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13.6.4. Los trasplantes y el fenomeno de los rechazos

Trasplantes y rechazos

Un trasplante consiste en sustituir un órgano enfermo por otro que funcione correctamente. Se extrae un órgano (o tejido y, en ocasiones, células) de un individuo sano (donante), y se coloca en el cuerpo del mismo o de otro organismo (receptor) en el que no funciona correctamente. En el caso de los trasplantes de órganos vitales, el donante tiene que estar en estado de “muerte cerebral.

Los trasplantes y sus clases

Normalmente, el sistema inmunitario de la persona receptora reconoce las moléculas del injerto y órgano trasplantado como extrañas al organismo y actúa contra ellas, produciéndose un rechazo contra el órgano trasplantado.

Según la relación existente entre donante y receptor, los trasplantes pueden ser:

  • Autotrasplante, si el órgano o tejido trasplantado procede del mismo individuo.
  • Isotrasplante, si el donante es un individuo genéticamente idéntico al receptor. Esto ocurre únicamente entre gemelos univitelinos.
  • Alotrasplante, cuando el donante es un individuo genéticamente distinto al donante.
  • Xenotrasplante, si el donador y receptor pertenecen a especies distintas.

Naturalmente, las respuestas inmunológicas serán menores en los autotrasplantes, y mayores en los xenotrasplantes, ya que los tejidos de donante y receptor son menos compatibles. Por eso, los autotrasplantes e isotrasplantes son más seguros que los alotrasplantes o xenotrasplantes, que tienen mayor riesgo de rechazo.

Las posibilidades de rechazo aumentan en la medida en que disminuye el parentesco entre el donante y el receptor. Los xenotrasplantes en humanos, por ejemplo, provienen del cerdo, la especie que da menos problemas, e incluso existen cerdos transgénicos que expresan en sus células algunas proteínas humanas.

Clases de rechazo

A pesar de que las técnicas médicas para la realización de trasplantes están muy avanzadas, los mayores problemas son la disponibilidad de órganos y la posibilidad de rechazo inmunológico por parte del receptor.

Sin embargo, el trasplante de córnea no suele producir rechazo, ya que la córnea no tiene circulación linfática ni sanguínea y, por tanto, los linfocitos no acceden fácilmente a ella.

El rechazo es la respuesta del sistema inmunitario de la persona a la que se le ha trasplantado un órgano, ya que responde contra los antígenos del órgano trasplantado por no reconocerlos como propios.

El mecanismo de rechazo se produce como respuesta del sistema inmunitario del receptor ante el tejido u órgano del donante con un determinado antígeno de superficie en las células, que sus linfocitos T no reconocen como propias. Esto hace que vayan al órgano trasplantado un gran número de linfocitos citotóxicos y de macrófagos, produciendo la necrosis del tejido u órgano trasplantado.

Los linfocitos citotóxicos activan a los macrófagos y también, gracias al interferón (interleucina) a las células NK, que segregan perforinas que atacan a las membranas de las células del trasplante y las destruyen.

Los neutrófilos también fagocitan células con opsoninas y las plaquetas forman trombos. La producción de anticuerpos en respuesta a los antígenos MHC activa el sistema del complemento que causa la lisis celular.

El rechazo es mayor si los antígenos de superficie (proteínas MHC) del donante son distintos a los del receptor. Si los autoantígenos del donante y del receptor no coinciden, se produce el rechazo, que comienza con el ataque de los linfocitos TC, que causan la lisis de las células de los tejidos trasplantados. Si los autoantígenos del MHC son idénticos no se produce el rechazo, pero esto no suele ocurrir. Por esto, antes de trasplantar un órgano, es necesario hacer pruebas de que los autoantígenos de las células del donante y del receptor son muy semejantes.

En el rechazo, además de la acción de los linfocitos TC, también interviene la respuesta específica humoral (anticuerpos) y la respuesta inespecífica (macrófagos, activación del complemento).

Según el momento en el que se produce el rechazo se distinguen estos tipos:

  • El rechazo agudo ocurre entre 24 y 48 horas después del trasplante, y se debe principalmente a la acción de anticuerpos que se unen a los antígenos de las células extrañas provocando su destrucción.
  • El rechazo tardío o crónico aparece varias semanas o meses después del trasplante. Está causado por el desarrollo de linfocitos T de memoria que, ante la presencia de los antígenos del órgano trasplantado, activan los linfocitos TC y los macrófagos que van a la zona afectada y actúan contra el órgano trasplantado.

El rechazo depende de la relación genética entre el donante y el receptor, y se produce porque las proteínas del complejo principal de histocompatibilidad (HLA en la especie humana) que tienen en su membrana los linfocitos y la gran mayoría de células que tiene cada persona, son reconocidas por su sistema inmunitario. Las proteínas MHC de las células del tejido trasplantado actúan como antígenos extraños y provocan el rechazo.

Si el donante y receptor tienen sistemas de histocompatibilidad iguales no hay problema de rechazo, pero sólo son genéticamente iguales los gemelos univitelinos. En los casos de autotrasplantes, como el de piel, por ejemplo, no hay rechazo. Tampoco hay problema de rechazo en trasplantes de tejidos que no tienen irrigación sanguínea o ésta es muy escasa, como en el caso del trasplante de córnea, ya que no produce ninguna reacción inmunológica.

En el resto de trasplantes, para minimizar el rechazo, se trata de que exista el máximo grado de histocompatibilidad entre donante y receptor, buscando el más compatible según su grupo sanguíneo y el tipo de HLA de sus células. El receptor tiene que ser sometido a tratamientos con inmunosupresores para disminuir la actividad del sistema inmunológico y que no reconozca el tejido trasplantado como extraño, lo que puede hacer que tenga algún problema de infección por tener su sistema inmunológico debilitado.

Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (Selectividad, EBAU, EvAU)

Aragón, Junio de 2022, pregunta 9

En enero de 2022 se publicó que se había trasplantado con éxito el corazón de un cerdo modificado genéticamente a un hombre. Al animal se le habían eliminado varios genes con el fin de que el trasplante fuera posible y tuviera éxito.

a) Defina antígeno, anticuerpo y autoinmunidad. (1,5 puntos)

b) En ocasiones, al realizar el trasplante de un órgano, se produce el rechazo del mismo por parte del receptor. Defina el término rechazo, explicando brevemente desde el punto de vista inmunológico, a qué se debe. (0,5 puntos)

Aragón. Septiembre de 2018, opción A, cuestión 5

Si se trasplanta un órgano de una persona a otra, el trasplantado debe seguir un tratamiento de inmunosupresión. Sin embargo, a una persona que resultó quemada en un brazo, se le trasplantó piel de su espalda a la zona quemada y los médicos no le recetaron ningún tratamiento de inmunosupresión. Razone por qué en un caso se recetan inmunosupresores y en otro no. (1 punto)

Aragón. Septiembre de 2017, opción A, cuestión 4.

Definir cada uno de estos términos y expresar las diferencias entre ellos. (1 punto)

b) Trasplante y rechazo. (0,5 puntos)

Aragón. Junio de 2017, opción A, cuestión 5.

Defina los siguientes conceptos relacionados con el sistema inmune: rechazo de trasplante. (0,2 puntos)

Aragón. Septiembre de 2015, opción B, cuestión 5.

Defina los siguientes enunciados: (2 puntos)

Rechazo a un trasplante. (0,5 puntos)

Aragón. Junio de 2014, opción B, cuestión 4.

Preguntas: (2 puntos)

a) ¿Por qué en un trasplante entre gemelos univitelinos no se produce rechazo? (1 punto)

Aragón. Septiembre de 2001, opción B. Cuestión 2. (2 puntos)

a) ¿Cuál es la razón inmunológica del rechazo que se produce en los transplantes? ¿Puede haber rechazo entre hermanos? ¿Por qué?.

b) ¿Cuáles son las funciones de los linfocitos B? ¿ y la de los linfocitos T?

Canarias, Junio de 2017, opción a, cuestión 10.

Nuestro país revalida el liderazgo mundial otro año más y cierra el 25 aniversario de la Organización Nacional de Trasplantes (ONT) con un máximo histórico en el número de donantes. (Fuente: www.msssi.es)

a. ¿Cuál es la causa del rechazo por parte del organismo receptor?

b. Previo a la operación, el receptor se somete a un tratamiento inmunosupresor. ¿Cuál es el objetivo de este tratamiento?

País Vasco, Julio de 2018, opción B, cuestión 5.

Según noticias aparecidas en la prensa, España mantiene el liderazgo mundial en trasplantes de órganos.

En relación con los trasplantes de órganos:

a) ¿A qué se debe que un organismo rechace un órgano sano que se le trasplanta de otro individuo? ¿Cómo se tratan tratan los rechazos en la práctica clínica?. Razona tus respuestas. (1 punto)

b) En caso de gemelos univitelinos, ¿qué tipo de donante sería el uno para el otro hermano? ¿Y los hermanos que no sean univitelinos?. Justifica tus respuestas. (1 punto)

País Vasco, Julio de 2020, prueba extraordinaria, opción 3B

Los trasplantes de órganos son procedimientos quirúrgicos necesarios cuando se dan problemas irreversibles del órgano natural del paciente.

a) (0,5 puntos) ¿Cuál es el mayor problema que puede aparecer después de un trasplante?

b) (0,5 puntos) ¿Qué moléculas son las desencadenantes de este problema, y cuáles son las células que actúan primero?

c) (0,5 puntos) ¿Qué tipos de fármacos se utilizan para evitarlo?

d) (1 punto) Indica los tipos de trasplante que conozcas según el origen del órgano trasplantado.

Aragón, Julio de 2021, pregunta 9

9. Al realizar un trasplante entre gemelos univitelinos, Ángel y Vicente, se observó que no se producía rechazo: (2 puntos)

a) Explique qué es el rechazo de un órgano y por qué en este caso no se produce. (0,6 p)

Por otra parte, al inocularles el mismo antígeno simultáneamente a estos dos gemelos univitelinos, se observó que Ángel producía en 5 días una cantidad de anticuerpos que Vicente tardó unos 20 días en producir.
b) Defina antígeno, anticuerpo, autoinmunidad e inmunodeficiencia. (0,8 p)
c) Proponga una hipótesis sencilla que explique este desigual comportamiento de los gemelos. Razónelo. (0,3 p)
d) Según esta hipótesis, ¿ocurriría lo mismo con cualquier antígeno administrado? (0,3 p)

Canarias, Julio de 2021, pregunta 19

España está dentro de los países con mayor tasa de trasplantes de órganos por habitante. Independientemente del órgano trasplantado, la técnica depende del sistema inmunitario de la persona que recibe el órgano.

a. ¿Por qué no se puede trasplantar un órgano de una persona cualquiera a otra si tanto el donante como el receptor pertenecen a la misma especie?
b. ¿Qué ha de hacer el receptor de un trasplante para minimizar las posibilidades de rechazo?
c. ¿Por qué un trasplante entre gemelos univitelinos no produce rechazo?

País Vasco, Junio de 2022, pregunta 5B

La medicina ha marcado en 2022 un nuevo hito al lograr, por primera vez, trasplantar con éxito un corazón de cerdo en un paciente de 57 años en un hospital de Maryland, EEUU. Con respecto al trasplante de órganos:

a) Defina los conceptos de xenotrasplante (heterotrasplante), alotrasplante e isotrasplante.

b) Explique brevemente el concepto y las causas del rechazo inmunológico.

c) Explique brevemente las medidas utilizadas en la prevención del rechazo inmunológico.

Castilla y León, Julio de 2022, pregunta 10

Defina los siguientes conceptos: Reacción de hipersensibilidad. Autoinmunidad, Rechazo a un trasplante, Anticuerpos.

Comunidad Valenciana, Julio de 2022, pregunta 8.3

a) Define qué es un trasplante (1 punto).

b) Explica por qué se puede producir el rechazo de un órgano trasplantado (1 punto).

La Rioja, Julio de 2022, pregunta 20

En los últimos meses se han publicado artículos sobre trasplantes de órganos de cerdos, modificados genéticamente, a humanos.

a) ¿Cómo se denomina este tipo de trasplante? (0,1 puntos)
b) Explica otros tipos de trasplante que conozcas. (0,5 puntos)
c) ¿Qué es el rechazo a los trasplantes? ¿Por qué se produce y cómo se puede evitar? (0,4 puntos)

Canarias, Julio de 2023, pregunta 20.

Un trasplante es sustituir un órgano o tejido enfermo por otro que funcione adecuadamente. Hoy en día constituye una técnica médica muy desarrollada que logra magníficos resultados para los receptores. No obstante, necesita obligatoriamente la existencia de donantes. Sin la solidaridad de los donantes no hay trasplantes (Fuente: Organización Nacional de Trasplantes)

a. ¿Cuál es la causa del rechazo por parte del organismo receptor?
b. ¿Qué estrategia se realiza para evitar el rechazo de órganos?

Cataluña, Junio de 2010, opción B, ejercicio 4

En verano del año 2008, especialistas de la clínica de la Universidad Técnica de Múnich (Alemania) realizaron con éxito el primer trasplante de brazos del mundo. Un equipo de cuarenta especialistas consiguió trasplantar los dos brazos de un donante a un agricultor de cincuenta y cuatro años que había perdido estas extremidades en un accidente laboral hacía seis años.
Aunque la operación fue un éxito, el paciente deberá tomar inmunosupresores durante toda la vida para que no rechace el trasplante. Uno de los inmunosupresores más empleados en los trasplantes de órganos es la ciclosporina A, una sustancia que bloquea la división de los linfocitos T colaboradores e impide la formación de anticuerpos.
1. Explique qué son y qué función realizan los linfocitos T colaboradores y los anticuerpos en la respuesta inmunitaria. [1 punto]

 

¿Qué son?

¿Qué función hacen?

Linfocitos T colaboradores

Anticuerpos

2. Responda a las siguientes cuestiones, relativas al tratamiento con inmunosupresores: [1 punto]
a¿Qué problemas de salud relacionados con la defensa del organismo podría tener una persona que tome ciclosporina A? Justifique la respuesta.
bSi el donante hubiera sido un hermano gemelo univitelino (monocigótico), ¿hubiera sido necesario que el receptor tomase inmunosupresores? Justifique la respuesta.

Cataluña, Septiembre de 2018, opción B, ejercicio 3

En noviembre de 2017, varios diarios se hicieron eco de la siguiente noticia:

Los médicos salvan la vida de un niño de siete años cambiándole el 80 % de la piel

El niño tenía una enfermedad genética que se conoce popularmente como piel de mariposa (epidermólisis ampular), debida a una mutación autosómica recesiva en el gen LAMB332. La mutación comporta que la epidermis se desprenda del cuerpo con mucha facilidad, a menudo sólo con el contacto de la ropa, por lo que se generan muchas llagas. Las llagas se infectan con facilidad, y esto hace que normalmente los pacientes mueran antes de la adolescencia debido a estas infecciones. El tratamiento que han aplicado a este niño ha combinado, por primera vez, células madre obtenidas del paciente con una técnica de terapia génica para corregir el defecto genético que causa esta enfermedad.

Traducción y adaptación hechas a partir de un texto publicado en Nature, vol. 551 (16 noviembre 2017), p. 327-332

Para aplicarle el tratamiento, se obtuvieron células epiteliales de este niño y se cultivaron en el laboratorio. Mediante terapia génica, se les introdujo una copia sana del gen LAMB332. Después se estimularon las células para que se reprodujeran en placas de cultivo hasta formar tejido epitelial nuevo con la anomalía genética corregida, y se reimplantaron estas células al niño mediante un trasplante de epidermis.

1. El vector utilizado para hacer la transferencia de la copia sana del gen LAMB332 es un retrovirus. El RNA de este vector retroviral lleva insertado el RNA del gen sano LAMB332. [1 punto]

a) ¿Qué proceso debe seguir el ARN del retrovirus para integrarse en el AD de las células epiteliales del cultivo que infecta? Indique el nombre de este proceso y explíquelo.

b) ¿Qué diferencia básica hay entre este proceso y el de transcripción de un gen?

2. Cuando el niño afectado de epidermólisis ampular sea adulto, quizá querrá tener hijos. [1 punto]

a) ¿Este niño podría transmitir la copia mutada del gen LAMB332, responsable de la enfermedad, a sus descendientes? Justifique la respuesta.

b) En caso afirmativo, ¿qué porcentaje de los descendientes heredarán el alelo mutado? Si su pareja no es portadora de ninguna mutación en el gen LAMB332, ¿qué descendientes manifestarán la enfermedad? Justifique las respuestas.

¿Qué porcentaje de los descendientes heredarán el alelo mutado? Justifique la respuesta. 

Si su pareja no es portadora de ninguna mutación en el gen LAMB332, ¿qué porcentaje de sus descendientes manifestarán la enfermedad? Justifique la respuesta.

3. Uno de los problemas principales que causa la epidermólisis ampular (la piel de mariposa) es que se generan muchas llagas, las cuales se infectan con facilidad. [1 punto]]

a) El sistema inmunitario puede combatir la infección iniciando una respuesta inmunitaria primaria específica. Explique este tipo de respuesta mencionando las células y las moléculas que intervienen.

b) Los padres de este niño han leído en un libro que uno de los problemas de los trasplantes es el rechazo inmunitario. ¿Por qué en este trasplante lo más probable es que no se produzca un rechazo inmunitario? Justifique la respuesta.

Repasando los trasplantes y el fenomeno de los rechazos

Pregunta

¿Cuál es el requisito para realizar trasplantes de órganos vitales?

Respuestas

Donante con buena salud física.

Donante en estado de "muerte cerebral".

Donante genéticamente idéntico al receptor.

Donante y receptor de la misma especie.

Retroalimentación

Pregunta

¿En qué consiste el rechazo en un trasplante?

Respuestas

Aceptación del órgano trasplantado.

Adaptación del sistema inmunitario al trasplante.

Respuesta del sistema inmunitario contra el órgano trasplantado.

Reconocimiento positivo de antígenos.

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué tipo de trasplante es más seguro en términos de rechazo?

Respuestas

Autotrasplante.

Isotrasplante.

Alotrasplante.

Xenotrasplante.

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué especie se menciona en el texto como donante en los xenotrasplantes?

Respuestas

Humana.

Canina.

Felina.

Porcina.

Retroalimentación

Pregunta

¿Por qué los autotrasplantes e isotrasplantes son más seguros?

Respuestas

Menor compatibilidad entre tejidos.

Mayor riesgo de rechazo.

Mayor compatibilidad entre donante y receptor.

Inmunidad más débil en estos casos.

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué se busca para minimizar el rechazo en los trasplantes?

Respuestas

Mayor diferencia de histocompatibilidad.

Donante y receptor de diferente grupo sanguíneo.

Máximo grado de histocompatibilidad entre donante y receptor.

No es necesario buscar compatibilidad para evitar el rechazo.

Retroalimentación

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