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Volume 1- Número 5 - Ano II (Jan/Fev/Mar 1999)

ASPECTOS IMUNOLÓGICOS DA REJEIÇÃO AGUDA AO ALOENXERTO RENAL
Marcus Vinicius de Pádua Neto (*)

*Médico do Serviço de Nefrologia da Universidade Federal de Uberlândia, MG
Doutorando em Nefrologia pela USP de Ribeirão Preto, SP

INTRODUÇÃO

O transplante renal tem se tornado, nos últimos anos, o tratamento preferido para a maioria dos pacientes com insuficiência renal terminal por trazer um aumento da sobrevida e principalmente uma sensível melhora da qualidade de vida dos mesmos.

Alguns características peculiares ao procedimento cirúrgico, como a melhora das técnicas , o aparecimento de novas drogas imunossupressoras, mais potentes e seletivas, a melhora da avaliação imunológica pré-transplante, o melhor entendimento das barreiras imunológicas, o uso de antibióticos mais potentes , fizeram com que houvesse uma sensível diminuição das perdas do enxerto renal , aumentando a sobrevida tanto do paciente quanto do enxerto. Apesar do aumento do número de sucessos nos transplantes renais, particularmente após o surgimento da ciclosporina, a rejeição ao enxerto permanece ainda como principal causa de perda dos rins transplantados.

A rejeição aguda é a complicação mais grave e freqüente após o transplante renal, podendo se desenvolver precocemente, necessitando de drogas imunossupressoras adicionais e portanto favorecendo o aparecimento de seus efeitos colaterais. 

Segundo dados do Registro Científico dos Transplantes Renais do United Network For Organ Sharing (UNOS), a taxa de sobrevida do enxerto após 1 ano é de 80% nos receptores que se apresentam livres de rejeição quando recebem alta hospitalar, em comparação com 67% nos receptores com um ou mais episódios de rejeição.

A rejeição aguda leva também a uma diminuição da sobrevida a longo prazo dos aloenxertos e , segundo o UNOS, a meia vida estimada ( período de tempo necessário para falharem 50% dos enxertos que estavam funcionando após 1 ano) do enxerto é de 8,6 anos nos pacientes sem rejeição e de 7,4 anos nos pacientes com um ou mais episódios de rejeição. A rejeição aguda é também a principal causa de rejeição crônica, sendo a causa mais comum da perda do enxerto a longo prazo, para a qual ainda não se dispõe de nenhum protocolo de prevenção e tratamento adequados.

Causa ainda grande surpresa o aumento do número de sucessos nos transplantes renais, apesar do nosso ainda relativamente pequeno entendimento da resposta imune aos órgãos ou tecidos transplantados.

Apesar disso, o conhecimento dos mecanismos que fazem com que ocorra a rejeição aos enxertos vem aumentando, fazendo com que venhamos a desenvolver não só novos métodos para melhor monitorizar a resposta imune, mas também uma imunossupressão mais específica, evitando com isso os indesejáveis efeitos colaterais da terapia imunossupressora
 
 

REPOSTA IMUNE 

A natureza imunológica da rejeição aos tecidos foi estabelecida há aproximadamente 40 anos e desde então, sabe- se da importância do reconhecimento ao aloantígeno para o início da resposta imune. As principais moléculas que participam e são responsáveis pela reposta imune aos transplantes de órgãos e tecidos, são os antígenos do Complexo Principal de Histocompatibilidade(MHC), que são glicoproteínas presentes na superfície da membrana celular. Havendo incompatibilidade entre o doador e o receptor de um órgão ou tecido, condicionada pelo MHC, será desencadeada a resposta imune contra o enxerto que, se não tratado, leva à destruição do mesmo. 

O MHC em humanos é denominado antígeno leucocitário humano (HLA), e é geneticamente determinado por genes que se localizam no braço curto do cromossoma 6.  Os antígenos de histocompatibilidade podem ser divididos em duas classes: HLA classe I e HLA classe II e as diferenças são baseadas na distribuição dos mesmos nos tecidos e suas funções.

As principais proteínas de classe I do HLA são chamados A, B e C, são expressas em quase todas as células nucleadas do organismo e são responsáveis pela ativação das células T CD8+.  As principais proteínas do HLA classe II são chamadas DR, DP e DQ e são expressas principalmente pelas células imunocompetentes, incluindo macrófagos, células dendríticas , linfócitos B e são responsáveis pela ativação das células T CD4+.

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Algumas outras células como as endoteliais e tubulares renais, podem ser induzidas a expressarem proteínas do HLA classe II, em reposta a citocinas inflamatórias durante a resposta imune e passam a adquirir papel estimulatório na resposta imune ao transplante.
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Figura 1-ESTRUTURA MOLECULAR DO SISTEMA MHC 


RECONHECIMENTO DOS ANTÍGENOS PELOS LINFÓCITOS T

O reconhecimento de aloantígenos é realizado pelo receptor presente na superfície da célula T (TCR), que os reconhecem apenas quando apresentados na superfície de outras células, que são assim chamadas de células apresentadoras de antígenos
(CAA), sempre ligados ao MHC.

Estas podem ser tanto células do doador, que estão presentes dentro de órgãos vascularizados quando transplantados, sendo chamados de " leucócitos passageiros", que expressam tanto antígenos de classe I quanto classe II e podem estimular diretamente as células T, iniciando o processo de rejeição, caracterizando assim a via direta do alo-reconhecimento.

Na outra forma de reconhecimento, as células apresentadoras de antígenos do receptor fagocitam aloantígenos, processam e expressam nas fendas da superfície celular, sendo assim chamada via indireta

Os receptores de células T estão associadas à molécula CD3 ( complexo TCR/CD3), que é a encarregada da transmissão do sinal de ativação para o citoplasma da célula, através de sua porção intracitoplasmática, ativando vários sítios de fosforilação que são ativados pelas vias de proteína-quinase e outras proteína-quinases dependentes de cálcio e de calmodulina, sítio de ação de imunossupressores como a ciclosporinas e tacromilus. 

A apresentação antigênica ao receptor do linfócito T, cria o estímulo à sua ativação e esse é chamado de primeiro sinal , importante para o desencadeamento do processo de rejeição ao enxerto, porém não é suficiente.

Para tanto é necessário que ocorram sinais adicionais( co-estimulatórios) induzidos nas células T por outros receptores aloantígeno-inespecíficos. A esse estímulo secundário dá-se o nome de segundo sinal..

Na verdade, os sinais do complexo TCR/CD3 podem levar até à inativação celular, chamado de estado de anergia celular, caso estes não forem acompanhados pelo segundo sinal.

O primeiro sinal atuaria pela via do RCT e um antígeno específico, enquanto um segundo sinal atuaria pela integração adequada entre as moléculas de superfície presentes nos linfócitos T e células apresentadoras de antígenos.

Atualmente o sistema melhor documentado do segundo sinal é o associado ao resultado da ligação de moléculas CD28 do linfócito T CD4 com seus ligantes da família da proteína B7( B7-1 e B7-2) presentes na superfície da CAA.

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FIGURA-2- REPOSTA IMUNE AO ALOENXERTO

O sinal desencadeado pelo contato, um sistema de segundo-mensageiro, mobiliza o íon cálcio dos estoques intracelulares e numerosos promotores que ativam uma proteína cinase que, no final, irá fazer com que promovam a expressão de IL-2 e de seu receptor (IL-2R), essenciais para a resposta imune ao transplante favorecendo a expansão clonal das células T.

Os linfócitos T CD4+ ou auxiliares, são de grande importância para a ativação do mecanismo imune de rejeição ao aloenxerto e são subdivididos em 2 subpopulações, que são os linfócitos T auxiliares 1 e 2 ( Th1 e Th2).

Estes são diferenciados pelo perfil das interleucinas produzidas por cada um, sendo chamados Th1 quando produzem interleucina 2 ( IL2), interleucina 3 (IL3), fator de necrose tumoral-beta, interferon-alfa, beta e gama; e parecem ser responsáveis pelo componente celular da resposta imune; os Th2 por sua vez são produtores de interleucina 4 (IL-4), interleucina 5 (IL-5), interleucina 6 (IL-6) e interleucina 10 (IL-10) que são responsáveis pelo componente humoral da resposta imune.

As citocinas produzidas e secretadas pelas células T e por outras células, se ligam aos seus receptores presentes na superfície de linfócitos T citotóxicos, células B, dos próprios linfócitos T auxiliares, macrófagos, e outras células, induzindo sinais de ativação nas células alvo que levam a nova produção de citocinas, proliferação celular, diferenciação e ação específica.

As células Th1 e Th2 se desenvolvem a partir de um mesmo precursor e podem apresentar função regulatória uma sobre a atividade da outra. O intérferon- gama inibe a expressão das citocinas produzidas por células Th2 , enquanto IL-4 e IL-10 inibem as produzidas pelas células Th1.

A citocina chave na rejeição é o intérferon-gama. Ele atrai e ativa os macrófagos, ativa células endoteliais e aumenta a expressão de MHC . 

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FIGURA-4 – INTERAÇÃO DE CÉLULA T COM CÉLULA APRESENTADORA DE ANTÍGENO


Uma vez ativados os linfócitos T, o passo seguinte é a migração dos leucócitos para o tecido transplantado, seguido por sua infiltração e posterior ação citotóxica ao enxerto.

Para que ocorra essa migração ao tecido, é necessário que ocorra a expressão de moléculas de adesão tanto nos leucócitos quanto nas células endoteliais que facilitam a passagem das células pela parede vascular. As principais moléculas de adesão leucocitárias são LFA-1, VLA-4, e L-selectina; e as principais moléculas de adesão vasculares são ICAM-1, ICAM-2 e VCAM-10. Essas facilitam a adesão das células ao endotélio vascular, favorecendo a migração por diapedese através da parede celular. Após a entrada das células de defesa no órgão transplantado, passa-se então ao processo de citotoxicidade que levará, finalmente, ao dano tecidual do aloenxerto.

MECANISMOS EFETORES DA RESPOSTA IMUNE

Uma vez que todo o processo de aloreconhecimento e ativação celular foi estabelecido, cabe agora o mecanismo final que é o de destruição celular. Apesar de bem estabelecido o papel das células T nessa resposta, muito se tem feito na tentativa de um maior esclarecimento dos mecanismos efetores finais da resposta imune. 

A resposta imune pode ser dividida em dois grupos: a resposta imune humoral, que é mediada por anticorpos produzidos por plasmócitos; e resposta imune celular que é mediada pelos linfócitos T e substâncias por eles produzidos como as citocinas, fatores de crescimento e enzimas.

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FIGURA-5- ESQUEMA DE RESPOSTA IMUNE HUMORAL E CELULAR


O papel desempenhado pelos anticorpos em reposta ao aloenxerto, passa pela ativação dos linfócitos B , que é dependente do estímulo produzido por citocinas secretadas pelas células T CD4+. Os linfócitos T CD4 produtores de IL-4, IL-6 e IL-10, fazem com que haja expansão e proliferação dos linfócitos B. Esses por sua vez levam a produção de imunoglobulinas que irão se ligar à parede da célula enxertada e daí, através da ação do sistema complemento ocorre a lesão da membrana celular, levando à destruição do tecido enxertado.

No braço celular da resposta imune uma vez ativados, os linfócitos T atuam lisando diretamente as células (citotóxicos) ou pela produção de citocinas, que recrutam e ativam as células efetoras. As células T ativadas, são ricas em grânulos intracelulares contendo proteínas que estão envolvidas na destruição definitiva das células alvo do enxerto. Após o reconhecimento da célula alvo, os grânulos do linfócito T citotóxico são mobilizados para a superfície da célula citotóxica ligada à célula alvo e então liberados no espaço intercelular por um processo chamado exocitose de grânulos.

Existem pelo menos duas vias descritas de como, uma vez ativada, a célula T teria a capacidade de lisar as células alvo: a via das perforinas ou citolisinas, que são proteínas citolíticas que criam poros na membrana da célula alvo que sendo incapaz de excluir íons e àgua resulta em uma expansão osmótica levando a morte por lise celular; e a via do antígeno Fas-L, que é uma proteína de superfície que pode estimular o processo de apoptose quando unido ao seu ligante Fas presente na superfície da célula alvo.

Essas duas vias estão envolvidas no processo de lise celular que ocorre minutos ou horas após a sua ativação. Discute-se ainda uma terceira via, a via do fator de necrose tumoral (TNF) que participa de forma mais lenta na morte celular. Os grânulos de linfócitos T citotóxicos também contêm um certo número de proteases séricas chamadas granzimes ( grânulos de enzimas) cuja forma de atuação permanece incerta podendo ser por ativação da citolisina ( perforina ), alterando a estrutura da superfície da célula alvo ou entrando na célula após perfuração pela citolisina, levando à morte celular.

Seja qual for a via utilizada para o estímulo à apoptose, o resultado final será a fragmentação do DNA e a conseqüente morte celular.

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FIGURA-6- Esquematização das duas vias propostas para lise celular mediada por células. O contato entre as células induz desintegração mediada por receptor na célula alvo através do contato do Fas e seu ligante FasL ( figura superior) e exocitose de grânulos citolíticos de linfócitos, cujos componentes perforina e granzime formam poros na célula alvo ( figura inferior).  ( FIGURA MODIFICADA DO LIVRO TRANSPLANTATION BIOLOGY- CELULAR AND MOLECULAR ASPECTS) 

Os macrófagos são também importantes na imunidade mediada por células e rejeição aos enxertos. As células T citotóxicas produzem e secretam citocinas que atraem macrófagos para o local do enxerto e outras que fazem com que os macrófagos fiquem ativados e desenvolvam atividade citotóxica, aumentando com isso o número de células efetoras para a lesão do enxerto.

Em resumo, nessa simplificada revisão do mecanismo imunológico de rejeição aos enxertos foi possível observar a importância do aloreconhecimento para o início da resposta imune, e a sequência do evento, através da ativação da célula T , posterior produção de citocinas, atração de células inflamatórias, expressão de moléculas de adesão, entrada no tecido enxertado, e finalmente ação citotóxica contra o enxerto, levando à destruição celular.

Fica claramente estabelecido a importância da célula T CD4+ na rejeição aos enxertos. Grandes avanços no entendimento do mecanismo imune da rejeição ao enxerto, tem sido feitos com a utilização da biologia molecular, e esse progresso com toda certeza levará no futuro a uma imunossupressão mais refinada, agindo em locais específicos, minimizando os seus efeitos indesejáveis.

LITERATURA RECOMENDADA

Adam G. Mclean, David Hughes, Ken I. Welsh, et al. Patterns of Graft Infiltration and Cytokine Gene Expression During The First 10 days of Kidney Transplantaton. Translantation, 63 ; 374-380, 1997

James M. Pattison; Alan M. Krensky. New Insights Into Mechanism of Allograft Rejection. The American Journal of The Medical Sciences. V 313, p 257-263, 1997

Morris, P. J.: Kidney Transplantation- Principles and Pratice. 4th. Edition. Saunders Company, Philadelphia, 1994 

Neumann J.; Abbud M.F ; Garcia V. D. ; Transplante de Órgãos e Tecidos 1ª edição. Sarvier, 1997.

Roitt; Brostoff; Male. Imunologia 4ª edição , 1997

Ron Shapiro; Richards L. Simmons and Thomas E. Starzl : Renal Transplantation- 1st. Edition. Appleton & Lange, 1997

Tilney, N. L.; Strom, T.B.; Paul, L.C.: Transplantation Biology- Cellular and Molecular Aspects. 1st. Edition. Lippincott- Raven, 1996.