Prof.D’Onofrio
10.30/11.30
Immunoematologia 31/03/06
TRAPIANTO ALLOGENICO DI CELLULE STAMINALI / PROGENITORI CD34+
Questa lezione verterà sui trapianti autologo e allogenico, ma soprattutto su quelle che sono le
reazioni al trapianto ed in particolare a quella tipica del trapianto di cellule staminali emopoietiche
che è la reazione del trapianto verso l’ospite, la cosiddetta “GRAFT VERSUS HOST” (GVH).
Quando parliamo di trapianto di cellule staminali emopoietiche, abbiamo 2 modalità fondamentali:
1) ALLOGENICO: in cui il ricevente e il donatore non coincidono ( veng inoculate cell.
Staminali di un’altra persona).
2) AUTOLOGO: ricevente = donatore (x se stesso).
Le modalità pratiche sono differenti:
per es. nel trapianto allogenico si possono prendere le cell. del donatore e dopo poche ore iniettarle
al ricevente, quindi senza bisogno di particolari conservazioni; nel trapianto autologo, invece, è
necessario il congelamento. Tuttavia il trapianto allogenico ha delle problematiche di ordine
immunologico, che quello autologo non ha; questo può rappresentare un vantaggio od uno
svantaggio.
Le cellule staminali possono essere raccolte da:
1)MIDOLLO OSSEO
2)SANGUE PERIFERICO (maggiormente utilizzato, specialmente per il trapianto autologo, in
pazienti trattati con fattori di crescita).
3)CORDONE OMBELICALE.
TRAPIANTO ALLOGENICO:
Per curare:
- Leucemie acute e croniche
- Immunodeficienze ereditarie
- Difetto qualitativo di cell. staminali (Thalassemia)
- Aplasie midollari, Tesaurismosi, Thalassemia.
Il trapianto allogenico serve a curare malattie midollari di tipo neoplastico (leucemie acute e
croniche) o ad es. aplasie midollari in cui c’è un blocco della produzione di cell. del sangue per
una lesione dei compartimenti dei progenitori; immunodeficienze primitive ereditarie, in cui c’è
un difetto che riguarda le cell. staminali linfoidi o, situazioni in cui c’è un difetto di cell.
staminali non quantitativo, ma QUALITATIVO, ad es. la Thalassemia, in cui c’è un difetto
nella struttura delle catene β o α e nelle forme omozigoti c’è una situazione di gravissima
anemia che comincia dall’infanzia: questi sogg. possono vivere di trasfusioni per tutta la vita o
andare incontro ad un trapianto di cell. staminali che modifica la loro emopoiesi.
I sogg, in cui il trapianto allogenico riesce, sono delle “CHIMERE”: ad es. se una femmina
riceve un trapianto da un maschio, le cellule di tutti i tessuti avranno cromosomi XX,mentre le
cell. midollari del sangue avranno il patrimonio maschile XY; lo stesso vale anche per gli
antigeni delle cellule: è possibile anche fare dei trapianti che siano incompatibili per il gruppo
ABO (più difficile, ma fattibile).
Queste chimere possono essere:
-COMPLETE ( tutto il midollo e tutte le cell. staminali sono di origine del donatore).
-INCOMPLETE (solo in parte).
L’effetto di questi trapianti non è esclusivamente quello di sostituzione, ma specialmente nelle
leucemie, si verifica che il midollo innestato combatte il tumore e ne previene la recidiva.
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Andiamo a vedere i vari tempi di un trapianto allogenico:
Fondamentale è la radio o la chemioterapia di condizionamento, cioè un trattamento iniziale
molto forte (potenzialmente letale), capace di uccidere il paziente che lo subisce, che serve ad
eradicare i cloni patologici (es. nella leucemia: cell. staminali leucemiche) allo scopo di
annullare l’emopoiesi patologica.
Solo dopo si può procedere con l’infusione delle cell. staminali raccolte dal donatore. Proprio a
causa dei rischi che il trapianto allogenico comporta, sono sorte dispute etiche riguardo al suo
utilizzo nelle thalassemie; invece è molto utilizzato contro le leucemie.
Dopo le infusioni di cell. staminali riprende la funzione emopoietica: cioè si ha l’attecchimento
della nuova emopoiesi chimerica con le caratteristiche del donatore, sia cromosomiche che
antigeniche.
ISTOCOMPATIBILITA’ NEL TRAPIANTO ALLOGENICO DI CD34+:
- Identità HLA, A, B,DR
- Fratelli 25%
- Banche e registi internazionali
( nei donatori non consanguinei c’è una presenza di antigeni minori che danno complicanze,
come il rigetto).
- Coltura mista linfocitaria.
La chiave del trapianto allogenico è l’identità di quei loci del sistema HLA: A e B sono antigeni di
classe I. DR sono antigeni di classeII. Quindi quasi sempre la situazione ideale è un fratello che ha
HLA molto simile.
L’alternative al familiare sono banche internazionali in cui ci si può iscrivere come donatori.
Donazioni di non consanguinei, anche se c’è identità HLA per quei 3 loci, sono molto più a rischio
di complicanze, perché c’è tutta una serie di antigene minori di istocompatibilità che non possono
essere testati, ma che hanno effetto sfavorevole.
Le principali reazioni sono:
1) RIGETTO
2) REAZIONE AL TRAPIANTO ( contrario del rigetto).
Inoltre si vanno a testare le reazioni linfocitarie.
SCHEMA DEL TRAPIANTO ALLOGENICO
Chemioterapia di induzione
della risposta
Reinfusione di
progenitori
emopoietici HLAcompatibili
recupero emopoietico con chimerismo
GV HD
GVT
Infusione linfociti
del donatore
Regime di condizionamento
Mieloablativo e/o immunosoppressivo
GVHD= Graft versus host disease
GVT= Graft versus tumor
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Questo è lo schema dell’andamento di una LEUCEMIA ACUTA. Oggi sappiamo bene che per
ottenere un buon successo nella terapia allogenica dobbiamo trapiantare un paziente in
remissione:
1) TERAPIA DI INDUZIONE DELLA RISPOSTA, cioè viene trattato il paziente come se non
dovesse affrontare il trapianto. Consiste in una serie di farmaci che distruggono le cellule
leucemiche cercando di mantenere la possibilità di un’emopoiesi normale.
Se la terapia è efficace,si attende la REMISSIONE COMPLETA, cioè la scomparsa apparente
della malattia.
Apparente perché nella maggior parte dei casi è temporanea, cioè dopo un periodo di tempo di
mesi o anni, si presenta la recidiva o ricaduta. Per cui se abbiamo un donatore consanguineo
compatibile, oppure in caso di leucemie ad alto rischio, appena abbiamo indotto la remissione
dobbiamo cercare di procede al più presto al trapianto allogenico.
Ammettendo che ci sia un fratello HLA identico, si raccolgono le cellule del donatore, ma
prima si fa un regime di condizionamento mieloablativo e immunosoppressivo che serve ad
uccidere le cell. leucemiche e a bloccare le reazioni immunitarie del ricevente, in modo da
evitare il rigetto. Quindi il ricevente, al momento della donazione, avrà una grave
PIASTRINOPENIA, ANEMIA che poi si aggraverà e NEUTROPENIA: il suo sistema
immunitario è azzerato. Qnd è un paziente con un rischio altissimo di infezioni e di emorragia.
Le infezioni si curano con una notevole profilassi antibiotica, esse sono di natura opportunistica.
In condizioni di emorragia, questi trapianti si possono fare grazie all’infusione di piastrine.
Quando le difese immunitarie del paziente sono azzerate si fa la reinfusione dei progenitori
emopoietici raccolti dal donatore tramite puntura dal midollo o aferesi del sangue periferico. A
questo punto si ha recupero emopoietico con chimerismo, la GVHD è prevedibile e quasi
sempre presente. Dopo l’infusione di linf del donatore si ha GVT.
COMPLICANZE DEL TRAPIANTO ALLOGENICO
INSUFFICIENZA MIDOLLARE: -Infezioni (il paziente deve stare in ambiente protetto
come stanze sterili).
-Anemia
-Emorragia
GVHD(Reazione delle cell del donatore al ricevente) Non si verifica nei trapianti di fegato,
milza, cuore, ma solo in quello allogenico xkè le cell trapiantate contengono cell
immunologicamente competenti, cioè linfociti che possono riconoscere gli ospiti.
RIGETTO Classico, si può verificare in tutti i trapianti. Il ricevente riconosce come
estranee le cell del donatore e cerca di distruggerle. Qnd se vogliamo è una complicanza
meno pericolosa, dal momento che è in uno stato di immunosoppressione così gravosa.
D’altra parte l’immunosoppressione del paziente è anche il motivo per cui i linfociti del
donatore possono attivarsi e danneggiare quelli del ricevente, xkè altrimenti il sistema
immunitario dell’ospite bloccherebbe la risposta immunitaria di questi linfociti che sono
sostanzialmente pochi,ma non essendoci nessuna reazione data dal ricevente, questi si
possono liberamente attivare e proliferare. (?) Si manifesta fondamentalmente con un
mancato attecchimento del trapianto: il paziente è anemico , piastrinopenico, non ha
neutrofili e rimane tale; per fortuna è una situazione piuttosto rara.
RECIDIVA (fallimento nell’eradicazione della malattia).
Inoltre la graft è inutile nel bloccare la recidiva.
Questo processo ha un andamento tipico della risposta immunitaria agli alloantigeni:
1) Una cell presenta l’antigene attraverso la molecola MHC di classe II e linfociti T CD4
2) Il macrofago ha fagocitato……., le ha frammentate e le ha esposte
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3) Il linfocita T riconosce l’antigene presentato in tal modo e reagisce producendo citochine e
……... con meccanismi di riconoscimento, con il sistema dell’immunità aspecifica
( macrofagi che producono le citochine dell’infiammazione) con i linf B, con linf T citotossici
che attaccano direttamente le cell dei tessuti.
Molto più specificamente nel trapianto midollare si verifica la malattia del TRAPIANTO
CONTRO L’OSPITE. Cell del trapianto, in particolare linf T, hanno 1 reaz immunitaria contro i
tessuti del ricevente. Infatti le fonti delle cell staminali, cioè il midollo osseo ed il sangue
periferico contengono linfociti in grande quantità e in misura minore nel cordone.
Qst reazione di Graft può essere distinta in due forme:
1)FORMA ACUTA:immediatamente dopo il trapianto
2)FORMA CRONICA:compare più di 100 giorni dopo il trapianto.
Diverse come clinica e significato biologico.
Protagonisti del graft
Più i loci HLA sono diversi, più la reazione è grave, ma anche con l’identità totale dell’antigene
HLA A,B,DR comunque la graft si verifica xkè ci sono degli antigeni diversi. Anche le
citochine hanno un ruolo importante, nonché i linf T alloreattivi del donatore che reagiscono
contro quelli del ricevente e che vengono attivati; partecipano anche i linf T citotossici e cellule
NK (che in questo caso sono dette LAK).
Nei dettagli:
forma acuta: reaz immunologica che colpisce principalmente tre organi (CUTE,INTESTINO,
FEGATO, cioè tessuti rinnovabili). Forma grave ma autolimitante, si cura con terapie
immunosoppressive ( come la citromuscolina??) oppure si può prevenire colpendo linfociti T.
Forma cronica: E’ una vera e propria malattia autoimmune che colpisce molti organi, ad es. la
cute (eritema, sclerodermia, alopecia), il fegato (cirrosi ed epatite) ed intestino.
FISIOPATOLOGIA DEL…………( scusate ma era DAVVERO incomprensibile)
Sono riconosciute 3 fasi:
1 e 2 sono fasi afferenti: riconoscimento degli antigeni del ricevente da parte delle cell del
donatore.
3 fase efferente o citotossica, del danno.
REGIME DI CONDIZIONAMENTO
La causa del graft iniziale è la lesione dei tessuti causata dalla radio o chemioterapia fatta prima del
trapianto che dovrebbe essere immunosoppressiva e mieloablativa. Tuttavia danneggia fortemente i
tessuti a rapido turn-over. Questo cambio tissutale produce effetti di tipo infiammatorio ed
immunologico, sptt le interleuchine 1 e 2, TNF (Tumor necrosis factors) e le citochine che agiscono
sulle cell immunosoppressive. I macrofagi del ricevente riconoscono i tess danneggiati, sono attivati
dalle citochine, fagocitano e digeriscono i detriti delle cell danneggiate dalla terapia di
condizionamento; tuttavia quando espongono in superficie qst antigeni, intervengono le cell CD4 T
helper ( arrivate dopo l’infusione delle cell staminali): queste reagiscono con le cell dell’ospite che
presentano gli antigeni dell’ospite e li riconoscono come estranei, vengono attivati, proliferano e
cominciano a produrre i fattori che stimolano le altre cell ( T, CD8 aventi effetto tossico finale,
nuove citochine, cioè interleuchine 1e 2).
Quindi alla fine della fase 2 sono stati attivati i linfociti T CD4, T CD8 del donatore che circolano
nell’organismo del ricevente e che si trovano davanti tutti questi tessuti estranei con cui si trovano a
reagire.
Fase 3: I linf citotossici attaccano direttamente i tess bersaglio. I macrofagi dell’ospite vengono
attivati e producono ulteriori citochine che vanno a danneggiare i tessuti.
Mariagrazia De Lisa
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