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Aula 15 Imuno - Imunologia dos Transplantes : Respostas Adaptativas aos alo-transplantes (alo enxertos) / Mecanismos de rejeição de alo-transplantes (Rejeição Hiperaguda / Rejeição Aguda / Rejeição Crônica) / Prevenção e Tratamento para evitar a rejeição de alo-transplantes / Transfusão Sanguínea e os antígenos dos grupos ABO e Rh / Transplante de Células Tronco Hematopoiéticas ● Conceitos Gerais ○ O transplante de células ou tecidos entre indivíduos geneticamente diferentes, invariavelmente levará a rejeição do enxerto ■ Essa rejeição se deve à ocorrência de Respostas Imunes Adaptativas ■ A Resposta Inata também participa desse processo ○ Rejeição é a reação inflamatória ao enxerto, levando a necrose e a sua expulsão ○ Vocabulário Especial da área de Imunologia de Transplantes : ■ Enxerto / Transplante Autólogo ● O indivíduo doando para si mesmo ● O indivíduo é tanto doador, quanto Receptor (Transplantado) ● Não haverá rejeição ● Exemplo ⇉ Transplante in vitro de Células T reguladoras do próprio indivíduo ■ Enxerto / Transplante Singeneico (Singênico) ● O indivíduo doa para seu gêmeo univitelino (idêntico) ● Ambos indivíduos têm o mesmo genoma e MHC ● Não haverá rejeição ■ Enxerto / Transplante Alogeneico (Alogênico) ● O indivíduo doa para um outro indivíduo que não é seu gêmeo idêntico ● Os indivíduos possuem genoma e MHC diferentes ● Haverá rejeição ● É o que acontece normalmente nos processos de transplante de células entre humanos ■ Enxerto / Transplante Xenogeneico (Xenogênico) ● Os indivíduos são de espécies diferentes ● Haverá rejeição ● Exemplo ⇉ Uso de válvulas cardíacas suínas em humanos OBS : Antígenos Alo-Reativos são antígenos do doador, os quais possuem MHC diferente do Receptor; mesmo que a espécie seja a mesma. OBS 2 : Antígenos Xeno-Reativos são antígenos do doador, o qual possui espécie diferente da do Receptor. ● Experimentos com Transplantes ○ Primeiro Experimento : Memória e Especificidade ■ Uma linhagem A de camundongos doa um enxerto de pele para um camundongo de linhagem B (Transplante Alo-Geneico). Após 3-7 dias, o enxerto ainda não foi rejeitado. Após 2 semanas, o enxerto é rejeitado ■ Um novo enxerto de pele é feito de uma camundongo doador A para esse mesmo camundongo de linhagem B utilizado anteriormente (que já rejeitou o 1º enxerto). Por já ter sido sensibilizado pelo enxerto anterior, esse Camundongo B rejeita mais rapidamente o transplante (3-7 dias) ■ Um novo transplante é feito entre Camundongos doadores da Linhagem A e Camundongos receptores da Linhagem B (que não recebeu nenhum transplante anteriormente). Nesse Camundongo B, será injetado Linfócitos de outro animal da Linhagem B que já rejeitou o transplante de um Camundongo A. Por já possuir esses Linfócitos prontos, devido à injeção, o Camundongo B irá rejeitar mais rapidamente o enxerto (3-7 dias) ○ Segundo Experimento : MHC e HLA ■ Um camundongo de Linhagem A (MHCa) doando para outro camundongo dessa mesma Linhagem A (MHCa), não sofrerá rejeição (Transplante Singeneico) ■ Um camundongo de Linhagem B (MHCb) doando para um camundongo de Linhagem A (MHCa), sofrerá rejeição (Transplante Alogeneico) ■ Um camundongo de Linhagem B (MHCb) doando para um camundongo de Linhagem híbrida AxB (MHCa/b), não sofrerá rejeição ■ Um camundongo de Linhagem híbrida AxB (MHCa/b) doando para um camundongo de Linhagem A (MHCa), sofrerá rejeição ○ Terceiro Experimento : Educação Tolerogênica ■ Um camundongo da Linhagem A recebe um enxerto de pele de um camundongo da Linhagem B. Esse enxerto é rejeitado ■ Um outro camundongo da Linhagem A é injetado, logo após seu nascimento, com Células do Baço da Linhagem B ou AxB. Quando adulto, esse camundongo A recebe um enxerto de pele de um camundongo B. Esse enxerto não será rejeitado, uma vez que o Sistema imune foi educado desde o início a tolerar as células da Linhagem B ● Respostas Adaptativas ○ Os antígenos que induzem as Respostas Imunes Adaptativas contra os Alo-Enxertos são proteínas do MHC, codificadas por genes polimórficos que são diferentes entre a população ■ Os genes codificadores de MHC são os mais polimórficos do genoma ○ Função normal do MHC ⇉ apresentação de antígenos para Linfócitos T ○ No processo de Transplantes ⇉ MHC / HLA funcionam como antígenos ■ O Sistema Imune do receptor não foi educado para essas moléculas de MHC do doador, portanto, as veem como antígenos ○ Antígenos principais (major) e minoritários (minor) ⇉ possuem importância nos transplantes de órgãos sólidos e de Células Tronco hematopoiéticas OBS : Quanto maior a compatibilidade entre os indivíduos no processo de Transplante, melhor será a Resposta do enxerto, isto é, menos reações inflamatórias ocorrerão. OBS 2 : Antígenos major (Exemplo : MHC). Antígenos minor (Exemplo : cromossomo sexual Y). ● Mecanismos de Reconhecimento de Alo-Antígenos por Linfócitos T ○ Existem 2 mecanismos de rejeição dos Alo-Enxertos ⇉ Direto e Indireto ○ Reconhecimento Direto ■ A Célula Apresentadora de Antígeno Alogeneica (pertence ao doador) estará apresentando um antígeno do doador por meio do MHC alogeneico, para o Linfócito T alo-reativo (do hospedeiro) ● APC e MHC são do doador / enxerto. Linfócito T é do hospedeiro ● Essa apresentação pode ser feita por MHC de classe I ou de classe II ■ Ao transplantar o órgão, será trazido junto diversas células do Sistema Imune do doador, como APC’s, Linfócitos, Neutrófilos, Basófilos ○ Reconhecimento Indireto ■ A Célula Apresentadora de Antígeno do hospedeiro irá capturar um Alo-Antígeno presente nas células do enxerto ● A maioria das células presentes no enxerto são semelhantes ao do hospedeiro; todavia, as moléculas de MHC, por serem extremamente polimórficos, serão diferentes ● Esse alo-antígeno que será capturado, pode ser o MHC do doador. Esse MHC não será enxergado pelo Sistema Imune do hospedeiro como um MHC, e sim como um antígeno ■ Esse MHC alogeneico será capturado e processado pelas APC’s do hospedeiro. Posteriormente, peptídeos derivados desse MHC alogeneico serão apresentados pela APC à Linfócitos T alo-reativos do hospedeiro ● MHC alogeneico e peptídeo alogenico são do doador. APC e Linfócito Alo-reativo são do hospedeiro ● Essa apresentação será por meio de MHC de Classe II. É possível ocorrer a Apresentação Cruzada, de modo que o antígeno será apresentado por meio de MHC de Classe I ○ Porque ocorre o Alo-reconhecimento por Linfócitos T próprios, se eles são selecionados por meio da restrição ao MHC próprio ■ As moléculas do TCR evoluíram para reconhecerem as estruturas de MHC, independentemente se ele é próprio ou não ■ Seleção Positiva no Timo ● Processo de manutenção dos Linfócitos T CD4 ou T CD8 com baixa reatividade / afinidade ao MHC próprio ● Alguns desses clones podem possuir alta reatividade às moléculas de MHC não-próprias ■ Seleção Negativa no Timo ● Eliminação de Linfócitos T CD4 ou T CD8 com alta afinidade ao próprio ⇉ clones auto reativos ● Possibilidade de permanência de Células T com baixa reatividade ao próprio e alta reatividade ao não-próprio OBS : Se um Linfócito T reconhece fortemente um MHC próprio, ele sofrerá Seleção Negativa e posteriormente será deletado. Entretanto, o Sistema Imune não foi educado para MHC’s não-próprios (do doador ou do enxerto), de modo que Linfócitos T que reconhecem fortemente MHC’s não-próprios não necessariamente serão deletados. Daí surgem os clones Alo-reativos. OBS 2 : Clones auto-reativos reagem fortemente ao próprio. Clones alo-reativos reagem fortemente ao MHC não-próprio do doador. OBS 3 : MHC / HLA são os antígenos principais responsáveis pela rejeição aos Alo-enxertos. ● Alo-Reconhecimento ○ Cenário Normal ■ Moléculas de MHC própriasapresentam antígenos estranhos (não-próprios) para Linfócitos T ■ Os Linfócitos T foram selecionados positivamente pela capacidade de reconhecerem com qualidade (baixa afinidade) o MHC próprio ■ Os Linfócitos T podem ser selecionados negativamente, uma vez que embora tenham capacidade de reconhecer com baixa afinidade o MHC próprio, possuem evidente potencial de reconhecimento da estrutura MHC próprio-Antígeno não-próprio. ○ Alo-reconhecimento Direto (1º caso) ■ Linfócitos T próprios selecionados pela restrição ao MHC próprio, reconhecem a estrutura formada pela molécula de MHC alogeneica (do doador = não-própria) e o pelo Alo-antígeno ■ Essa ligação entre o TCR do hospedeiro com o MHC do doador ocorre com alta afinidade ■ O peptídeo antigênico contribui para a apresentação OBS : O hospedeiro não possui um MHC próprio com mesmo porte e afinidade do que o MHC não-próprio, uma vez que se essa molécula existisse, ela já teria sofrido Seleção Negativa e Deleção. ○ Alo-reconhecimento Direto (2º caso) ■ Linfócitos T próprios selecionados pela restrição ao MHC próprio reconhecem uma estrutura que mimetiza a estrutura padrão MHC próprio + antígeno externo ■ Pode acontecer reconhecimento do MHC alogeneico na ausência do Alo-antígeno, dado que a estrutura do MHC alogeneico (do doador = não-próprio) pode ser compreendida como um complexo MHC + Antígeno, visto o grau de polimorfismo entre os indivíduos ■ O peptídeo antigênico contribui pouco para a apresentação ○ Alo-reconhecimento Indireto ■ Moléculas de MHC Alogeneicas (não-próprias = do doador) são processadas pelas APC’s do hospedeiro como antígenos ■ Posteriormente, esses peptídeos alo-antigênicos serão apresentados e reconhecidos como antígenos protéicos estranhos convencionais pelos Linfócitos T próprios do hospedeiro ■ A Apresentação do antígeno normalmente ocorre por meio do MHC de Classe II, porém pode ocorrer escape por meio da Apresentação Cruzada (MHC de Classe I) ● Ativação de Linfócitos T Alo-reativos ○ Para ocorrer a ativação dos Linfócitos T alo-reativos, é necessário que as Células Apresentadoras de Antígeno tanto do doador (Alo-reconhecimento Direto), quanto as do hospedeiro (Alo-reconhecimento Indireto) estejam presentes nos Linfonodos (Órgãos Linfóides Secundários) ○ Ambas APC’s irão fazer o screening do enxerto, posteriormente migrando para o Linfonodo, afim de permitir o encontro com a Célula T alo-reativa. Após sua ativação, o Linfócito T migra para os tecidos enxertados, onde fará o killing, liberação de citocinas, inflamação ○ Com o processo de transplantação, o sistema imune induz uma Resposta Inflamatória (DAMP’s e PAMP’s), a qual promoverá a geração intensa de Co-Estímulos, assim induzindo grande ativação de Linfócitos T Alo-reativos ○ Células T de memória contra antígenos não-próprios, podem fazer uma Reação Cruzada contra Alo-antígenos, isto é, esses Linfócitos foram educados para outros antígenos externos, mas acabam reagindo contra enxertos ○ A reativação de Linfócitos Alo-reativos independe da apresentação de antígeno nos Linfonodos ○ O tempo de isquemia de um órgão irá determinar a frequência e a severidade da rejeição, isto é, a rejeição pode ser mais grave se houver maior morte celular durante o período de isquemia OBS : Isquemia consiste na diminuição ou suspensão da irrigação sanguínea (hipoxia ⇉ suspensão de Oxigênio) numa parte do organismo, ocasionando morte celular e necrose. ● Tempo de Isquemia dos Órgãos para Alo-enxertos ○ Tempo máximo para que o órgão / tecido se torne inutilizável para o transplante, uma vez que já há intensa hipoxia, apoptose e necrose ● Funções Efetoras de Linfócitos T e B Alo-reativos ○ Linfócitos T CD4 e T CD8 que foram ativados por Alo-antígenos, podem causar rejeição por meio dos seguintes mecanismos : ■ Linfócitos T CD4 helper ● Secretam citocinas ● Estimulam a inflamação ● Causam destruição do enxerto ■ Linfócitos T CD8 Citotóxicos (CTL’s) ● Reconhecem MHC de Classe I alogeneicos ● Expressam sua maquinaria de killing e citocinas inflamatórias ● Podem matar as células do enxerto diretamente ■ Via Direta ● Gera Linfócitos T CD4 e Linfócitos T CD8 Citotóxicos ■ Via Indireta ● Gera Linfócitos T CD4 e Linfócitos T CD8 (não citotóxico), ambos secretores de citocinas ○ Linfócitos B secretam Alo-anticorpos contra células / moléculas do enxerto, assim contribuindo para a rejeição ● Tipos de Rejeição ○ Rejeição Hiperaguda ■ Caracterizada por uma Trombose Intravascular (gera um processo oclusivo), iniciada minutos ou poucas horas após a anastomose dos vasos do enxerto com os vasos do hospedeiro ■ Como não há anastomose dos vasos linfáticos do enxerto, ocorrerá então a neo-formação de Vasos Linfáticos, que irão drenar esses tecidos transplantados OBS : Somente vasos sanguíneos sofrem Anastomose; Vasos Linfáticos não fazem. ■ Mecanismo ⇉ via Alo-anticorpos do hospedeiro, que reconhecem antígenos endoteliais do enxerto ● O indivíduo já possui previamente anticorpos de Memória que foram educados para antígenos próprios semelhantes aos Alo-antígenos. Não é necessária a sensibilização, pois o organismo já possui os Alo-anticorpos específicos para combater o enxerto ⇉ Reação Cruzada ■ Afim de saber se o indivíduo fará essa Rejeição Hiperaguda, são feitas diversas técnicas de Hemaglutinação, uma vez que elas detectam a presença desses Alo-anticorpos no hospedeiro ■ Rejeição Hiperaguda de antígenos ABO expressos no endotélio ● Raro de acontecer atualmente ● Ocorrência de Reação Cruzada com anticorpos anti-bacterianos contra carboidratos das hemácias ■ Alo-antígenos (MHC) ⇉ Transfusão sanguínea, Transplante prévio, Múltiplas gestações ■ O mecanismo de ação ocorre pela Via Clássica do Complemento ● Fator de von Willebrand ⇉ importante na adesão e agregação plaquetária ● Células endoteliais e plaquetas ⇉ secreção de vesículas contendo lipídeos que promovem a coagulação ● Vias anticoagulantes (Proteoglicana) ○ Heparan Sulfato se liga a antitrombina III (inibe trombina), inibindo a coagulação ○ Esse processo está inativado pela perda do Heparan Sulfato nas células endoteliais destruídas ● Formação de trombo (coágulo) e oclusão vascular ⇉ ocorrência de isquemia e necrose ○ Rejeição Aguda ■ Caracterizada por um processo de injúria do Parênquima do órgão e dos vasos do enxerto ● Formação de coágulos, diminuição da irrigação, hipoxia, necrose, rejeição OBS : Parênquima é a parte funcional de um órgão. ■ Mecanismo ⇉ Via Linfócitos T e B Alo-reativos, Macrófagos, Células NK, Células Dendríticas ■ Iniciada nas primeiras semanas após o transplante, na ausência de imunosupressores ■ É necessária a educação (pela via Direta ou Indireta) dos Linfócitos Alo-reativos ● Por isso ela é mais tardia ■ Rejeição Aguda no Rim : ● Infiltrados ⇉ túbulos renais (tubulite); necrose tubular, vasos sanguíneos (endotelialite); necrose de capilares sanguíneos e pequenas artérias ● Anticorpos ⇉ injúria endotelial, trombose intravascular e destruição do enxerto ○ Rejeição Crônica e Vasculopatia ■ Caracterizada por Oclusão Arterial (vasculopatia ou arteriosclerose acelerada do enxerto), relacionada à proliferação exacerbada de musculatura lisa ● Posteriormente, causa isquemia, necrose e rejeição ■ Expressão constante de citocinas TNF-α, IL-1β em doses baixas ■ Surge anos após o transplante e não é precedida por rejeição aguda ■ Órgãos : ● Rim e coração ⇉ Oclusão vascular e fibrose ● Pulmão ⇉ Espessamento de Vias aéreas (bronquiolite obliterante) ● Fígado ⇉ Ductos biliares fibróticos e não funcionais ● Prevenção da Rejeição aos Transplantes ○ Exames necessários para determinar a compatibilidade do enxerto e evitar a rejeição, para cada órgão : ■ Coração e Rim ⇉ TipagemABO ■ Rim ⇉ Tipagem Tissular ● Determinação de Alelos HLA no doador e no receptor ● Intenção de diminuir o número de diferenças entre os alelos do doador e do receptor ■ Detecção de Alo-anticorpos no indivíduo, antes do início do transplante (evita Rejeição Hiperaguda) ⇉ Cross Matching ■ Coração e Fígado ⇉ Dificuldade na realização de Tipagem Tissular, devido ao pequeno tempo de isquemia; usa-se somente Tipagem ABO ■ Células Tronco Hematopoiéticas / Medula Óssea ⇉ Tipagem Tissular ● A determinação dos alelos HLA é primordial para um transplante bem sucedido ● Tratamento contra a Rejeição aos Transplantes ○ Inibidores de vias de sinalização da expressão de IL-2 ○ Fármacos imunossupressores ⇉ inibem a proliferação de Linfócitos ○ Fármacos anti-metabólitos ⇉ inibem a ativação de precursores de Linfócitos ○ Anticorpos ⇉ bloqueiam a função de Linfócitos ou promovem a depleção de Linfócitos ○ Fármacos que bloqueiam as vias de Co-Estímulo ○ Fármacos que marcam e destroem Alo-anticorpos ou Linfócitos B ○ Fármacos anti-inflamatórios ○ Quimerismo Hematopoiético ■ Doação de células da Medula Óssea, em paralelo ao enxerto sólido ■ Antes de receber o órgão transplantado, o hospedeiro recebe Células da Medula Óssea do doador ■ Por receber Células T reguladoras do doador, esse enxerto consegue ser mantido por mais tempo ■ Busca a indução de tolerância ao órgão, não sua supressão ○ Transferência de Células T reguladoras ex vivo tolerantes ao enxerto OBS : O Quimerismo Hematopoiético serve como uma tentativa de indução à Tolerância ao enxerto, dado que não busca a supressão da resposta Alo-reativa. Os tratamentos atuais induzem a supressão Alo-reativa, todavia essa supressão não só suprime as respostas alo-reativas, como também suprime todas as respostas efetoras, tornando o indivíduo extremamente suscetível a doenças. OBS 2 : Transplante de Células Tronco Hematopoiéticas ● Exame de Tipagem Tissular para a determinação dos alelos HLA no doador e hospedeiro é essencial para um transplante bem sucedido ● O paciente passa por um regime de condicionamento, no qual fará Quimioterapia, Radiação, Anticorpos aglutinadores neutralizantes depletores OBS 3 : Doença do Enxerto Contra o Hospedeiro (GVHD) ● Linfócitos T maduros efetoras e de Memória do doador no enxerto atacam os tecidos do hospedeiro ● É um efeito negativo ● Pode ser Aguda ou Crônica ● Grande partes dos indivíduos que a fazem, acabam morrendo ● Pacientes que não fazem a GVHD aguda, não conseguem fazer GVL com sucesso. Portanto, passar pela GVHD aguda é positivo para manter o efeito contra a Leucemia. ● Pacientes que não fazem GVHD aguda, rejeitam o transplante ● Após passar pelo efeito da GVHD, o organismo se adapta ao novo enxerto OBS 4 : Efeito do Enxerto Contra a Leucemia (GVL) ● É positivo que essa síndrome ocorra ● Se esse efeito acontece, significa que o enxerto de Medula Óssea “pegou” (não rejeitou)
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