1.1: Inmunosupresión para Trasplante de Órganos Sólidos

El éxito del trasplante de órganos sólidos y médula ósea (TMO) se ha correlacionado con mejoras en la inmunosupresión selectiva. La inmunosupresión disminuye tanto la incidencia de injerto de órganos agudo como crónico y rechazo de médula ósea, y una complicación potencialmente mortal del TMO conocida como enfermedad injerto contra huésped (EGB). La inmunosupresión selectiva se dirige a vías específicas de señalización y activación inmunológica, y minimiza la incidencia de efectos secundarios perjudiciales.

Historia

• 1954: Primer trasplante de riñón humano exitoso
• Años 60: Introducción de fármacos inmunosupresores efectivos. Esteroides, ATG, azatioprina
• 1968: Trasplantes exitosos de médula ósea para síndromes de inmunodeficiencia congénita
• Años 70: Introducción de la ciclosporina
• 1980: OKT3, tacrolimus, micofenolato mofetilo introducido
• En 1988 1 año la supervivencia del injerto de cadáver renal fue de 76% y la supervivencia del injerto de donante vivo renal a 1 año fue de 89%
• ▫ Para 1995, las tasas de supervivencia del injerto mejoraron a 87% y 93% respectivamente
• 1980: La adición de ciclosporina a los regímenes de profilaxis de GVHD redujo a la mitad la incidencia de enfermedad grave y mejoró la supervivencia después del trasplante
• 1990: Se introdujeron leflunomida, antagonistas de TNF y mAbs selectivos; se esperan terapias adicionales de mAB en el futuro

Equilibrar los beneficios y riesgos de la inmunosupresión

Beneficios: La inmunosupresión disminuye los riesgos de rechazo agudo y crónico de injerto de órganos y médula ósea, y GVHD

Riesgos: La inmunosupresión plantea riesgo de varios tipos de efectos secundarios para el paciente:

• Efectos agudos: malestar gastrointestinal
• Infección oportunista porque el paciente está inmunocomprometido: CMV, Candida, Pneumocystis carinii, etc.
• Neoplasias malignas (linfomas, cáncer de piel, etc.)
• Toxicidades específicas de un agente inmunosupresor particular: esteroides, etc.

Tipos de rechazo de injerto de órganos

• Hiperaguda: Ocurre a los pocos minutos después del trasplante. Mediado por anticuerpos anti-donantes preformados en receptor. Implica trombosis de vasos pequeños e infarto de injerto.
• Agudo: Ocurre semanas después del trasplante. Hipersensibilidad de tipo retardado/Respuesta mediada por células de linfocitos T citotóxicos que reaccionan contra las moléculas extrañas del MHC del injerto. Caracterizado histológicamente por infiltrado mononuclear, hemorragia y edema en injerto. Reversible con terapia inmunosupresora.
• Crónica: Ocurre meses a años después del trasplante. Resultado de daño vascular mediado por anticuerpos (necrosis fibrinoide) y es irreversible. El daño vascular da como resultado la proliferación de la pared celular vascular que puede ocluir la luz del vaso dando como resultado isquemia y fibrosis del injerto. Puede progresar insidiosamente a pesar del aumento de la terapia inmunosupresora.

Rechazo de injerto y EICH tras trasplante de médula ósea

• El rechazo del injerto ocurre de manera poco frecuente (< 1%) después del trasplante mieloablativo convencional de médula ósea/células madre, con mayor incidencia (1-15%) después del trasplante de sangre de cordón cordon/BMT no coincidente con HLA.
• La tasa de rechazo del injerto es mayor después de la terapia preparativa no mieloablativa para el TMO
• La GVHD aguda, que suele ser evidente antes del día 100 después del trasplante, ocurre en 1/3 de los trasplantes emparejados con HLA y 2/3 de los trasplantes con HLA no coincidentes.
• La EICH crónica (>día 100) ocurre en aproximadamente 1⁄2 de los trasplantes
• La EICH aguda afecta predominantemente a la piel, el tracto gastrointestinal y el hígado. La lesión tisular involucra células efectoras (iniciadas por células T), particularmente del subconjunto TH1, y citocinas (por ejemplo, TNF-alfa, interferón-gamma e interleucina-1).
• La GVHD crónica puede afectar a casi cualquier órgano/tejido y a menudo imita una enfermedad vascular del colágeno en su presentación clínica.

Bases Moleculares de la Respuesta Inmune e Inmunosupresión

La respuesta inmune involucra respuestas humorales y celulares: Humoral: La respuesta humoral implica el reconocimiento de antígenos extraños lo que provoca la diferenciación de las células B en células de memoria y células plasmáticas. Las células plasmáticas secretan anticuerpos a la circulación. Celular: Los macrófagos ingieren y presentan antígeno a través de la molécula mayor de histocompatibilidad (MHC) II. El macrófago es un tipo de célula presentadora de antígeno que se une a linfocitos T CD4 a través de la interacción MHC II — receptor de células T (TCR). CD3 es una molécula accesoria necesaria para la interacción MHC II — TCR. La interacción induce la proliferación de las células T CD4 (ver diagrama página 4), y la liberación de IL-2, que promueve la activación de células T CD8 citotóxicas. Las células T CD8 se unen a moléculas del MHC I. Cuando las células CD8 reconocen un antígeno presentado en una molécula MHC I (lo que indica que la célula presentadora es extraña, o, por ejemplo, una célula tumoral o una célula infectada viralmente) la célula CD8 induce la muerte de la diana.

En el contexto de un trasplante de órgano o médula ósea no coincidente con MHC, las moléculas MHC de las células del injerto de órgano (o médula ósea) son reconocidas por el huésped

TCR no como moléculas auto-MHC, sino más bien de la misma manera que un auto-MHC más el péptido extraño que está presentando. La respuesta inmunológica a las moléculas extrañas del MHC es una de las principales causas de rechazo del injerto. Por el contrario, el sistema inmunitario del donante puede reconocer antígenos MHC dispares en el hospedador e iniciar una respuesta inmunológica en forma de GVHD.

Las moléculas del MHC se dividen en antígenos de clase I y clase II; la herencia involucra múltiples alelos y todos los loci se encuentran en el cromosoma 6. Los antígenos de clase I incluyen alelos HLA A, HLA-B y HLA-C. Los antígenos de clase II incluyen alelos HLA-DR, HLA-DQ y HLA-DP. La minimización de las diferencias antigénicas entre donante y receptor, al emparejar sus alelos MHC, ha disminuido el rechazo y la EQV y ha mejorado la supervivencia del injerto. Los gemelos idénticos tienen genes MHC idénticos (6/6 loci), los hermanos tienen media similitud (3/6) y la coincidencia de personas no relacionadas debe determinarse mediante la tipificación del tejido.

Como la mayoría de los trasplantes de médula ósea/células madre son de donantes asociados o no relacionados con HLA emparejados (o solo menores no coincidentes), los antígenos menores de histocompatibilidad juegan un papel importante en la provocación de una respuesta inmune (EICH). Los polimorfismos de antígenos de histompatibilidad menores han sido identificados como factores de riesgo para EVHD en el entorno de HLA emparejado.

Tipos de Agentes Inmunosupresores y Sitios de Acción

El esquema de la página 4 muestra las vías moleculares que se activan en una célula T auxiliar después de que entra en contacto con una célula presentadora de antígeno que presenta un antígeno en su molécula MHC II. Superpuestos sobre las vías se encuentran sitios de intervención farmacológica que inhibirán la señalización y por lo tanto pueden ser utilizados como agentes inmunosupresores.

• Afectar vía NFAT: Esteroides (1)
• Afectar Calcineurina: Ciclosporina (2); Tacrolimus (3)
• Afectar el ciclo celular inhibiendo la síntesis de ADN (4): azatioprina, MMF, leflunomida, ciclofosfamida
• Agentes de anticuerpos anti-TCR/CD3 (5): Los agentes policlonales son ATG, ALG. OKT3 es un agente monoclonal.
• Inhibir la señalización dependiente de IL-2: Sirolimus (6)

(1) Esteroides (corticosteroides):

Mecanismo Bioquímico: Afecta la vía de transducción de señales mediada por NF-AT, lo que resulta en el bloqueo final de la producción de IL-1 e IL-6 en macrófagos en la etapa más temprana de la respuesta inmune.

Efectos fisiológicos: Inhibe la proliferación de leucocitos, reduce la migración de leucocitos al torrente sanguíneo (al disminuir la producción de moléculas de adhesión endotelial). Los esteroides son agentes antiinflamatorios no específicos y de amplio espectro utilizados en una gran cantidad de afecciones médicas.

Efectos secundarios: Síndrome de Cushing [hipertensión, hiperglucemia, resistencia a la insulina, aumento de peso, facies lunares, osteoporosis, alteración de la cicatrización de heridas, úlceras], hiperlipidemia, supresión suprarrenal que puede resultar en crisis si se retira abruptamente

(2) Ciclosporina

Mecanismo Bioquímico: Complejos de ciclosporina con proteína inmunofilina en células T. El complejo bloquea la fosfatasa calcineurina. Sin actividad calcineurina, la NF-AT no está desfosforilada, no se transloca al núcleo y no puede activar la transcripción.

Efectos fisiológicos: La transcripción de citocinas, incluyendo IL-2, es embotada. En consecuencia, se inhibe la proliferación de células T, la secreción de interferón gamma disminuye y la activación de macrófagos es limitada.

N efrotoxicidad (prevenible con diuresis de manitol; nefrotoxicidad crónica por ciclosporina puede producir fibrosis intersticial irreversible), eurotoxicidad N (temblor, cefalea, tinnitus),

N eoplasmas (malignidad linfoproliferativa);

H ypertensión, H ypercalemia, epatotoxicidad H, irsutismo H, ypertrofia H de la encía,

H iperglucemia, H yperlipidemia

(3) Tacrolimus (similar a ciclosporina)

Mecanismo Bioquímico: Se une a la proteína de unión a FK506 (FKBP). El complejo Tacrolimus- FKBP inhibe la calcineurina. Por lo tanto, el mecanismo es el mismo que el de la ciclosporina.

Efectos fisiológicos: 10-100 veces más potentes que la ciclosporina, pero mecanismo similar: disminución de la producción de IL-2

Efectos secundarios: Similar a la ciclosporina. ¡No usar con ciclosporina!

(4) Inhibidores del ciclo celular

Azatioprina: La azatioprina se metaboliza in vivo a 6-mercaptopurina (6MP). 6MP es un antimetabolito de purina que previene la síntesis de ADN y ARN que inhibe la proliferación de linfocitos. Los efectos secundarios incluyen pancitopenias, síntomas gastrointestinales y disfunción hepática (hepatitis).

Micofenolato mofetilo (MMF): El MMF es un profármaco del ácido micofenólico (MPA), el cual es un inhibidor de la inosina monofosfato deshidrogenasa (IMPDH). La inhibición de IMPDH limita la producción de nucleótidos de guanosina requeridos para la síntesis de ácidos nucleicos, y por lo tanto ejerce un efecto citostático potente y selectivo sobre los linfocitos B y T (disminución de la producción de anticuerpos y generación de células T citotóxicas). Los efectos secundarios incluyen pancitopenias, infecciones y malignidades, y síntomas gastrointestinales.

Leflunomida: La leflunomida inhibe la dihidroorotato deshidrogenasa (una enzima involucrada en la síntesis de pirimidina de novo); como resultado, se inhibe la síntesis de ácidos nucleicos y la proliferación de linfocitos. Los efectos secundarios incluyen pancitopenias, hepatotoxicidad, riesgo de trastornos linfoproliferativos y casos raros de síndrome de Stevens-Johnson y necrólisis epidérmica tóxica.

Ciclofosfamida: La ciclofosfamida es un agente alquilante extremadamente potente que destruye las células linfoides proliferantes. La ciclofosfamida causa pancitopenias, cistitis hemorrágica, alopecia e infertilidad.

(5) Agentes de anticuerpos anti-TCR/CD3:

La globulina antilinfocítica (ALG) y la globulina antitimocítica (ATG) inactivan los linfocitos periféricos y perjudican la inmunidad celular. Estos anticuerpos se utilizan para la inducción de la inmunosupresión, el tratamiento del rechazo inicial y el tratamiento del rechazo resistente a los esteroides. Los efectos secundarios incluyen respuesta anafiláctica (porque estos anticuerpos son proteínas extrañas), enfermedad del suero, glomerulonefritis inducida por antígeno-anticuerpo, reactivación de infecciones virales latentes, enfermedad linfoproliferativa postrasplante y desarrollo de anticuerpos humanos anti (ratón).

OKT3: OKT3 es un anticuerpo monoclonal murino que bloquea la unión del TCR al antígeno, regulando así la actividad de todo el complejo receptor TCR/CD3. En comparación con ALG y ATG, hay menos proteínas séricas asociadas con preparaciones de OKT3 que con esas preparaciones de anticuerpos policlonales (lo que puede resultar en un efecto más específico y menos efectos secundarios). Los efectos secundarios de OKT3 incluyen fiebre, mialgias, artralgias, síntomas del SNC, irritación GI y trastornos linfoproliferativos de células B.

(6) Sirolimus (rapamicina, un macrólido antbiótico)

Mecanismo Bioquímico: Inhibe la señalización mediada por IL-2 inhibiendo la diana de rapamicina (TOR), una enzima activa en cascadas de IL-2 en linfocitos proliferantes.

Efectos fisiológicos: La progresión del ciclo celular de G1 a S está bloqueada; la proliferación de células T y B es limitada y se inhibe la producción de anticuerpos de células B.

Efectos secundarios: Hiperlipidemia, Hipertensión, Hipopotasemia, Pancitopenias, disminución de la TFG/aumento de la creatinina sérica, sabor metálico en boca

Agentes más nuevos:

Los agentes anti-TNF incluyen etanercept e infliximab (ver la conferencia del Dr. Weinblatt) .Etanercept es una forma de receptor de TNF soluble. Infliximab es un monoclonal IgG1 quimérico con un Fc humano y un Fab murino. Al limitar la actividad de TNF, disminuye la generación de citocinas proinflamatorias IL-1 e IL-6. Además, anakinra es una versión recombinante del antagonista del receptor IL-1 humano que inhibe la IL-1 bloqueando su receptor. Se están desarrollando antagonistas solubles del receptor de IL-1.

Daclizumab es un anticuerpo IgG1 murino monoclonal humanizado que se une a una subunidad del receptor IL-2 (CD25) en la superficie de linfocitos activados. Daclizumab funciona así como un inhibidor de IL-2. Los efectos secundarios incluyen hipersensibilidad, celulitis e infección de heridas.

Basiliximab es un anticuerpo IgG1 monoclonal murino/humano quimérico que bloquea la cadena alfa del receptor IL-2 (CD25) en la superficie de linfocitos T activados. Basiliximab está indicado para la profilaxis del rechazo agudo de órganos en el trasplante renal. Los efectos secundarios incluyen hipersensibilidad y trastornos gastrointestinales.

ALG/ATG puede agotar la población de linfocitos. Dado que daclizumab y basiliximab afectan preferentemente a las células T activadas, son menos propensas a causar agotamiento de linfocitos.

Relación entre la Quimioterapia Inmunosupresora y Cáncer.

Muchos fármacos citotóxicos se utilizan tanto para la inmunoterapia como para la quimioterapia del cáncer, pero los objetivos terapéuticos están vinculados a diferencias importantes en las dianas celulares.

1. Las células cancerosas experimentan proliferación asíncrona en gran medida no regulada, mientras que las células inmunes proliferan en una explosión de actividad cuando se presenta antígeno (es decir, trasplante). Esto significa que la terapia inmunosupresora puede ser cronometrada para un efecto máximo en la población más pequeña de células inmunes.
2. Un antígeno estimula la proliferación por clones específicos de células precursoras, por lo que un fármaco citotóxico tendrá efectos muy mejorados sobre esos clones (es decir, el fármaco será relativamente selectivo para células que se dividen rápidamente). En la quimioterapia del cáncer, la selectividad de los fármacos activos del ciclo celular depende de las características de crecimiento innato del tumor en relación con el tejido normal (ver la conferencia del Dr. Kufe) y es mucho más difícil de lograr.
3. Los inmunosupresores generalmente se administran en regímenes de dosis bajas y continuas con el fin de mantener la supresión de las respuestas celulares e inflamatorias a un estímulo antigénico persistente. En la quimioterapia del cáncer, la administración de pulsos de dosis altas es más común porque permite la recuperación de la función inmune y el recrecimiento de poblaciones celulares normales.