Тұрақтамау серпiлiсiнiң арнайылығы мен есте сақталуы

Аллотрансплантаттың тұрақтамау уақытының iзбасарлығы әр-түрлi салынған тiндерге байланысты түрленедi. Жалпы алғанда, салынған терi тiнi, бүйрек немесе жүрек сияқты тамырлары бітіскен тiндерiнен қарағанда, iстен кейiнiрек шығады. Бұл уақыт бойынша айырмашылықтарға қарамастан, тұрақтамау кезiндегi иммундық жауаптың шегін әр жағдайда иммунологиялық ерекшелiк пен естелiк қасиеттерi көрсетедi.

Тұрақтамау серпiлiсi кезіндегі иммунологиялық арнайылық пен иммунологиялық зерде құруы ең алғашында П.Медавар тәжірибелерінде (таза линиялы тышқандарда) көрсеткен (29-шы сур.).

Егер А тұқымына жататын тышқанға В тұқымының терiсiн салса, онда бiрiншiлiк тұрақтамау серпілісі қалыптасады. Бұл серпіліс жетiлуi бойынша, тамырлар бітіскен трансплантат лимфоциттер, моноциттер және басқа қабынушы жасушалармен шоғырланады: ол нәтижесiнде 6-9 күннiң iшiнде салынған тiндегi тамырлар бiтiсуiнiң төмендеуiне, 10-шы күнiнде  айқын некрозына, ал 14-шi күнiнде – тұрақтамау серпілісінің аяқталуына алып келедi.

Тұрақталған трансплантаттын %

Алмастыр дан кейінгі уақыт, күндер

Қайта трансплантациялау

29-шы сурет. Генетикалық ерекшеліктерінің дәрежесіне байланысты трансплантаттың тұрақтамау динамикасы

В тұқымына жататын тышқандардың терiсiн А тұқымының тышқандарына қайта салу иммунологиялық естелiктi көрсетедi. Бұл кезде салынған тін 4-5 күннiң iшiнде iстен шығады. Тiндердi немесе мүшелердi қайталап салғанда, тұрақтамау серпілісі тез дамиды және оны екiншiлiк тұрақтамау серпілісі деп атайды.

Екiншiлiк тұрақтамау серпілісінің иммунологиялық ерекшелiгiн А тұқымды тышқандарға туысты емес С тұқымынан, немесе В тұқымынан екiншi рет терiсiн ауыстырып салғанда, көрсетуге болады. Бұл жағдайда, С тұқымына жататын тышқаннан салынған терi бiрiншiлiк тұрақтамау серпіліс механизмы бойынша iстен шығады, ал В тұқымына жататын тышқаннан салынған терiсi жылдамырақ, екiншiлiк тұрақтамау серпілісі түрiнде iстен шығады.

Адаптивті иммунитеттiң тұрақтамаудағы қызметi

1950-шi жылдары А.Mitchison тәжрибе түрiнде, аллотрансплантатқа қарсы иммунитеттi сарысулы антиденелер емес, адоптивты (ағылшын сөзден adopt-тасымалданған) лимфоциттер атқаратынын көрсеткен. Трансплантат тұрақтамауының эффекторлы, ең соңғы кезеңiнде негізінен, Т-лимфоциттер қатысады. Мысалы, туа бiткен айырша безсiз, демек функционалды Т-лимфоциттерi жоқ “nude”-тышқандар, салынған тiндерге тұрақтамау серпілісін атқара алмайды; сондықтан олар ксенотрансплантатты қабылдай алады. Басқа жағдайларда, трансплантат қабылдаған тышқандардан алынған Т-жасушалар көмегiмен, сингендi (генетикалық бiртектi) тышқандарға екiншiлiк тұрақтамау серпілісін көшiруге болады.

Т-жасушалық субпопуляциясын талдау, аллогендiк тiндердiң тұрақтамауына CD4⁺-те, CD8⁺-де қатысатындығын көрсетедi. Т-жасушалық субпопуляциясының CD4⁺ және CD8⁺ Т-жасушаларының қызметтерi тышқан-реципиенттерде, Т-жасушалардың екеуiнде әлсiрететiн моноклонды антиденелердi енгiзiп және содан кейiн тұрақтамау серпілісінің жылдамдығын өлшеп, көрсетiлген. Экспериментте тек CD8⁺ субпопуляциясын алыстату, трансплантат бiтiсуiне қолайлы жағдай жасамағаны және бақылау тобындағы тышкандардағыдай жылдамдықпен трансплантаттың iстен шыққаны (15 күнде) көрсетiлген. Тек CD4⁺ популяциясын алыстату, алмастырып салған тiндiң бiтiсу мерзiмiн 15 күннен 30 күнге дейiн ұзартқан. Дегенмен, Т-жасуша субпопуляциясының екеуiнде алыстатқан кезiнде, аллогендiк трансплантаттын тұрақталуы ұзақ уақытқа дейiн барған (60 күнге дейiн). Бұл зерттеулер, Т-жасушалық субпопуляциясының CD4⁺ және CD8⁺-жасушалық екеуi де, тұрақтамау қатысатынын және осы екi субпопуляциялардың қызметкерлiгi айқын тұрақтамау серпілісіне әсер ететiндiгiн көрсетедi.

CD8⁺ Т-жасушаларға МНС I және II класс антигендерi нысана болуы мұмкiн. Сонымен бiрге, егер Т-киллерлер негiзi I класс антигендерге қарсы жауап атқарса, онда маңызды түрiнде Т-хелперлер Т-киллерлерге көмекшi қызметiн көрсетуiмен, бiр мезгiлде, тiкелей киллерлiк қызметiн де атқарады, негiзi МНС II класс антигендерiне қарсы, одан аздау дәрежеде – I класс антигендерге қарсы. Осы себеп, трансплантат тұрақтамауындағы Т-хелперлердiң маңызын көрсетедi деуге болады.

Аллогендi трансплантатқа қарсы тұрақтамау серпілісі, жоғарыда айтылғанлай, сол тiндердiң реципиентте жоқ антигендерi болған себептен өтедi. Бұл реакцияны “иесi трансплантатқа қарсы” серпілісі деп айтуға болады. Салынған тiннiң тұрақтамауы, ең алдымен, сол тiнде экспрессияланған аллоантигендерге (МНС-молекулаларына) қарсы жасушалық иммунитет жауабымен себептеледi. Бұл үрдіске баяу жоғары сезiмталдық (бұл кезде негiзгi қызметтi Тх1 атқарады) және жасушатәуелдiлi серпілістер (бұл кезде негiзгi қызметтi CD8⁺ цитотоксикалық Т-киллерлер атқарады) қатысады. Тұрақтамау үрдісiн екi кезеңге бөлуге болады:

1. сезiмталдану кезеңі, бұл кезде салынған тiннiң аллоантигендерiне қарсы реципиенттiң антигенреактивты лимфоциттерiнiң көбейюi анықталады;

2. эффекторлы кезеңі кезінде салынған тiнде иммундық бұзылу серілісі (тұрақтамау үрдісі) дамиды.

Сезiмталдану кезеңі. Сезiмталдану кезiнде CD4⁺ және CD8⁺-жасушалар бөгде тiндерде экспрессияланған аллоантигендердi айырып танып, содан сон көбейе бастайды.

Иммундық жауап рестрикциялану бойынша жүреді, Т-лимфоциттер бөгде затты, яғни антигендiк пептидпен модификацияланған өз организмінің антигентаныстырушы жасушалар бетiндегi МНС өнiмдерiмен бiрге трансплантатты “өзгерген өзiнiкi” түрiнде таниды.

Рестрикция бойынша, АТЖ және Т-лимфоциттер сингендi (генетикалық бiртектi) болу керек. МНС I класс молекулалары аутологиялықты пептидтермен бөгде пептидтердi ажырата алмайды. Сол себептен, АТЖ-лардағы МНС I класс молекулалары әртүрлi эндогендi нәруыздар фрагменттерiмен комплекс құра алады. Егер эндогендi нәруыздар арасында тек бөгде немесе өзгерген нәруыздар болса, сонда ғана Т-киллерлердiң активтенуi және жұмысы жүретiн болады. Ал МНС II класс молекулалары, негiзi, экзогендiк сыртқы нәруыздарар фрагменттерiмен комплекс құрып, бөгде зат орнында “өзгерген өзiнiкiн” Т-хелперлерге таныстырады. МНС II класс молекулаларымен байланысатын пептидтердiң көлемi 12-25, ал МНС I класс молекулаларымен байланысатын пептидтердiң көлемi 8-10 амин қышқылының қалдықтарынан құрылады.

МНС-антигендерiне қарсы иммундық жауабына пептид-лигандпен комплекс құрған екi түрлi МНС-молекуласын да айырып тануы кiредi. Жоғары айтылғандай, МНС I класс молекулаларымен байланысатын аллогендiк пептидтер, негiзi, жасуша iшiнде синтезделетiн нәруыздарға жатады, ал МНС II класс молекулаларымен байланысатын аллогендiк пептидтер эндоцитоз арқылы аллогендiк антигентаныстырушы жасушалармен өндiрiлген жалпы протеиндерге жатады. Активтелiну үшiн, иесiнiң Т-хелперлерi өздерiне сәйкестi антигендiк лиганд-МНС – комплексiн экспрессиялайтын антигентанушы жасушалармен байланысу керек және ко-стимулдаушы сигнал алу керек. Салынған тiнде әр-түрлi жасушалары АТЖ қызметiн атқарады. Көпшiлiк тiндерде дендриттi жасушалар бар және олар көбiнесе жоғары дәрежеде МНС-комплекстiң II класына жататын антигендерiн экспрессиялайды, сол себептен дендриттi жасушаларды салынған тiннiң негiзгi АТЖ-лары деуге болады. Кейбiр салынған тiндер мен мүшелер (бүйрек, айырша без, ұйқы безi) лейкоциттерiнiң реципиенттегi регионалдық лимфа түйiндерiне көшетiндiгi анықталған. Ол донордың АТЖ популяциясы  жолаушы лейкоциттер деп аталған. Бұл жолаушы лейкоциттер дендриттi жасушаларға жатады және олар жоғары денгейде МНС II класс молекулаларын экспрессиялайды (қалыпты денгейлi МНС I класс антигендерiмен бiрге) және көпшiлiк сүтқоректiлердiң мидан басқа, барлық тiндерiнде кең тараған.

Жолаушы лейкоциттер, донор тiндерiнiң МНС-аллоантигендерiн экспрессиялайтындығынан, олар бөгде зат болып танылады және сол себептен, олар реципиенттiң лимфа түйiндерiндегi лимфоциттерiнiң иммунды белсенуiн стимулдайды, яғни олар реципиенттiң Т-хелперлерiн “тiкелей” белсендiредi. Т-хелперлердiң тiкелей белсенденуi салынған тiнде өте күштi тұрақтамау серпілісі өтуiне себеп болады. Сонымен, жолаушы лейкоциттер трансплантат тұрақталуына өте күштi әсер көрсетедi деуге болады.

Жолаушы лейкоциттер иммунды жүйеге аллоантигендердi таныстыратын жалғыз ғана жасушалар емес. Мысалы, терi немесе кейбiр басқа тiндердi салған кезде, жолаушы лейкоциттер негiзгi қызметтi атқармайтындығы белгiленген. Иммунды жүйеге аллоантигендердi айырып таныстыратын басқа түрлi жасушалар  Лангерганс жасушалары және қан тамырлардың эндотелиалды жасушалары да кiредi. Бұл екi түрлi жасушалар да МНС-тың I де, II де класс антигендерiн экспрессиялайды.

Реципиенттiң де АТЖ-лары алмастырған тiнге өте алады және сол трансплантаттың бөгде аллоантигендерiн (бас гистосәйкестiк молекулаларын) жұтып, өздерiнiң МНС-молекулаларымен өндiрiлген пептидтiк фрагменттер түрiнде иммунды хабарлы лимфоциттерге таныстыра алады, яғни реципиенттiң АТЖ-лары өз Т-лимфоциттерiң “тікелей емес” түрiнде белсендiлендiредi.

Бұл мәселе бойынша, тұрақтамауды белсендіретін АТЖ-лар донордiкi де, реципиенттiкi де болуы мүмкiн.

Иммунологиялық механизмдердiң жүруi трансплантат ерекшелiктерiне қарай түрленедi. Мысалы, терi алмастырғанда, ол қан тамырлардың қызметiн тоқтады. Тiндерге капилляр және лимфа тамырлары арқылы көшетiн реципиенттiң лимфоциттерi, салынған терiнiң бөгде антигендерiмен соқтығысады да, афференттi лимфа тамырлары арқылы, регионалды лимфа түйiндерiне ауысып орналасады. Регионалды лимфа түйiндерiндегi пайда болған эффекторлы лимфоциттер иммунологиялы шабуыл атқару үшiн, салынған тiнге қарай керi жүредi.

Салынған бүйрек немесе жүректiң қан тамырлар тармағы, трансплантат пен иесiнiң тiндерiнiң үлкен қан тамырлары арқылы қосылып, шапшаң бұрынғы қалпына келедi. Қан мен сүйек кемегiнiң лимфоциттерi трансплантат аллоантигендерiмен әсерлесiп, содан кейiн қан тамырлары арқылы көк бауырға немесе лимфа арқылы регионалды лимфа түйiндерiне өтедi. Бұл жерде, көк бауырда немесе лимфа түйiндерде қан немесе лимфа тамырлары арқылы, керi трансплантатқа қайтатын, эффекторлы жасушалар түзiледi.

Трансплантат жасушалары бетiндегi бөгде аллоантигендердiң айырып танылуы, иесiнiң айқын Т-лимфоциттерi бөлiнуiн шақырады. In vitro, бұл пролиферацияны аралас лимфоциттер дақылы (АЛД) серпілісінде көрсетуге болады. Трансплантаттың дендриттi жасушалар тамырлы эндотелий жасушалар аллоантигендерi, АЛД реакциясы бойынша, иесiнде Т-жасушалардың айқын бөлiнуiн шақырады. Үлкен бөлiнушi жасушалар CD4⁺ Т-лимфоциттерге сай болып келедi, олар шапшаң МНС II класс аллоантигендерiн немесе иесiнiң антигентанушы жасушаларының бетiнде орналасқан аллоантигендiк пептидтерiн айырып таниды. Сонымен, Т-хелпер популяциясының белсендiлiгi күшейюi, тұрақтамау серпілісіндегі әртүрлi эффекторлы механизмдер жүруiнде, негiзгi қызмет атқарады.

Эффекторлы кезеңі. Тұрақтамау серпілісінде бiрнеше эффекторлы механизмдер қатысады. Ең маңызды қызметтi жасушатәуелдi адаптивті иммунитет серпілістері (Тх1 – Т_БЖС), макрофагтар және CD8⁺ ЦТЛ қатысуымен өтетін) атқарады; одан азырақ қызметтi антидене және комплемент қатысу арқылы жүретiн механизмдер және антиденетәуелдi жасушалық цитотоксикалық (АЖЦТ) әсерлі механизмi атқарады.

Салынған тiнде жасушатәуелдi серпіліс арқылы, Т-лимфоциттер мен макрофагтардың қаптап кетуiн, тұрақтамау серпіліс белгiсi деп айтуға болады. Гистологиялық, көп кезде, жасушалар шоғырлануы БЖС көрiнiстерiне лайықты болады; ол жағдайда Т_БЖС-эффекторларымен синтезделiнген цитокиндер, тiндегi макрофагтар шоғырлануына алып келедi. Трансплантатта бөгде МНС I класс аллоантигендердi иесiнiң CD8⁺ Т-жасушалары танып, Т-өлтiргiштер-тәуелдi киллинг атқарады. Көп кездерде, трансплантаттың iстен шығуын CD4⁺ Т-жасушалар атқарады, бұл жағдайда олар  МНС II класс молекулаларымен рестрикцияланған цитотоксикалық жасушалар болып келедi. Бұл мәселе бойынша, трансплантат тұрақтамауында өте маңызды қызметтi Тх1-жасушалық жауапты шақыратын HLA II класс антигендерi атқарады.

Осы эффекторлық механизмдерiнiң әрбiреуiнде, Т-хелперлер синтездейтiн цитокиндер әсерi негiзгi қызмет атқарады. Мысалы, ИЛ-2, IFN-, TNF- тұрақтамау серіліс кезiнде өте маңызды медиаторлары болып табылады. ИЛ-2 Т-лимфоциттердiң көбейюiне мүмкiндiк жасайды және эффекторлы Т-өлтiргiштердiң соңғы пiсiп жетiлуiне қажет. БАС түрiнде жүретiн жауаптағы негiзгi медиаторларына жататын IFN-, салынған тiн ошағына макрофагтардың қаптап кетуiне және олардың ары қарай тiн бұзылу кезiнде белсенуін шақырады. TNF- салынған тiндерге тiкелей цитотоксикалық активтiлiгiн көрсетедi. МНС I және II класс молекулалар экспрессиясын шақыратын көптеген цитокиндер тұрақтамау серпілісі өтуiне себепкер болады. Барлық IFN-дар (, , ), TNF- және TNF- МНС I класс молекулаларының экспрессиясын көбейтуге мүмкiндiк жасайды, ал IFN- II класс молекулаларының экспрессиясын көбейтуге себепкер болады. Мысалы, тәжірибелік алмастыру басында, егеуқұйрыққа салынған жүректе дендриттi жасушалар МНС II класс молекулаларын экспрессиялаған жалғыз ғана жасушалар болып табылады, бiрақ тұрақтамау серпілісі өсуiмен, трансплантатта IFN- синтезi тамыр мен бұлшық ет эндотелийлерінде де, МНС II класс молекулаларының жақсы экспрессиясын шақырады.