformaŃi din organismul primitorului, reacŃionează cu endoteliul vascular,

activează complementului şi declanşează tromboza intravasculară rapidă şi necroza peretelui vasului.

Rejet hiperacut al unei grefe renale


Rejet acut vascular


- limfocitele T CD8+ reacŃionează cu aloantigenii de pe celulele endoteliale producând distrugeri ale

celulelor parenchimale;

- anticorpi aloreactivi formaŃi după transplantarea grefei pot contribui, de asemenea, la un

prejudiciu vascular.

Rejet acut vascular al unei grefe renale


http://www.wikidoc.org/index.php/Transplant_rejection

- edem

- inflamaŃie

Rejet cronic


- arterioscleroza grefei, prejudiciul al peretele vasului duce la proliferarea celulelor musculare

netede intime şi ocluzia lumenului. Această leziune poate fi cauzată de o reacŃie DTH (delayed-type

hypersensitivity) cronică la aloantigenii din peretele vasului.

PREVENPREVENłłIA IA ÎÎN REJECTUL DE ALOGRAFĂN REJECTUL DE ALOGRAFĂ

A. Selectarea primitorului

1. Compatibilitate AB0 (nu identitate). Respectarea identităţii AB0 doar pentru a se evita aglomerarea bolnavilor care aşteaptă şi au grupa

0.

2. Compatibilitate, cât mai apropiată posibil, în special HLA de clasa II

3. Cross-match negativ al serului primitorului faţă de limfocitele T ale donatorului

4. Alte criterii:

- vârstă, sex

- grefe anterioare

- transfuzii anterioare

- infecţii severe

- coagulopatii

- alte boli

B. Selectarea donatorului

� Donatori post mortem

1. Funcţie bună a organului ce va fi grefat

2. Lipsa infecţiilor septice sau transmisibile (HIV, HBV, HCV)

3. Lipsa tumorilor maligne (cu excepţia celor cerebrale)

4. Lipsa bolilor de sistem (diabet, hipertensiune, leucemie etc.)

5. Lipsa anomaliilor anatomice ale organului

12. Timpul de ischemie la cald scurt

� Donatori în viaţă

1. Organul pereche să aibă funcţie bună

2. Starea de sănătate perfectă

3. Starea psihologică adecvată

4. Lipsa bolilor transmisibile

5. Lipsa anomaliilor vasculare

6. Restul criteriilor specificate anterior la cadavre

monitorizarea primitorului se realizează prin urmărirea atentă a evoluŃiei cliniceşi mai ales prin biopsii

TRATAMENTUL TRATAMENTUL ÎÎN REJECTUL DE ALOGRAFĂN REJECTUL DE ALOGRAFĂ

Suprimarea reactivităŃii imune a donatorului

● Medicamentele imunosupresoare inhibă sau distrug limfocitele T-ciclosporina şi FK506 (tacrolimus), inhibitori de calcineurină, inhibă transcrierea unor gene din celulele T, cum ar fi IL-2.- rapamicina (sirolimus), inhibă proliferareacelulelor T● AgenŃii antiinflamatori, sunt frecvent utilizaŃi pentru a reduce reacŃia inflamatorie la alogrefele de organe.- corticosteroizi● Anticorpi, care reacŃionează cu structurile de pe suprafaŃa celulelor T, diminuează sau inhibă celulele T şi sunt utilizaŃi pentru tratarea episoadelor acute de respingere-OKT3● AntimetaboliŃi, toxine metabolice, distrug celulele proliferante T sunt utilizate în combinaŃie cu alte medicamente - mycophenolate mofetil● BlocanŃi de căi costimulatoare reduc rejetului acut.- CTLA4


Suprimarea reactivităŃii imune a donatorului

Efecte secundare ale medicamentelor imunsupresoare

• Toxicitate (nefrotoxicitate)

• Scăderea rezistenŃei la infecŃii

• Risc crescut pentru malignităŃi

– boala limfoproliferativă post-transplant (PTLD)

(asociată cu virusul Epstein-Barr)


MEMETODE DE REDUCERE IMUNOGENITĂTODE DE REDUCERE IMUNOGENITĂłłII ALLOGREFEIII ALLOGREFEI

Minimalizarea diferenŃelor aloantigenice dintre donator şi primitor

Persoanele care exprimă un antigen ABO sunt tolerante la acel antigenul, dar persoanele care nu exprimă antigenul produc anticorpi naturali care recunosc antigenul.

Jesica SANTILLAN (26 decembrie 1985 - 22 februarie 2003) a fost un cetăŃean mexican care

a murit după o operaŃie de transplant de organe, în care ea a primit inima şi plămâni de la un pacient

a cărui tip de sânge nu s-a potrivit cu al ei. Medicii de la Duke University Medical Center nu au reuşit

a verifica compatibilitatea înainte de începerea intervenŃiei chirurgicale. Dr. James Jaggers, a declarat,

“Sper că noi, şi alŃii, poate vom învăŃa din această greşeală tragică.” După moartea lui Jesica, familia

SANTILLAN a fost abordată de către spital pentru a stabili dacă organele ei ar putea fi donate pentru a

fi utilizate la transplantul altor pacienŃi. La sfatul avocaŃilor lor, familia a refuzat.

Jesica a avut grupa de sânge O, iar donatorul grupa de sânge A

• Tipizarea HLA a pacientului şi donatorului

– Tipizarea serologică a limfocitelor

– Tipizarea ADN prin metode de tip PCR

• Screening-ul serului pacientului pentru anticorpi HLA-

specifici

• Crossmatch–ul între serul pacientului şi celulele

donatorului

MEMETODE DE REDUCERE IMUNOGENITĂTODE DE REDUCERE IMUNOGENITĂłłII ALOGREFEIII ALOGREFEI


http://www.stanford.edu/dept/HPS/transplant/html/hla.html

Pacientul: HLA-A1,A2;B7,B35;DR1,DR4

Tipul HLA Numărul antigenelor incompatibile

Donator 1 A1,A2;B7,B35;DR1,DR4 0

Donator 2 A1,A2;B35,-;DR1,- 0

Donator 3 A1,A2;B35,-;DR4,DR17 1




ANTIGENE DE ANTIGENE DE TRANSPLANTARETRANSPLANTARE

Criteriile actuale de compatibilitate HLA se bazează pe numărarea antigenelor incompatibile de clasă I A, B și de clasă II DR ale donatorului.

MEMETODE DE REDUCERE IMUNOGENITĂTODE DE REDUCERE IMUNOGENITĂłłII ALLOGREFEIII ALLOGREFEI


MEMETODE DE REDUCERE IMUNOGENITĂTODE DE REDUCERE IMUNOGENITĂłłII ALOGREFEIII ALOGREFEI


1/500 milioane

http://uwmedicine.washington.edu/Patient-

Care/`

• Visul oricărui medic implicat în îngrijirea bolnavilor

transplantați.

• Multe modele experimentale de transplant au

prezentat supraviețuirea permanentă a grefei datorită

inducerii toleranței imunologice.

• Mecanismele inducerii toleranței la transplant:

anergie, supresie, deleție.

• Unele transplante incompatibile continuă să

funcționeze și după încetarea imunosupresiei.

TOLERANTOLERANłłA LA TRANSPLANTA LA TRANSPLANT

Mecanismul prin care celulele T mature care recunosc antigenii proprii din Ńesuturile periferice sunt redate ca incapabile de a răspunde la aceste antigene.

ASPECTE ETICEASPECTE ETICE

Stephanie Fae Beauclair (14 octombrie 1984 - 15 noiembrie 1984), cunoscută sub numele de baby Fae, a fost un copil american născut în 1984, cu sindromul hipoplastic cardiac stâng. Ea a devenit obiectul primei proceduri de xenotransplant, primind inima de babuin.Procedura, efectuată de către Leonard L. Bailey de la Loma Linda University Medical Center, iniŃial a părut să fie de succes, dar Fae a murit 21 zile mai târziu. Procedura a fost supus la o dezbatere largă etice şi juridice.

Sfârşit

Documents

Curs Transplant Romana 2014 Drsamasca