background image

Immunology of organs 

Tissues transplantation

 

 

 

Objectives  

 

The objectives of this lecture are to know  
1. The indications and methods of HLA-typing. 
2.  Preparations for transplantations. 
3.  Types of transplant rejection.  
4. Graft Versus Host Disease. 

Tissues transplantation 
HLATyping
 
Indications: 
1.Transplantation 
2. Disease association 
3. Paternity testing 
4.  Anthropological studies.  
Methods used for HLA typing: 
1.  Serology:  It  is  an  antibody-antigen  reaction  based  method  using 
monoclonal  antibodies  against  the  MHC  antigens.  It  is  quick  and  cheap, 
but does not provide information about sequence variation in alleles and 
incapable of detection of some differences in DR molecules. 
Methods used for HLA typing: 
2.  Molecular PCR-based techniques: They depends either on amplifying 
digested DNA, or labelled specific sequence by specific DNA probes for 
detection  of  the  DNA  sequence  of  interest.    They  are  more  precise  and 
specific but needs well trained workers and highly sophisticated molecular 
techniques and machines  

lect:2

 

Dr. Khalid Waleed

 

M.B.ch.B., Msc., PhD. Immunology 

 

 


background image

 

 

Organ transplantation 

•  Transplantation  is  the  act  of  transferring  cells,  tissues,  or  organs 

from one site to another.  

•  The  malfunction  of  an  organ  system  can  be  corrected  with 

transplantation  of  an  organ  (eg,  kidney,  liver,  heart,  lung,  or 
pancreas) from a donor.  

• 

The  clinical  era  of  transplantation began  in 1954,  when  Dr. Joseph 
Murray and colleagues performed the first successful renal transplant 
on the genetically identical Herrick twins 

•  However, the immune system remains the most threatening barrier to 

transplantation as a routine medical treatment.  

•  The  immune  system  has  developed  effective  mechanisms  to  fight 

foreign  agents.  These  mechanisms  are  involved  in  the  rejection  of 
transplanted  organs,  which  are  recognized  as  foreign  by  the 
recipient's immune system. 


background image

Types of transplant or graft

Preparations for transplantations
1. ABO & Rh compatibility test.
2.  Screening  for  reaction  between  leuco
donor. 
3. HLA typing; 2 loci compatibility as A & B preferably with DR.
4-  Check  the  donor  and  the  recipien
infections,  which  can  be  transmitted  and  /or  reactivated 
suppressive therapy. 
5. Vaccination against common bacterial and viral diseases.
6.  Antibiotics  umbrella  as  penicillins  or  cephalosporins  with 
aminoglycosides specially the new ones. 
7. Splenectomy is preferable.
8. Use of immunosuppressive a

 

  

 

Types of transplant or graft 

Preparations for transplantations 
1. ABO & Rh compatibility test. 

for  reaction  between  leucocytes  of  recipient  and  serum  of 

3. HLA typing; 2 loci compatibility as A & B preferably with DR.

Check  the  donor  and  the  recipient  to  detect  presence  of  dormant 

infections,  which  can  be  transmitted  and  /or  reactivated  under  immune 

5. Vaccination against common bacterial and viral diseases. 
6.  Antibiotics  umbrella  as  penicillins  or  cephalosporins  with 
aminoglycosides specially the new ones.  
7. Splenectomy is preferable. 
8. Use of immunosuppressive agents   

 

cytes  of  recipient  and  serum  of 

3. HLA typing; 2 loci compatibility as A & B preferably with DR. 

t  to  detect  presence  of  dormant 

under  immune 

6.  Antibiotics  umbrella  as  penicillins  or  cephalosporins  with 


background image

Immunosuppressive Agents 
Immunosuppressive therapy  is  used  to  prevent or  treat graft  rejection  by 
non-specifically  interfering  with  the  induction  or  expression  of  the 
immune response. The following agents or measures are in use: 
1. Immunosuppressive medicines: 
A.  Cyclosporine  A  is  an  antibiotic  produced  by  a  fungus.  It  prevents  T 
cells activation and blocks the accompanying cytokine production. 
B.  FK–506  (Tacrolimus)  ,  rapamycin  (Sirolimus)  or  Everolimus  are 
relatively  new  immunosuppressive  drugs  with  action  similar  to 
cyclosporine. 
C. Corticosteroids are given in big doses; they act on blocking IL-1 & 2 
release and cytokines receptor expression and suppressing macrophages. 
D.  Anti-mitotic  medicines  as  Azathioprine  and  Methotrexate,  which 
inhibit DNA synthesis and block the growth of T cells. 
All used in prevention, but Cortisones is also used in treatment. 
2.  
Anti-lymphocyte  or  anti-thymocyte  globulin  or  anti-CD3  monoclonal 
antibodies. These agents lyse T cells and can block their functions. Used 
in prevention and treatment. 
3. Antibody to block co-stimulatory molecules. 
4. Total lymphoid irradiation while shielding the marrow, lungs and other 
vital organs before engraftment. 
5.  Antigen  specific  immunosuppression  by  induction  of  tolerance  to  the 
graft antigen.   
Transplant rejection 
Mechanism of rejection 

 

 

The immune response toward a transplanted organ consists of both 

cellular  (lymphocyte  mediated)  and  humoral  (antibody  mediated) 
mechanisms. Although other cell types are also involved, the T cells are 
central in the rejection of grafts. The rejection reaction consists of  


background image

A- Sensitization stage 
In  this  stage,  the  CD4  and  CD8  T  cells,  via  their  T-cell  receptors, 
recognize the alloantigens expressed on the cells of the foreign graft.  
B- Effector stage: this stage includes: 
1- Induction of ischemia due to nonspecific inflammatory response 
2-Induction of delayed type hypersensitivity. 
3- Induction of antibody immune response by B-cells. 
4-  Increase  expression  of  T-cell  derived  cytokines,  and  this  promotes 
macrophage infiltration, allograft tissue damage. 
5-  CD8-positive  T-cells  mediate  cell-mediated  cytotoxicity  reactions  and 
apoptosis leading to cytolysis of cells.  
6-Activation of the natural killer (NK) cells is important in transplantation 
because of their potent cytolytic activity.   
Types of graft rejection: 
1.  Hyper  acute:  This  occurs  rapidly  post  transplantation.  It  may  need 
minutes to hours. The graft should be removed. 
2. Acute rejection: This occurs after 10 – 30 days post transplantation. It is 
mainly cell mediated. 
3. Chronic or late rejection: This occurs slowly over a period of months or 
years. It may be cell mediated or antibody mediated or both. 
 


background image

 

 
 
What is Graft Versus Host Disease ?
 
Graft  Versus  Host  Disease  (GvHD)  is  an  immunological  response 
caused by mature donor T cells contaminating the Haetopoeitic stem cell 
(HSC)  inoculum,  which  recognize  HLA  differences  expressed  by  host 
antigen-presenting cells (APCs) and tissues. 
Cytokines  released  from  host  cells  after  a  patient    chemotherapy    or 
radiotherapy  conditioning  create  an  inflammatory  environment    that 
enables the generation of a response of infused donor T  cells against host 
antigens . 
This  initiates  a  cascade  of  T-cell    activation  events,  which  results  in 
proliferation,  release  of    additional  inflammatory  cytokines,  and  the 


background image

generation of effector  T cells that can infiltrate target tissue, particularly 
the  lymphoid    system,  intestinal  tract,  skin,  and  liver  and  mediate  the 
destruction  of host cells in those organs. 
Types of GVHD 

1. 

Acute Graft-Versus-Host Disease 

It  may  occur  as  early    as  1  week  after  HSCT  and  is  potentially  fatal. 
Clinical  manifestations  of  aGvHD  are  skin  rash,diarrhea  and  liver 
abnormalities. 
2. 

Chronic Graft-Versus-Host disease 

symptoms  that  persist  or  appear  after  100  days  since  the  time    of 
transplantation. These clinical manifestations include 

•  hyperpigmentation,  hyperkeratosis,  skin  atrophy,  ulcerations),  tissue 

fibrosis  

•  fibrosis of exocrine glands  

•  fibrosis of lungs and liver. 

•  Its fatal  

 
Treatment: 
The GvHD is very serious condition. It has mortality up to 90%. The best 
treatment is combination of Methotrexate + corticosteroids + Anti-sera.  
Prevention of GvHD: 
1. Anti-CD3 monoclonal antibodies to remove T cells from grafted tissue 
as the bone marrow. 
2.  The  blood  or  blood  products  should  be  irradiated  prior  giving  to  the 
recipient. 
3. Take all the measures necessary before transplantation to prevent GvHD 
rather than treating it. 
  


background image

Graft Versus Host Disease (GvHD) 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Yahia Ziead
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 72 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل