TOLERANCIA INMUNOLÓGICA Y TRASPLANTE HEPÁTICO

TOLERANCIA INMUNOLÓGICA Y
TRASPLANTE HEPÁTICO
Capítulo
4
Pablo Eiras Martínez
Garbiñe Roy Ariño
Alfredo Bootello Gil
INTRODUCCIÓN: CONCEPTO DE TOLERANCIA
INMUNOLÓGICA
El sistema inmunológico forma, conjuntamente con el nervioso y el endocrino, uno de los tres
grandes sistemas homeostáticos del cuerpo humano, siendo su función fisiológica primordial actuar contra cualquier organismo extraño que lo
invada. Esta función es posible gracias a la capacidad que posee de reconocimiento específico de los
antígenos que los componen.
La capacidad de reconocimiento del sistema
inmune es en teoría ilimitada, por lo que cualquier
antígeno es susceptible de desencadenar una respuesta contra él por parte del sistema. Sin embargo, en un sujeto sano, es necesario que el sistema
discrimine entre los antígenos extraños y los pertenecientes a estructuras propias y no genere respuestas contra estos últimos. A este fenómeno se
le denomina autotolerancia.
Por otra parte, existen funciones fisiológicas
claves, como la alimentación o la procreación, que
plantean la necesidad de que, en determinadas circunstancias, antígenos extraños tampoco desencadenen respuestas en su contra. De esta forma, la
alimentación es posible gracias a que, en ausencia
de enfermedad, no existe una respuesta inmunológica agresiva contra los antígenos de la dieta
como tampoco contra la flora intestinal saprofita,
siendo este hecho conocido como tolerancia oral.
En cuanto a la procreación, hay que recordar
que el feto hereda la mitad de su material genético
del padre, por lo que el embarazo podría considerarse como el evento fisiológico más parecido a un
trasplante alogénico de órganos. Sin embargo el
feto tampoco es rechazado en condiciones normales por el sistema inmune de la madre gracias a la
existencia de la llamada tolerancia materno-fetal.
Todos los anteriores son tan solo ejemplos de
los múltiples fenómenos de tolerancia que el sistema inmunológico desarrolla de forma natural en
un individuo sano, lo que demuestra que la tolerancia inmunológica, lejos de ser una entelequia,
es en determinadas circunstancias un comportamiento normal del sistema inmune. Hoy se sabe
que los fenómenos de tolerancia no son innatos
sino que para que se desarrollen es necesario un
proceso de aprendizaje mediante el cual, y por distintos mecanismos, se consigue eliminar o anular
a las células del sistema inmune con capacidad de
reconocer a estos antígenos. Por ello la tolerancia
inmunológica puede definirse como un estado adquirido mediante el cual el sistema inmune aprende a
no responder contra determinados antígenos, eliminando o anulando funcionalmente a los linfocitos con capacidad de atacarlos.
El conocimiento, aunque por desgracia aún
muy parcial, de algunos de los mecanismos que
permiten el establecimiento de estos fenómenos
naturales de tolerancia ha animado en los últimos años a muchos investigadores a realizar diversos estudios experimentales, en modelos
animales, dirigidos a intentar la consecución de
una tolerancia específica a los antígenos de órganos trasplantados. El éxito obtenido por algunos
de estos estudios ha motivado, como veremos en
la última parte de este capítulo, el inminente comienzo de estudios clínicos en distintos tipos de
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trasplantes humanos cuyo objetivo final es sustituir la inmunosupresión inespecífica, (que actualmente es la base de la aparente aceptación del
órgano trasplantado pero, desgraciadamente, es
también en un gran número de casos la causa última del fallecimiento de los pacientes debido a
sus múltiples y graves efectos secundarios), por
la inducción de un estado permanente de tolerancia al órgano trasplantado.
MECANISMOS IMPLICADOS EN LOS FENÓMENOS DE
TOLERANCIA
El conocimiento actualmente disponible acerca de estos mecanismos dista mucho de ser completo. Sin embargo sí parece saberse cuáles son los
más importantes y, aunque su descripción excede
de las intenciones de este capítulo, consideramos
interesante aportar algunos rasgos generales de los
mismos para la mejor comprensión del conjunto
del texto.
Mecanismos centrales, delección clonal tímica
Se llaman así a aquéllos que tienen lugar en
órganos linfoides primarios (timo y médula ósea)
e inciden en linfocitos inmaduros. El principal
mecanismo central es la delección clonal tímica.
Se trata de un fenómeno fisiológico de una gran
relevancia que sucede en la etapa pre y perinatal
y, de una forma concisa, puede explicarse de la siguiente manera: la base de este proceso radica en
que, durante la maduración en el timo, los precursores de los linfocitos T (timocitos) tan solo tienen
contacto en condiciones normales con antígenos
propios, bien del propio timo o bien los que llegan
por vía hemática al mismo, que les son presentados por las células presentadoras de antígenos del
estroma tímico. Todos aquellos timocitos que sean
capaces de reconocer alguno de estos antígenos
propios serían potencialmente autorreactivos por
lo que las propias células del estroma tímico se
encargan de eliminarlos induciendo en ellos la
muerte celular programada o apoptosis. Como es
sabido la apoptosis es la forma fisiológica de eliminación de las células que por algún motivo no interesan al organismo y la inducción de la misma
suele provocarse mediante la unión de receptores
de membrana como el Fas/Apo-1(CD95), en la célula que va a ser eliminada, y el ligando de Fas
(CD95L), por parte de la célula inductora11.
La delección clonal tímica se lleva a cabo en
un estadio de maduración del timocito determinado que se denomina “de dobles positivos” ya
que durante el mismo, y a diferencia de los linfocitos T maduros, los timocitos coexpresan las
moléculas CD4 y CD812. Se calcula que más de un
95% de los timocitos son eliminados en el timo
durante la delección clonal tímica, lo que da idea
de su importancia.
Aunque éste es el mecanismo principal para
el establecimiento de la autotolerancia, se ve complementado por mecanismos similares de eliminación de clones potencialmente autorreactivos
de linfocitos B durante su maduración en la médula ósea.
Como es fácilmente comprensible, la delección tímica sólo es posible mientras el timo es funcional, lo que obviamente supone un obstáculo a la
hora de idear estrategias encaminadas a una hi-
Fig. 4.1 — Delección clonal tímica: Por este proceso son eliminados los clones potencialmente autoreactivos. Durante la maduración tímica todos los
linfocitos con capacidad de reconocer antígenos propios son eliminados mediante la inducción de apoptosis. Esta inducción la realizan las APC tímicas
mediante la unión de correceptores de membrana como el CD95L / CD95.
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potética inducción de tolerancia a órganos trasplantados basadas en la misma, dado que significaría que la inducción de tolerancia debería hacerse
en dicho periodo.
Tabla 4.1
Receptores de coestimulación de los linfocitos y de las APC
actualmente conocidos. Entre paréntesis se citan los
correceptores correspondientes de cada una
Linfocito
APC
Mecanismos Periféricos
CD28 (CD80,CD86)
CD80 ó B7-1 (CD28, CTLA-4)
Como hemos visto, la delección tímica es el
mecanismo fundamental de tolerancia hacia lo
propio, pero no sirve para explicar la tolerancia que
en múltiples circunstancias desarrolla el sistema
inmune hacia antígenos extraños como los de la
dieta. Es necesario pues la existencia de otros mecanismos llamados periféricos. A diferencia de los
centrales inciden sobre células ya maduras y suceden en órganos linfoides secundarios, (ganglios
linfáticos, placas de Peyer, etc.). El conocimiento
de los mismos es aún parcial, pero suele reconocerse como los más importantes a los siguientes:
CD154 ó CD40L (CD40)
CD86 ó B7-2 (CD28, CTLA-4)
CTLA-4 (CD80,CD86)
CD40 (CD154)
Anergia Clonal
Cuando una célula presentadora de antígeno
(APC) presenta un antígeno a un linfocito T cooperador con capacidad de reconocimiento específico del mismo, se produce normalmente la
activación y subsiguiente expansión clonal del linfocito en cuestión. Para que esta activación tenga
lugar es necesario que la APC mande una doble
señal al linfocito:
• Primera señal o estimulación: aportada por
el reconocimiento por parte del receptor de
la célula T (TcR) de la unión formada por el
antígeno y la molécula de HLA-II.
• Segunda señal o coestimulación: aportada
por la interacción de varios juegos de correceptores de membrana de ambas células. Los
receptores conocidos actualmente implicados
en este proceso se esquematizan en la Tabla
4.1, apareciendo en la misma al lado de cada
uno y entre paréntesis sus correspondientes
correceptores.
Pues bien, hoy se sabe que si la APC manda al
linfocito la primera señal, o estimulación, en ausencia de una adecuada segunda señal, o coestimulación, el linfocito no sólo no se activa sino que
pierde la capacidad de responder al antígeno en
otro contacto futuro20. Este estado en el cual el linfocito no es eliminado físicamente pero sí funcionalmente se denomina anergia clonal.
Como veremos en los siguientes puntos de este
capítulo, la anergia clonal esta muy relacionada
tanto con la teoría del microquimerismo, que explica las peculiaridades inmunobiológicas del trasplante hepático, como con muchos de los estudios
experimentales llevados a cabo en animales y con
los ensayos clínicos de inminente comienzo en
pacientes trasplantados31, 32.
Supresión Activa
Clásicamente se suele considerar que el reconocimiento de un antígeno por parte de un linfocito origina siempre una respuesta por el mismo
orientada a la eliminación de dicho antígeno. Sin
embargo ya desde hace mucho tiempo se sospechaba que esto no podía ser del todo cierto y que
el correcto funcionamiento del sistema exigía la
existencia de células con capacidad reguladora
cuya función básica fuese no solo no responder de
forma agresiva contra el antígeno que reconocen
sino suprimir una posible acción agresora de otros
tipos celulares del sistema contra el mismo.
En las últimas décadas han sido varios los tipos celulares propuestos para el desempeño de
esta función. Sin embargo no fue hasta recientemente6 que se han identificado unas células que
demostraron poseer esta capacidad de forma concluyente: se trata de un subtipo de linfocitos T
CD4+, o cooperadores, que al activarse liberan citoquinas con un alto poder inhibidor sobre la acción de las células del sistema inmune. Estas
citoquinas son básicamente el TGF-b, abreviatura
anglosajona de factor transformante del crecimiento beta, y la interleuquina 10 (IL-10)
A este subtipo celular se le denominó Th3 para
diferenciarlo de los otros subtipos de linfocitos T
cooperadores ya conocidos, Th1 y Th2, que favorecen, respectivamente, la aparición de las respu65
Fig. 4.2 — Anergia clonal: para la activación de un linfocito Th es necesario que la APC le trasmita una doble señal: la 1ª señal o estimulación y la 2ª o
coestimulación. Si por el contrario la APC tan solo le manda la 1ª señal, el linfocito pierde la capacidad de responder al antígeno, estado que se
denomina anergia.
estas inmunes celulares y humorales clásicas. Se
entiende por supresión activa a la acción tolerogénica de estas células.
Delección periférica
Experimentos recientes1 parecen apoyar que en
determinadas circunstancias se puede conseguir
la delección extratímica, en órganos linfoides secundarios, de células maduras con capacidad de
respuesta a un antígeno determinado, con lo que
consecuentemente se induciría tolerancia hacia el
mismo. Es el mecanismo más desconocido, y controvertido, de los tres.
La existencia de tolerancia periférica sirve por
una parte como un mecanismo alternativo para el
mantenimiento de la autotolerancia, dado que se
ha comprobado la existencia en personas sanas de
clones potencialmente autorreactivos en estado de
anergia, y para el desarrollo de tolerancia a antígenos extraños que deben ser tolerados. Al contrario que la delección tímica, estos mecanismos
no están limitados en el tiempo siendo potencialmente activos durante toda la vida del individuo,
por lo que sin duda son los que han despertado
un mayor interés con vistas a un futuro uso clínico
tanto en el campo de los trasplantes alogénicos
como en las enfermedades autoinmunes 4.
66
Fig. 4.3 – Supresión activa: el sistema inmunológico cuenta con células
especializadas en la inducción de tolerancia denominadas Th3 las cuales,
por medio de citoquinas básicamente inhibitorias como el TGF-b o la IL10, son capaces de impedir la acción de otras células, como los linfocitos T
citotóxicos (TC) o los linfocitos B (B), en contra de un determinado antígeno.
Pero ¿qué es lo que determina que el sistema
inmune desencadene una inmunidad efectora contra un antígeno extraño dado o bien, por alguno
de los anteriores mecanismos, se desarrolle tolerancia frente al mismo?. La respuesta dista mucho
de estar suficientemente aclarada. Se cree que resulta determinante la concurrencia de factores en el
momento del primer contacto con el mismo, de forma
que es este primer contacto el que mediatiza el comportamiento futuro del sistema en contactos posteriores con
dicho antígeno. Algunos de estos factores han sido
ya identificados y son los siguientes:
• Vía de administración: un antígeno con una
gran capacidad inmunogénica por vía parenteral puede ser totalmente tolerado si
se administra primeramente por vía oral.
Resultados similares se pueden obtener
administrándolo primeramente por la
mucosa nasal 3.
• Características del antígeno: se desarrolla más
fácilmente tolerancia a antígenos que son administrados en el primer contacto individualizados y en forma soluble que a aquellos que
lo son formando parte de estructuras complejas y en forma particulada60, 61.
• Dosis: la administración por vez primera de
un antígeno por vía oral y a dosis pequeñas
tiende a desarrollar un fenómeno de supresión activa frente al mismo, mientras que con
dosis más elevadas induciremos más frecuentemente anergia clonal.2
• Existencia o no de daño hístico circundante: al
dañarse un tejido se produce necrosis celular que libera múltiples mediadores de inflamación que, por un proceso de reclutamiento
del sistema inmune, en buena lógica favorecerán una respuesta efectora clásica. A modo
de comentario decir que esto puede indicar
que, en el ámbito de los trasplantes, una mejor o peor preservación del órgano puede
influir en un mejor o peor comportamiento
inmunológico del trasplante.
• Características de la célula presentadora: repasando lo anteriormente dicho para la anérgia clonal es fácil comprender que en el desarrollo
de la misma es determinante la célula presentadora de antígeno y en especial su estado funcional, entendiendo por ello la
expresión o no por la misma de moléculas
coestimuladoras. En los territorios del organismo con especial tendencia a la producción
de tolerancia, como las mucosas oral o nasal,
predominan (en ausencia de infección) células presentadoras inactivas, defectivas en dichas moléculas 5.
EL HÍGADO COMO ÓRGANO INMUNOPRIVILEGIADO
Desde el comienzo de la actividad clínica trasplantadora se puso de manifiesto una inherente
tolerogenicidad del hígado con respecto a otros
órganos sólidos7. Esto es más fácilmente apreciable en estudios experimentales animales en los que
se pueden evidenciar las siguientes observaciones:
• Es posible obtener tolerancia sin necesidad
de inmunosupresión en prácticamente todos
los modelos experimentales de trasplante
hepático alogénicos murinos8, en una apreciable cantidad de combinaciones de cepas
de rata9,10 y en algunas de cerdos7.
• El hígado parece tener un papel inmunológicamente protector cuando se realiza un
trasplante combinado con otro órgano de forma que el mismo tiene una menor incidencia
de rechazo y mejor supervivencia que el del
órgano extrahepático aislado13.
• Se puede inducir tolerancia a un trasplante de
un órgano extrahepático, que en condiciones
normales es rechazado, trasplantando primeramente un hígado isogénico con el mismo14.
• El efecto protector del hígado cuando se realiza un trasplante alogénico combinado se observa también en algunas combinaciones de
trasplantes xenogénicos15.
Esta inherente tendencia a la tolerancia del hígado ha despertado un gran interés y ha motivado una ingente tarea investigadora en busca de su
causa. El motivo de ello es la esperanza de que el
conocimiento de los factores que la provocan pueda servir para modificar la evolución natural de
los trasplantes alogénicos haciendo innecesaria las
pautas inmunosupresivas actuales.
Las peculiaridades inmunológicas que diferencian los trasplantes alogénicos del hígado de los de
otros órganos, y en los que actualmente se cree radica dicha tolerancia, se pueden agrupar básicamente en dos teorías no necesariamente excluyentes:
Hipótesis del microquimerismo:
El enunciado básico de esta teoría podría concretarse de la siguiente manera: la especial capacidad tolerogénica del hígado se debe a su alto
contenido en células de estirpe hematopoyética
con capacidad migratoria y en especial a un tipo
de células presentadoras de antígenos llamadas cé67
lulas dendríticas (DC). Ello está relacionado con la
contrastada capacidad del hígado adulto de actuar como órgano hematopoyético dando lugar a
todos los linajes leucocitarios16. Una vez realizado
el trasplante, estas DC se comportan como “células pasajeras” emigrando a los distintos tejidos del
receptor y convirtiéndose en un importante componente tolerogénico.
Fig. 4.4 — Hipótesis del microquimerismo: tras un trasplante alogénico
de hígado las células dendríticas de este órgano se comportan como
“células pasajeras” que emigran a los distintos órganos del receptor
desempeñando una acción tolerogénica, posiblemente por la inducción
de anergia de los clones aloreactivos del receptor.
Aunque han sido varias las explicaciones de
cómo dichas células podían mejorar la tolerancia
al órgano trasplantado, la más en boga está en relación con el proceso de coestimulación y el fenómeno de anergia clonal a los que nos referimos en
el segundo punto de este capítulo:
Estas células dendríticas hepáticas no expresan,
o lo hacen a baja intensidad, moléculas de coestimulación (CD40, CD80, CD86)46, lo que se ha dado
en llamar “fenotipo inmaduro” aunque seguramente represente más un distinto estado funcional que un distinto momento evolutivo de las
mismas con respecto a las APC clásicas. Como explicamos anteriormente existe la constatación de
que una estimulación antigénica en ausencia de
una adecuada coestimulación conlleva, en vez de
la activación del linfocito estimulado, la inducción
68
a un estado de anergia del mismo. Las CD hepáticas pueden pues conceptualmente representar ese
papel durante el postrasplante induciendo anergia en los linfocitos alogénicos del receptor.
Esta teoría, desarrollada básicamente por un
excelente grupo de investigadores agrupados en
el Thomas E. Starzl Transplantation Institute de
Pittsburgh (EEUU)18,19, ha sido aparentemente
apoyada por diversos estudios experimentales18, 21,
22. Sin embargo, sigue siendo controvertida dado
que quedan por aclarar distintos puntos oscuros,
como son el hecho de que en algunos estudios clínicos no existe aparente correlación entre la evolución del trasplante y la existencia de quimerismo
demostrable17,23 o que el trasplante de otros órganos con alto componente linforreticular, como el
intestino, presente una tan distinta evolución clínica, muy poco propicia a la inducción de tolerancia espontánea.
Con independencia de su importancia real en
la tendencia natural a la tolerancia del trasplante
hepático conviene resaltar que, como veremos en
el siguiente punto de este capítulo, la hipótesis del
microquimerismo ha tenido una influencia vital en
el diseño de las estrategias terapeúticas encaminadas a la consecución artificial de tolerancia clínica
basadas en la inducción de anergia mediante el
bloqueo farmacológico de los receptores de coestimulación, las cuales abordaremos en el siguiente
punto de este capítulo.
Apoptosis intrahepática de linfocitos alogénicos
Recientemente se ha evidenciado que en el
curso de los trasplantes hepáticos alogénicos suceden en el interior del hígado trasplantado determinados procesos inmunológicos “in situ” que
parecen ser la causa principal de las características
de inmunoprivilegio de los mismos:
El punto principal de ellos es que en los trasplantes alogénicos de hígado que son espontáneamente aceptados se constata una elevada
mortandad por apoptosis, dentro del propio hígado implantado, de linfocitos infiltrantes del receptor 24 . Sin embargo, si utilizando la misma
combinación de cepas animales se realiza trasplante renal en vez de hepático ello no se observa, los
linfocitos infiltrantes permanecen vivos y el injerto
acaba siendo rechazado26. Resulta obvio que la eliminación por apoptosis de los linfocitos que infiltran el órgano, que serán mayoritariamente aquellos
que poseen capacidad de respuesta alogénica frente al mismo, favorece la aparición de tolerancia.
Como se recordará, la apoptosis suele ser inducida por el contacto de receptores de membrana entre los que destaca el Fas (CD95), en la
membrana de la célula apoptótica, y el FasL
(CD95L), en la membrana de la célula que induce
la apoptosis. Se ha comprobado que en los hígados que son espontáneamente tolerados existe una
expresión creciente, durante las primeras semanas
del trasplante, de CD95L en la membrana de los
hepatocitos del injerto que se correlaciona temporalmente además con la necrosis de los linfocitos
infiltrantes y la resolución anatomopatológica de
las alteraciones en el órgano25.
Todos estos datos parecen indicar que la cinética del trasplante es la siguiente: en todos los trasplantes alogénicos existe una primera fase de
rechazo caracterizada por la infiltración del injerto por linfocitos alogénicos y la aparición de alteraciones anatomopatológicas en el mismo13, 25
sugerentes de rechazo agudo inicial. Pero mientras que en los trasplantes que no son espontáneamente tolerados la infiltración y el daño del injerto
progresan hasta la pérdida final del mismo, en los
hígados que son tolerados se produce una gran
expresión de CD95L en las células del parénquima hepático que es capaz de frenar la agresión al
inducir la apoptosis de los linfocitos alorreactivos,
recobrándose la normalidad histológica y funcional del órgano. Parece pues que es la expresión de
CD95L la causa principal de la inherente tolerogenicidad hepática27, 34.
La capacidad de expresión de CD95L, o lo que
es lo mismo la capacidad de inducir apoptosis vía
Fas/FasL, es una característica extremadamente poco
común dentro de las células de los distintos órganos de la economía, estando prácticamente restringido a los linfocitos T activados y algunas otras
células de estirpe hematopoyética. ¿Cuál puede ser
pues la explicación de que los hepatocitos puedan
desarrollar en determinadas circunstancias esta rara
habilidad?. Es bastante probable que ello esté en
relación con otro reciente descubrimiento: las células ovales hepáticas, que como es sabido son precursoras tanto de hepatocitos como de células
ductales biliares, expresan el marcador Thy-1, que
es un marcador característico de las células madre
hematopoyéticas pluripotenciales de medula-ósea28.
Esto parece indicar que ambas estirpes están emparentadas lo que hace algo más comprensible que,
en determinadas circunstancias, los hepatocitos
Fig. 4.5 — Apoptosis intrahepática de los linfocitos alogénicos: En los hígados que son espontáneamente aceptados se produce en las primeras semanas
del trasplante una expresión creciente de ligando de Fas (FasL) en los hepatocitos que induce la apoptosis de los linfocitos alogénicos infiltrantes.
69
puedan adoptar esta característica propia de sus
agresivos primos linfoides.
La expresión de CD95L se da también en células no hematopoyéticas del parénquima de otros dos
lugares muy característicos, gónadas y cámara anterior del ojo. Ambos territorios se consideraban ya
desde antiguo territorios inmunoprivilegiados,
(Medawar, 1948), y actualmente se cree que ésta es
la causa principal de ello64. Sabida es la escasa frecuencia de rechazos que tiene el trasplante de córnea65, 66, muy inferior al hepático, pero hay que
considerar que en este territorio, y a diferencia del
hígado, la expresión de CD95L es constitutiva y responde a una clara intencionalidad fisiológica29(la
necesidad de limitar al máximo la génesis de una
respuesta inmune local que acabaría con la trasparencia corneal y por ello con la visión ocular), mientras que en el hígado dicha expresión no es
fisiológica, sino inducible por el propio trasplante
y con una cinética determinada, lo que seguramente explica el porqué la tolerancia total tan solo se
verifica en determinados casos.
Un estudio clínico realizado por Devlin et al 17
muestra que un nada desdeñable porcentaje de
trasplantados hepáticos (28%) puede sobrevivir sin
ningún síntoma clínico o signo analítico de rechazo del injerto años después de suprimir totalmente la inmunosupresión. Es posible que estos
pacientes representen aquellos en los que se ha
desarrollado tolerancia espontánea. El mismo estudio intenta indagar cuáles son las características
distintivas de los mismos a fin de poder identificar
a aquellos pacientes que con mayor probabilidad
no precisarán un régimen inmunosupresor mantenido. Desgraciadamente sólo observan que los
mismos destacaban por tener un menor grado de
incompatibilidad HLA donante-receptor, una menor incidencia de episodios de rechazo agudo y
porque la indicación del trasplante no fue ninguna enfermedad hepática autoinmune, características claramente insuficientes para identificar con
certeza a dichos pacientes.
Por último, apuntar que investigaciones recientes parecen demostrar que alguno de los fármacos más corrientemente empleados como
inmunosupresores en el trasplante hepático pueden impedir el desarrollo de tolerancia espontánea en modelos animales precisamente
bloqueando la apoptosis intrahepática de los linfocitos alogénicos30. Estos datos, de confirmarse,
sin duda plantearían unas inquietantes dudas acer70
ca de la conveniencia de algunos de los regímenes
de inmunosupresión actuales.
ESTRATEGIAS PARA LA INDUCCIÓN CLÍNICA DE
TOLERANCIA AL ÓRGANO TRASPLANTADO
Las cada vez más abundantes pruebas experimentales de que la tolerancia inmunológica en los
trasplantes alogénicos no sólo es posible sino incluso a veces espontánea han motivado el inminente comienzo de los ensayos clínicos dirigidos a
la inducción de la misma. Recientemente el NIH
estadounidense ha destinado 130 millones de dólares, una de las mayores cantidades liberadas jamás por este organismo para un estudio clínico, a
este propósito31,32. Existe un convencimiento prácticamente global en la colectividad médica y científica del éxito final de esta empresa.
Se ha pensado realizar los primeros estudios
clínicos en trasplantes de órganos no forzosamente vitales como el riñón, por lo que parece que el
hígado tendrá que esperar a una segunda fase, una
vez conseguido el éxito en los primeros33. Sin embargo, con casi total seguridad la posible utilidad
de una estrategia en el riñón será fácilmente extrapolable al hígado.
Los trabajos de investigación con animales realizados hasta la fecha han aportado múltiples
posibilidades para la inducción artificial de tolerancia, las principales de las cuales se intentarán
esquematizar a continuación:
Estrategias basadas en el uso de anticuerpos
monoclonales (Ac. Mo) y de proteínas de fusión
génica
Desde que en 1975 se descubrió la tecnología
para fabricar Ac. Mo., sus aplicaciones clínicas, primero en el diagnóstico y más tarde en la terapeútica, no dejan de crecer de forma exponencial. Su
gran ventaja es que nos permite aprovecharnos de
la exquisita especificidad del sistema inmune, de
forma que un Ac. Mo. dirigido contra una molécula se unirá únicamente a la misma. Esto obviamente
permite realizar acciones muy selectivas disminuyendo enormemente la aparición de efectos
secundarios. Como veremos a continuación, la
mayoría de estas acciones dependen del anticuerpo en cuestión y se concretan en el bloqueo funcional de la molécula contra la que va dirigido el
anticuerpo o la eliminación, mediante opsonizaci-
ón o activación del complemento, de la célula que
porta la misma, aunque conviene recordar que
también existen anticuerpos que, mediante la unión al sitio activo de la molécula, remedan la acción
de su ligando específico.
Bloqueantes de la Coestimulación
Seguramente serán los primeros que se utilizarán en humanos33. Ello es en gran parte debido a que estas estrategias ya están en distintas
fases de ensayo clínico para el tratamiento de
distintas enfermedades autoinmunes humanas.
Concretamente en el momento actual existen
ensayos clínicos en fase II para la psoriasis y la
púrpura trombocitopénica idiopática y en fase I
para la artritis reumatoide31,62.
El bloqueo de la coestimulación busca crear de
forma artificial una situación de anergia de los clones de linfocitos alorreactivos bloqueando la segunda señal estimuladora. Como se explicó en el
segundo punto de este capítulo, son varias las
moléculas implicadas en la coestimulación linfocitaria, lo que motiva que también sean varias las
estrategias posibles39. De entre todas ellas, las que
gozan de un mayor número de observaciones experimentales son aquellas que utilizan un Ac. Mo.
Anti CD40L / CD154 y/o una proteína de fusión,
producida mediante ingeniería genética, compuesta por la unión de CTLA-4 y la fracción constante de la IgG humana (CTLA-4-Ig). Administrados
conjuntamente, el Ac. Mo. Anti CD40L se une a dicha molécula en la membrana del linfocito mientras que el CTLA-4-Ig compite, con mucha mayor
afinidad, con el CD28 de los linfocitos alogénicos
en su unión con el CD80 y el CD86 de la APC, con
lo que se consigue un intenso y eficaz bloqueo de la
coestimulación. La eficacia de dicha combinación
en el campo de los trasplantes alogénicos se ha probado en distintos trasplantes y en diversos animales, incluyendo primates no humanos35,36,37,38.
Otras estrategias basadas en el uso de Ac. Mo
Aparte de los bloqueantes de la coestimulación,
existen otras combinaciones de Ac Mo con demostrada eficacia en la inducción de tolerancia en estudios experimentales de trasplantes alogénicos.
Dicha eficacia, no es algunas veces fácil de explicar, como en el caso del uso de Ac. Mo. no depleccionantes anti-CD4 en combinación o no con
anti-CD8. Se cree que su acción vendría determinada por la activación de células CD4 con capacidad supresora o inmunorreguladora que
serían capaces de crear un medioambiente de citoquinas propicio a la tolerancia que inhibiría la
respuesta alogénica y consecuentemente la aparición de rechazo40.
Por último señalar que también se ha inducido
tolerancia con el uso de Ac Mo dirigidos a moléculas de adhesión, como el anti-LFA-141, el antiICAM-142,45 o el anti CD243,44. Su mecanismo de
acción posiblemente estará relacionado con la interferencia en el establecimiento de la respuesta
inmune alogénica, bloqueando sus respectivas
moléculas dianas.
Se puede prácticamente asegurar que algunas
de estas combinaciones de Ac. Mo. serán introducidas en la clínica, tanto en el campo de los trasplantes alogénicos como en el de las enfermedades
autoinmunes en esta década que comienza.
Inducción de tolerancia oral
Como ya se ha dicho, la vía por la cual se administra por primera vez un antígeno es clave a la
hora de determinar la respuesta que se genera. De
esta forma, un antígeno que es capaz de provocar
una fuerte respuesta por parte del sistema inmune si se administra por vía parenteral no la producirá si se administra primeramente por vía oral. A
esto se le denomina tolerancia oral. El descubrimiento de este fenómeno, realizado por H.G. Wells
en 1911, así como el que la administración por vía
oral de antígenos es capaz de impedir, en modelos
animales de enfermedades autoinmunes, el desarrollo de las mismas, motivó la realización de algunos estudios clínicos multicéntricos con pacientes
afectos de distintas enfermedades autoinmunes. La
mayoría de estos estudios se han detenido en la
actualidad debido a los pobres resultados obtenidos. La causa más probable de ello es que en el
diseño de los mismos no se ha tenido en cuenta el
concepto de tolerancia oral: la tolerancia oral se
ha demostrado que es capaz de impedir el desarrollo de una respuesta immune pero no de revertirla
si ésta, como en el caso de estos pacientes, ya se ha
producido, lo que supone dos situaciones inmunológicamente muy distintas. Es muy posible que
en el futuro la tolerancia oral pueda ser usada como
vacunación preventiva en enfermedades autoinmunes, pero es muy dudoso que sea útil como tra71
tamiento de pacientes con la enfermedad establecida como se ha intentado hasta el momento.
Posiblemente a este aparente fracaso se deba el
hecho de que aún no se hayan explorado convenientemente todas las posibilidades clínicas que nos
ofrece la tolerancia oral y concretamente su utilidad en el campo de los trasplantes alogénicos: existen evidencias experimentales47,48,49, realizadas en
mamíferos pequeños, que apuntan a que es posible inducir tolerancia inmunológica a un órgano
administrando primeramente por vía oral los aloantígenos del mismo al receptor.
Como su propio nombre indica, las moléculas
del complejo principal de histocompatibilidad, (en
el humano conocidas como moléculas del HLA),
representan el principal componente aloantigénico. Dado que la práctica totalidad de los genes
que codifican dichas moléculas han sido clonados en la actualidad, no debiera suponer ningún
problema importante su producción por técnicas
de ingeniería genética, lo que obviaría los problemas de índole práctica y ética que su administración oral, previa al trasplante, al receptor pudiera
presentar si se utilizasen para ello proteínas humanas naturales.
Evidentemente su utilización clínica futura
queda a expensas de que se compruebe su eficacia
en animales grandes, especialmente en primates
no humanos, así como su falta de efectos secundarios, que por otra parte no son previsibles.
Por último decir que una variante de este enfoque es la inyección intraportal de aloantígenos, que
ya había sido postulada por Qian et al52 y que recientemente ha demostrado su eficacia en trasplantes hepáticos alogénicos en ratas50. Ello parece
debido a que se ha demostrado que la circulación
portal es necesaria para el establecimiento de tolerancia oral, de tal forma que anulando la primera
no se logra la segunda51. Parece pues demostrado
que ambos fenómenos están relacionados y es posible que la administración oral o intraportal de los
aloantígenos active los mismos o parecidos mecanismos tolerogénicos.
Estrategias utilizando células de médula ósea del
donante
Además de los modelos anteriores existen otras
estrategias, experimental y conceptualmente muy
interesantes, pero que parece difícil que puedan
72
alcanzar relevancia clínica, bien por su complejo
desarrollo bien por lo agresivas que resultan, por
lo que las abordaremos de una forma más concisa.
Este tipo de estrategias se basan en provocar
un quimerismo mixto, bien transitorio bien definitivo, entre las células hematopoyéticas del donante y del receptor que aumente la tolerancia. Para
ello se deplecciona el sistema inmune del receptor
para posteriormente realizar una infusión de células de médula ósea del donante. Básicamente se
han realizado dos tipos de modelos experimentales53 que difieren en el tratamiento previo a la infusión de las células de médula ósea del donante:
usando anticuerpos antitimocito54, 55, 56, 63 con lo que
sólo suele generalmente conseguirse un quimerismo transitorio, y usando irradiación corporal total 57, 58, 59, con la que se logra un quimerismo
duradero. Ambos regímenes muestran un variable porcentaje de éxito, dependiendo del ensayo,
en conseguir una tolerancia indefinida al órgano
trasplantado, pero sus riesgos y toxicidad limitan
grandemente su posible utilización clínica futura.
CONCLUSIONES
En el momento actual existen múltiples ensayos
experimentales que demuestran que en los trasplantes alogénicos es posible la consecución de
tolerancia específica a los antígenos del órgano trasplantado, siendo tan solo cuestión de tiempo su
utilización clínica. Ello ha sido posible gracias a que
en las dos últimas décadas se ha asistido a un importante avance en el conocimiento del funcionamiento del sistema inmune y en particular de la
respuesta alogénica.
La sustitución de los actuales regímenes inmunosupresores por la inducción de la tolerancia específica al injerto supondrá el advenimiento de una
nueva era en el mundo de los trasplantes cuya relevancia será sin duda comparable a lo que en su
día representó la introducción de la ciclosporina.
El inminente comienzo de los ensayos clínicos destinados a tal fin permite ser optimista acerca de
que esta revolución se produzca en el transcurso
de esta década.
Agradecimientos: los autores agradecen a la
Dra. Eva Ortega y a los doctores Francisco
León y Manuel Lombardia, todos ellos del
Servicio de Inmunología del Hospital Ramón
y Cajal, el apoyo técnico aportado en la realización de este manuscrito así como la lectura crítica del mismo.
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