Problematika transplantací se zaměřením na kostní dřeň

Masarykova univerzita Přírodovědecká fakulta Ústav experimentální biologie Oddělení fyziologie a imunologie živočichů Problematika transplantací se zaměřením na kostní dřeň Bakalářská práce Brno 2007 Nela Tinková Vedoucí práce: Mgr. Monika Dušková, Dr.

Prohlašuji, že předložená bakalářská práce je mým původním autorským dílem, které jsem vypracovala samostatně. Veškerou literaturu, z níž jsem při zpracování své práce čerpala, řádně cituji a je uvedena v seznamu použité literatury. V Brně 2007..

V první řadě bych chtěla poděkovat své vedoucí paní Mgr. Monice Duškové, Dr. za cenné rady a pomoc při zpracování mé práce. Dále mé velké dík patří paní MUDr. Kateřině Benešové, Ph.D., Petru Kopřivovi a Veronice Tinkové. Všem těmto lidem nesmírně děkuji za trpělivost, ochotu a čas, který mi věnovali při tvorbě mé bakalářské práce.

OBSAH Abstrakt 6 Úvod 7 1. Transplantace 8 1.1 Základní informace a rozdělení 8 1.2 Historie 9 1.3 Transplantační centra v ČR 11 1.4 Dárci 13 1.4.1 Kadaverózní 13 1.4.2 Živí 14 1.5 Etika transplantačního programu 14 1.6 Kontraindikace 16 1.6.1 Legislativní 16 1.6.2 Medicínské 17 1.7 Biologicko-imunologické aspekty transplantace 17 1.7.1 MHC 17 1.7.2 Rejekce 18 1.7.3 GvHD 19 2. Léčba 20 2.1 Imunosupresivní látky 20 2.1.1 Kortikosteroidy (Glukokortikoidy) 20 2.1.2 Mykofenolát mofetil 21 2.1.3 Azathioprin 22 2.1.4 Cyklofosfamid 22 2.1.5 Metotrexát 22 2.1.6 Cyklosporin A 23 2.1.7 Takrolimus - FK 506 23 2.1.8 Sirolimus - Rapamycin 24 2.1.9 Monoklonální látky 24 2.2 Přípravné režimy před transplantací krvetvorných buněk 25 3. Kostní dřeň a krvetvorné buňky 27 3.1 Funkce, umístění a rozdělení kostní dřeně 27 3.2 Transplantace krvetvorných buněk 29

3.3 Odběr krvetvorných buněk 30 3.4 Zpracování odebraný krvetvorných buněk 31 3.4.1 Kryokonzervace 32 4. Nemoci vedoucí k transplantaci krvetvorných buněk 33 4.1 Leukémie 33 4.1.1 Chronická myeloidní leukémie 34 4.1.2 Chronická lymfatická leukémie 34 4.1.3 Akutní myeloidní leukémie 35 4.1.4 Akutní lymfatická leukémie 36 4.2 Získaná aplastická anémie 36 4.3 Vrozené syndromy selhávání kostní dřeně 37 4.4 Lymfomy 38 4.4.1 Hodgkinova choroba 38 4.4.2 Nehodgkinské lymfomy 38 4.5 Mnohočetný myelom 38 5. Život po transplantaci kostní dřeni 39 5.1 Komplikace 39 5.1.1 Zpomalení tělesného růstu 39 5.1.2 Neplodnost 39 5.1.3 Zákal čočky 39 5.1.4 Snížení funkce štítné žlázy 40 5.1.5 Plicní problém 40 5.1.6 Infekce 40 5.1.7 Relaps původního onemocnění 41 Závěr 42 Použitá literatura 43 Internetové zdroje 45 Jiné zdroje 46 Zkratky 47

Abstrakt Práce přibližuje problematiku transplantací lidem s nemedicínským vzděláním a je členěna na kapitoly, v nichž se zaměřuje zejména na obecné pojednání o transplantacích, historii, etiku, podmínky transplantace a na imunosupresivní látky. Podrobněji je pak rozebrána transplantace kostní dřeně a diagnózy vedoucí k transplantaci kostní dřeně. Graduation theses makes problems of transplantation clear to people without medicine knowledge. It is classified into chapters, there is treatise on transplantation, history, ethic, conditions of transplantation and immunosuppression medicines. Further there is analysed transplantation of bone marrow and diagnosis leads to transpalnation of bone marrow. 6

Úvod Vývoj transplantací začíná v 60. letech dvacátého století, kdy jsou zvládnuty veškeré technické problémy a transplantace se jeví jako perspektivní oblast medicíny. V 70. letech byly objeveny další imunosupresiva (hlavně cyklosporin A), které napomáhají úspěšné transplantaci. Přetrvávajícím problémem transplantací je stále velmi málo vhodných a ochotných dárců a i přes pokročilou imunosupresivní léčbu se stále objevují negativní reakce (např. rejekce). V současné době se řeší otázka xenogenních transplantacích, které by v budoucnu mohly zvýšit počet dárců. Potencionální dárci by se nehledali pouze mezi lidmi, ale bylo by možné použit i orgány odebrané od zvířat. Transplantace vyžadují velkou odbornou profesionalitu jak v přípravě k transplantaci, tak i po transplantaci. Transplantace jsou také nesmírně finančně náročné. I když jsou tyto výkony hrazeny zdravotními pojišťovnami, nezbývají finanční prostředky na další rozvoj oboru, výzkum a zlepšení nemocničního prostředí. Tyto chybějící finanční prostředky jsou získávány od sponzorů a z grantů. 7

1. Transplantace 1.1 Základní informace a rozdělení Transplantace je přenos živých buněk, tkáně nebo orgánu pocházejících od stejného nebo jiného jedince (dárce, donor) do organismu stejného nebo jiného nemocného (příjemce, akceptor). Rozlišujeme čtyři typy transplantací podle vztahu mezi transplantátem a transplantovaným jedincem. autologní transplantace syngenní transplantace alogenní transplantace xenogenní transplantace Při autologní transplantaci je dárce i příjemce tatáž osoba. Nemocnému se odebere vlastní tkáň či orgán (např. kostní dřeň - KD). U syngenní transplantace jsou dárce s příjemcem geneticky shodní (jednovaječná dvojčata). Díky genetické identitě nejsou spuštěny imunologické reakce. Alogenní transplantace (homotransplantace) probíhá mezi jedinci stejného druhu (z člověka na člověka), kteří nejsou stejně geneticky vybaveni. Dárcem může být sourozenec příjemce (pravděpodobnost, že dárce bude vhodný, je kolem 25 %), další člen rodiny (10 %) nebo úplně neznámý člověk s co největší podobností HLA systému (The Human Leucocyte Antigen) s příjemcem. U alogenní transplantace skoro vždy nastává odhojovací reakce (Vaňásek a kolektiv, 1996). Xenogenní transplantace (heterotransplantace) je mezi jedinci dvou různých živočišných druhů (ze zvířete na člověka). Tento typ transplantace je ve fázi výzkumu a zatím se v klinické medicíně nepoužívá. Perspektivním zvířetem pro člověka se jeví prase (Vaňásek a kolektiv, 1996). Dále rozlišujeme transplantace solidních orgánů, transplantace krve (resp. erytrocytů, trombocytů, granulocytů) a krvetvorných buněk (kostní dřeně nebo periferních kmenových buněk) (osobní sdělení, MUDr. Kateřina Benešová, Ph.D.). Pokud je po transplantaci obnoveno krevní řečiště, tak orgán, který se transplantuje, se označuje jako transplantát. Není-li krevní řečiště rekonstruováno, mluvíme o štěpu (Ferenčík a kolektiv, 2004). 8

Transplantaci do původního fyziologického místa nazýváme ortotopická transplantace, při heterotopické transplantaci se transplantát přenáší na jiné místo (Nečas, 2000). Mezi nejběžnější transplantace v klinické praxi patří krevní transfúze a transplantace rohovky. Co se týče orgánové transplantace (solidní orgány a krvetvorné buňky), tak zde vévodí transplantace ledvin (celosvětově cca 20 000 ročně), jater (cca 5 000), srdce (cca 3 000), plic a slinivky břišní (pankreas). Situaci v ČR ilustruje obr. 1. Alogenních transplantací kostní dřeně se v Evropě provádí kolem 4 500 za rok (Hořejší a Bartůňková, 2002). počet pacientů 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 486 71 58 21 39 5 ledvina srdce plíce pankreas játra kombinace L+P čekatelé (Obr. 1) Národní čekací listina v ČR k 26.9.2005 (osobní sdělení, MUDr. Martin Holcát). 1.2 Historie (pozn.: L+P = ledvina+pankreas) Transplantologie je samostatný medicínský obor, zabývající se problematikou transplantací. Na základě získaných poznatků rostou možnosti i úspěchy prováděných transplantací. 1902 uskutečněna vůbec první experimentální transplantace - jednalo se o transplantaci ledviny u psa, kterou provedl vídeňský chirurg Emmerich Ullman - ledvina, která byla odebrána a posléze transplantována na krční cévy, vylučovala moč několik dní (Třeška a kolektiv, 2002) 1952 provedena první transplantace ledvin u člověka - transplantovaná ledvina byla funkční ihned po operaci, avšak ztratila funkci 22 dní poté, pacient za dalších 10 dní zemřel pro selhání ledvin (URL 11) 9

1954 23. prosince první úspěšnou transplantaci ledvin provedli Joseph Murray a Hartwel Harrison v Bostonu mezi jednovaječnými dvojčaty - pacient žil s ledvinou dalších 9 let (Stites a Terr, 1994, URL 11) 1961 23. listopadu uskutečněna první klinická transplantace ledvin v Československu ve Fakultní nemocnici (FN) v Hradci Králové - příjemcem byla 16letá dívka, která po 16 dnech zemřela na infekci (URL 10) 1963 první transplantace plic v Mississipi, kterou provedl James Hardy a Jackson - pacient zemřel po 18 dnech (Třeška a kolektiv, 2002, URL 1) první klinická transplantace jater uskutečněna Starzlem v Denveru - operace skončila masivním krvácením a úmrtím nemocného (URL 12) 1966 21. března první úspěšná transplantace ledviny v Československu provedena Jaroslavem Hejnalem v Ústavu experimentální chirurgie - pacient žil s transplantovaným orgánem 3 roky (URL 10) první transplantaci pankreatu v Minneapolis uskutečnil Richard Lillehei (Třeška a kolektiv, 2002) 1967 9. prosince první vydařená transplantace lidského srdce provedena Christianem Barnardem v Kapském městě - příjemce zemřel 18. den po operaci na zánět průdušek a plic (Třeška a kolektiv, 2002, URL) v červenci uskutečněna poprvé úspěšná transplantace jater v Denveru - pacient žil po výkonu déle než 1 rok (URL 12) 1968 provedena první transplantace kostní dřeně (TKD) lékařským týmem vedeným prof. Dr. E. D. Thomasem v Seattlu (Kavan a kolektiv, 1998) 9. července první transplantaci srdce v tehdejším Československu provedl tým akademika Šišky, pacientka po 6 hodinách zemřela (URL) 1983 u nás poprvé úspěšně provedena transplantace jater v Brně týmem II. chirurgické kliniky vedeným V. Kořístkem (URL 12) 1984 provedena první úspěšná transplantace srdce v Československu v Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM) v Praze (URL) 1986 začíná skutečný klinický rozvoj transplantačního programu v Československu první alogenní transplantace krvetvorných buněk (TKB) v Československu v Ústavu hematologie a krevní transfúze (ÚHKT) v Praze (osobní sdělení, MUDr. Kateřina Benešová, Ph.D.) 10

1989 proběhla první transplantace kostní dřeně u dítěte ve FN Motol (Kavan a kolektiv, 1998) 1997 tým profesora Pavla Pafka ve FN Motol realizoval první transplantaci plic v ČR (URL 3) 1.3 Transplantační centra v ČR Praha IKEM (Institut klinické a experimentální medicíny) Transplantace solidních orgánů - klinika transplantační chirurgie je největším transplantačním centrem (TC) v České republice a probíhají zde transplantace ledvin (od roku 1966), slinivky břišní (1983), srdce (1984) a jater (1995) - do konce roku 2004 lékaři IKEM provedli celkem 3166 transplantací ledvin, 555 transplantací srdce, 377 transplantací jater a 230 transplantací slinivky břišní - IKEM je v současné době jediným centrem v ČR, které provádí transplantace jater u dětských pacientů (URL 13) Praha FN Motol Transplantace solidních orgánů - v dnešní době převažují transplantace plic a srdečních chlopní u dospělých - od roku 1981 zahájen dětský program transplantací ledvin (URL 3) Transplantace krvetvorných buněk - probíhají zde TKB jak u dospělých, tak u dětských pacientů - s počtem cca 200 nově diagnostikovaných pacientů se zhoubným nádorem za rok se jedná o největší pracoviště svého druhu v ČR - v roce 2003 na klinice podstoupilo TKB 81 pacientů (URL 16) FN Brno Transplantace solidních orgánů - CKTCH (Centru kardiovaskulární a transplantační chirurgie) vzniklo 1. ledna 1991 a provádí se zde transplantace srdce u dospělých i dětí a transplantace jater a ledvin (pouze u dospělých) - do roku 2005 provedeno 280 transplantací srdce (z toho 14 u dětí), 270 transplantací jater a 814 transplantací ledvin, z toho 6 ledvin poskytli živí dárci (URL 7) 11

Transplantace krvetvorných buněk - od roku 1995 zde probíhají TKB u dospělých nemocných později i u dětských pacientů (osobní sdělení, MUDr. Kateřina Benešová, Ph.D.) - za rok 2005 bylo celkem provedeno 102 transplantací, z toho 29 alogenních (včetně transplantací od nepříbuzenských dárců) a 73 autologních (URL 2) FN Hradec Králové Transplantace solidních orgánů - historie TC začíná rokem 1978, avšak transplantace se prováděly sporadicky již od roku 1961, jedná se o transplantace ledvin - počet transplantací ledvin se koncem roku 2006 přiblížil k 900, maximum bylo dosaženo v roce 1997 (67 transplantací) (URL 6) Transplantace krvetvorných buněk - transplantace krvetvorných buněk se zde provádějí od roku 1993 (osobní sdělení, MUDr. Kateřina Benešová, Ph.D.) - v letech 2001 až 2003 bylo na oddělení klinické hematologie II. interní kliniky FN Hradec Králové provedeno celkem 171 TKB (135 autologních transplantací a 36 alogenních transplantací) (Slováček a kolektiv, 2005) FN Plzeň Transplantace solidních orgánů - transplantace ledvin zahájeny v roce 1972 - do konce roku 2003 transplantováno celkem 484 ledvin (URL 5) Transplantace krvetvorných buněk - v roce 1991 zde byla uskutečněna první transplantace krvetvorných buněk - ročně je zde prováděno 80-90 transplantací krvetvorných buněk a periferních kmenových buněk krvetvorby (URL 15) FN Olomouc Transplantace solidních orgánů - od roku 1995 se zde provádějí transplantace ledvin Transplantace krvetvorných buněk - od roku 1997 se zde transplantuje krvetvorná tkáň - za deset let bylo provedeno více než 540 transplantací krvetvorných buněk (URL 8) 12

FNsP Ostrava Transplantace solidních orgánů - ostravské TC vzniklo v roce 1992 a provádějí se zde transplantace ledvin (URL 9) Situaci v rámci celé republiky odráží obr. 2, ze kterého zle porovnat aktivitu jednotlivých transplantačních center. (Obr. 2) Počet dárců na milion obyvatel v jednotlivých TC a v ČR od 1.1.2007 do 31.3.2007 (URL 4). 1.4 Dárci Orgány se získávají jak od živých dárců, tak i od kadaverózních (s bijícím srdcem a prokázanou smrtí mozku nebo s nebijícím srdcem). Okamžikem smrti u dárce s nebijícím srdcem je zástava se současnou srdeční masáží a umělým dýcháním bez obnovení srdeční činnosti. V současné době, kdy ubývá kadaverózních dárců, se počet transplantací od živých dárců rok od roku zvyšuje, přesto stále tvoří jen malé procento (obr. 3) (osobní sdělení, MUDr. Martin Holcát). 1.4.1 Kadaverózní dárci mohou poskytnout a) s bijícím srdcem (HBD - Heart Beating Donor) - ledviny, játra, slinivku břišní, srdce, plíce, tenké střevo, klouby, muskuloskeletální tkáň (hlavice kosti stehenní, části obratlů, žeber) tukovou a oční tkáň (celý bulbus, spojivka, rohovka), kožní tkáň a kardiovaskulární tkáň (cévy, srdeční chlopně) b) s nebijícím srdcem (NHBD - Non-Heart Beating Donor) - ledviny, játra, oční rohovky, kožní a cévní štěpy, srdeční chlopně 13

1.4.2 Živí dárci - placentu, chrupavku, kožní tkáň (ke kultivaci kožních a pigmentových buněk), jaterní tkáň, muskuloskeletální a krvetvorná tkáň (kostní dřeň, periferní kmenové buňky, pupečníková krev), kardiovaskulární tkáň (cévy), zárodečná tkáň (sperma), příštítná tělíska a ledviny (Třeška a kolektiv, 2002, osobní sdělení, MUDr. Martin Holcát). počet pacientů 450 400 350 300 250 200 150 100 50 404 385 313 1 2 4 433 389 404 359 352 299 316 310 271 5 55 12 7 17 19 18 48 38 tx od živých dárců ledvin kadaverozní tx ledvin 0 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 roky (Obr. 3) Poměr živých a kadaverózních dárců ledvin v ČR (osobní sdělení, MUDr. Martin Holcát). (pozn.: tx-transplantace) 1.5 Etika transplantačního programu V transplantační medicíně se řeší otázky spojené se záchranou života. Stejně důležité jsou však i etické otázky, které v souvislosti s touto problematikou vyvstávají. Poptávka orgánů či tkání významně převyšuje nabídku. Tento problém se řeší zařazováním pacientů do čekacích listin. Na těchto listinách je dlouhý seznam jmen lidí, u nichž je transplantace jediným řešením záchrany života. Samozřejmě není možné, aby výběr vhodného příjemce probíhal podle neměnných pravidel. Není nic neobvyklého, že některý příjemce čeká déle na orgán či tkáň než druhý, což je dáno hlavně imunologickykompatibilitou orgánů a aktuálním stavem příjemce, jak nutně daný orgán potřebuje. Také důležitý je očekávaný profit, který z transplantace příjemce bude mít. Mohou nastat situace, kdy jsou k dispozici dva vhodní příjemci. Jeden z nich je v lepším zdravotním stavu, než druhý. Provede-li se transplantace u pacienta s horším zdravotním stavem, může se stát, že se zdravotní stav druhého příjemce zhorší natolik, že by se už transplantace nemusel dožít nebo se dostane do stavu, kdy mu již ani transplantace nepomůže. Na druhou stranu může být dříve provedena transplantace u pacienta s lepším stavem, což by 14

ovšem znamenalo výrazné zhoršení prognózy prvního pacienta. Tyto a další závažné otázky řeší etické komise. Osoby, které se rozhodnou pomoci druhým a nabídnou jim svůj orgán, by měly být zcela anonymní a nesmějí za své dárcovství žádat peníze či jinou odměnu, poněvadž obchodování s orgány je považováno za vysoce nemorální a trestné dle trestního zákona. Taktéž nutit někoho k dárcovství orgánů je nemorální, toto rozhodnutí musí vycházet z vlastní svobodné vůle dárce (Payne, 1992). Živí dárci většinou poskytují krev, kostní dřeň a případně ledviny. Jejich souhlas s odběrem orgánu musí být ve formě písemného prohlášení a dárce může kdykoliv svobodně svůj souhlas odvolat. Od mrtvých, resp. kadaverozních dárců lze odebírat ledviny, srdce, plíce, játra a další živé orgány, které nesmí a ani nemohou být odebrány živým osobám. Odběr od kadaverózního dárce lze provést, pokud je u něj prokázána smrt mozku (tím se rozumí nezvratná ztráta všech funkcí celého mozku včetně mozkového kmene). Zjištění smrti možného kadaverózního dárce musí být vždy prováděno nejméně dvěma k tomu odborně způsobilými lékaři, kteří dárce vyšetří nezávisle na sobě. Tito lékaři, kteří zjišťují smrt, se nesmějí zúčastnit odběru od tohoto dárce nebo transplantace a také nesmějí být ošetřujícími lékaři uvažovaného příjemce (transplantační zákon). Tento způsob vyšetření by měl zajistit, aby nedošlo ke střetu zájmů. Jelikož lékař, který by měl provádět transplantaci, by mohl mít zájem na co nejrychlejším prohlášení smrti dárce. V ČR nelze odběr z těla zemřelé osoby uskutečnit, pouze pokud s tím zemřelý za svého života prokazatelně nesouhlasil (např. je evidován v Národním registru osob nesouhlasících s posmrtným odběrem tkání a orgánů). Pokud neexistuje písemná nebo ústní (v přítomnosti lékaře a svědka) forma prohlášení, kterým zemřelý za svého života vyslovil nesouhlas s posmrtným odběrem, platí, že s odběrem souhlasí (transplantační zákon). Jedná se o tzv. předpokládaný souhlas (Opting-out) a je praktikován v ČR, na Slovensku, v Rakousku, Španělsku, Francii, Belgii, Finsku, Řecku, Maďarsku, Itálii a Bulharsku. Naopak v některých státech (Německo, Dánsko, Velká Británie, Irsko, Nizozemí, Kanada, USA, Japonsko, Jihoafrická republika, Austrálie a Nový Zéland) se setkáváme s opačným případem, čili s předpokládaným nesouhlasem (Opting-in) (osobní sdělení, MUDr. Martin Holcát). Na první pohled se systém opting-in může zdát lepší, jak z hlediska etického, tak z pohledu demokracie. Zásadním problémem však je, že v ČR se o problematice dárcovství 15

nehovoří a povědomí veřejnosti je prakticky nulové. Systém opting-in by u nás znamenal prakticky konec transplantací pro naprostý nezájem potencionálních dárců. Opting-out systém je v našich podmínkách i přes své nedostatky (stěží lze předpokládat, že ti, kteří se nepřihlásí jako "nedárci", se chtějí skutečně dárci stát) lepší volbou. Existují i případy odmítnutí transplantace nejen ze strany dárce (jednou z překážek může být strach z rizika a následků transplantace), ale i ze strany příjemce. Důvodem jsou např. náboženské předsudky (Payne, 1992). 1.6 Kontraindikace Dárcem orgánů může být pouze osoba, která splňuje přísná legislativní a medicínská kritéria. Okolnosti, které nedovolují transplantace se nazývají kontraindikace. legislativní kontraindikace medicínské kontraindikace 1.6.1 Legislativní - vyplývají z transplantačního zákona (zákon č. 285/2002 Sb., o darování, odběrech a transplantacích tkání a orgánů a o změně některých zákonů, v platném znění) - v ustanovení 3 až 9 transplantačního zákona jsou mimo jiné stanoveny podmínky pro nepřípustnost odběru u žijících dárců: pokud by provedení odběru mohlo vážným způsobem ohrozit zdraví nebo život dárce dárce je osobou nacházející se ve výkonu trestu odnětí svobody nebo ve vazbě nebo v ochranném léčení, s výjimkou dárcovství mezi dětmi a rodiči, sourozenci a mezi manželi dárce nevyslovil svobodný, informovaný a konkrétní souhlas (písemná forma) s darováním tkáně či orgánu konkrétní osobě; za nezletilou osobu a osobu zbavenou způsobilosti vyslovuje souhlas jeho zákonný zástupce; není-li příjemce osobou blízkou dárci, musí s darováním vyslovit souhlas také etická komise - ustanovení 11 a 13 transplantačního zákona pojednává o nepřípustnosti odběru od zemřelého (kadaverózního) dárce: zemřelý za svého života vyslovil prokazatelně nesouhlas s posmrtným odběrem tkání a orgánů 16

nelze vyloučit, že zemřelý trpěl nemocí či stavem, které by mohly ohrozit zdraví nebo život příjemce zemřelého nelze identifikovat byl by zmařen účel pitvy nařízené podle trestního řádu u zemřelého, u něhož je podezření, že byl obětí násilného trestného činu 1.6.2 Medicínské neznámá příčina úmrtí nebo onemocnění neznámé povahy neznámá doba zástavy krevního oběhu extrakraniální malignita a metastázy přenosná infekční onemocnění (např. hepatitida, tuberkulóza) HIV pozitiva generalizovaná sepse (Třeška a kolektiv, 2002) 1.7 Biologicko-imunologické aspekty transplantace 1.7.1 Major Histocompatibility Complex - MHC Hlavní histokompatibilní komplex (MHC) umožňuje organismu rozpoznat vlastní a cizí látky. MHC je tvořen glykoproteiny važící peptidy, které jsou dále prezentovány T-lymfocytům. Rozlišujeme MHC molekuly 1. třídy (MHC I) a 2. třídy (MHC II). MHC I nalezneme na všech jaderných buňkách a trombocytech a MHC II se vyskytují na antigen prezentujících buňkách (APC) jako např. na B-lymfocytech, makrofázích a dalších buňkách. U lidí MHC koresponduje s HLA systémem (Vaňásek a kolektiv, 1996). HLA je hlavní systém transplantačních antigenů, které v důsledku velikého polymorfismu antigenů charakterizují každého člověka jako imunogenetickou individualitu. HLA systém obsahuje antigeny I. třídy A, B, C (na jaderných buňkách a trombocytech) a II. třídy DR, DP, DQ (APC) (Vaňásek a kolektiv, 1996). Nejlepší přijetí transplantátu je u jednovaječných dvojčat (syngenní transplantace) a to díky stejnému HLA systému. I přes snahu najít co nejvíce podobné HLA antigeny dárce a příjemce, dochází v určitém počtu případů k odmítnutí štěpu-rejekci. Pacienti jsou pod lékařským dohledem a rejekce je potlačována medikamenty (Mačák a Mačáková, 2004). 17

1.7.2 Rejekce Bez větších problémů se přenáší málo prokrvené nebo bezcévnaté tkáně (rohovky, šlachy, mozkové pleny, srdeční chlopně). Rejekce je v těchto případech malá a hojení probíhá dobře (Mačák a Mačáková, 2004). Tyto tkáně se v imunologii označují jako tzv. privilegované, důvodem abnormální nízké reaktivity je typ cévní, resp. lymfatické drenáže, která neumožňuje prostup imunokompetentních buněk do těchto tkání. Ne vždy je ale transplantát bez problému přijat. Tzv. imunologické bariéry tvoří obrovský problém při transplantacích. Imunitní systém je schopen tolerovat pouze orgány, které se velmi blíží tkáním příjemce z hlediska antigenního složení buněčných povrchů. Rejekce může vést až úplnému poškození transplantátu. Klíčovou roli hrají T-lymfocyty, které indukují imunitní odpověď na cizorodý štěp. Rozlišujeme tři základní typy rejekcí, které se od sebe liší dynamikou a mechanismy (Krejsek a Kopecký, 2004). hyperakutní rejekce (několik hodin po transplantaci) akutní rejekce (dny až 90 dnů) chronická rejekce (100 dnů až roky) Hyperakutní rejekce je rychlý trombotický uzávěr cév transplantátu, ke kterému dochází v průběhu několika minut po spojení krevního řečiště příjemce s cévním zásobením orgánu. Příčinou je destrukce endotelu transplantátu preexistujícími protilátkami proti antigenům endotelu a pak následnou aktivaci komplementu. Rychlost reakce je dána přirozenou imunitou, která je hlavním patogenetickým mechanismem hyperakutní rejekce (Krejsek a Kopecký, 2004). Hyperakutní odhojení transplantátu je jednou z překážek, která brání v realizaci xenotransplantací (Nečas, 2000). U akutní rejekce se jedná o odumření endotelových buněk transplantátu v průběhu odhojovací reakce. Projevuje se během 2-5 týdnů po transplantaci. Ve většině případů je tlumena imunosupresivy, takže v současné době nepředstavuje z klinického hlediska nejzávažnější problém. Podstatou patogenetického mechanismu akutní rejekce je indukce aloreaktivity v příjemci (Krejsek a Kopecký, 2004). Pravděpodobnost vzniku akutní rejekce je tím větší, čím větší je odlišnost v HLA systémech dárce a příjemce (Nečas, 2000). Součásti chronické rejekce jsou neimunologické faktory. Histologicky odpovídá fibróze se ztrátou normální orgánové struktury transplantátu (Nečas, 2000). Představuje riziko u 30-60 % nemocných a bez jakékoliv léčby přežije pouze 18 % postižených. 18

Náchylní mohou být pacienti, kteří nedostali zcela identického dárce, mají-li vyšší věk nebo byli už postiženi akutní rejekcí (Vaňásek a kolektiv, 1996). 1.7.3 Graft versus Host Disease - GvHD Významným problémem transplantace je již zmiňovaná imunologická identita jedince, určována u člověka HLA systémem. Rozpoznání těchto struktur transplantovaných buněk příjemce vede k reakci hostitele proti štěpu (k rejekci). U alogenní transplantace krvetvorných buněk se však setkáváme s reakcí štěpu proti hostiteli (GvHD). Buňky (T-lymfocyty, NK-buňky a makrofágy) obsažené ve štěpu rozpoznávají příjemcovy antigeny a vyvolají GvHD, jelikož příjemcova KD je úplně utlumena imunosupresivní léčbou. Výjimečně se s obrazem GvHD můžeme setkat i u autologních a syngenních transplantací, kdy organismus nesprávně rozpozná své vlastní antigeny a tím je vyvolán autoimunní proces (Arvidson, 1998). V roce 1966 Billngham definoval tři základní kritéria nezbytná pro vznik GvHD: štěp musí obsahovat imunologicky kompetentní T-lymfocyty, či-li závažnost GvHD souvisí s počtem dárcovských T-buněk buňky příjemce musí exprimovat tkáňové antigeny, které jsou dárcovskými imunokompetentními buňkami rozpoznány jako cizí příjemce musí být dostatečně imunosuprimován ( utlumen jeho imunitní systém), nesmí být schopen reagovat a zničit transplantované buňky (Indrák a kolektiv, 2006). Z klinického hlediska lze rozlišovat dvě základní formy GvHD, akutní a chronickou. K akutní formě GvHD dochází většinou v období do dne +100 po převodu štěpu. Základní klinické projevy jsou zejména kožní (rash, tvorba puchýřů a odluponání kůže), gastrointestinální (např. nauzea, zvracení, průjem) a jaterní (ikterus). Klinické stážování rozlišuje čtyři stupně akutní GvHD. Nástup chronické formy GvHD je časově limitován po dni +100 po transplantaci. Může postihovat kterýkoliv systém, tkáň a orgán. V rámci stážování lze rozlišovat dvě formy. V imunosupresivní léčbě jak akutní, tak chronické GvHD nadále dominují kortikoidy doplněné aplikací cyklosporinu A (CsA) a mykofenolátu mofetilu (MMF). Fatální vyústění bývá způsobeno infekčními komplikacemi umožněnými těžkým imunodeficitem vyplývajícím jak ze samotné GvHD, tak nezbytné imunosupresivní léčby (Indrák a kolektiv, 2006). 19

2. Léčba 2.1 Imunosupresivní látky Imunosupresivní látky, které se užívají už několik desítek let, tlumí nežádoucí aktivitu imunitního systému. Podávají se po alogenních transplantacích (tab. 1) a také na autoimunitní onemocnění. Intenzivní imunosuprese je nezbytná při hojení transplantátu a zabránění jeho rejekci. Aplikace imunosupresivních látek je často spojena s velmi závažnými vedlejšími účinky. Látky se mohou používat v podobě monoterapie, nebo v kombinaci s dalšími imunosupresivními látkami a protizánětlivými preparáty, zvláště kortikosteroidy (Krejsek a Kopecký, 2004). Užívají se buď krátkodobě ve vysokých dávkách, a nebo delší dobu v menším množství. Jsou podávány perorálně (ústy) i parenterálně (vpravován do těla jinak než zažívacím traktem). Od imunosupresivních látek se očekává nejmenší negativní dopad na imunitní systém, dlouhodobý imunosupresivní efekt a výhodné ekonomické aspekty této problematiky (Krejsek a Kopecký, 2004). Orgánové transplantace Užívané imunosupresivní léky Odpověď Ledviny Cyklosporin, azathioprin, prednison, velmi dobrá Srdce monoklonální protilátka, takrolimus dobrá Játra Cyklosporin, prednison, azathioprin, takrolimus přijatelná Kostní dřeň Cyklosporin, cyklofosfamid, prednison, metotrexát, vyčištění dárcovské dřeně monoklonálními protilátkami proti T-buňkám velmi dobrá (Tab. 1) Klinické užití imunosupresivních léčiv při orgánových transplantací (Katzung, 2006). 2.1.1 Kortikosteroidy (Glukokortikoidy) Kortikosteroidy při výběru imunosupresivní léčby zůstávají stále na prvním místě. Ovlivňují transkripci řady genů a to vazbou na vnitrobuněčný receptor. Blokáda transkripce umožňuje vysvětlit mnoho protizánětlivých i imunosupresivních účinků glukokortikoidů. V minulosti byly glukokortikoidy hlavní součástí imunosupresivních režimů u nemocných po transplantaci orgánu. V současnosti jsou využívány spíše přerušovaně ve vysokých dávkách k léčbě rejekčních epizod (Krejsek a Kopecký, 2004). 20

Přehled účinků kortikosteroidů v tab. 2. Účinky kortikosteroidů Působí na IL-1, TNF-α, GM-CSF, IL-3,IL-4, IL-5, IL-8 NOS Fosfolipáza A 2 Cyclooxygenáza typu 2 Adhezivní molekuly Endonukleázy Fyziologický efekt zánět způsobený cytokiny NO Prostaglandiny Leukotrieny Redukce emigrace leukocytů z cév Indukce apoptózy lymfocytů a eosinofylů (Tab. 2) Účinky kortikosteroidů (upraveno dle: Janeway a kolektiv, 2001). (pozn.: IL - interleukin, TNF - tumor nekrotizující faktor, GM-CSF - granulocyty a makrofágy stimulujici růstový faktor, NOS - syntáza oxidu dusnatého) Mezi kortikosteroidy patří např. prednison (obr. 4), který se využívá jak k léčbě akutní rejekce, tak k prevenci proti rejekci. Dříve byl značně užíván v kombinaci s azathioprinem a cyklosporinem (Klompmaker, 1995). (Obr. 4) Vzorec prednisonu (Janeway a kolektiv, 2001). Látky blokující proliferaci lymfocytů Tyto imunosupresivní látky zasahují do proliferačních a diferenciačních pochodů T a B lymfocytů a tím dochází ke snížení produkce protilátek. Mykofenolát mofetil Azathioprin Cyklofosfamid Metotrexát 2.1.2 Mykofenolát mofetil Mykofenolát mofetil se podává perorálně a esterolytickým štěpením vzniká kyselina mykofenolová, která se řadí mezi imunosupresiva ovlivňující syntézu guanosinových nukleotidů. 21