São os Anticorpos Anti-Célula Endotelial Relevantes no Transplante

São os Anticorpos Anti-Célula Endotelial Relevantes
no Transplante Renal?
Aline Benjamin
Luís Cristóvão de Moraes
Sobrino Porto
Luciane Faria de S. Pontes
Laboratório de Histocompatibili dade – HLA – Universidade do
Estado do Rio de Janeiro, RJ.
RESUMO
O transplante (Tx) renal representa o tratamento de escolha para a maioria dos
pacientes renais terminais, entretanto, apesar da evolução e surgimento de
novos imunossupressores e avanços nos testes pré-Tx, os médicos ainda se
deparam com o obstáculo da rejeição. A rotina laboratorial pré-Tx inclui as tipificações HLA I e II, as provas cruzadas e a pesquisa de anticorpos reativos contra painel de linfócitos, que busca detectar anticorpos anti-HLA pré-formados. A
ocorrência de rejeição entre pares HLA-idênticos e com prova cruzada negativa levou à busca de outras células-alvo que não fossem os linfócitos. Sendo a
superfície do endotélio vascular a primeira linha de contato entre o receptor e o
órgão transplantado, e os vasos o primeiro e mais importante alvo de ataque
durante a rejeição, vários estudos foram realizados enfocando o papel da célula endotelial na rejeição, concluindo que existe uma associação entre anticorpos anti-célula endotelial e rejeição do enxerto renal. (J Bras Nefrol
2004;26(2): 104-108)
Descritores: Transplante renal. Rejeição de enxerto. Anticorpos. Antígenos
HLA. Célula endotelial.
ABSTRACT
Are The Anti-Endothelial Cell Antibodies Important
In Kidney Transplantation?
The kidney transplantation (Tx) is the most important treatment for most of the
renal patients, however, despite the evolution and appearance of new imunos supressors and progresses in pre-Tx tests, the specialists have to come across
the rejection obstacle. The pre-Tx laboratorial routine includes the HLA I and II
typing, the crossmatch and the investigation of panel reactive antibodies, loo king for pre-formed anti-HLA antibodies. The occurrence of rejection between
HLA-identical siblings with a negative crossmatch led to the search of others tar get-cells other than limphocytes. Being the surface of the vascular endothelium
the first contact line between the receptor and the transplanted organ, and the
vases the first and most important attack target during the rejection, several
studies were accomplished focusing the role of the endothelial cell in the rejec tion, concluding that there is an association between anti-endothelial cell anti bodies and kidney rejection. (J Bras Nefrol 2004;26(2): 104-108)
Keywords: Kidney transplantation. Graft rejection. Antibodies. HLA antigens.
Endothelial Cell.
INTRODUÇÃO
Recebido em 18/08/2003
Aprovado em 09/03/2004
Atualmente, o transplante renal (TxR) representa o tratamento de escolha para a maioria dos pacientes portadores de insuficiência renal terminal.
Avanços ocorridos nas últimas décadas no que se refere à imunossupressão
J Bras Nefrol Volume XXVI - nº 2 - Junho de 2004
levaram ao aumento na sobrevida de enxertos a curto e
longo prazo1, porém, apesar da evolução e surgimento de
novas e eficazes drogas imunossupressoras e avanços nos
testes pré-transplante a fim de aumentar sua sensibilidade,
os médicos ainda se deparam com o obstáculo da rejeição.
A rejeição pode ser definida como uma reação
imunológica onde o órgão transplantado é reconhecido
como nonself e pode ser classificada como hiperaguda,
acelerada, aguda e crônica, com base em parâmetros temporais, clínicos e patológicos. A pior delas é a rejeição do
tipo hiperaguda, onde ocorre perda imediata do enxerto
devido à existência, no receptor, de anticorpos pré-formados anti-ABO (IgM ou IgG) ou anti-HLA classe I (IgG)
doador-específicos2.
Tipificações HLA e testes pré-transplante têm
como objetivo avaliar o match entre doador e receptor e
detectar a existência de anticorpos anti-HLA no receptor,
respectivamente. Estes testes eram realizados e o são até
hoje tendo como células-alvo os linfócitos, com base em
dois princípios: todos os antígenos do órgão transplantado são representados nos linfócitos e todos os antígenos
detectados nos linfócitos são importantes componentes do
tecido transplantado3.
Os linfócitos foram, então, considerados por
muitos anos como as células principais no processo da
rejeição. Entretanto, a ocorrência de rejeição entre pares
HLA-idênticos e com prova cruzada negativa levou os
pesquisadores a buscar outras células-alvo que não fossem os linfócitos. Sendo a superfície do endotélio vascular a primeira linha de contato entre o receptor e o órgão
transplantado, e sendo os vasos o primeiro e mais importante alvo de ataque durante a rejeição, vários estudos se
iniciaram enfocando o papel da célula endotelial (CE)
neste processo.
A CÉLULA ENDOTELIAL
A superfície revestida por CE em um ser humano
adulto é composta por aproximadamente 1 a 6 x 1013 células, pesando em torno de 1kg e cobrindo uma área de
superfície de aproximadamente 1 a 7 m2 4. O endotélio foi
considerado por muitos anos como uma barreira inerte
que recobria a parte interna dos vasos. Hoje, o endotélio é
considerado um constituinte de um tecido metabólico que
regula uma variedade enorme de respostas biológicas e
funções fisiológicas (quadro 1).
O endotélio é um epitélio pavimentoso simples,
sendo as suas células unidas por junções oclusivas e
comunicantes. Uma característica importante das CE é a
presença, em seu citoplasma, de inclusões eletrodensas
em forma de bastonetes, os corpos de Weibel-Palade5.
105
Nessas inclusões citoplasmáticas, está estocado o fator de
Von Willebrand, que atua como uma proteína carreadora
para o fator VIIIc, que faz parte da via intrínseca da coagulação sangüínea6.
O endotélio vascular pode ser considerado como
um órgão heterogêneo e dinâmico que possui funções
secretórias, sintéticas, metabólicas e imunológicas vitais
para os seres humanos7. Regula o fluxo de substâncias
nutrientes, de diversas moléculas biologicamente ativas e
de células sangüíneas através de todo o organismo
humano. Ele é seletivamente permeável, possuindo receptores para várias moléculas na membrana celular, incluindo proteínas (fatores de crescimento, proteínas coagulantes e anticoagulantes), partículas de transporte de lipídios (LDL), metabólitos (óxido nítrico e serotonina) e
hormônios (endotelina-1). O endotélio possui um papel
central na regulação do tônus vascular e do fluxo sangüíneo, através da secreção e captação de substâncias vasoativas que agem de modo parácrino, contraindo ou dilatando leitos vasculares específicos em resposta a diversos
estímulos; também possui importantes ações anticoagulantes, antiplaquetárias e fibrinolíticas.
O endotélio pode, também, ser considerado como
um órgão imunocompetente, já que ele expressa antígenos
de histocompatibilidade e antígenos de grupo sangüíneo8,
além de apresentar antígenos tecido-específicos9. As CE,
sendo células nucleadas, expressam moléculas HLA classe
I. O tratamento de CE de veia umbilical humana
(HUVEC) – que são as CE mais utilizadas para estudo em
cultura – com interferon-γ (IFNγ) e fator de necrose
tumoral-α (TNFα), aumenta a expressão de moléculas
HLA classe I por estas células e faz com que elas passem
a expressar também moléculas HLA classe II, podendo
atuar como células apresentadoras de antígenos10.
Quando o endotélio é ativado em resposta a
doenças inflamatórias, agudas ou crônicas, ou por citocinas, ele pode sofrer mudanças tanto morfológicas como
antigênicas, aumentando a expressão de moléculas com
atividades diferenciadas, como as moléculas de adesão
selectina-E, selectina-P, moléculas de adesão celular aos
vasos (VCAM-1, vascular cell adhesion molecule-1),
Quadro 1- Principais funções das Células Endoteliais
•
•
•
•
•
•
Regulação da coagulação
Controle do tônus vascular
Adesão e transmigração de leucócitos e células tumorais
Secreção de fatores de crescimento para neovascularização
Regulação da perfusão e permeabilidade na microcirculação
Secreção e resposta a autacóides como prostaglandinas,
angiotensinas, adrenalina e vasopressina
• Controle do transporte de moléculas através do plasma e fluidos intersticiais pela presença de poros, transporte através de
vesículas e receptores de membrana específicos
106
AC endoteliai: relevância no TX
Figura 1 - Esquema representativo de vaso sanguíneo de um rim
transplantado, em corte longitudinal, mostrando:
(a) Reconhecimento por anticorpos pré-formados anti-HLA
classe I (IgG) doador-específicos.
(b) Reonhecimento por receptores de células T auxiliares (*) ou
citotóxicos (♦) de peptídeos doador-específicos apresentados
por moléculas HLA classe II e classe I, respectivamente.
(c) Reconhecimento, por anticorpos pré-formados, de antígenos
CE-específicos expressos na superfície celular.
(d) Antígenos CE-específicos citoplasmáticos podem ser liberados após lise do endotélio, sensibilizando o paciente para um
transplante consecutivo.
moléculas de adesão leucócito-endotélio (ELAM1,endothelial leucocyte adhesion molecule-1) e moléculas
de adesão intercelular (ICAM-1, intercellular adhesion
molecule-1). Essas moléculas de membrana são responsáveis pelo estabelecimento de um contato intercelular
direto, bem como pelo contato entre célula e matriz
extracelular, podendo também funcionar como moléculas
acessórias nas interações leucocitárias 11.
As CE também estão implicadas no processo de
rejeição de órgãos sólidos (figura 1). Tais células desempenham três papéis cruciais no processo de rejeição do
enxerto:
1) elas estimulam o sistema imune do receptor
através da apresentação de aloantígenos aos linfócitos do
mesmo, iniciando o processo de rejeição;
2) respondem a estímulos do receptor, como, por
exemplo, a citocinas inflamatórias, promovendo uma
inflamação dentro do enxerto e trombose, que contribui
para lesão do órgão transplantado;
3) a camada endotelial que recobre os vasos do
enxerto é o primeiro alvo para a resposta imune do receptor contra o órgão transplantado12.
A CÉLULA ENDOTELIAL COMO
ALVO NA REJEIÇÃO
Um número significativo de pacientes não apresenta anticorpos anti-HLA na prova cruzada pré-transplante e, mesmo assim, ocorre perda precoce do enxerto
renal. Realmente, alguns pacientes nunca desenvolvem
anticorpos linfocitotóxicos contra o doador e/ou contra
um painel ao acaso e, mesmo assim, rejeitam seguidos
transplantes13. Anticorpos que reagiam exclusivamente
contra CE foram observados em pacientes após rejeição
renal, o que mostrou que antígenos de superfície expressos em CE poderiam ser importantes no componente vascular da rejeição de enxertos renais14. Foram definidos 8
diferentes grupos de antígenos específicos de CE15; contudo, até hoje, ainda não há na literatura dados significativos a respeito da caracterização molecular destes
antígenos endotélio-específicos. Em 1977, então, foi
descrito o Sistema EM, co-expresso em CE e monócitos16. Experimentos de redistribuição antigênica sugeriram que esses antígenos estavam localizados em moléculas separadas dos antígenos HLA na superfície da célula17. Mais recentemente, foi confirmada esta independência molecular entre antígenos HLA-ABC e moléculas presentes em células endoteliais alvos de anti-soros de
pacientes que haviam rejeitado enxerto renal18.
A descoberta de que esse novo sistema antigênico
era compartilhado por células endoteliais e monócitos
levantou esperanças a respeito da tipificação destes
antígenos, utilizando, então, os monócitos como célulasalvo devido à facilidade de obtenção destas células frente
às células endoteliais. Entretanto, Baldwin III e cols.19
chegaram à conclusão de que nem todos os antígenos
monocíticos eram expressos no endotélio vascular renal,
explicando então, o porquê de anticorpos anti-monócitos
nem sempre estarem correlacionados com rejeição renal.
Portanto, a célula endotelial possui antígenos próprios
não presentes em monócitos. Anticorpos pré-formados no
receptor contra antígenos presentes em células endoteliais
e monócitos do doador freqüentemente levam à rejeição
do enxerto em pares HLA-idênticos, enquanto anticorpos
dirigidos contra antígenos expressos exclusivamente em
monócitos parecem ser benignos 20.
Assim, sendo consenso que o alvo ideal era a célula endotelial, o grande obstáculo para a realização das
provas cruzadas prospectivas passou a ser a fonte de células endoteliais específicas do doador. Na procura de um
substrato adequado para a prova cruzada, Moraes e cols.21
testaram soros de pacientes que rejeitaram enxerto renal
contra cortes de pele específicos do doador por imunofluorescência indireta (IFI), na tentativa de utilizar os capilares da derme como células-alvo. Entretanto, os capilares
da derme não mostraram os resultados esperados, mas os
autores observaram uma forte fluorescência na epiderme
da pele normal. A marcação dos queratinócitos era predominantemente citoplasmática e detectável, mesmo em
altas diluições dos soros testados. A essa nova técnica,
denominaram “crossmatch de pele”.
J Bras Nefrol Volume XXVI - nº 2 - Junho de 2004
A maioria dos trabalhos relaciona anticorpos anticélula endotelial com rejeição acelerada, mas alguns
autores já relataram a participação deste anticorpo em
rejeições do tipo hiperaguda e crônica22,23. De acordo
com alguns autores, a prova cruzada poderia ser realizada
por citotoxicidade dependente de complemento (CDC),
utilizando a célula endotelial como alvo 24,25. Contudo, há
alguns trabalhos que mostram que o método de IFI é o
mais sensível, detectando títulos mais baixos de anticorpos e mostrando, inclusive, correlação com rejeição
crônica, o que é menos freqüentemente demonstrado por
citotoxicidade26. Muitos autores demonstraram os anticorpos anti-célula endotelial utilizando outras metodologias, como citometria de fluxo27-29 e ELISA 30. Moraes e
cols.31 observaram, por citometria de fluxo, uma fraca
expressão de antígenos EM na superfície de células
endoteliais, o que contra-indicaria a prova cruzada por
citotoxicidade. Recentemente, foi demonstrado que
antígenos não-HLA, alvos de anti-soros de pacientes que
haviam rejeitado enxerto renal, estavam distribuídos ao
redor do núcleo e difusos pelo citoplasma, e uma fraca
expressão na membrana também foi observada18. Entretanto, o mesmo não havia sido relatado por SumitranKaruppan e cols. 28, que caracterizaram uma proteína presente na membrana de células endoteliais, que se mostrou
um alvo para anticorpos presentes no soro de um paciente
que rejeitou três enxertos renais, mas não para soros de
pacientes normais ou pacientes transplantados sem episódios de rejeição.
Há, atualmente, muitos estudos demonstrando a
importância dos anticorpos anti-célula endotelial. Shin e
cols.32 observaram que o título destes anticorpos nos
soros pré e pós-transplante de pacientes transplantados
renais pode ser um bom indicador de rejeição aguda e
também útil para o monitoramento deste tipo de rejeição.
Entretanto, ainda não está bem estabelecido o valor do
monitoramento da evolução do transplante renal através
da pesquisa destes anticorpos, pois o maior foco de
atenção continua sendo os anticorpos anti-HLA doadorespecíficos33.
Recentemente, Poppa e cols.34 demonstraram que
CE doador-específicas circulantes podem ser detectadas
no sangue periférico de receptores de enxerto renal,
107
estando freqüentemente associadas com rejeição aguda e
infecção por citomegalovirus. Tais autores concluíram,
então, que a presença de CE doador-específicas circulante
é conseqüência de lesões pós-transplante no endotélio do
enxerto. Entretanto, estes autores não avaliaram se tais
CE circulantes seriam capazes de induzir a formação de
anticorpos específicos.
CONCLUSÃO
A natureza do estímulo que resulta na produção de
anticorpos reativos contra células endoteliais não está
completamente esclarecida. A nosso ver, o próprio ato
cirúrgico pode provocar lesão mecânica do endotélio, no
sítio de anastomose ou durante a perfusão do rim, expondo os antígenos citoplasmáticos que induziriam a formação de anticorpos específicos (figura 1). No paciente
pré-sensibilizado por transplante anterior, isso levaria à
rejeição aguda acelerada (tipo resposta secundária),
enquanto que nos pacientes não pré-sensibilizados isso
poderia levar a uma resposta de anticorpos controlável
por imunossupressão, e não deletéria ao transplante.
Até o presente momento, infelizmente ainda não
há, na rotina laboratorial, uma prova pré-transplante que
avalie a presença de anticorpos anti-CE, o que tornaria
possível testar os soros dos pacientes antes do transplante
e também fazer um monitoramento após o transplante –
principalmente em pacientes candidatos a retransplante
que perderam outros enxertos sem a presença de anticorpos anti-HLA.
No futuro, com a caracterização precisa do alvo
destes anticorpos específicos de CE, talvez se torne possível implantar um teste que detecte tais anticorpos, contribuindo, então, para um aumento na sobrevida dos transplantes renais.
AGRADECIMENTO
A Fernando Real, estagiário de iniciação científica
da Divisão de Medicina Experimental do INCa, pela
elaboração do desenho esquemático.
REFERÊNCIAS
1. Cortesini R. Transplantation in the new millennium. Transplantation 2001;33:47-8.
2. Helderman, Goral JH, Goral S. Transplantation Imunobiology. In:
Danovitch GM, editor. Handbook of kidney transplantation. 3th
ed. Philadelphia: Lippincott Willams & Wilkins; 2000. p. 17-38.
3. Baldwin III WM, Claas FH, van Es LA, van Rood JJ. Distribution of endothelial-monocyte and HLA antigens on renal vascular endothelium. Transplant Proc 1981;13(1):103-7.
4. Augustin HG, Kozian DH, Jonhson RC. Differentiation of
endothelial cells: Analysis of the constitutive and activated
108
AC endoteliai: relevância no TX
endothelial cell phenotypes. Bioassays 1994;16:901.
5. Ross MH, Rowrell LJ. Histologia: texto e atlas. Tradução por
Gerson Cotta-Pereira. 2ed São Paulo: Editorial Médica
Panamericana;1993. p. 48-53. Tradução de: Histology: A
Text and Atlas.
6. Spadafora-Ferreira M, Lopes AAB, Coelho V, Guilherme L,
Kalil J. Anti-von Willebrand factor monoclonal antibodies.
Thomb Res 1997;2000:3-13.
7. Fishman AP. Endothelium: a distributed organ of diverse
capabilities. Ann N Acad Sci 1982;401:1-8.
8. Bachetti T, Morbidelli L. Endothelial cells in culture: a model
for studying vascular functions. Pharmacol Res 2000;
42(1):9-19.
9. Brasille L, Rodman E, Shield CF, Clarke J, Cerilli J. The association of antivascular endothelial cell antibody with hyperacute rejection: A case report. Surgery 1986;99(5):637.
10. Rose ML. Endothelial cells as antigen-presenting cells: role in
human transplant rejection. Cell Mol Life Sci 1998;54:965-78.
11. Paul LC. Graft vascular endothelium: Its role in transplantation biology. Transplant Immunobiology 2001;33:3809-10.
12. Cines DB, Pollak ES, Buck CA, Loscalzo J, Zimmerman GA,
McEver RP, et al. Endothelial cells in physiology and in the
pathophysiology
of
vascular
disorders.
Blood
1998;91(10):3527-61.
13. Pontes LFS, Souza ERM, Porto LC. Anticorpos anti-doador e
rejeição de transplante renal. J Bras Urol 1999;25(1):1-9.
14. Moraes JR, Stastny P. Allo-antibodies to endothelial cell antigens. In: Histocompatibility Testing 1975. Copenhagen.
Munksgaard. 1975:391-7.
15. Moraes JR, Stastny P. Eight groups of human endothelial cell
alloantigens. Tissue Antigens 1976;8:273-6.
16. Moraes JR, Stastny P. A new antigen system expressed in
human endothelial cells. J Clin Invest 1977a;449-54.
17. Moraes JR, Stastny P. Human endothelial cell antigens: molecular independence from HLA and expression in blood
monocytes. Transplant Proc 1977b;9(1):605-7.
18. Pontes LFS, Carvalho L, Stumbo AC, Porto LC. Detection
and localization of non-HLA-ABC antigenic sites relevant to
kidney rejection on endothelial cells. J Immunol Met
2001;251:73-80.
19. Baldwin III WM, Claas FH, Paul LC, Springer TA, et al. All
monocyte antigens are not expressed on renal endothelium.
Tissue Antigens 1983;21(3):254-9.
20. Cerilli J, Brasile L, Galouzis T, Lempert N, Clarke J. The vas cular endothelial cell antigen system. Transplantation
1985;39(3):286-9.
21. Moraes JR, Pettaway C, Stastny P. Prediction of early kidney
transplant rejection by a crossmatch with donor skin. Transplantation 1989;48(6):951-2.
22. Brasille L, Rodman E, Shield CF, Clarke J, Cerilli J. The asso-
ciation of antivascular endothelial cell antibody with hyperacute rejection: A case report. Surgery 1986;99(5):637.
23. Ferry BL, Welsh KI, Dunn MJ, Law D, Proctor J, Chapel H, et
al. Anti-cell surface endothelial antibodies in sera from cardiac and kidney transplant recipients: association with chronic rejection. Transpl Immunol 1997;5:17-24.
24. Brasile L. Vascular endothelial cell serology. In: Zachary AA,
Teresi GA, editors. ASHI Laboratory Manual 2nd ed. Am Soc
Histocomp Immunogen. New York 1990:218-28.
25. Cerilli J, Clarke J, Doolin T, Cerilli G, Brasile L. The significance of a donor-specific vessel crossmatch in renal transplantation. Transplantation 1988;46(3):359-62.
26. Helderman, Goral JH, Goral S. Transplantation Imunobiology.
In: Danovitch GM, editor. Handbook of kidney transplantation.
2nd ed. Philadelphia: Lippincott Willams & Wilkins; 1996 p.
15-35.
27. Harmer AW. Novel antibodies associated with unexplained
loss of renal allografts. Transpl Int 1990;3:66-9.
28. Sumitran-Karuppan S, Tyden G, Reinholt F, Berg U, Moller E.
Hyperacute rejections of two consecutive renal allografts and
early loss of the third transplant caused by non-HLA antibodies specific for endothelial cells. Transpl Immunol
1997;5:321-7.
29. Rodríguez PC, Arroyave IH, Mejía G, Garcia LF. Detection of
alloantibodies against non-HLA antigens in kidney transplantation by flow cytometry. Clin Transplant 2000;14(5):471-8.
30. Perrey C, Brenchley PEC, Johnson RWG, Martin S. An association between antibodies specific for endothelial cells and
renal transplant failure. Transpl Immunol 1998;6:101-6.
31. Moraes JR, Moraes ME, Luo Y, Stastny P. Alloantibodies
against donor epidermis and early kidney transplant rejection.
Transplantation 1991;51(2):370-3.
32. Shin YS, Yang CW, Ahn HJ, Park CW, Jin DC, Kim YS, et al.
Clinical significance of anti-endothelial cell antibody in renal
transplantation recipients. Korean J Intern Med
2001;16(1):24-9.
33. McKenna RM, Takemoto SK, Terasaki PI. Anti-HLA antibodies after solid organ transplantation. Transplantation
2000;15;69(3):319-26.
34. Popa ER, Kas-Deelen AM, Hepkema BG, Van Son WJ, The
TH, Harmsen MC. Donor-derived circulating endothelial cells
after
kidney
transplantation.
Transplantation
2002;74(9):1320-7.
Endereço para correspondência:
Luciane Faria de Souza Pontes
Laboratório de Histocompatibilidade – HLA – UERJ
Av. Marechal Rondon 381, térreo
20950-000 Rio de Janeiro, RJ
E-mail: [email protected]