Genetika transplantací, transplantační zákony
Transplantací rozumíme přenos orgánu, jeho části nebo tkáně z jednoho organismu do jiného nebo na jiná místa v rámci jednoho organismu. Hlavním problémem, se kterým se u transplantací setkáváme, jsou zejména genetické rozdíly orgánů a lidských tkáni mezi jednotlivci. Důležitou roli hraje hlavní histokompatibilní systém člověka (MHC), který cizorodé antigeny rozpoznává a neutralizuje.
Obsah |
upravit Typy transplantátů
- autotransplantát
- přenos tkáně z jednoho místa na místo jiné na témže těle. Nevyvolává žádné imunologické reakce – MHC vnímá transplantát jako sobě vlastní.
- isotransplantát
- přenos mezi dvěma organismy se stejným genetickým základem. Příkladem jsou transplantace u identických dvojčat.
- allotransplantát
- přenos mezi dvěma organismy stejného druhu. Nejčastěji se vyskytující typ. Problémem je rozlišné genetické pozadí. Hrozí riziko imunitní reakce a rejekce (odmítnutí) štěpu.
- xenotransplantát
- přenos z jednoho živočišného druhu na jiný. Nastává velmi rychlá rejekční reakce daná odlišností v genech. Nejčastěji jde o reakci IgM nebo buněčně zprostředkovanou.
upravit Odmítnutí (rejekce) štěpu
Ačkoliv na reakci proti štěpu se podílí B-buňky i protilátky, tak hlavní role zůstává na T-buňkách. Jejich reakce je závislá na předložení antigenu přes MHC. Do procesu se zapojují také pomocné T-buňky (TH) a lymfokiny. Z lymfokinů má hlavní význam interleukin 2 (IL-2), který aktivuje TC-buňky. Při odhojování nebývá napadán celý transplantát rovnoměrně. Většinou bývá reakce zaměřena proti vaskulárnímu endotelu nebo parenchymálním buňkám orgánů. Role T-buněk v rejekcích byla potvrzena testy na myších. U myší s vrozenou aplázií thymu byla pozorována neschopnost odhojovat transplantáty. Stejný efekt mělo také operační odstranění thymu spolu s radioterapií odstraňující zbytek imunokompetentních T-buněk v těle. Naopak injekce T-buněk těmto myším vede k rychlé a agresivní odhojovací reakci.
upravit Hyperakutní odhojení
Vyskytuje se vzácněji, zejména u pacientů, kteří již mají v krvi protilátky proti štěpu (krevní transfuze, těhotenství nebo rejekce předchozího štěpu). Dochází k destrukci buněk cévního endotelu, dochází ke vzniku sraženin a zablokování krevního zásobení štěpu.
upravit Akutní odhojení
Trvá dny až týdny, než dojde k odhojení. Hlavní je role T-buněk, u často již dříve sensibilizovaných pacientů.
upravit Chronické odhojení
Závislé na genetických rozdílech mezi dárcem a příjemcem. Jedná se o pomalý proces, který může trvat měsíce až roky. Pro tento typ rejekce je typická luminální obliterace cév a intestinální fibrózy. Často se objevuje u transplantovaných ledvin i deset let po operaci.
upravit Histokompatibilní antigeny
Hlavní histokompatibilní komplex (MHC) slouží k prezentaci alloantigenů T-buňkám. Jestliže T-buňky rozpoznají antigeny jako tělu cizí, dochází k odhojení štěpu. U lidí mluvíme o HLA = Human Leukocyte Antigen. U myší pak o systému H-2. Každý člověk dědí HLA gen po svých rodičích. Je kódován na 6.chromozomu. Výsledný typ je kombinací mateřské a otcovské informace. Jednotlivé buňky lidského těla exprimují molekuly MHC v rozlišné míře. U buněk, které mají za normálních okolností malou aktivitu, dochází k jejich stimulaci po vystavení interferonu gama (IFNg) nebo tumor necrosis faktoru (TNF). MHC molekula se skládá ze dvou alfa řetězců, dvou imunoglobulinu podobných domén a beta části, která je spojuje. Právě alfa helixy, které se nacházejí na zevní straně membrány mají hlavní roli v aktivaci T-buněk.
upravit Transplantační zákony
upravit Reakce hostitele proti štěpu – HvGR (host vs. graft reaction)
- Vzniká při transplantaci antigenů, které nejsou přítomny u příjemce. Zejména u allotransplantátů. Tělo štěp odhojí.
- Příklady:
- dárce typu A + příjemce typu A = akceptování
- dárce typu B + příjemce typu A = rejekce
- dárce typu B + příjemce typu A/B = akceptování
- dárce typu A/B + příjemce typu B = rejekce
upravit Reakce štěpu proti hostiteli – GvHR (graft vs. host reaction)
- Pokud štěp obsahuje kompetentní T-buňky. Všechny buňky transplantátu jsou těmito T-buňkami rozpoznány jako cizí. Štěp začne ohrožovat příjemce, zejména proto, že ti jsou často imunosupresivní a nejsou schopni na tyto agresivní cizí T-buňky reagovat. Štěp ohrožuje svojí agresivitou příjemce. Vznik silné zánětlivé reakce vede k vážnému postižení pacienta a velmi často i k jeho smrti.
- Hostitel toleruje štěp u
- novorozence – nemá plně vyvinut imunitní systém
- dospělého jedince s vyřazeným imunitním systémem (ozáření, patologický stav imunodeficience, apod.)
upravit Jak tedy zabránit odhojení transplantátu?
Samozřejmostí je vybírání odpovídajících dárců a příjemců v rámci histokompatibilního systému. Problémem zůstává fakt, že v serologických vyšetřeních jsme schopni posoudit pouze hlavní antigeny (MHC, HLA). Existují však i antigeny minoritní. Ty mohou vyvolávat imunitní reakce u zdánlivě jinak vyhovujících pacientů. Jedinou výjimkou v tomto směru jsou identická dvojčata.
Samozřejmostí je také krytí imunosupresivní léčbou. Ta je důležitá zejména jako prevence reakce hostitele proti štěpu. Hlavní je potlačení TC-buněk. Zároveň však musíme počítat i se zvýšeným rizikem infekce těchto pacientů.
O vhodnosti dárce a příjemce se přesvědčujeme jak serologickými testy, tak také pomocí PCR (polymerázové řetězové reakce). Serologické vyšetření hlavních antigenů zabere pouze několik hodin.
upravit Odkazy
upravit Související články
upravit Externí odkazy
upravit Zdroj
upravit Reference
upravit Použitá literatura
- ALBERTS, Bruce, Alexander JOHNSON a Julian LEWIS, et al. Molecular Biology of the Cell [online] . 5.. vydání. Garland, 2007. Dostupné také z <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=mboc4>. ISBN 978-0-8153-4111-6.