lez2trapianti maggio2011
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IMMUNOLOGIA DEI TRAPIANTI
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Per TRAPIANTO si intende il trasferimento di :
• Cellule• Organi• Tessuti
Trapianto:• Autologo • Singenico• Allogenico• Xenogenico
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Principale ostacolo al trapianto
RIGETTO
Risposta Immunitaria Specifica
Ly T CD4, CD8, Ab
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Antigeni diversi tra membri della stessa specie ALLOANTIGENI
Risposta immunitaria verso Alloantigeni
Risposta alloreattiva
Diretta contro mol. MHC allog (non-self) espresse sul trapianto
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Evento centrale
• Riconoscimento delle molecole MHC del Donatore (alloantigeni) da parte dei LyT del Ricevente (Ly alloreattivi)
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Presentazione degli alloantigeni ai ly T del ricevente:
• Presentazione diretta
• Presentazione indiretta
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Donatore
Ricevente CD4+, CD8+
Presentazione Diretta (meccanismo centrale)
APC
MHC I, II intatta
Molec.costimolatorie
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La “sensibilizzazione” dei linfociti T del riceventeavviene nei linfonodi locoregionali
Ly T sp.
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Perché i Ly T di un individuo dovrebberoriconoscere le molecole MHC
allogenicheattivarsi indurre una risp che scatena il rigetto?
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TimoLy T sono educati e selezionati per riconoscere MHC self
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CROSS-REATTIVITA’
Fino ad un 10% di ly T possono riconoscere molecole MHC estranee
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……..MHC
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Le cellule T riconoscono con bassa affinità Le cellule T riconoscono con bassa affinità
le MHC allogle MHC allogChe sono numerose sulle cellule del trapianto. Che sono numerose sulle cellule del trapianto.
TCR riconoscono:
1.Residui MHC allog
2.Residui MHC allog-peptide
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le MHC allogeniche possono presentare peptidi le MHC allogeniche possono presentare peptidi self derivati dalla proteine dell’ospite ed il self derivati dalla proteine dell’ospite ed il complesso MHC-Allo Pept-Self attivare le cell. Tcomplesso MHC-Allo Pept-Self attivare le cell. T
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Ly T specifici per mol MHC allog-peptide self NON VENGONO DELETI
• 1 MHC allogenica
Attiva un grande numero di cloni ly T(2%) (elevato polimorfismo)
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1. MHC altamente polimorfico nell’ambito di una popolazione
2. MHC allogeniche sono differenti dalle MHC self in alcuni residui aa
• Ogni residuo aa distinto determinante
Diverso Clone Ly T ristretto per MHC self
I peptidi ospitati nell’MHC allog non contribuiscono a formare il complesso riconosciuto dal TCR
Fattori che contribuiscono al riconoscimento
di 1 mol MHC allog
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3. una cellula può esprimere molti diversi complessi MHC-peptidi
Cellula allogenica presenta: >100000 copie di MHC allo; >100000 Ag diversiRiconosciuti da 100000 cloni di Ly T diversi
Pochi complessi MHC-peptide attivano clone di LyT
I peptidi associati all’MHC allog contribuiscono a formare il determinante riconosciuto dal TCR
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• APC allo:
100% mol. MHC allo
• APC self:
MHC self- peptide self
MHC self- peptide non self (1%)
Densità di determinanti allog
Attiv. Ly T dotati di bassa affinità
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APC del riceventeAPC del ricevente
Presentazione Indiretta
•APC Ricevente:
Processazione delle mol.MHC del DON Ag proteico estraneo
Via endosomiale MHC II CD4+
Via citosolica MHC I CD8+
Cross-priming
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R.Diretto
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Ag Minori di istocompatibilità
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Meccanismi effettori di rigetto del trapianto
APC allog ( presentazione dir)
APC aut ( presentazione indir)
Reaz. di iperse.ritardata
Th1
1 2 3
4
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Min, h 7-10 day
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iperacuto acuto acuto cronico
Necrosi +infiamm acuta
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iperacuto
Danno ischemico irreversibile
Trombosi massiva
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vasi
Rigetto iperacuto
Mediato da anticorpi preformati (IgG):- Ab naturali contro gli antigenidel sistema AB0- Ab da pregressa alloimmunizzazione(trasfusioni, gravidanze, trapianti) diretticontro MHC allog
Necrosi dei vasi
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Antigeni non-MHC coinvolti nel rigetto iperacuto
1.glicoproteine endoteliali:l’endotelio vascolare esprime antigeni AB0:le isoemoagglutinine (anticorpi naturali) delricevente si legano all’endotelio dell’organo trapiantato
2. determinanti carboidratici specie-specifici:- presenti sull’endotelio vascolare- presenza di anticorpi naturali che mediano il rigetto di xenotrapianti
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Rigetto acuto danni vascolari e parenchimaliEntro 7-10 days, perdita dell’organo 14-30 days
Danni mediati da Ly T e Ab contro mol MHC del trapianto
CTL Lisi diretta
Th1 Citochine che reclutano /attivano cell. infiamm
Attivano il complemento (danno vascolare)
Farmaci
immunosoppressori
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Rigetto cronico danno vascolare infiammatorio
mesi-anni dal trapianto
Fibrosi e anomalie vascolari
Reaz. Immun TH1
•Macrofagi producono:
fattori di crescita per i fibroblasti
fattori stimolanti la sintesi di collagene
fattori di crescita per le cellule muscol liscie dei vasi
Occlusione arteriosa Danno ischemico
Perdita di funz. dell’organo
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50% dei trapianti
Rene: fibrosi interstiziale, arteriolosclerosi, glomerulosclerosi
Cuore: iperplasia intimale e fibrosi vascolare
Polmoni: bronchiolite obliterante
Fegato: dotti biliari fibrotici e non funzionanti
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Controlli pre-trapianto
- Gruppo sanguigno
- Tipizzazione tissutale HLA (HLA-A, HLA-B e HLA-DR)
- Cross-match o incrocio reciproco
- Reazione leucocitaria mista
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Crossmatching
• Ab preformati verso mol. MHC del Don
Siero del Ricevente + leucociti del Don + C’:
Lisi il Ricevente ha Ab preformati
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Ricevente
ricevente ricevente
ricevente
ricevente ricevente
individui
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Limite: • non sono specifici per i Ly T alloreattivi•> rischio infezioni e tumori maligni associati a virus
Imm
un
osop
pre
ssor
i sp
TNF e IL-1 (prod. dai macrofagi)
IL-2 IFN
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Induzione della tolleranza per ridurre l’incidenza di rigetto cronico
APC CD40Ly T CD40L
CD40L-Ig
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![Page 48: lez2Trapianti maggio2011](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022060113/5571fb2f4979599169942c76/html5/thumbnails/48.jpg)
TRAPIANTO DI MIDOLLOTRAPIANTO DI MIDOLLO
Il TMO rappresenta la
terapia
di elezione in molte
patologie,
congenite o neoplastiche.
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Il trapianto viene distinto sulla base dell’organo di provenienza….
• Midollo osseo
• Sangue periferico
• Cordone ombelicale
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...e a seconda del donatore
• Autologo: le cellule staminali prelevate al paziente vengono congelate e poi restituite al paziente dopo alte dosi di chemioterapia
• Singenico: il donatore è un gemello identico
• Allogenico: il midollo del paziente è ricostituito mediante reinfusione di cellule da un donatore sano compatibile (familiare o non familiare)
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![Page 53: lez2Trapianti maggio2011](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022060113/5571fb2f4979599169942c76/html5/thumbnails/53.jpg)
La cellula staminale emopoietica (CSE)
E’ in grado di:
automantenersi (self-renewal)
differenziare
mobilizzare al di fuori del midollo osseo
andare incontro ad apoptosi
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![Page 55: lez2Trapianti maggio2011](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022060113/5571fb2f4979599169942c76/html5/thumbnails/55.jpg)
![Page 56: lez2Trapianti maggio2011](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022060113/5571fb2f4979599169942c76/html5/thumbnails/56.jpg)
Da dove vengono prelevate le CSE per il trapianto?
• Le cellule staminali emopoietiche sono localizzate
principalmente nel midollo osseo
• ma è possibile reperirle anche nel sangue
circolante, in seguito a regimi di mobilizzazione
• Esse sono presenti anche nel sangue del cordone
ombelicale del neonato al momento del parto
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Le cellule staminali da donatore non consanguineo vengono prelevate dal midollo osseo mediante ripetutepunture delle creste iliache(ossa del bacino) in quantità pari a 15ml/Kg di peso del ricevente.
Come avviene il prelievo dal donatore ?
Trattandosi di punture ossee, è necessario che il prelievo venga eseguito in anestesia,
altrimenti risulta doloroso.
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Sangue periferico
• Dopo stimolazione con fattori di crescita (G-CSF) è possibile ritrovare un numero elevato di cellule staminali emopoietiche anche nel sangue periferico
• Queste cellule staminali possono essere raccolte mediante separatore cellulare e congelate fino al loro utilizzo
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Come avviene il trapianto ?Il TMO allogenico consiste principalmente in due fasi:
1. distruzione delle cellule midollari del paziente con una chemio - radioterapia mieloablativa
(fase di condizionamento)
2. ricostituzione del patrimonio midollare del paziente, tramite l’infusione ev delle cellule staminali prelevate dal donatore
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TRAPIANTO ALLOGENICO
AA AAA
A
RICEVENTE
FONTI DI CELLULE STAMINALI (HSC):-MIDOLLO OSSEO (BM) -SANGUE PERIFERICO (PBPC) -CORDONE OMBELICALE (CB) B
B
BBB
B
BBBB
DONATORE
CONDIZIONAMENTO A DOSI MIELOABLATIVE ed IMMUNOSOPPRESSIVE
SCOPI:-ERADICAZIONE MALATTIA DI BASE-PREVENZIONE RIGETTO (HvG REACTION)
AGENTI IMMUNOSOPPRESSIVI:PREVENZIONE E CONTROLLOGvHD (GRAFT VERSUS HOST DISEASE)
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Durante il periodo di ricostituzione del “nuovo” midollo il paziente viene ricoverato in una camera sterile
In tutta la fase di aplasia e ipoplasia midollare il paziente deve essere
supportato con trasfusioni di emazie e piastrine
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Limiti del TMO
1. Rigetto
2. GVHD
3. Immunodeficienza
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Acuta morte delle cellule del:•Fegato (insufficienza epatica)•Cute (eruzione cutanea)•Tratto gastro-intestinale (diarrea,emorragia intestinale)
Cronica (Fibrosi ,atrofia)•Cute•Fegato•Tratto gastro-intestinale•polmoni
GVHD
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• Trapianto T-depleto Limiti:Lungo periodo di deficit immunologicoComplicanze infettive
•Trapianto con cellule T reg (CD4+CD25+)
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TBI CD34CD34++
Fludarabine TconsTcons
days
CTXTT
-10 -9 -8 -6-7 -3-5 -4 -2 -1 +10
T regs
Figure 1
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Trapianti in siti immunologicamente privilegiati
•No accesso alle cell. Immnunocompetenti
•Assenza di vasi linfatici e vasi sanguigni
•NO RIGETTOCamera anteriore dell’occhiocorneaUteroTesticoliencefalo
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Gli estrogeni inibiscono l’attivita’ dei linfociti TL’epitelio uterino e il trofoblasto secernono citochine (TGF-beta, IL-4, IL-10) chedeviano la risposta materna verso Th2
Il trofoblasto esprime inibitori dell’attivazione del C come DAF e MCPIl trofoblasto esprime bassi livelli di HLA - I,ma esprime HLA-G, MHC non classica
L’IDO (indolamina 2-3 deossigenasi),espressa ad alte concentrazioni all’interfacciamaterno-fetale, catalizza la conversionedel triptofano generando metaboliticon effetto immunosoppressivo