Unser Immunsystem verstehen Transplantation - rettet Leben!

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3 Transplantation - rettet Leben! Herausgeber: Deutsche Gesellschaft für Immunologie e.v. Geschäftsstelle DGfI c/o DRFZ Tel.: /661 Chariteplatz 1 mail@dgfi.org Berlin Web: Zeichnung/Colorierung: Janusz Giniewski janusz.illu@gmail.com Layout: Dr. Agnes Giniewski Text: Prof. Dr. Christine Falk (Hannover) Prof. Dr. Armin Gerbitz (Erlangen) Dipl.-Ing. Maria Schwarzmüller (Erlangen) Dr. Agnes Giniewski (Erlangen) Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil des Heftes darf ohne Genehmigung der Copyright-Inhaber nachgedruckt, fotokopiert oder in irgendeiner anderen Weise übertragen werden B-Transplantation-RZ-fin-2-A4.indd :19

4 Alles über Organtransplantation Was ist eine Transplantation? Was passiert wenn ein Teil meines Körpers nicht mehr richtig funktioniert? Wenn große Teile der Haut verbrannt sind oder die Leber nicht mehr richtig arbeitet, kann eine Organtransplantation helfen. Bei einer Transplantation wird ein geschädigtes oder nicht arbeitendes Organ oder ein Teil des Organs durch ein gesundes ersetzt. Meist werden Organe oder Gewebe von Verstorbenen verwendet und auf einen schwer kranken Menschen übertragen. Es gibt jedoch manchmal die Möglichkeit einer Lebendspende, bei der ein vollkommen gesunder Mensch einen Teil eines Organs spendet. Durch den medizinischen Fortschritt ist es heutzutage möglich viele unserer menschlichen Organe und Gewebe zu transplantieren. Dazu gehören Organe wie Herz, Leber, Niere, Bauchspeicheldrüse, Lunge, Darm und Teile der Haut aber auch Gewebe sowie Herzklappen, Teile von Blutgefäßen, Knochen, Knorpelgewebe und Sehnen. Auch eine ganz normale Bluttransfusion wie sie tagtäglich in allen Krankenhäusern durchgeführt wird, ist eine Art von Transplantation. Das am häufigsten transplantierte Organ ist die Niere, gefolgt von der Leber. Hornhaut Lunge Herz Leber Milz Niere Darm Wow! So viele Organe können transplantiert werden. Beeindruckend! Knochenmark Haut Gewebe 1 B-Transplantation-RZ-fin-2-A4.indd :19

5 Stammzellen Makrophage B-Zelle Spenden von Blutstammzellen durch Gesunde können vielen schwerkranken Menschen das Leben retten. Blutstammzellen sind die Vorläuferzellen von allen Blutzellen in unserem Körper. Eine einzige Stammzelle kann sich in jede beliebige Dendritische Zelle Art von Blut- oder Immunzelle entwickeln. Bei Erkrankungen des blutbildenden Systems, ohne das ein Mensch nicht überlebensfähig ist, können T-Zelle Blutstammzellen übertragen werden. Das ist eine der häufigsten Arten von Lebendspenden. Es gibt drei verschiedene Möglichkeiten wie Organe und Gewebe übertragen werden können. Die autogene Transplantation ermöglicht eine Verpflanzung im selben Organismus. Die häufigste Art von Transplantation ist die allogene Transplantation. Hier werden Organe zwischen unterschiedlichen Individuen einer Spezies z. B. Mensch & Mensch übertragen. Bei der Xenotransplantation kommt es zur Übertragung zwischen verschiedenen Spezies (Tier & Mensch). Es sollten viel mehr Menschen einen Organspendeausweis haben. Genau! Dadurch das nicht genügend menschliche Spenderorgane zur Verfügung stehen, könnte eine Übertragung vom Tier auf den Menschen eine mögliche Alternative sein. Es ist heute schon möglich Herzklappen von Schweinen zu verwenden. Dabei werden die Herzklappen jedoch so bearbeitet, dass sie vom Körper nicht als fremd erkannt werden. Jedoch sind bis heute ganze Organ-Xenotransplantationen beim Menschen nicht möglich. Unser Immunsystem unterscheidet sehr gut zwischen Fremd und Selbst. Nur so kann sichergestellt werden, dass es eigene Körperzellen und Organe nicht angreift. Da kannst Du Dir sicher vorstellen, dass es ein fremdes Organ oder Gewebe im Körper nicht so einfach akzeptiert. Und genau das ist ein Problem bei Transplantationen, denn unsere Immunzellen kämpfen gegen das fremde Organ. 2 B-Transplantation-RZ-fin-2-A4.indd :19

6 Wie kann man das Immunsystem austricksen, dass es die Spende akzeptiert? Je besser bestimmte Zellmerkmale von Spender und Empfänger von Transplantationen zueinander passen, desto schwächer ist die Reaktion des Abwehrsystems. Um zwischen Fremd und Selbst zu unterscheiden nutzt unser Immunsystem den Haupthistokompatibilitätskomplex, kurz MHC (vom Englischen major histocompatibility complex ). Das lateinische Wort Histo bedeutet Gewebe und kompatibel soviel wie passend. Diese MHC-Plattform wird beim Menschen als HLA-Plattform [humanes (menschliches) Leukozytenantigen] bezeichnet. Die HLA-Plattform hat die Aufgabe, T-Zellen (eine bestimmte Art von Immunzellen) fremde Antigene zu präsentieren und entscheidet damit auch darüber, wie gut eine Gewebe- oder Organtransplantation vom Körper akzeptiert wird. Für die Transplantationsmedizin ist es somit wichtig zu verstehen, wie die HLA-Plattform im Detail funktioniert und wie sie die Erkennung eines fremden Organs steuert. HLA-Zusammensetzung: Emfpänger Spender 1 Spender 2 HLA-Plattform Immunzelle des Empfängers HLA Gene sind polymorph, das bedeutet, es gibt viele verschiedene Varianten. Jeder Mensch bekommt seine HLA-Gene von Vater und Mutter vererbt. Daher hat jeder Mensch seine eigne Zusammensetzung von verschiedenen HLA Genen, die auf der Oberfläche der Körperzellen zu finden sind. Dieser Mechanismus unseres Immunsystems ist sozusagen der unverwechselbare Personalausweis jeder Zelle und somit jedes Menschen. Die HLA-Plattform bestimmt, welche Zellen der Körper akzeptiert und gegen welche er sich wehren muss. 3 B-Transplantation-RZ-fin-2-A4.indd :19

7 Da es so viele Varianten gibt, ist es sehr unwahrscheinlich, dass zwei Menschen die gleiche HLA-Zusammensetzung besitzen. Eine Ausnahme sind z.b. eineiige Zwillinge. Daher müssen vor jeder Transplantation diese HLA-Merkmale bestimmt (typisiert) und verglichen werden. Je besser diese übereinstimmen, desto erfolgversprechender ist die Transplantation. Dies trifft in besonderem Maße für die Niere zu, die so gut wie möglich gematcht (engl. to match = übereinstimmen), also nach HLA-Merkmalen ausgesucht wird. Bei anderen Organen, wie Leber oder Lunge, muss nicht gezielt nach HLA-Übereinstimmung gesucht werden. Auch wenn die Merkmale der Zellen von Spender und Empfänger sehr gut übereinstimmen, muss nach einer Transplantation trotzdem das Immunsystem des Empfängers gebremst werden. Diesen Vorgang nennt man Immunsuppression. Bestimmte Medikamente, wie z.b. Cyclosporin, können die Aktivierung der T-Zellen verhindern und somit eine unerwünschte Reaktion des Immunsystems unterdrücken. transplantiertes Organ Immunsuppression T-Zell-Aktivierung Diese notwendige Therapie hat leider auch Nebenwirkungen, denn sie unterdrückt nicht nur die unerwünschte Immunreaktion, sondern schwächt auch die restliche körperliche Abwehr. Dadurch sind Menschen mit Organtransplantationen einem erhöhten Risiko von Infektionen und längerfristig auch häufiger Krebserkrankungen ausgesetzt. Jedoch schafft es heutzutage noch keine Therapie die immunologische Reaktion auf die fremden HLA- Merkmale vollständig zu verhindern. Sollte die Immunsuppression nicht ausreichend gut funktionieren, kann der Körper des Empfängers das Organ wieder abstoßen. Da unser Immunsystem sich aus vielen verschiedenen Bestandteilen zusammensetzt, gibt es auch verschiedene Auslöser für mögliche Abstoßungsreaktionen. 4 B-Transplantation-RZ-fin-2-A4.indd :19

8 Es wird zwischen drei verschiedenen Abstoßungsreaktionen unterschieden. Die erste kann bereits Minuten oder Stunden nach der Transplantation erfolgen (hyperakute Abstoßung). Verantwortlich sind Antikörper die bereits vor der Transplantation im Körper vorhanden waren. Die Antikörper rufen T-Helferzellen zur Hilfe, die wiederum Botenstoffe ausschütten. Dadurch stirbt das übertragene Gewebe ab. Diese Art der Abstoßung wird meist durch genaue medizinische Untersuchung von Spender und Empfänger verhindert. Kommt es erst Tage oder Wochen nach der Transplantation zu einer Abstoßungsreaktion (akute Reaktion) dann sind höchstwahrscheinlich T-Killerzellen verantwortlich. Dendritische Zellen präsentieren Proteinbruchstücke des fremden Gewebes, daraufhin kommen die T-Helferzellen und übermitteln mit ihren Botenstoffen Signale an andere Immunzellen. Diese Immunzellen reagieren sofort auf den unbekannten Eindringling und greifen ihn an. Vor allem T-Killerzellen werden aktiv, wandern in das fremde Gewebe und zerstören es. Dendritische Zelle T-Killer-Zelle T-Helfer- Zelle transplantierte Niere HLA-Plattform mit Proteinbruchstück Antikörper Zytokine B-Zelle Makrophage Zur chronischen Abstoßung kommt es erst Monate oder Jahre nach erfolgreicher Transplantation. Auch hierfür sind T-Zellen verantwortlich, die zu immer fortwährenden Entzündungen der Gefäßwände und somit zur langsamen Verengung der Gefäße führen. Trotz vieler Risiken ist die Transplantation häufig die einzige Therapie, die das Leben schwerkranker Menschen noch retten kann und deren Lebensqualität deutlich verbessert. 5 B-Transplantation-RZ-fin-2-A4.indd :19

9 Weitere Informationen zu dem Thema Transplantation und andere spannende Informationen zu unserem Immunsystem findest Du auf der Webseite Immunologie für Jedermann : B-Transplantation-RZ-fin-2-A4.indd :19

10 Kennst Du schon das Buch zum Immunsystem? Das faszinierende Immunsystem Wie es deinen Körper schützt! Wie funktioniert unser Immunsystem und was passiert in unserem Körper, wenn wir krank werden? Antworten darauf findest Du im Buch Das faszinierende Immunsystem! Bestellung oder kostenloser Download über: Besuchen Sie uns bei Facebook! B-Transplantation-RZ-fin-2-A4.indd :19

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12 Diese Broschüre wurde unterstützt von: IFB-Tx Integrated Research and Treatment Center Transplantation Sonderforschungsbereich (SFB) 738 Optimierung konventioneller und innovativer Transplantate B-Transplantation-RZ-fin-2-A4.indd :19