Иммунологические основы пересадки органов

Известно, что иммунная система защищает организм не только от ин­фекции. Одной из важнейших ее функций является распознавание чужерод­ных антигенов и уничтожение генетически чуждых данному организму кле­ток. Поэтому наиболее успешное приживление пересаженного органа воз­можно только в случае генетической близости тканей донора и реципиента, т. е. при изогенной трансплантации. При пересадке органа от другого орга­низма того же вида (аллогенная трансплантация) всегда необходимо опре­делять совместимость по группе крови (АВО-антигены) и антигенам гистосовместимости HLA-системы, расположенной в главном комплексе гистосовместимости (major histocompatibility complex). Он представляет собой хромосомный комплекс тесно связанных генов, составляющих код антиге­нов, отвечающих за гистосовместимость. Главный комплекс гистосовмести-мости расположен в коротком сегменте шестой хромосомы. HLA-система включает по меньшей мере семь локусов: HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-D, HLA-DR, HLA-DQ, HLA-DP. Каждый локус в высшей степени полиморф­ный, контролирует от 8 до 50 антигенов. Генетический термин "гаплотип" имеет отношение к наследованию всех генов HLA-региона в одной хромо­соме. Номенклатуру генов в системе HLA-комплекса определяет номенкла­турный комитет ВОЗ и публикует в специальном издании "Номенклатура факторов HLA-системы".

Антигены гистосовместимости подразделяют в соответствии с их функ­цией и биохимическим строением на классы: I класс антигенов находится в HLA-локусах А, В и С; II класс — в локусах D и DR. Антигены I и II классов по-разному распределены в клетках. Антигены I класса имеются во всех ядросодержащих клетках организма, включая Т- и В-лимфоциты и тромбоци­ты. Антигены II класса имеются на В-лимфоцитах, моноцитах, макрофагах, на некоторых типах эндотелиальных клеток и на активированных Т-лимфоцитах.

Трансплантация органов с определением совместимости донорского ор­гана с реципиентом по эритроцитарным и лейкоцитарным (HLA) антигенам позволила сделать еще один значительный шаг на пути улучшения прижив­ляемое™ пересаженных органов.

Тесты на гистосовместимость имеют первостепенное значение для поис­ка HLA-идентичных близнецов. Только одна четвертая часть транспланта­тов, взятых от братьев и сестер, являются гаплоидидентичными, совпадаю­щими по шести главным HLA-антигенам (парные А, В и DR), без учета "ма­лых" локусов гистосовместимости. Указанные тесты имеют меньшее значе­ние при подборе доноров из родственников или доноров, не имеющих род­ственных связей. HLA-генетическая система очень полиморфна и едва ли можно найти подходящего по всем критериям неродственного донора. Ино­гда удается выявить совпадение по большинству и даже по 6 главным HLA-антигенам (по А-, В- и DR-локусам) с лучшими шансами на выживание трансплантата.

В крови пациентов, имевших несколько беременностей, неоднократ­ные трансфузии крови или трансплантации, появляются антитела против HLA-антигенов гистосовместимости как реакция на воздействие чужих клеток, с другим набором HLA. При новой встрече HLA-антигенов донора с имеющимися у реципиента преформированными aHTH-HLA-антителами выработка преформированных антител резко увеличивается. Реакция ан­тиген—антитело происходит немедленно, бурно. В результате возникает неподдающаяся лечению сверхострая реакция отторжения пересаженного органа.

Для того чтобы выявить наличие у реципиента анти-HLA-антитела про­тив HLA-антигенов донорских клеток производят перекрестную пробу на гистосовместимость. Для проведения теста донорские лимфоциты, мечен­ные мСг, смешивают с сывороткой и комплементом реципиента и подвер­гают инкубации. Если донорские клетки будут убиты, о чем свидетельствует выделение свободного хрома-51, перекрестную пробу считают положитель­ной. В этом случае донорский орган несовместим с реципиентом. Неизбеж­но возникнет сверхострая реакция отторжения.

Лимфоцитотоксический тест применяют для определения HLA I и II классов. Исследуемую суспензию лимфоцитов смешивают и инкубируют с набором анти-НЬА-антисывороток известной специфичности. Если ан­тисыворотка содержит антитела к одному из HLA-антигенов, то они свя­зываются с клеточной мембраной. Затем добавляют комплемент и продол­жают инкубировать. Клетки, несущие на мембране связанные антитела, будут разрушены при активации комплемента. Затем добавляют краситель (эозин или трипановый синий). Краситель поглощается только мертвыми клетками, которые окрашиваются. Живые клетки отторгают краситель. Это позволяет установить HLA-антиген по антисыворотке, вызвавшей лизис.

При этой пробе выявляются только серологически дефинированные (SD) HLA-антигены, которые представляют не весь спектр антигенов гис-тосовместимости, а только те из них, которые продуцируют антитела. Не­которые варианты HLA-антигенов не обладают иммуногенностью, а неко­торые иммуногенные не продуцируют антитела. В этих случаях для их диф­ференцирования применяют последовательный (секвенциальный) анализ ДНК или РНК.

Для идентификации антигенов гистосовместимости II класса, кодируе­мых генами HLA-DR, применяют клеточную реакцию (реакцию бласттрансформации). При этой пробе взвесь лимфоцитов реципиента смешива­ют с лимфоцитами донора. При отсутствии совместимости лимфоциты ре­ципиента подвергаются пролиферации и образуют бластные формы. Анти­гены II класса главного комплекса гистосовместимости активируют и сти­мулируют пролиферацию Т-хелперов, способных выявлять разницу в анти­генах, что недоступно при проведении серологических тестов.

В хорошо оснащенных лабораториях совместимость определяют методом цитофлоуметрии или усовершенствованным методом анализа ДНК. Серо­логическое HLA-типирование бывает некорректным в 25% случаев. Более точные результаты дает секвенциальный анализ DR ДНК с помощью спе­циального набора реактивов фирмы "Gen Irak".

Клеточная реакция против несовместимых HLA-антигенов зависит от Т-лимфоцитов. Т-хелперы распознают антигены класса II, Т-цитотоксиче-ские лимфоциты распознают класс I, а Т-супрессоры способствуют при­живлению трансплантата.

Реакция отторжения аллотрансплантата является комплексной, слож­ной, зависящей от цитодеструктивного действия активированных лимфоци­тов — Т-хелперов, Т-цитотоксических, В-лимфоцитов, анти-HLA-антител и активированных макрофагов. Активация Т-хелперов антигенами II класса стимулирует выработку ряда факторов, включая интерлейкин(ИЛ)-2, яв­ляющийся одним из главных факторов роста лимфоцитов, выполняющих основную роль в отторжении трансплантата.

Цитотоксические Т-лимфоциты, стимулированные антигенами I класса, продуцируют IL-2-рецепторы. Затем IL-2 взаимодействует со специфиче­скими ИЛ-2-рецепторами на поверхности чужеродных клеток и разрушает их. Стимулированные макрофаги и другие клетки продуцируют IL-1, кото­рый в свою очередь стимулирует продукцию IL-2.

В реакции отторжения важную роль играет и гуморальная реакция, осо­бенно на антигены I класса. Реципиенты с первичной иммунной реакцией против антигенов I класса, проявляющейся присутствием цитотоксических анти-HLA-антител в сыворотке, реагируют избыточной продуцией цитотоксических антител при встрече (взаимодействии) с аналогичными антигена­ми. Присутствие цитотоксических анти-HLA-антител у реципиента до трансплантации при наличии в донорском трансплантате антигенов, против которых в организме реципиента имеются антитела, реализуется немедленной (сверхострой) деструктивной реакцией отторожения, обусловленной фиксацией антител на донорском эндотелии. В результате тромбоцитарные и фибринозные сгустки откладываются в сосудах донорского органа, возни­кает тромбоз и ишемический некроз трасплантата.