免疫系が臓器移植に与える影響

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著者: John Pratt
作成日: 16 1月 2021
更新日: 14 5月 2024
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高校生物基礎「皮膚片の移植実験」
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移植後の臓器拒絶反応がどのようにそしてなぜ起こるのかを理解するには、臓器移植のプロセスだけでなく、免疫系、さまざまな種類の臓器提供者、およびこれら2つのことが臓器移植を複雑にする可能性があることに関する重要な情報も理解することが重要です。

移植とは?

移植は、組織または臓器を1つの身体から取り出し、別の身体に移植して、機能が不十分、存在しない、または疾患のある臓器または組織を置き換える医療処置です。

臓器移植は重症の場合にのみ行われます。このプロセスは、軽度または中程度の病気では行われません。臓器が非常に病気にかかって、最終的には移植なしで透析または死亡に至る場合に行われます。

最も一般的な移植は、生存または死亡した人体から臓器を取り出し、別の人体に移植することによって行われます。臓器、皮膚、靭帯、腱などの組織、さらには目からの角膜でさえも回収して、さまざまな問題を治療するためにレシピエントに与えることができます。


ブタやウシなどの動物の組織を移植して、人間のレシピエントに使用することもできます。このタイプの組織を使用できる最も一般的な方法の1つは、心臓弁の交換が必要な患者向けです。

歴史的に、移植用の臓器はある人体から採取され、別の人体に配置されてきました。霊長類から取り外されて人間のレシピエントに配置された臓器のまれな例があります。これらの中で最も有名なのは、「ベイビーフェイ」としてよく知られているステファニーフェイボークレアの1984年の症例で、11日間でヒヒの心臓を受け取った後、31日間で臓器拒絶により死にました。

移植の種類

移植には複数の種類があり、移植を可能にする手順を説明する方法の長いリストがあります。拒否のリスクは、ドナーと受信者の違いによって拒否される可能性が高くなるため、ドナーの種類によって異なります。そのため、移植の性質を理解することは、拒絶反応のリスクを判断するのに役立ち、医療チームがその拒絶反応を防ぐために必要な投薬量を決定するのにも役立ちます。


ここでは、さまざまな種類の移植に使用される用語の短いリストを示します。

  • 自動移植: 組織は体の一部から採取され、同じ体の別の部分に移植されます。例えば、重度の火傷を経験した後、患者は自分の足から植皮された皮膚を持っているかもしれません。これにより、移植片が治癒する可能性が高まり、ドナーとレシピエントが同じ個人であるため、拒絶反応の問題は事実上存在しなくなります。
  • 同種移植: この種の移植は、組織、臓器、または角膜の人から人への移植です。ドナーはレシピエントとは異なる人間であり、遺伝的に同一であってはなりません(一卵性双生児など)。この種の臓器移植には、拒絶反応の顕著なリスクがあります。
  • 同種移植: この種の移植は、遺伝的に同一のドナーと一卵性双生児などのレシピエントの間で行われます。この場合、身体は一卵性双生児の臓器を異物として認識しないため、拒絶反応のリスクは実質的にありません。
  • 異種移植: この種の移植は、異なる種の間で行われます。これは、ヒヒからヒトへ、またはブタからヒトへなど、種から種への移植です。通常、これらは組織移植ですが、まれに臓器移植が行われます。この種の臓器移植には重大なリスクが予想されますが、多くの場合、組織移植は拒絶反応のリスクを最小限に抑えます。

臓器提供者の種類

注意すべき臓器提供者には3つのタイプがあります。


  • 死体ドナー: 亡くなったドナーの組織、臓器、および/または角膜は、生きている人間のレシピエントに移植されます。このタイプの寄付は、遺伝子検査によりドナーとレシピエントの一致が通常よりも優れていると判断されない限り、他の無関係のドナーと同じレベルのリスクを伴います。
  • 生活関連ドナー: 生きている人間のドナーは、臓器移植を必要としている親族に臓器を寄付します。ドナーとレシピエントの遺伝的類似性により、移植が拒絶される可能性はわずかに低くなる可能性があります。
  • 利他的な寄付者: 生体ドナーは、無関係なレシピエントに臓器を与えることを選択します。このタイプの寄付は、ドナーとレシピエントが特に良好な遺伝的一致をしない限り、他の無関係なドナーと同じレベルの拒絶リスクを持っています。

臓器拒絶

米国で行われる移植の大部分は、実際には組織移植です。これらの移植は、骨、靭帯、腱、心臓弁、さらには皮膚移植であってもよい。これらの受信者には、いくつかの非常に良いニュースがあります。これらの組織の拒絶反応を経験する可能性ははるかに低いです。

臓器レシピエントにとって、新しい臓器の拒絶は非常に重要な問題であり、血液検査、毎日の投薬、および多額の費用による頻繁なモニタリングが必要です。拒絶とは、身体が新しい臓器を拒絶することを意味します。これは、臓器が不要な感染に似た外来の侵入者であると見なしているためです。拒絶は透析治療に戻ることを意味することがあり、臓器不全のために死に至ることもあるので、拒絶の可能性はしばしば移植レシピエントにとって常に心配です。

免疫システムのしくみ

免疫系は複雑で非常に複雑であり、ほとんどの場合、人体を良好に保つという驚くべき仕事をします。免疫システムは多くのことを行い、ウイルス、細菌、病気から体を守り、治癒過程を助けます。教科書全体が免疫系とそれが体をどのように保護するかについて書かれているので、免疫系が複雑であると言うのは本当に控えめな表現です。

免疫システムがなければ、私たちは乳児期を生き残ることはできません。それは、最もマイナーな細菌と戦うことができず、風邪にさえさらされても死に至る可能性があるからです。免疫システムは、「自己」とは何であり、身体に属しているかを識別でき、「その他」とは何かを識別して、それを撃退することもできます。

このシステムは通常、個人を健康に保ち、悪いものを身体から遠ざけたり、身体に入ったときにそれを撃退したりするのに非常に効果的です。免疫システムは、肺や血流に侵入したり、感染症を引き起こしたりすることを常に防ぐわけではありませんが、それらを撃退することは非常に成功しています。

免疫システムはまた、「自己」を「他者」として不正確に見ている場合にも問題を引き起こす可能性があります。この種の問題は「自己免疫疾患」と呼ばれ、狼瘡、多発性硬化症、潰瘍性大腸炎、I型糖尿病、関節リウマチなどの深刻な病気の原因となります。これらの疾患はすべて、正当な理由なしに免疫系が引き起こされることによって引き起こされ、結果は壊滅的なものになる可能性があります。

免疫システムと臓器拒絶

臓器移植の場合、移植に適した臓器を見つけた後の最大の課題は、拒絶反応を防止して新しい臓器を健康に保つことです。これは通常、身体をだまして「他者」を「自己」として認識させるのに役立つ、1つまたは複数の薬物療法で行われます。簡単に言えば、免疫システムは、新しい器官は、属していない器官ではなく体の一部であると考える必要があります。

免疫システムをだますことは、体が侵略者の識別に非常に優れているため、見た目よりも困難です。ほとんどの人では、免疫システムは人生の最初の数十年間でより巧妙になり、強くなり、年を重ねるごとに感染症を成人期にうまく撃退することができます。

研究は、移植後の免疫系が体と臓器を「その他」としてどのように特定するかを正確に決定することを支援することにより、移植患者が移植拒絶反応と移植片対宿主病との戦いに勝つことを支援しています。免疫システムのどの部分が拒絶反応の多くのステップを開始するかを正確に知ることは、最終的にそれを防ぐ方法を作成できることを意味します。

臓器拒絶を引き起こすものは何ですか?

SIRP-alphaタンパク質が白血球の微細な受容体に結合すると、臓器の存在が最初は「その他」として識別されると考えられています。そこから、連鎖反応が起こり、それが間に合わない場合、または薬物療法が反応の制御に失敗した場合、完全な臓器拒絶につながる可能性があります。

研究者は、血液型と同様にSIRP-α型があると理論化しており、ドナーとレシピエントをテストすることにより、ドナーとレシピエントのSIRP-αタイプを一致させることにより、手術が行われる前に移植片拒絶のリスクを減らすことができます。これは拒絶反応の全体的なリスクを減らし、拒絶反応を防ぐために必要な薬物の量を減らし、そして何よりも、臓器がレシピエントでより長く持続するのを助けます。

移植前の拒絶反応のリスクを減らす

手術前に拒絶の可能性を減らす方法はすでにいくつかあります。まず第一に、レシピエントとドナーが互換性のある血液型であることを確認してから、より洗練された検査と技術に移ります。

ドナーが生きているドナーである場合、拒絶の機会が減少するため、親戚がしばしば好まれる。将来的には、これは家族のSIRP-alphaマッチングが優れているためであると思われるかもしれませんが、現時点ではこれは1つの理論にすぎません。

遺伝子検査はまた、ドナーとレシピエントを可能な限り一致させるために行われます。これは腎臓移植では特に重要です。最良の一致が臓器機能の有意に長い年をもたらすからです。

ドナーとレシピエントの遺伝学のより良い組み合わせを助ける研究や、拒絶反応を防ぐために免疫系の部分を選択的に「オフにする」ことについてのさらなる研究が期待されます。

移植後の拒絶反応のリスクを減らす

現在、臓器移植が完了した後、患者の検査結果と移植のタイプは、移植の拒絶を防ぐために与えられる薬物のタイプと薬物の量を決定するのに役立ちます。

ラボは移植後数週間から数か月で頻繁に監視され、最初の1年後にほとんどの患者の頻度が減少します。それでも、患者は拒絶反応の兆候を探すように、そして彼らの健康を維持することに警戒するように教えられます。

拒絶反応を監視し、拒絶反応の脅威または実際の存在に基づいて投薬を調整し、再検査するのが一般的です。これは、拒絶エピソードが解決したかどうかを判断するために行われ、移植のレシピエントが健康を維持するために対処する必要があります。

将来的には、免疫系の抑制がさらに進むにつれて、患者はより少ない投薬量、より少ない監視、そしてより良い長期の移植の健康を経験する必要があるかもしれません。とはいえ、研究は拒絶反応の発生を止めることができる、またはそれが発見されたら拒絶反応の進行を止めることができるより効果的な薬物療法につながるはずです。