Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Клеточные технологии»

на тему: Понятие тканевой несовместимости

Работу выполнил:

студент 2 курса 1 группы

Фармацевтического факультета

Гвоздев Сергей Дмитриевич

г. Саратов

2021

Содержание

• Введение
• Глава I. Тканевая несовместимость
• Глава II. Главный комплекс гистосовместимости
• Глава III. Минорные антигены гистосовместимости
• Глава IV. Реакция отторжения трансплантата
• Глава V. Механизм отторжения трансплантата
• Глава VI. Способы преодоления несовместимости при пересадке тканей
• Заключение
• Список литературы

Введение

Развитие медицины и хирургии в частности привело к тому, что подавляющее большинство заболеваний либо излечимо полностью, либо возможно достижение длительной ремиссии. Однако есть патологические процессы, на определённой стадии которых ни терапевтическими, ни обычными хирургическими методами восстановить нормальные функции органа невозможно. В этой связи встаёт вопрос о замене, пересадке органа из одного организма в другой. Этой проблемой занимается такая наука, как трансплантология.

Каждый организм строго уникален и индивидуален, поэтому любые ткани или органы, пересаженные в другой организм, рассматриваются им как чужеродное тело, и после трансплантации существует вероятность гибели пересаженного органа, что связано с тканевой несовместимостью донора и реципиента.

Глава I Тканевая несовместимость

Тканевая несовместимость - невозможность совместного существования клеток и тканей, принадлежащих генетически различным особям и различающихся антигенами. Благодаря существующему в природе генетическому разнообразию клетки и ткани любых двух особей различаются по множеству антигенов тканевой совместимости (называемых также антигенами гистосовместимости, трансплантационными антигенами, изо- или аллоантигенами). Исключение составляют однояйцовые близнецы, которые генетически тождественны друг другу и у которых возможно приживление не только отдельных тканей, но и целых органов. Коваленко П.П..Основы трансплантологии. Изд. Ростовского университета, 1975 -С. 25-30.

Глава II Главный комплекс гистосовместимости

Ключевыми антигенами, которые стимулируют отторжение аллогенного трансплантата, являются молекулы закодированные главным комплексом гистосовместимости.

У человека эти антигены называются HLA (от англ. human leukocyte antigens), в связи с тем, что они выявляются на лимфоцитах и других лейкоцитах периферической крови. Антигены гистосовместимости имеются (экспрессируются) на всех ядросодержащих клетках и тромбоцитах. У человека наибольшее их количество содержится в лимфоидной ткани (на лимфоцитах и макрофагах), меньшее их количество на клетках паренхиматозных органов (печень, почки, селезенка).

В главный комплекс гистосовместимости (ГКГС) входит два класса генов, продукты которых экспрессированы на поверхности клеток. I класс генов состоит из трех локусов HLA-A, HLA-B, HLA-C, которые кодируют соответственно HLA-A, HLA-B, HLA-C антигены клеток. Класс II генов состоит из HLA-DR, HLA-DQ, HLA-DP субрегионов, кодируя HLA-DR, HLA-DQ, HLA-DP антигены. Большинство генов HLA очень полиморфны, в популяции людей имеется множество аллелей - вариантов одноименного гена у разных особей. HLA гены экспрессируются кодоминантно, то есть у гетерозигот оба антигена, закодированных аллелями, будут экспрессированы на клетках тканей.

Класс I антигенов HLA обнаруживается на всех ядросодержащих клетках и тромбоцитах. Антигены класса II HLA обнаруживаются в основном на поверхности иммунокомпетентных клеток, включая макрофаги, моноциты, дендритные клетки.

Антигены I и II классов имеют сходное структурное строение, обладают способностью связывать (удерживать) в углублении своих цепей пептиды.

Оба класса молекул HLA играют важную роль в иммунном ответе. Молекулы HLA I класса представляют (презентируют) для распознавания CD8+ Т-лимфоцитам внутриклеточно синтезированные пептидные антигены. И таким образом участвуют в активации клеточно-опосредованного цитолиза Т-лимфоцитами киллерами. Молекулы HLA II класса представляют для распознавания CD4+ Т-лимфоцитам хелперам (Th) внеклеточные процессированные белки. Так, антигенпредставляющие клетки (дендритные клетки, макрофаги, моноциты, В-лимфоциты) с помощью эндоцитоза поглощают внеклеточные белки, и с помощью молекул II класса HLA презентируют их фрагменты Т-хелперам. Только в таком виде белок-антиген (расщепленном до пептидов и обязательно связанный с HLA молекулой) распознается Т-лимфоцитами. В процессе взаимодействия и активации лимфоцитов большую роль играют костимулирующие межклеточные взаимодействия.

Оба класса генов ГКГС важны в развитии реакции отторжения при аллогенной пересадке. Они кодируют главные (основные) антигены гистосовместимости.

Обеспечивая регуляцию иммунного ответа, система HLA (главный комплекс гистосовместимости человека) осуществляет генетический контроль взаимодействия всех иммунокомпетентных клеток организма, распознавание своих и чужеродных (в том числе измененных собственных) клеток, запуск и реализацию иммунного ответа и, в целом, обеспечивает выживание человека как вида в условиях экзогенной и эндогенной агрессии. Многообразие указанных функций обеспечивается особенностями строения главного комплекса гистосовместимости. Одна из этих особенностей - экстремальный аллельный полиморфизм комплекса генов HLА, являющийся мощным механизмом вариабельности и естественного отбора человека как вида.

Глава III Минорные антигены гистосовместимости

Доминирующее значение при отторжении трансплантата играют антигены главного комплекса гистосовместимости. Но есть и другие гены, разбросанные в геноме, которые могут вызвать отторжение пересаживаемой ткани.

Минорные антигены являются пептидами производными от полиморфных белков, по которым отличаются донор и реципиент. Они и были названы минорными, поскольку отторжение из-за них было медленным или требуются повторные иммунизации или должны быть многочисленные различия по минорным (незначительным) антигенам гистосовместимости для развития отторжения. Минорные антигены гистосовместимости являются основной проблемой при пересадке костного мозга, но значительно менее важны при трансплантации паренхиматозных органов.

На мышах выявлено местоположение около 50 минорных локусов гистосовместимости, у человека, вероятно, их больше.

Классической системой для демонстрации отторжения трансплантата обусловленного минорными трансплантационными антигенами является ответ мышей самок на трансплантацию тканей самцов той же линии.

Антигены групп крови по системе АВО - сильные антигены, которые определяются на поверхности эритроцитов и на многих тканях организма. В сыворотке крови у человека имеются естественные изогемагглютинины против эритроцитарных групповых антигенов. Поэтому у донора и реципиента должны быть установлены группы крови перед процедурой трансплантации и, конечно, перед переливанием крови, а в ряде случаев и компонентов крови.

Глава IV Реакция отторжения трансплантата

При аллогенной, а тем более при ксеногенной трансплантации между реципиентом и пересаженной тканью развивается конфликт. Иммунная реакция со стороны организма реципиента направлена на отторжение трансплантата. Интенсивность её определяется главным образом степенью различий по антигенам гистосовместимости и реактивностью реципиента, а также количественным содержанием антигенов гистосовместимости в трансплантированной ткани. Причем ряд антигенов тканевой совместимости могут вызывать быструю и сильную реакцию у реципиента - они называются сильными антигенами. Другие могут вызывать более медленную ответную реакцию - они называются слабыми антигенами гистосовместимости. Все реакции отторжения трансплантата могут быть разделены на три типа: сверхострое отторжение, острое отторжение и хроническое отторжение трансплантата.

· Сверхострое отторжение трансплантата

Эта ситуация возникает сразу если реципиент имеет циркулирующие антитела к антигенам гистосовместимости донора. Т.е. реципиент предварительно сенсибилизирован к антигенам трансплантата. Как только возникает циркуляция крови реципиента в донорском органе, антитела фиксируются на клетках пересаженного органа и комплементопосредованно вызывают их гибель или опсонированные донорские клетки подвергаются атаке фагоцитами. Большую роль в сверхостром отторжении играют спазм артериальных сосудов и их тромбоз. Отторжение наступает через несколько часов или суток после пересадки.

· Острое отторжение трансплантата

Острое отторжение является следствием разрушительного действия Т-лимфоцитов. Данный тип реакции развивается в течение 10 - 15 дней после трансплантации. Для развития реакции необходимо время, что бы произошла сенсибилизация лимфоцитов к донорским антигенам, последующая их пролиферация и активация. Большое количество антигенспецифичных лимфоцитов атакуют пересаживаемый орган. Это типичное проявление клеточно-опосредованного иммунного ответа.

Трансплантат инфильтрируют лимфоциты и мононуклеарные клетки, с некоторым количеством гранулоцитов, вызывая гибель пересаженной ткани.

Если антигенно идентичный трансплантат повторно пересажен реципиенту, то отторжение развивается очень быстро. Это пример вторичного иммунного ответа.

· Хроническое отторжение

Оно обусловлено как клеточным, так и гуморальным иммунным ответом на антигены трансплантированной ткани. При этом типе происходит медленное снижение функциональной активности донорской ткани (органа) и длится месяцы и годы. Брондз Б.Д., Иммунологическое распознавание и реакции клеточного иммунитета in vitro, «Успехи современной биологии», 1972, С.. 73-75.

Глава V Механизм отторжения трансплантата

Действующими факторами клеточных иммунных реакций при отторжении трансплантата являются Т-лимфоциты-киллеры.

Лимфоциты реципиентов, сенсибилизированных к аллогенным и ксеногенным тканям доноров, оказывают цитотоксическое влияние на клетки этих трансплантированных тканей.

Для активации Т-клеток необходимо поступление следующих сигналов. Один сигнал обеспечивается через антигенспецифический Т-клеточный рецептор (TCR). Но также обязательно поступление костимулирующих сигналов. В качестве костимуляторов выступают молекулы межклеточного взаимодействия, экспрессированные на поверхности Т-клеток и антигенпрезентирующих (АПК). Ключевые

молекулы клеточной поверхности, вовлекаемые в костимуляцию, - CD28 и CTLA-4 на Т-лимфоцитах и их контррецепторы на АПК - В7-1 и В7-2. Т-клеточный ответ на антигены трансплантата осуществляется одним из двух способов: 1) Т-клетки реципиента распознают антигены трансплантата непосредственно на поверхности донорских клеток, проявляющих костимуляторную активность (прямое представление - Direct presentation); 2) Т-клетки реципиента распознают антигены трансплантата опосредованно, т.е. после их процессирования и представления антигенпрезентирующими клетками хозяина (косвенное представление - Indirect presentation , или ре-презентация - re-presentation).

Прямой путь представления антигена вовлекает CD4 и CD8 Т- клетки, специфичные для молекул ГКГС классов II и I соответственно. Такие Т клетки непосредственно распознают молекулы ГКГС на АПК донора.

При реализации непрямого пути АПК хозяина процессируют и представляют антигены трансплантата в первую очередь в ассоциации с молекулами ГКГС класса II реципиента. Данный способ представления антигена приводит к преимущественной активации СD4 Т-клеток хелперов.Т-клетки, активированные по непрямому пути, рестриктированы по молекулам класса II хозяина и неспособны к непосредственному взаимодействию с донорскими клетками. Эта модель зависимого от донорских АПК (прямого) и зависимого от АПК реципиента (непрямого) путей представления антигенов трансплантата существенна для выяснения характера Т-зависимого иммунного ответа на алло- и ксеногенные ткани.

Молекулы класса I представляют антигены, синтезируемые в данной клетке. Поскольку почти все клетки организма экспрессируют молекулы класса I, такой характер презентации антигена позволяет Т-лимфоцитам распознавать изначально скрытый от них антиген (например, ранние продукты вирусного генома до выхода патогена из инфицированных клеток).

Молекулы класса II связывают антиген, попадающий в клетку из вне, и поле процессинга выносят антигенные пептиды на клеточную поверхность. Экспрессия ГКГС класса II ограничивается профессиональными АПК (дендритными клетками, моноцитами, макрофагами, В-лимфоцитами). В силу этого антиген становится доступным для CD4 Т-лимфоцитов.

Аллогенный ответ осуществляется преимущественно через прямое распознавание, которое определяет клинику острого отторжения трансплантата.

Иммунный ответ на ксеногенные ткани осуществляется по непрямому пути, а не за счет прямой стимуляции Т-лимфоцитов ксеногенными АПК.

Таким образом, основной путь отторжения аллотрансплантатов реализуется через распознавание антигена CD8 Т-клетками, а иммунитет к ксенотрансплантатам - через представление ксеноантигенов АПК хозяина.

В процессе отторжения трансплантата CD4 Т-лимфоциты выступают в роли: Т-хелперов 1-го типа для CD8 Т-лимфоцитов, которые опосредуют деструкцию трансплантата; Т-хелперов 2-го типа для антителопродуцирующих В-клеток, что приводит к образованию антител против трансплантируемых клеток и их продуктов.

Роль антител в реакции отторжения трансплантата двояка: они усиливают деструкцию сенсибилизированными лимфоцитами клетки- мишени, участвуют в сверхостром отторжении. Вместе с тем, доказано, что антитела могут оказывать прямо противоположный эффект - способствовать приживлению трансплантата. Этот эффект называется эффектом блокирования и связан с экранирующим действием антител - связыванием с трансплантационными антигенами, их маскировкой от Т-лимфоцитов.

Глава VI Способы преодоления несовместимости при пересадке тканей

В настоящее время после проведенных экспериментальных исследований были открыты разные пути по преодолению реакции несовместимости при пересадке тканей.

· Подбор донора и реципиента по изосерологическим свойствам

Определение антигенной характеристики тканей людей позволит подбирать совместимые ткани и успешно выполнять операцию их пересадки. Но сочетаемые пары наблюдаются один раз в несколько десятков тысяч человек, что затрудняет выбор.

· Устранение или снижение реакции тканевой несовместимости

Этот путь основан на изменении (главным образом на подавлении) иммунологической реакции организма реципиента. Уже давно было отмечено, что люди, у которых имеется врожденная или приобретенная агаммаглобулинемия, лучше переносят пересадки тканей. Это объясняется тем, что гамма-глобулины являются основными носителями иммунных тел, и отсутствие или уменьшение их в организме реципиента ослабляет иммунные реакции, к которым относится и реакция на пересаженную ткань.

Однако снижение иммунной защиты организма чревато тем, что организм реципиента становится беззащитным к различным внешним воздействиям на него, особенно к микробному фактору.

· Воздействие различных факторов непосредственно на трансплантат

В свое время было отмечено, что пересадка малодифференцированных тканей (роговицы, хряща, кости, фасции) оказывается более успешной, чем пересадка сложных тканей с интенсивным обменом веществ (кожи). Известно было также, что пересадка тканей плода (блефопластика), которые имеют слабые антигенные свойства, оказывается более успешной, чем пересадка тканей взрослых доноров. Все это явилось предпосылкой для предложения использовать при гомопересадках тканей способ ослабления их антигенной активности различными методами.

Клинические исследования показали, что многие физические (тепло, холод, лучевые факторы), химические (формалин, спирт, цитотоксические средства), биологические (воспитание трансплантата в плазме реципиента) и другие факторы, воздействующие на трансплантат, ослабляют его тканевую активность. Однако изучение биологических свойств этих тканей показало, что, чем больше трансплантат теряет свою тканевую активность, тем больше он становится похож на мертвую ткань. Тогда же было отмечено, что ткани, взятые у трупа, но находящиеся в стадии «переживания», обладают менее выраженными антигенными свойствами и дают лучшие результаты при пересадках. Филатов А.Н., Берингер Ю.В. Пересадка и замещение тканей и органов. Л., Медицина, 1990 -С. 96.

клетка ткань трансплантант антиген

Заключение

Трансплантология - отрасль биологии и медицины, изучающая проблемы трансплантации, разрабатывающую методы консервирования органов и тканей, создания и применения искусственных органов. Трансплантология вобрала в себя достижения многих теоретических и клинических дисциплин: биологии, морфологии, физиологии, генетики, биохимии, иммунологии, фармакологии, хирургии, анестезиологии и реаниматологии, гематологии, а также ряда технических дисциплин.

Операции по пересадке органов достаточно сложны, для них необходимо специальное оборудование. Главной проблемой при пересадке органов и тканей от человека к человеку является несоответствие антигенов донора и реципиента, что приводит к иммунному ответу в организме реципиента и отторжению ткани. В настоящий момент разработаны различные способы преодоления реакции несовместимости при пересадке тканей.

Список литературы

1. Коваленко П.П. Основы трансплантологии. Изд. Ростовского университета, 1975 -С. 25-30.

2. Брондз Б.Д., Иммунологическое распознавание и реакции клеточного иммунитета in vitro, «Успехи современной биологии», 1972, С. 73-75.

3. Филатов А.Н., Берингер Ю.В. Пересадка и замещение тканей и органов. Л., Медицина, 1990 -С. 96.

Размещено на Allbest.ru