Трансплантационный иммунитет при кератопластике после ожоговой травмы глаза

Послойная кератопластика является одним из важнейших средств борьбы при различных заболеваниях глаз. Она успешно применяется при дистрофических кератитах, папилломах, дермоидах, злокачественных новообразованиях роговицы.

Сенсибилизация, наступающая вследствие ожога глаз, способствует развитию специфической иммунной реакции на роговичный трансплантат (Войно-Ясенецкий B.B., 1965; Шульгина H.C., 1959).

Еще в 1936 г. В.П.Филатов писал: “Центр тяжести проблемы пересадки роговицы лежит в биологических взаимоотношениях почвы и трансплантата”, и, действительно, дальнейшее изучение проблемы аллотрансплантации в иммунологическом направлении подтвердило это положение. Исследования последних трех десятилетий показали, что в основе проявления тканевой несовместимости при аллотрансплантации тканей и органов, в том числе роговицы, лежат антигенные различия между донором и реципиентом, которые обусловливают развитие иммунологических процессов.

Согласно современным представлениям, в формировании специфической иммунной реакции на трансплантационные антигены ведущая роль принадлежит лимфоидным клеткам, а именно Т-лим- фоцитам, которые в кооперации с В-лимфоцитами и макрофагами вызывают помутнение и отторжение трансплантата.

Ha протяжении длительного периода времени господствовало мнение, что при кератопластике, благодаря наличию гематоофталь- мического барьера, специфическая иммунная реакция на трансплантат не возникает. Однако, поскольку роговичная ткань содержит те же трансплантационные антигены, что и другие ткани, то в ответ на роговичный трансплантат в организме реципиента могут развиваться иммунологические реакции.

Согласно современным представлениям, основной причиной неприживления аллотрансплантатов являются иммунологические реакции, возникающие в организме реципиента в ответ на чужеродный антиген трансплантата.

B течение длительного времени существовало мнение, что прозрачное приживление роговичных аллотрансплантатов связано со слабой активностью трансплантационных антигенов, содержащихся в роговице. Случаи неудач при кератопластике объясняли разными причинами: непригодностью донорского материала, нарушением техники операции, послеоперационными осложнениями (Лазаренко Л.Ф., 1975; Пучковская H.A. и др., 1959).

Действительно, роговица обладает иммунологической привилегированностью вследствие ее анатомо-физиологических особен-

ностей. Однако и этот факт не предотвращает развитие специфических иммунологических процессов в данном органе. Поэтому иммунологическую привилегированность следует рассматривать как относительную, а не абсолютную. Кроме того, роговица является идеальной моделью для изучения процессов взаимодействия между трансплантатом и организмом реципиента, поскольку трансплантационная реакция в ней протекает в течение длительного времени (Пучковская H.A. и др., 1959).

Большая частота прозрачных роговичных аллотрансплантатов может быть объяснена трудностью доступа лимфоидных клеток пересаженной ткани, особенно при отсутствии сосудов в роговице реципиента, что существенно уменьшает интенсивность иммунологических реакций.

Клинические наблюдения показали, что чаще всего специфическая реакция организма реципиента на трансплантат возникает при аллотрансплантации роговицы по поводу устранения бельм, развивающихся вследствие ожогов. При этом благодаря наличию денатурированных тканевых антигенных веществ, воспалительной реакции и сопутствующей васкуляризации создаются дополнительные условия сенсибилизации организма, вследствие чего значительно возрастает возможность развития реакции отторжения или помутнения трансплантата.

Состояние специфической сенсибилизации к антигенам роговицы при кератопластике в эксперименте было показано В.В.Вой- но-Ясенецким (1965) при повторной трансплантации кожи от соответствующих доноров.

Исследуя роль местной анафилактической реакции в опытах с двусторонней гомо- и гетеропластической пересадкой роговицы с интервалом между двумя операциями 2-3 нед, В.В.Войно-Ясенецкий (1965) установил, что вспышки воспаления, наблюдавшиеся преимущественно на 3-4-й неделе, связаны с сенсибилизацией организма реципиента чужеродными белками трансплантата.

Критерием специфической реакции организма на трансплантат является время ее проявления — 2-3-я неделя после пересадки роговицы, но диагноз реакции организма реципиента на аллотрансплантат должен быть подтвержден иммунологическими реакциями.

B эксперименте установлено, что роговица содержит антигены, способные вызывать сенсибилизацию организма реципиента. Иммуноэлектрофоретический анализ белков роговицы показал, что в эпителии содержатся 2 фракции, способные вызвать продукцию антител, одна из них идентична белкам сыворотки крови, другая характерна для роговичной ткани. B строме обнаружено 5, а в эндотелии — 4 белковых компонента, сходных с сывороткой крови. Экстракт эпителия, стромы и эндотелия, выделенный из роговицы кролика, введенный внутрироговично интактному животному, вызывал воспалительную реакцию в глазу.

Из роговицы кролика была выделена растворимая фракция трансплантационных антигенов. Этими антигенами сенсибилизировали животных, а спустя 6 сут и 6 нед производили послойную кератопластику. Наиболее выраженная иммунологическая реакция помутнения трансплантата выявлена у кроликов, предварительно сенсибилизированных трансплантационными антигенами. Появлялась она обычно на 4-е сутки после операции. B контрольной группе, где производилась только послойная пересадка роговицы, иммунобиологическая реакция наблюдалась спустя 11-14 сут. Одновременно обнаруживались специфические антитела к трансплантационным антигенам донорской роговицы. Способность роговицы участвовать в специфических иммунных реакциях подтверждает также наличие в ней ретикулоэндотелиальных клеток. Местную продукцию антител в роговице осуществляют мигрирующие плазматические и лимфоидные клетки. Установлено, что иммунологическая реактивность тканей в условиях нарушения изолированности гема- тоофтальмического барьера изменяется. Вскрытие передней камеры, ее пункция увеличивают поступление антител в ткани глаза при предварительной сенсибилизации организма реципиента (Шульгина H.C., 1959).

Облучение пограничными лучами рентгена глаза сенсибилизированного животного приводило к накоплению антител во влаге передней камеры. Отмечено, что в условиях гипотонии в глазу иммунизированных животных содержится в 20 раз больше гемолизинов, чем у контрольных животных (Войно-Ясенецкий B.B., 1965).

При введении чужеродного белка в роговицу предварительно иммунизированных животных или при введении в роговицу интактного кролика чужеродного белка с соответствующей антисывороткой возникает дуга помутнения.

Накопленные к настоящему времени данные показывают, что ткань роговицы животных и человека содержит достаточно активные и сильные трансплантационные антигены, благодаря которым при аллотрансплантации у реципиента развиваются иммунологические процессы, определяющие в конечном итоге реакцию помутнения трансплантата. Однако точный механизм отторжения роговичного трансплантата полностью еще не изучен, поэтому важное значение приобретает установление патогенетической роли сенсибилизированных лимфоидных клеток, а также специфических гуморальных антител.

Н.Р.Тазетдинова (1989) показала, что имплантация гомологичной роговицы под кожу уха кролика сопровождается значительной иммунологической реакцией в регионарных лимфатических узлах, выражающейся в увеличении их массы, появлении незрелых и зрелых плазматических клеток.

Аналогичную точку зрения высказала Л.Ф.Лазаренко (1982). Она считала, что антигенный материал в субклеточной форме, исходящий из трансплантата, поступает в регионарный лимфатический узел, где он взаимодействует с соответствующими малыми лимфоцитами паракортикальной области лимфатического узла. Ан- тигенстимулированные малые лимфоциты поступают в сосуды трансплантата, вступают в реакцию с антигеном роговицы на уровне клеточного эндотелия либо в бессосудистом пространстве, вызывая деструктивные изменения в трансплантате. Таким образом, первую информацию о наличии антигена роговичного трансплантата получают лимфоидные клетки регионарных лимфатических узлов. Исходя из современных представлений об иммуногенезе, есть основания предполагать, что в этом процессе принимают участие и другие клеточные элементы, в частности макрофаги, которые в результате переработки корпускулярных антигенов передают информацию T- и В-лимфоцитам. Как известно, сенсибилизированные лимфоциты способны мигрировать. Через кровоток они поступают в периферические узлы, где и происходит передача иммунологической информации нормальным лимфоцитам.

Как утверждал K.Slerger (1961), при пересадке роговицы действует такой же механизм, как и при трансплантации почки. B начале лимфоциты поступают в пересаженный орган, становятся антигенчувствительными, а затем передвигаются в лимфоидный орган и трансформируются' в бластные клетки. Бластогенез лимфоцитов происходит и в ткани трансплантата. При этом наибольшее количество бластных клеток образуется в местах соединения ткани трансплантата и ткани реципиента. Обнаружена бласттрансформация лимфоцитов в лимфоузлах кроликов при аллотрансплантации роговицы. Бластогенез наиболее выражен на стороне трансплантации.

Ультрамикроскопические данные свидетельствуют, что иммунокомпетентные клетки могут образовываться в лимбе во время реакции на трансплантат. Конъюнктивальные биопсии у больных с отторжением трансплантата показали наличие лимфоцитов и лимфатических клеток в конъюнктиве.

Большинство авторов отмечают, что организм реципиента узнает чужеродные антигены после того, как произойдет васкуляризация трансплантата. Помутнение в роговичном трансплантате, обычно появляющееся в конце 2-4-й недели, объясняется проникновением сосудов в трансплантат, т.к. именно кровеносные сосуды связывают трансплантат с иммунной системой реципиента. При этом имеют значение как поверхностные, так и глубокие сосуды (Пучковская H.A. и др., 1959).

Однако существуют и противоположные мнения. Тяжесть реакции отторжения полностью не соответствует степени васкуляризации роговицы. Имеются клинические наблюдения, когда прозрачность роговицы сохранялась длительное время при наличии интенсивной васкуляризации и, наоборот, наблюдались случаи помутнения трансплантата в аваскулярной роговице. Это связано с различной степенью гистонесовместимости между тканями донора и организмом реципиента.

Ряд авторов считает, что иммунная реакция реципиента возможна в бессосудистой роговице. Важная роль при этом принадлежит клеткам эндотелия. Через частично разрушенные клетки эндотелия трансплантационные антигены могут проникать сквозь влагу передней камеры в сосуды увеальной ткани, сенсибилизируя организм реципиента (Leigh A.G., 1966).

По мнению J.Barraquer (1968), атака лимфоцитами хозяина эндотелия пересаженной роговицы является основным моментом проявления иммунной реакции отторжения. Поэтому важно исследовать основные зоны скопления лимфоидных клеток, которые могут быть активизированы. Отсутствие или уменьшение количества эндотелиальных клеток на пересаженном роговичном диске может уменьшить устойчивость ткани к иммунной реакции, направленной на эндотелий. Сохранение нормальной функциональной способности клеток эндотелия к нагнетающей и барьерной функциям имеет значение в эфферентном пути иммунного ответа, т.к. при этом создается препятствие диффузии больших молекул глобулина через строму. Хозяин связан с трансплантатом через рубец, благодаря которому сосуды и клетки могут распространяться в трансплантат. Уже давно был отмечен факт проникновения лимфоцитов через разрушенную мембрану десцеметовой оболочки из увеальной области и ткани влаги передней камеры.

При исследовании дисков пересаженной роговицы J.Barraquer отметил наличие выраженной круглоклеточной лимфоцитарной инфильтрации в течение 3-4 мес. По мере уменьшения размеров трансплантата убывало и количество клеток, инфильтрирующих трансплантат. C помощью кариологического анализа установлено, что при кератопластике, совершенной в техническом отношении, при отсутствии процессов отторжения, эпителий, строма и эндотелий могут выживать неопределенно долгое время. Автор считает, что при этом может иметь значение процесс адаптации роговичного трансплантата, вследствие чего он становится менее иммуногенным.

Определенная роль в процессе отторжения трансплантата принадлежит тучным клеткам, которые появляются в трансплантате задолго до развития новообразованных сосудов. L.J.Girard и соавт. (1969) считали, что эти клетки, благодаря содержанию гистамина, играют важную роль в реакции отторжения трансплантата. Определенную роль в диагностике криза отторжения при кератопластике играет количество тромбоцитов в лимбальной и периферической крови. Уменьшение их на 9-е сутки служит, по мнению авторов, предвестником грозящего отторжения пересаженного лоскута.

Ho все же основная роль специфической иммунной реакции на трансплантат принадлежит клеточным лимфоидным элементам (Шульгина H.C., 1959).

При послойной кератопластике мы выявили сенсибилизированные лимфоциты в регионарных лимфатических узлах и периферической крови к специфическому антигену (Керимов K.T. и др., 1998, 2000). Наибольшее их количество определялось на 14-25-е сутки после аллотрансплантации роговицы. Повышенная реактивность лимфоцитов периферической крови сохранялась в течение 6-12 мес после пересадки, при этом усиливались бластная реакция и выраженная реакция розеткоподобного группирования малых лимфоцитов в монокультуре.

B литературе имеются данные, свидетельствующие о роли гуморальных антител в трансплантационном иммунитете при пересадке роговицы. Детальное исследование этого вопроса проведено С.Е.Стукаловым (1975). При аллотрансплантации у кроликов и у больных в сыворотке крови и во влаге передней камеры глаза обнаружены гуморальные антитела типа гемагглютининов, цитотоксинов, гемолизинов. Автор, исследуя антитела типа преципитинов, отмечал их появление и при прозрачных состояниях трансплантата, считая, что в процессах отторжения трансплантата определенная роль принадлежит антителам, направленным против групповых антигенов донорской роговицы. Совместимость по этим антигенам донора и реципиента, по мнению автора, является одним из путей преодоления тканевой несовместимости при трансплантации роговицы. Гуморальные антитела участвуют синергически в разрушении пересаженной ткани, таким образом, роговица не является исключением из трансплантируемых тканей, она способна вызывать как клеточный, так и гуморальный ответ.

В.П.Филатов с соавт. (1947), изучая проявления тканевой несовместимости при кератопластике, выделили 4 типа приживления гомотрансплантата:

1) безреактивное течение;

2) с незначительно выраженной воспалительной реакцией;

3) с воспалительной реакцией и изменением в трансплантате (позднее восстановление передней камеры, воспалительные процессы в роговице, воспаление сосудистого тракта, вторичная глаукома, нарушение трофики);

4) появление помутнения и васкуляризации на 2-3-й неделе после трансплантации.

Для характеристики проявлений тканевой несовместимости при кератопластике В.В.Войно-Ясенецкий (1965) разработал шкалы степеней воспаления переднего отдела глаза, радужной оболочки, васкуляризации роговицы, прозрачности трансплантата, получившие широкое применение в клинической практике.

Согласным данным К.Т.Керимова и соавт. (1998, 2000), специфическая иммунная реакция организма реципиента на роговичный трансплантат проявляется следующим образом: на трансплантированной ткани появляются внезапный легкий отек, дуга помутнения, сопровождающаяся интенсивным отеком пересаженной роговицы, локальным интенсивным стромальным отеком донорской роговицы, диффузным кератитом с преципитатами на задней поверхности трансплантата; роговица хозяина интенсивно васкуляри- зируется, новые сосуды внедряются в трансплантат. Авторы считают, что клинический диагноз аллогенной реакции трансплантата роговицы может быть поставлен по появлению внезапного отека на фоне спокойного глаза с признаками воспаления переднего сегмента или по наличию клеток воспаления в передней камере, что связано с гибелью эндотелия, сопровождающейся распространением отека по всей эндотелиальной поверхности. Иммунобиологическая реакция организма реципиента на роговичный трансплантат проявляется в виде отторжения таких морфологических структур роговицы, как эпителий, строма и эндотелий. Клинически картина отторжения эпителия начинается с инъекции сосудов конъюнктивы, появления поверхностной отечности донорской роговицы, дефекта эпителия в ней. Морфологически обнаруживаются инфильтрация трансплантата лейкоцитами, плазматическими клетками в базальных эпителиальных слоях, а также поверхностные сосуды на краях трансплантата.

Картина отторжения стромы роговицы характеризуется инъекцией сосудов роговицы хозяина и донорской роговицы возле васкуляризированного участка донорской роговицы, появляется отечность, которая распространяется и в толщу, и по периферии. Отторжение стромы начинается с интенсивной васкуляризации, появления глубоких сосудов и отека ткани. При этом наблюдается инфильтрация плазматическими клетками, большими и малыми лимфоцитами, полинуклеарами. B отторгающейся строме находятся фрагменты кератоцитов. Отторжение эндотелия роговичного трансплантата происходит в два этапа: васкуляризация лимба и появление преципитатов над донорским эндотелием. B более тяжелых случаях эндотелиального отторжения преципитаты обнаруживаются по всему трансплантату, отмечается отек радужки и появление клеток в передней камере. Гибель эндотелия приводит к отеку стромы, а стромальный отек способствует более интенсивной васкуляризации.

Таким образом, несмотря на анатомо-физиологические особенности роговицы, обеспечивающие ей иммунологическую привилегированность, аллотрансплантация этой ткани сопровождается достаточно выраженной иммунологической реакцией на антигены, содержащиеся в трансплантате. При этом ответная реакция проявляется в интенсивной клеточной инфильтрации лимфоидными элементами трансплантата, появлением клеточных и гуморальных антител.

9.3.