Трансплантация органов и тканей

Министерство образования и науки РФ

Негосударственное образовательное учреждение высшего Профессионального образования

Самарский медицинский институт «РеаВиЗ»

Кафедра морфологии и патологии

Реферат на тему:

«Трансплантация органов и тканей»

План

Введение

1. Трансплантация

2. Виды трансплантации

3. Реакция "Трансплантат против хозяина"

4. Типы реакции "Трансплантат против хозяина"

5. Борьба с отторжением

Список литературы

Введение

Пересадка органов воплощает извечное стремление людей научиться "ремонтировать" человеческий организм. И если операции по пересадке кожи, трансплантации почек и даже сердца становятся обычным делом, то операции по трансплантации печени по-прежнему считается одной из самых сложных. К сожалению, кроме хрящей, которые требуются не часто, никакие другие ткани и органы, которые мы хотели бы трансплантировать не обладают таким преимуществом. Чтобы предотвратить разрушение и отторжение пересаженных почек, сердца, лёгких, печени и так далее, необходимо вмешиваться в нормальную работу иммунной системы.

Над проблемой трансплантации органов и пересадки тканей работали многие русские учёные, достигшие больших результатов и прославившихся на весь мир за свои достижения в области пересадки и трансплантации тканей и органов. Это Н.И. Пирогов (первым применил эфирный наркоз), Н. Штраух, Н. Фейгин (установили возможность трансплантации роговицы), В. Антоневич (работы по пересадке зубов), К.М. Сапежко (работы по трансплантации слизистой), Ю. Вороной (первая в мире трансплантация почки), В. Шумаков (операции по трансплантации сердца), Г. Фальковский А. Покровский (исследование способов сохранения органа), С. Воронов (пересадки семенников животных человеку), С. Брюхоненко (создание первого в мире аппарата искусственного кровообращения), В. Демихов (операции по пересадке мозга) и так далее.

В настоящее время в этом направлении трудятся Эрнст Мулдашев (первая в мире операция по трансплантации глаза), Лео Бокерия, К. Шаталов (разработка искусственной модели сердца) и многие другие. В нашей стране проблемой пересадки органов реально занимается всего лишь одна клиника Российский Научный Центр Хирургии РАМН. Находится он в Москве, по адресу Абрикосовский переулок, дом 2. Директор этого научного центра Константинов Борис Алексеевич, действительный член Российской АМН. Там, в клинике реконструкционной хирургии, есть отдел пересадки органов, заведующим, которого является С.В. Готье. Отдел включает в себя: лабораторию гемодиализа, отделение по трансплантации печени и отделение по трансплантации почек, заведующими которых являются, соответственно, В.А. Максименко, С.В. Готье, а так же М.М Каабак.

1. Трансплантация

Трансплантация (позднелат. transplantatio, от transplanto -- пересаживаю) - это замещение поврежденных или отсутствующих тканей или органов собственными тканями либо тканями и органами, взятыми из другого организма.

Организм, от которого берут материал для Т., называют донором, организм, которому приживляют пересаживаемый материал, называют реципиентом, или хозяином.

2. Виды трансплантации

Виды трансплантации:

В зависимости от локализации пересаженного органа различают:

1. Ортотопическую трансплантацию - пересадка органа на место утраченного.

2. Гетеротопическую трансплантацию - пересадка органа на другое, несвойственное ему место.

С точки зрения иммунологии различают:

1. Аутотрансплантацию - перенос трансплантата в пределах одного организма.

2. Алло(гомо)трансплантацию - это пересадка органов и тканей между организмами одного и того же вида.

3. Ксено(гетеро)трансплантацию - это пересадка органов в пределах разных видов.

Гены гистосовместимости - гены локусов, кодирующих антигены гистосовместимости. По своему значению для реакции отторжения трансплантата они делятся на сильные и слабые генные комплексы.

Главный комплекс гистосовместимости (МНС) - генная область, кодирующая антигены гистосовместимости и играющая важную роль в реакции отторжения трансплантата. Этот комплекс также кодирует способность к иммунному ответу на многочисленные антигены, склонность к определенным заболеваниям, синтез компонентов комплемента. Наиболее изученными являются комплекс HLA у человека и Н2 у мышей.

МНС у человека содержит 3 класса генов:

1. Гены 1-го класса кодируют трансмембранный полипептид, связанный с бета2-микроглобулином на поверхности клетки. Антигены этого класса находятся на поверхности всех клеток человека, за исключением клеток ворсинчатого трофобласта и обозначаются как HLA A,B,C.

2. Гены 2-го класса кодируют трансмембранный гетеродимер. Антигены этого класса ассоциированны с В-лимфоцитами и макрофагами. Появление их на эндотелиальных и эпителиальных клетках может индуцироватья гамма-интерфероном.

3. Гены 3-го класса кодируют компоненты комплемента,участвующие в образовании С3-конвертаз.

ПЕРВИЧНОЕ ОТТОРЖЕНИЕ ТРАНСПЛАНТАТА - отторжение организмом реципиента аллогенного трансплантата через 7-10 дней после пересадки. Механизм: периваскулярная инфильтрация лимфоцитами, плазматическими клетками и эозинофилами с последующим тромбозом сосудов.

ВТОРИЧНОЕ ОТТОРЖЕНИЕ ТРАНСПЛАНТАТА (ФЕНОМЕН "SECOND-SET")- отторжение вторичного трансплантата того же донара или от другого, идентичного первому по сильным антигенам гистосовместимости, протекающее быстрее и качественно иначе, чем первичное. Реакция максимально выражена через 6-8 дней.

ФЕНОМЕН "БЕЛЫЙ ТРАНСПЛАНТАТ" - ускоренное отторжение трансплантата, пересаженного после отторжения первичного трансплантата того же донара. Является результатом отсутствия приживления и васкуляризации, обусловленного реакцией антиген-антитело.

3. Реакция «Трансплантат против хозяина»

У некоторых пациентов после трансплантации развивается потенциально смертельно-опасная реакция отторжения «трансплантат против хозяина», когда новая иммунная система пациента, воссозданная донорскими клетками, атакует клетки организма реципиента.

Реакция «трансплантат против хозяина» характеризуется поражением иммунной системы реципиента и развитием в связи с этим иммунодефицита. Это реакция, обусловленная цитотоксической активностью иммуннокомпетентных лимфоцитов аллотрансплантата, которые распознают клеточные структуры реципиента как чужеродные.

Эта реакция проявляется:

1) при наличии у реципиента по крайней мере одного антигена, который отсутствует у донора;

2) при снижении иммунокомпетентности организма реципиента;

3) при пересадке иммунокомпетентных клеток:

а) плоду или новорожденному животному (болезнь рант);

б) животным, у которых предварительно была выработана толерантность к антигенам донора;

в) людям или животным с явным нарушением иммунной системы, например, после рентгеновского облучения(вторичная гомологичная болезнь).

Реакция "трансплантат против хозяина" характеризуется поражением органов и тканей иммунной системы реципиента (т.е. развитием своеобразного иммунодефицитного состояния - состояния, при которых наблюдается отсутствие или снижение уровня одного или нескольких факторов иммунитета, называют иммунодефицитными. ИДС могут не иметь клинических проявлений. ИДС разделяют на две большие группы: первичные ИДС или ИДС I - генетической природы, 0.05% всех ИДС В- зависимые - нарушена функция В- лимфоцитов (50% ИДС I). Отмечаются нарушения ГИО, повышена чувствительность к инфекциям, вызываемым внеклеточными паразитами; Т- зависимые (30% ИДС I) нарушение дифференцировки Т- лимфоцитов на субпопуляции; нарушения функций тимуса; комбинированные (10% ИДС I, как правило a) и b) ) - очень высокая смертность; нарушения фагоцитарной системы (8% ИДС I) - повышена чувствительность к гноеродным микроорганизмам; нарушения системы комплемента (2% ИДС I) - отмечаются аутоиммунные заболевания, рецидивы гнойных инфекций, повышена чувствительность к гоно- и менингококкам; вторичные ИДС или ИДС II - приобретаются под влиянием следующих факторов: перенесенные инфекционные заболевания; соматические заболевания печени, почек, поджелудочной железы; гормональный дисбаланс; неправильный образ жизни; действие неблагоприятных факторов дома и на работе; применение лекарственных препаратов, угнетающих иммунную систему; радиация; белковое голодание и нарушения белкового обмена. При этих состояниях отмечается дисбаланс со стороны регуляторных субпопуляций Т- лимфоцитов. Активность В- лимфоцитов в этих случаях повышена. Наблюдается дис- ? - глобулинемия. Фагоцитарная система страдает мало и не всегда. В отношении комплемента отмечается изменение содержания некоторых его фракций.), повреждением кожи, желудочно-кишечного тракта (особенно в зоне расположения пейеровых бляшек), печени. Поражения указанных органов и тканей проявляются некротическими и дистрофическими изменениями, развитием недостаточности их функций, лимфопенией, анемией, тромбоцитопенией, диспептическими расстройствами (тошнотой, рвотой, диареей), увеличением печени.

* У взрослых описанное состояние называют гомологичной или трансплантационной болезнью.

* У детей развивается рант-болезнь -- болезнь малого роста (от англ. runt, наименьшая особь). Последнее связано с нарушением физического развития ребёнка, полиорганной недостаточностью, склонностью к развитию инфекционных болезней и новообразований.

Болезнь "трансплантат против хозяина", или реакция тканевой несовместимости, развивается в тех случаях, когда аллогенные зрелые Т-лимфоциты пересаживаются реципиенту с дефицитом иммунной системы, не способной бороться с инородными тканями и вызвать реакцию их отторжения (реакцию "хозяин против трансплантата"). В таких случаях пересаженные клетки распознают "хозяина" (реципиента) как инородную ткань и начинается реакция "трансплантат против хозяина". Такая реакция наблюдается у 10-80% реципиентов с аллогенной трансплантацией костного мозга (в зависимости от степени тканевой несовместимости, количества Т-лимфоцитов в пересаженных тканях, возраста реципиента и профилактических мероприятий). Реакция "трансплантат против хозяина" хотя и редко, но все же встречается при пересадке органов, особенно печени и тонкой кишки, вследствие большого числа лимфоцитов в этих органах. Как правило, органами-мишенями при развитии реакции "трансплантат против хозяина" являются иммунная система, кожа, печень и тонкая кишка реципиента. Важность своевременного выявления реакции "трансплантат против хозяина" у пациентов с болями в животе состоит в том, что в таких случаях не требуется оперативное вмешательство до тех пор, пока не развиваются тяжелые осложнения, например перфорация кишки.

4. Типы реакции "трансплантат против хозяина"

Трансплантологи различают три типа этой реакции:

Острая реакция "трансплантат против хозяина" обычно развивается в течение первых двух месяцев после трансплантации. Прежде всего при этом поражается кожа. Появляется зудящая макулопапулезная сыпь, в основном на коже ладоней, подошв и ушей. Постепенно развивается эритродермия (покраснение и шелушение) кожи всего тела. Симптомы, связанные с поражением желудочно-кишечного тракта и печени, появляются позже. У таких пациентов постепенно развиваются отсутствие аппетита, рвота, боли в животе и вздутие его. На обзорных рентгенограммах живота выявляются признаки паралитического илеуса. Печень при пальпации живота, как правило, безболезненна, но биохимическое исследование крови выявляет гипербилирубинемию, повышение уровня щелочной фосфатазы и аминотрансфераз. Иммунная система реципиента подвергается "нападению" инородных Т-лимфоцитов трансплантата, что приводит к развитию состояния выраженного иммунодефицита, которое усиливается действием иммуносупрессивных препаратов, применяемых для лечения реакции "трансплантат против хозяина". Такие пациенты становятся восприимчивыми ко многим оппортунистическим (условно-патогенным) инфекциям, которые могут в дальнейшем осложнить течение заболевания.

Хроническая реакция "трансплантат против хозяина" обычно развивается позже двух месяцев после аллогенной трансплантации костного мозга и может быть как продолжением острой реакции, так и возникать впервые. При этом основными клиническими проявлениями заболевания являются кожные поражения, холестатические заболевания печени и иммунодефицитное состояние. Желудочно-кишечный тракт при этом поражается редко, за исключением развития дисфагии вследствие выраженной сухости во рту (так называемый синдром сухости слизистых оболочек, или синдром Шегрена) и тяжелого воспаления слизистой оболочки пищевода.

И, наконец, изологичная, или сингенная, реакция "трансплантат против хозяина" описана у реципиентов, которым выполнена аутологичная трансплантация костного мозга. Такая реакция представляет собой форму аутоиммунного заболевания, склонна к самоограничению и проявляется преимущественно поражениями кожи. Если у таких пациентов возникают симптомы заболевания желудочно-кишечного тракта, они, как правило, являются проявлениями осложнений основного заболевания, химиотерапии или развития оппортунистических (условно-патогенных) инфекций.

5. Способы борьбы с отторжением

Существует несколько способов преодоления трудностей, возникающих на пути пересадки органов: 1) лишение трансплантата антигенности путем уменьшения количества (или полной ликвидации) чужеродных антигенов гистосовместимости (HLA), определяющих различия между тканями донора и реципиента; 2) ограничение доступности HLA-антигенов трансплантата для распознающих клеток реципиента; 3) подавление способности организма реципиента распознавать пересаженную ткань как чужеродную; 4) ослабление или блокирование иммунного ответа реципиента на HLA-антигены трансплантата; 5) снижение активности тех факторов иммунного ответа, которые вызывают повреждение тканей трансплантата. Ниже мы рассмотрим те из возможных подходов, которые получили наибольшее распространение.

Типирование тканей. Как и при переливании крови (которое тоже можно рассматривать как пересадку органа), чем более «совместимы» донор и реципиент, тем выше вероятность успеха, поскольку трансплантат будет для реципиента менее «чужим». В оценке такой совместимости сделаны большие успехи, и в настоящее время удается определять различные группы HLA-антигенов. Так, классифицируя, или «типируя», антигенный набор лимфоцитов донора и реципиента, можно получить сведения о совместимости их тканей.

Известно семь разных генов гистосовместимости. Все они расположены близко друг к другу на одном участке ДНК и образуют т.н. главный комплекс гистосовместимости (MHC, от англ. - major histocompatibility complex) одной (6-й) хромосомы. Местоположение, или локус, каждого из этих генов обозначают буквами (соответственно A, B, C и D; локус D несет 4 гена). Хотя у индивида каждый ген может быть представлен только двумя разными аллелями, в популяции таких аллелей (и соответственно HLA-антигенов) множество. Так, в локусе A выявлено 23 аллеля, в локусе B - 47, в локусе C - 8 и т.д. Антигены HLA, кодируемые генами локусов A, В и C, называют антигенами класса I, а кодируемые генами локуса D - антигенами класса II (см. диаграмму). Антигены класса I химически сходны, но существенно отличаются от антигенов класса II. Все HLA-антигены представлены на поверхности разных клеток в разных концентрациях. При типировании тканей основное внимание уделяется идентификации антигенов, кодируемых локусами A, B и DR.

Поскольку гены гистосовместимости расположены близко друг к другу на одной и той же хромосоме, участок МНС каждого человека почти всегда передается по наследству целиком. Хромосомный материал каждого из родителей (половина всего материала, наследуемого потомком) называется гаплотипом. Согласно законам Менделя, 25% потомков должны быть идентичными по обоим гаплотипам, 50% - по одному из них и у 25% - не должен совпадать ни один гаплотип. Сиблинги (братья и сестры), идентичные по обоим гаплотипам, не имеют различий в системе гистосовместимости, поэтому пересадка органов от одного из них другому не должна вызывать никаких осложнений. И наоборот, поскольку вероятность обладания обоими идентичными гаплотипами у лиц, не являющихся родственниками, чрезвычайно мала, при пересадке органов от одного из таких лиц другому почти всегда следует ожидать реакции отторжения.

Кроме HLA антигенов, при типировании определяют и антитела в сыворотке крови реципиента к этим антигенам донора. Такие антитела могут появляться вследствие предыдущей беременности (под влиянием HLA-антигенов мужа), перенесенных переливаний крови или произведенных ранее трансплантаций. Выявление этих антител имеет большое значение, так как некоторые из них могут обусловливать немедленное отторжение трансплантата.

Иммунодепрессия заключается в снижении или подавлении (депрессии) иммунологической реакции реципиента на чужеродные антигены. Этого можно добиться, например, воспрепятствовав действию т.н. интерлейкина-2 - вещества, выделяемого Т-хелперными клетками (клетками-помощниками), когда они активируются в ходе встречи с чужеродными антигенами. Интерлейкин-2 действует как сигнал к размножению (пролиферации) самих Т-хелперных клеток, а они, в свою очередь, стимулируют выработку антител В-клетками иммунной системы.

Среди многих химических соединений, обладающих мощным иммунодепрессивным действием, особенно широкое применение при пересадке органов нашли азатиоприн, циклоспорин и глюкокортикоиды. Азатиоприн, по-видимому, блокирует обмен веществ в клетках, участвующих в реакции отторжения, равно как и во многих других делящихся клетках (в том числе в клетках костного мозга), действуя, по всей вероятности, на клеточное ядро и содержащуюся в нем ДНК. В результате снижается способность Т-хелперных и других лимфоидных клеток к пролиферации. Глюкокортикоиды - стероидные гормоны надпочечников или сходные с ними синтетические вещества - оказывают мощное, но неспецифичекое противовоспалительное действие и тоже угнетают опосредованные клетками (Т-клеточные) иммунные реакции.

Сильным иммунодепрессивным средством является циклоспорин, который довольно избирательно воздействует на Т-хелперные клетки, препятствуя их реакции на интерлейкин-2. В отличие от азатиоприна он не оказывает токсического эффекта на костный мозг, т.е. не нарушает кроветворения, однако повреждает почки.

Подавляют процесс отторжения и биологические факторы, влияющие на Т-клетки; к ним относятся антилимфоцитарный глобулин и анти-Т-клеточные моноклональные антитела.

Ввиду выраженного токсического побочного действия иммунодепрессантов их обычно применяют в том или ином сочетании, что позволяет снизить дозу каждого из препаратов, а тем самым и его нежелательный эффект.

К сожалению, прямое действие многих иммунодепрессивных средств недостаточно специфично: они не только угнетают реакцию отторжения, но и нарушают защитные реакции организма против других чужеродных антигенов, бактериальных и вирусных. Поэтому человек, получающий подобные препараты, оказывается беззащитным перед различными инфекциями.

Другие методы подавления реакции отторжения - это рентгеновское облучение всего тела реципиента, его крови или места пересадки органа; удаление селезенки или тимуса; вымывание лимфоцитов из главного лимфатического протока. Из-за неэффективности или вызываемых осложнений эти методы практически не применяются. Однако избирательное рентгеновское облучение лимфоидных органов доказало свою эффективность на лабораторных животных и в некоторых случаях используется при пересадке органов у человека. Вероятность отторжения аллотрансплантата уменьшает также переливание крови, особенно при использовании цельной крови того же донора, от которого берется орган.

Поскольку однояйцовые близнецы - точное подобие друг друга, они обладают природной (генетической) толерантностью, и при пересадке органов одного из них другому отторжение отсутствует. Поэтому один из подходов к подавлению реакции отторжения заключается в создании у реципиента приобретенной толерантности, т.е. длительного состояния ареактивности по отношению к трансплантируемому органу. Известно, что искусственную толерантность у животных можно создать путем подсадки чужеродной ткани на ранних стадиях их эмбрионального развития. Когда позднее такому животному пересаживают ту же ткань, она уже не воспринимается как чужая и отторжения не возникает. Искусственная толерантность оказывается специфичной по отношению к той ткани донора, которая использовалась для воспроизведения этого состояния. В настоящее время выяснилось также, что приобретенную толерантность можно создать даже у взрослых животных. Не исключено, что такого рода подходы удастся применить и к человеку.

Заключение

Основоположником экспериментальной трансплантации жизненно важных органов, в частности сердца, является Алексис Каррель, удостоенный за них Нобелевской премии в 1912 г. В июне 2008 года была проведена первая пересадка человеческого органа, выращенного из стволовых клеток, профессором Паоло Макиарини в клинике Барселоны. Пациентом была взрослая женщина, чья трахея пострадала от туберкулёза. Трахея была создана по сложной технологии: медики использовали трахею недавно умершего человека, и нейтрализовав в ней химическими препаратами живые клетки, они ввели в волокнистую белковую ткань стволовые клетки, взятые из костного мозга пациентки. Эти клетки развивались четыре дня в специальном биореакторе, после чего трахея была готова для пересадки. Через месяц кровоснабжение пересаженного органа полностью восстановилось.

Список литературы

1. Б.В. Петровский БМЭ-том 25.

2.сайты:www.ucheba.ru

3. www.dermatlas.ru

4. wikipedia.org

5. www.transplnews.narod.ru

6. www.transplantaciya.ru

7. www.transpl.ru

8. www.rg.ru

9. www.vechnayamolodost.ru

10. В.С. Савельева «Хирургические болезни»-том 1

11. В.И. Шумакова «Трансплантология»

12. В.Ю. Шанин «Клиническая Патофизиология»