.: DERLEME
Böbrek Transplantasyonunda Rejeksiyon Mekanizmaları ve Biyobelirteçleri
Rejection Mechanisms and Bioindicators in Kidney Transplantation
Turkiye Klinikleri J Intern Med. 2019;4(1):13-24
doi: 10.5336/intermed.2018-63273
Makale Dili: TR
Tam Metin
Ücretsiz Erişim
ÖZET
Organ transplantasyonu, organ yetmezliklerinin tedavisinde önemli bir seçenektir. Dünyada ve ülkemizde böbrek transplantasyonu en çok yapılan organ transplantasyonudur. Hem kadavra donörün hem de canlı donörün organ kaynağı olarak kullanılması son dönem böbrek yetmezliği olan birçok hastanın nakil olmasına imkân sağlamaktadır. Transplante edilen organın normal fonksiyonlarını yapabilmesi hastanın yaşam kalitesini yükselttiği gibi, ülke ekonomisine de katkı sağlamaktadır. Uzun ömürlü bir böbrek sağkalımı için transplantasyon immünolojisinin iyi anlaşılması önemlidir. Bu bağlamda değerlendirme için hasta ve donör arasındaki doku uyumu, immün sistem hücrelerinin yabancı organı tanıma mekanizmaları, bu süreçte görev alan hücreler, moleküller göz önünde bulundurulmalıdır. Son yıllarda geliştirilen hücresel ve solid faz tekniklerinin birlikte kullanımı ile anti-insan lökosit antijenleri antikorların saptanması, özellikle hiper akut rejeksiyonların önüne geçen önemli bir yeniliktir. Ancak, uzun dönemde ortaya çıkan rejeksiyonlar ve graft yetmezlikleri hâlen organ nakil merkezleri için bir sorun olmaya devam etmektedir. Bilim insanlarının, greft ve hasta arasındaki immünolojik ilişkinin anlaşılması amacıyla yeni biyobelirteçler bulma girişimleri devam etmektedir. Bu bağlamda hastadaki bazı genlerin ekspresyon düzeyleri, hasta ve donör arasındaki gen polimorfizm farklılıkları ve protein ekspresyon düzeyindeki değişiklikler kan ve idrar örneklerinde değerlendirilmektedir. Ayrıca, son birkaç yıldır greft dokusundaki harabiyet nedeni ile kan ve idrara geçen serbest donör DNA'ları bu amaçla araştırılmaktadır. Bu çalışmada, T ve B-hücrelerinin temel rol oynadığı immün yanıt tipleri ile böbrek rejeksiyon mekanizmaları ve yeni biyobelirteçler hakkında bilgi verilmesi amaçlanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Böbrek transplantasyonu; doku-organ reddi; sinyal iletimi; gen ekspresyonu; biyobelirteçler
Organ transplantasyonu, organ yetmezliklerinin tedavisinde önemli bir seçenektir. Dünyada ve ülkemizde böbrek transplantasyonu en çok yapılan organ transplantasyonudur. Hem kadavra donörün hem de canlı donörün organ kaynağı olarak kullanılması son dönem böbrek yetmezliği olan birçok hastanın nakil olmasına imkân sağlamaktadır. Transplante edilen organın normal fonksiyonlarını yapabilmesi hastanın yaşam kalitesini yükselttiği gibi, ülke ekonomisine de katkı sağlamaktadır. Uzun ömürlü bir böbrek sağkalımı için transplantasyon immünolojisinin iyi anlaşılması önemlidir. Bu bağlamda değerlendirme için hasta ve donör arasındaki doku uyumu, immün sistem hücrelerinin yabancı organı tanıma mekanizmaları, bu süreçte görev alan hücreler, moleküller göz önünde bulundurulmalıdır. Son yıllarda geliştirilen hücresel ve solid faz tekniklerinin birlikte kullanımı ile anti-insan lökosit antijenleri antikorların saptanması, özellikle hiper akut rejeksiyonların önüne geçen önemli bir yeniliktir. Ancak, uzun dönemde ortaya çıkan rejeksiyonlar ve graft yetmezlikleri hâlen organ nakil merkezleri için bir sorun olmaya devam etmektedir. Bilim insanlarının, greft ve hasta arasındaki immünolojik ilişkinin anlaşılması amacıyla yeni biyobelirteçler bulma girişimleri devam etmektedir. Bu bağlamda hastadaki bazı genlerin ekspresyon düzeyleri, hasta ve donör arasındaki gen polimorfizm farklılıkları ve protein ekspresyon düzeyindeki değişiklikler kan ve idrar örneklerinde değerlendirilmektedir. Ayrıca, son birkaç yıldır greft dokusundaki harabiyet nedeni ile kan ve idrara geçen serbest donör DNA'ları bu amaçla araştırılmaktadır. Bu çalışmada, T ve B-hücrelerinin temel rol oynadığı immün yanıt tipleri ile böbrek rejeksiyon mekanizmaları ve yeni biyobelirteçler hakkında bilgi verilmesi amaçlanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Böbrek transplantasyonu; doku-organ reddi; sinyal iletimi; gen ekspresyonu; biyobelirteçler
ABSTRACT
Organ transplantation is a significant option for organ failure treatment. In our country and all around the world, kidney transplantation is the most common solid organ transplantation. The availibility of deceased as well as related donors allows a number of patients with end stage renal failure to be tranpslanted. Normal functionality of allografts will increase life quality of the patients as well as contribute to national economy. The well understood of transplantation immunology is important for long-term graft survival. Thus, histocompatibility of recipient and donor, recognition mechanisms of immune system cells for allograft, the cells and molecules that play roles in this process, and production of donor specific antibody should be considered for the evaluation. Recently, the detection of anti-human leukocyte antigen antibodies by utilization of cellular and solid phase techniques together has been an important novelty that prevents especially hyperacute rejections. However, ling-term rejections and graft failures are still issues for organ transplant centres. Scientist continue their attempts to find new biomarkers in order to understand the immunological relationship between the graf and the patient. In this context, expression levels of some genes in the patient, the gene polymorphism differences between donor and recipient, and the alterations at protein expression levels are evaluated in blood and urine samples. In recent years, cell free donor DNAs that pass through blood and urine due to graft tissue destruction, have been invesigated. In this review, the information about immüne response types in which T and B-cells play the main role and rejection mechanisms and new biomarkers will be given.
Keywords: Kidney transplantation; graft rejection; signal transduction; gen expression; biyomarkers
Organ transplantation is a significant option for organ failure treatment. In our country and all around the world, kidney transplantation is the most common solid organ transplantation. The availibility of deceased as well as related donors allows a number of patients with end stage renal failure to be tranpslanted. Normal functionality of allografts will increase life quality of the patients as well as contribute to national economy. The well understood of transplantation immunology is important for long-term graft survival. Thus, histocompatibility of recipient and donor, recognition mechanisms of immune system cells for allograft, the cells and molecules that play roles in this process, and production of donor specific antibody should be considered for the evaluation. Recently, the detection of anti-human leukocyte antigen antibodies by utilization of cellular and solid phase techniques together has been an important novelty that prevents especially hyperacute rejections. However, ling-term rejections and graft failures are still issues for organ transplant centres. Scientist continue their attempts to find new biomarkers in order to understand the immunological relationship between the graf and the patient. In this context, expression levels of some genes in the patient, the gene polymorphism differences between donor and recipient, and the alterations at protein expression levels are evaluated in blood and urine samples. In recent years, cell free donor DNAs that pass through blood and urine due to graft tissue destruction, have been invesigated. In this review, the information about immüne response types in which T and B-cells play the main role and rejection mechanisms and new biomarkers will be given.
Keywords: Kidney transplantation; graft rejection; signal transduction; gen expression; biyomarkers
REFERANSLAR:
- Abbas AK, Licthman AH, Pillai S. Cells and tissues of the immune system. Cellular and Molecular Immunology. 7 th ed. Philadelphia: Elsevier Saunders; 2012. p.16-34.
- Edirne T. Organ and tissue transplantations: results and recommended strategies in Turkey. Turkiye Klinikleri J Med Sci. 2004;24(3):261-6.
- Matesanz R, Mahillo B, Alvarez M, Carmona M. Global observatory and database on donation and transplantation: world overview on transplantation activities. Transplant Proc. 2009;41(6):2297-301. [Crossref ] [PubMed]
- Abbas AK, Licthman AH, Pillai S. Major histocompatibility complex molecules and antigen presentation to T lymphocytes. Cellular and Molecular Immunology. 7 th ed. Philadelphia: Elsevier Saunders; 2012. p.110-36. [PubMed]
- Adams AB, Williams MA, Jones TR, Shirasugi N, Durham MM, Kaech SM, et al. Heterologous immünity provides a potent barrierto transplantation tolerance. J Clin Invest. 2003;111(12):1887-95. [Crossref] [PubMed] [PMC]
- Oğuz FS. [Transplantation immunology]. Türkmen A, editör. Transplantasyon Nefrolojisi Pratik Uygulama Önerileri. 1. Baskı. Ankara: Buluş Tasarım ve Matbaacılık Hizmetleri San Tic; 2016. p.27-35.
- Alelign T, Ahmed MM, Bobosha K, Tadesse Y, Howe R, Petros B. Kidney transplantation: the challenge of human leukocyte antigen and its therapeutic strategies. J Immunol Res. 2018;5:5986740. [Crossref ]
- Barten MJ, Schulz U, Beiras-Fernandez A, Berchtold-Hertz M, Boeken U, Garbade J, et al. The clinical impact of donor-specific antibodies in heart transplantation. Transplant Rev (Orlando). 2018;32(4):207-17. [Crossref ] [PubMed]
- Figueiredo C, Carvalho Oliveira M, ChenWacker C, Jansson K, Höffler K, Yuzefovych Y, et al. Immunoengineering of the vascular endothelium to silence MHC expression during normothermic ex vivo lung perfusion. Hum Gene Ther. 2018 Nov 20. Doi: 10.1089/ hum.2018.117. [Epub ahead of print].
- Collins AB, Schneeberger EE, Pascual MA, Saidman SL, Williams WW, Tolkoff-Rubin N, et al. Complement activation in acute humoral renal allograft rejection: diagnostic significance of C4d deposits in peritubular capillaries. J Am Soc Nephrol. 1999;10(10):2208-14. [PubMed]
- Sönmez M. [Immunobiology of dendritic cell]. Basic Molecular Hematology Course. 2005; 87-91.
- Ingulli E. Mechanism of cellular rejection in transplantation. Pediatr Nephrol. 2010;25(1): 61-74. [Crossref ] [PubMed] [PMC]
- Ingulli E, Alexander SI, Briscoe DM. Immunology of pediatric renal transplantation. In: Avner ED, Harmon WE, Niaudet P, Yoshikawa N, Emma F, Goldstein S, eds. Pediatric Nephrology. 7th ed. London, UK: Heidelberg, Springer; 2015. p.1-51. [Cross ref]
- Kupiec-Weglinski JW, Busuttil RW. Ischemia and reperfusion injury in liver transplantation. Transplant Proc. 2005;37(4):1653-6. [Cross - ref] [PubMed]
- Ford ML. Virally-induced heterologous immunity in renal transplant recipients: important or inconsequential? Am J Transplant. 2016;16(5):1348-9. [Crossref] [PubMed] [PMC]
- Adams AB, Williams MA, Jones TR, Shirasugi N, Durham MM, Kaech SM, et al. Heterologous immunity provides a potent barrier to transplantation tolerance. J Clin Invest. 2003;111(12):1887-95. [Crossref] [PubMed] [PMC]
- Suciu-Foca N, Ciubotariu R, Colovai A, FocaRodi A, Ho E, Rose E, et al. Persistent allopeptide reactivity and epitope spreading in chronic rejection. Transplant Proc. 1999;31(12):100-1.
- Martin-Moreno PL, Tripathi S, Chandraker A. Regulatory T cells and kidney transplantation. Clin J Am Soc Nephrol. 2018;13(11):1760-4. [Crossref] [PubMed]
- Morelli AE, Larregina AT, Shufesky WJ, Sullivan ML, Stolz DB, Papworth GD, et al. Endocytosis, intracellular sorting, and processing of exosomes by dendritic cells. Blood. 2004;104(10):3257-66. [Crossref] [PubMed]
- Kılıçaslan Ayna T, Diler AS, Çarin M. Detection of posttransplant donor spesific antibodies aganist donor HLA antijens by flow cytometric cross-match. J Ist Faculty Med. 2006;69:93-7.
- Jia CL, Jia R, Li Y, Li X, Jia Q, Zhang H. LCK as a potential therapeutic target for acute rejection after kidney transplantation: a bioinformatics clue. J Immunol Res. 2018;6451298. [Crossref ]
- Ayna TK, Calışkan Y, Ciftçi HŞ, Türkmen A, Gürtekin M. Long-term effects of antibodies against human leukocyte antigens detected by flow cytometry in the first year after renal transplantation. Balkan Med J. 2013;30(1):3745. [Crossref ] [PubMed] [PMC]
- Halloran PF, Reeve JP, Pereira AB, Hidalgo LG, Famulski KS. Antibody-mediated rejection, T cellmediated rejection, and the injuryrepair response: new insights from the genome Canada studies of kidney transplant biopsies. Kidney Int. 2014;85(2):258-64. [Crossref ] [PubMed]
- Collins AB, Schneeberger EE, Pascual MA, Saidman SL, Williams WW, Tolkoff-Rubin N, et al. Complement activation in acute hu moral renal allograft rejection: diagnostic significance of C4d deposits in peritubular capillaries. Am Soc Nephrol. 1999;10(10): 2208-14.
- Terasaki PI. A personal perspective: 100-year history of the humoral theory of transplantation. Transplantation. 2012;93(8):751-6. [Crossref] [PubMed]
- Théry C, Duban L, Segura E, Véron P, Lantz O, Amigorena S. Indirect activation of naive CD4+ T cells by dendritic cell-derived exosomes. Nat Immunol. 2002;3(12):1156-62. [Crossref] [PubMed]
- Jin YP, Valenzuela NM, Zhang X, Rozengurt E, Reed EF. HLA class II-triggered signaling cascades cause endothelial cell proliferation and migration: relevance to antibody-mediated transplant rejection. J Immunol. 2018;200(7): 2372-90. [Crossref ] [PubMed]
- Jin YP, Singh RP, Du ZY, Rajasekaran AK, Rozengurt E, Reed EF. Ligation of HLA class I molecules on endothelial cells induces phosphorylation of Src, paxillin, and focal adhesion kinase in an actin-dependent manner. J Immunol. 2002;168(11):5415-23. [Crossref] [PubMed]
- Yeşilyurt E, Fidan I. Dendritic cells and their role in infection. Turkish Journal of Microbiology Society. 2011;41(3):91-102.
- Valenzuela NM, Reed EF. Antibodies to HLA molecules mimic agonistic stimulation to trigger vascular cell changes and induce allograft injury. Curr Transplant Rep. 2015;2(3):222-32. [Crossref] [PubMed] [PMC]
- Safa K, Magee CN, Azzi J. A critical review of biomarkers in kidney transplantation. Curr Opin Nephrol Hypertens. 2017;26(6):509-15. [Crossref] [PubMed]
- Halloran PF, Reeve J, Akalin E, et al. Real time central assessment of kidney transplant indication biopsies by microarrays: the Inter comex study. Am J Transplant. 2017;17(11): 2851-62. [Crossref ] [PubMed]
- Celec P, Vlková B, Lauková L, Bábíčková J, Boor P. Cell-free DNA: the role in pathophysiology and as a biomarker in kidney diseases. Expert Rev Mol Med. 2018;20:e1. [Crossref ] [ PubMed]
- Menon MC, Murphy B, Heeger PS. Moving biomarkers toward clinical implementation in kidney transplantation. J Am Soc Nephrol. 2017;28(3):735-47. [Crossref] [PubMed] [PMC]
- Kılıçaslan Ayna T, Çiftçi HŞ, Gürtekin M. [Donor-specific antibodies with single antigen beads assay determination: review]. Turkiye Klinikleri J Nephrol. 2011;6(1):17 21.
- Massart A, Ghisdal L, Abramowicz M, Abramowicz D. Operational tolerance in kidney transplantation and associated biomarkers. Clin Exp Immunol. 2017;189(2):138-57.[Crossref ] [PubMed] [PMC]
.: İşlem Listesi