REVISIÓN


Transplante de córnea: prevención del rechazo

Dres. Jadraque Y, Durán JA

Servicio de Oftalmología. Hospital de Cruces. Universidad del País Vasco. España.


Introducción

La córnea ha sido considerada durante muchos años un lugar de privilegio inmunológico. Este privilegio es adquirido y mantenido por distintos mecanismos como son la integridad de la barrera hemato-ocular, la ausencia de vasos linfáticos y el microambiente intraocular inmunosupresor (1,2). Sin embargo, el rechazo corneal sigue siendo la causa principal del fallo del injerto. La supervivencia del injerto en córneas avasculares es del 90% durante el primer año, mientras que en córneas vascularizadas es únicamente de un 60-70% (3).

El rechazo corneal es un proceso inmune iniciado por el reconocimiento y la respuesta primaria a los antígenos del complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) del transplante. Los antígenos del CMH, por sí solos, no suponen una barrera para el rechazo ya que las células presentadoras de antígeno pueden iniciar una respuesta inmune.

Las células de Langerhans (CL) son células presentadoras de antígenos distribuidas por toda la superficie externa del organismo (4), incluyendo conjuntiva y córnea periférica, estando la región central de la córnea desprovista de estas células (5).

Las células presentadoras de antígenos pueden inducir fallo del injerto mediante dos mecanismos (6,7):

1. Directo: La presentación de antígenos proporcionada por las células dendríticas del injerto que serían las encargadas de activar directamente a los linfocitos T-Helper (LTH) del receptor y provocar un rechazo agudo (8,9).

2. Indirecto: Los antígenos del CMH del injerto son procesados y presentados por las células dendríticas del receptor, pudiendo provocar un rechazo crónico (9,10).

Por esta razón, sería teóricamente posible disminuir la agresividad del rechazo agudo al eliminar las células presentadoras de antígeno del donante (4).

En la práctica clínica el rechazo más frecuente es el rechazo endotelial (11-13) que puede manifestarse como un edema difuso con precipitados queráticos difusos e importante reacción en cámara anterior, o como un edema localizado en la unión donante-receptor con precipitados queráticos en la zona e ingurgitación de los vasos adyacentes. En estadios avanzados podemos encontrar la línea de Khodadoust que indicaría la lesión de las células endoteliales por las células inmunes (fig. 1). El mecanismo patogénico en ambos casos es diferente, postulándose que en el primer caso las células inmunes accederían a través de la cámara anterior, mientras que en el segundo caso lo harían a través de los vasos sanguíneos limbares.

El rechazo epitelial (11,12) se manifiesta como una línea elevada sobre el epitelio o como un infiltrado subepitelial que se acompaña de menor sintomatología clínica y de una buena respuesta al tratamiento. Puede aparecer concomitantemente con el rechazo endotelial o como un cuadro separado.

 

Factores predictivos del injerto

La incidencia y la agresividad del rechazo del injerto corneal depende de varios factores (tabla I).

 

Derivados del donante

Edad

Diversos estudios 14-16 han demostrado que la edad de donante no es un factor que influya en la supervivencia del injerto, pero sí han encontrado un aumento de las anomalías y disfunciones endoteliales con el paso de los años que abocarían a un fallo del injerto. Se ha sugerido que las córneas de donantes jóvenes pudieran disponer de mayor carga inmunológica y, por lo tanto, mayor riesgo teórico de rechazo.

 

Conservación

Las células de Langerhans (CL) juegan un papel muy importante en el rechazo del transplante corneal. La manipulación de los medios de conservación demuestran una disminución en la viabilidad de estas células (17). Holland y cols (18) así como Pels y cols (19) demuestran la desaparición de CL a la semana de cultivo. El epitelio comprende 5 ó 6 capas celulares que se va deteriorando de forma evidente tras seis días de conservación en Optisol-GS (20). La pérdida de CL sería consecuencia de estos cambios epiteliales. Sin embargo, la suposición de que los medios de conservación disminuyen la inmunogenicidad parece ser tenue y debida principalmente al tamaño reducido del injerto que aportaría pocas células presentadoras de antígeno.

Otro método propuesto para disminuir la carga antigénica corneal, sería el retirar el epitelio corneal del injerto para eliminar las células de Langerhans (3,l7). Esta maniobra ha demostrado disminuir la incidencia de rechazo en relación a los transplantes realizados con epitelio corneal sano.

 

Histocompatibilidad

Los genes que codifican los antígenos del CMH se encuentran en el cromosoma numero 6. Atendiendo a criterios de distribución celular, estructura bioquímica y función inmune, los antígenos del CMH pueden dividirse en (21):

l. Antígenos HLA I: también llamados antígenos clásicos de transplante, localizados en todas las células nucleadas. A nivel corneal los encontramos en las células epiteliales, estromales y endoteliales (21,22).

2. Antígenos HLA II: expresados únicamente en las células con función inmune (21,22). En la córnea, quedarían restringidos a las CL localizadas en la capa basal del epitelio y en capas entromales y limbares. La expresión de estos antígenos puede ser inducida en otros tipos celulares durante procesos inflamatorios (5,22-24).

Los linfocitos T citotóxicos (LTC) sólo reconocen antígenos en asociación con moléculas de clase I, mientras que los linfocitos T helper sólo lo harían en asociación con las moléculas de clase II (25-27).

La activación de los linfocitos T helper, al reconocer al antígeno sobre las células presentadoras de antígeno, provoca la liberación de mediadores (linfoquinas) que atraen a los macrófagos y aumentarían el número de LTC frente a moléculas de clase I (26). Son estos LTC los responsables de la lesión celular que conduce al rechazo (23,25).

El estímulo antigénico principal para el rechazo del injerto y la producción de anticuerpos es el CMH. Por esta razón, se intenta buscar una compatibilidad entre donante y receptor (9).

Es difícil sacar conclusiones de las diversas publicaciones realizadas acerca del tipaje HLA (3,5,16,l7,2l,28,29). Hay un gran número de estudios prospectivos y retrospectivos que confieren un aumento en la supervivencia del injerto en pacientes de alto riesgo (presencia de dos o más cuadrantes de vascularización corneal; rechazos previos en este ojo) cuando existe compatibilidad HLA I. Sin embargo, otros autores no encuentran diferencias significativas en este tipo de compatibilidad. Los datos sobre la relevancia de antígeno HLA II (16,21) son todavía más ambiguos.

Debido al elevado coste y al gran polimorfismo en los resultados de la compatibilidad donante-receptor, su uso quedaría muy restringido a centros de referencia con elevado número de queratoplastias.

 

Derivados del receptor

Edad

La edad del receptor al igual que la edad del donante son motivos de controversia ya que aunque se ha visto un mayor número de rechazos en pacientes menores de 60 años, otros estudios comparativos no han encontrado diferencias significativas (14,15).

 

Vascularización

La presencia de vasos en la córnea receptora es un factor de mal pronóstico (2,14,15,28,32). Una mínima vascularización puede ser suficiente para completar el arco aferente de sensibilización y reducir el privilegio inmune de la córnea, pero se acepta que las córneas con más de un cuadrante de vascularización tienen un mayor riesgo de presentar rechazo.

 

Anejos oculares

La regularidad de los bordes parpebrales, el adecuado parpadeo, la función lagrimal y la funcionalidad de los pares craneales V y VII serían factores a tener en cuenta en la protección de superficie ocular. Una inflamación crónica provocada por la disfunción de estos elementos creará un clima propicio para que se inicie un rechazo.

 

Epitelio corneal

El mantenimiento de la superficie ocular es fundamental para la supervivencia del injerto. La regeneración del epitelio corneal deriva de células pluripotenciales («stem cells») localizadas en la capa basal epitelial limbar. Un daño a este nivel provocaría defectos epiteliales recurrentes en el injerto. En estos casos es deseable realizar un transplante límbico que aporte las «stem cells» y así asegurar un epitelio corneal sano (10). Sin embargo, esto parece incrementar el riesgo de rechazo inmunológico en el huésped, por ser esta zona rica en CL.

 

Presión intraocular

Las células endoteliales son fundamentales para mantener la transparencia del injerto. Las modificaciones en la presión intraocular ocasionan daños repetidos a nivel endotelial (15,30,31). Cuando estas fluctuaciones se continúan, el daño endotelial abocará en un fallo del injerto, pero se desconocen los efectos sobre un posible mecanismo inmune.

 

Actividad

La actividad de la enfermedad (uveítis, queratitis,...) empeora el pronóstico del transplante (15,32,34). La inflamación causada por el trauma quirúrgico junto con la inflamación de la enfermedad de base, aumenta el riesgo de rechazo endotelial por la atracción de células inmunes al lecho corneal.

 

Retransplante

La presencia de un injerto corneal previamente rechazado, ha sido incluido como un factor de alto riesgo (14,32). Sin embargo, se ha sugerido que esta mayor proporción de fracaso, se debe a una mayor vascularización que ocurre con cada proceso de rechazo. La supervivencia de un nuevo injerto en córneas avasculares no es significativamente diferente de la del primer injerto, pero cuando la vascularización corneal es importante, el pronóstico es mas sombrío.

 

Etiología

La etiología que conduce al transplante corneal es un factor importante en la supervivencia del injerto ya que existen estímulos que inducen a la migración de CL desde la periferia hacia la zona central como quemaduras, infecciones virales, bacterianas, ... (4,5,24).

En casos de antecedentes herpéticos, se pauta tratamiento con Aciclovir oral y tópico de forma profiláctica para reducir el número de recurrencias ya que con cada episodio aumenta el riesgo de rechazo (15,32).

La causticación, si es severa, ensombrece el pronóstico ya que el daño limbar y, la consiguiente pérdida de células primordiales llevará a una enfermedad del epitelio corneal en el injerto.

Sin embargo, en procesos no inflamatorios con ausencia de neovasos (queratocono, distrofias), la incidencia de rechazo es claramente menor (9,34).

 

Técnica quirúrgica

Tamaño del injerto

Los injertos con mayor éxito quirúrgico son los de un diámetro menor de 8,5 mm y mayor de 6,5 mm. Injertos menores de 6,5 mm tienen resultados menos satisfactorios por la mayor frecuencia de descentramiento y un mayor astigmatismo. Los mayores de 8,5 mm tienen mayor probabilidad de rechazo por aumento de la carga antigencia corneal (9,14,15,32).

 

Localización

La localización del injerto debe ser central, tanto en lo que respecta al donante como en el receptor (9):

1. Injertos donantes de periferia localizados en la región corneal central del receptor provocan mayor número de rechazos agudos por mecanismo directo, debido al mayor número de CL que tiene el injerto donante.

2. Injertos donantes centrales localizados en periferia de córnea receptora darán lugar a mayor número de rechazos crónicos por la existencia de un elevado número de células presentadoras de antígeno en la córnea receptora.

Esto significa que junto con el tamaño, es fundamental para la supervivencia del injerto el uso de regiones centrales, tanto de la córnea donante como de la del receptor, para disminuir así la carga antigénica.

 

Cirugía asociada

La realización de cirugía de catarata, iris, vítreo o retina en el mismo acto quirúrgico que la queratoplastia, aumenta el componente inflamatorio o la adherencia del tejido al injerto, aumentando así la posibilidad de rechazo (32).

En la cirugía de cataratas, el control del estado del cristalino o de la LIO en el receptor es fundamental (34). Se ha comprobado que la inserción de la LIO en cámara posterior es el mejor método (15). Cuando ésta no pueda realizarse, la decisión de colocar una LIO suturada o LIO de cámara anterior o dejar al paciente afáquico es difícil. Se ha visto, que la incidencia de rechazo es mayor en pacientes afáquicos que en los que tienen una LIO suturada o una LIO en cámara anterior, sin embargo, la incidencia de edema macular quístico es mayor en estos últimos.

 

Agresividad quirúrgica

El procedimiento quirúrgico, así como la inflamación inducida por la sutura, conlleva la expresión de antígenos HLA II en las células del injerto y la migración de CL de la periferia hacia la región central. Este mayor número de células presentadoras de antígenos provocarán la estimulación de los LTH del receptor dando lugar a una respuesta inmune.

Las queratoplastias en manos de cirujanos inexpertos (< de 50 queratoplastias al año), presentan mayor índice de rechazo por la mayor inflamación que generan, por ello, es fundamental llevar a cabo una cirugía con una cuidadosa trepanación y puntos enterrados para prevenir la migración de células inmunes y disminuir la incidencia de rechazo.

 

Técnicas alternativas

Las técnicas lamelares se caracterizan por la sustitución de una fracción laminar del espesor de la córnea colocando el injerto sobre la membrana de Descemet y el endotelio del huésped. De esta forma se mantiene el endotelio propio. No se utilizan de forma rutinaria por la mayor dificultad técnica, la necesidad de disponer del globo íntegro y el mayor grado de astigmatismo postquirúrgico.

Las técnicas rotacionales consisten en hacer una queratoplastia penetrante que pretende, mediante la rotación de la propia córnea, desplazar la zona lesionada fuera del eje visual. Al tratarse de un autoinjerto, no se desencadena rechazo inmunológico, pero el astigmatismo residual se controla muy mal.

 

Complicaciones

Suturas expuestas

Las suturas provocan una inflamación local e inducen la neovascularización, siendo ésta la fuente de aporte de células inmunes (15). Cuando esto sucede, deben retirarse los puntos para evitar la entrada de estas células. Los puntos expuestos pueden predisponer al acúmulo de mucina y con mayor frecuencia a la infección (fig. 2).

 

Defectos epiteliales persistentes

Los defectos epiteliales persistentes pueden llevar a la formación de una superficie corneal irregular con la creación de un mayor astigmatismo y unos pobres resultados visuales. La no re-epitelización podría llevar a una opacidad subepitelial o lo que es más importante, a una infección tras ulceración estromal.

 

Glaucoma

Se ha demostrado que las fluctuaciones en la presión intraocular provocan un daño en las células endoteliales, siendo por tanto importante, la monitorización de la presión intraocular postoperatoria y la prevención del glaucoma (15,32,34). Para ello pautaremos tratamiento previo a la cirugía si el paciente padece glaucoma o evitaremos el bloqueo pupilar con tratamiento cicloplégico o con vitrectomía para eliminar el atrapamiento vítreo.

 

Tratamiento

El régimen postoperatorio utilizado habitualmente incluye el tratamiento con esteroides tópicos (11,12,35). La pauta de instilación depende de la etiología y del componente inflamatorio, siendo su uso más intenso durante la primeras semanas, disminuyéndose paulatinamente.

En ocasiones, el tratamiento tópico es insuficiente para prevenir el rechazo. En estos casos, se plantea el uso de esteroides sistémicos. Su uso en forma oral (dosis l mg/kg/día) no ha obtenido resultados beneficiosos, sin embargo, en forma de pulsos intravenosos sí parecen mejorar la supervivencia del injerto durante la primera semana, no encontrando diferencias significativas en las semanas sucesivas (11,12).

En queratoplastias de alto riesgo se plantea como alternativa el uso de inmunosupresores. La ciclosporina A es un fármaco encargado de suprimir las reacciones mediadas por las células T y prevenir la sensibilidad antigénica y la consiguiente proliferación de las células T inmunocompetentes (36).

Los resultados de la ciclosporina A tópica son contradictorios. Algunos estudios demuestran efectos beneficiosos en la prevención, mientras que otros, como el estudio multicéntrico realizado por CCTS, no los obtiene (11,12,34).

Por el contrario, el uso de ciclosporina sistémica, sí parece prevenir el rechazo, permitiendo el restablecimiento de cierto privilegio corneal. Este efecto persiste una vez finalizado el tratamiento (11,37).

 

Posibilidades futuras

Tratamiento del tejido donante con UV-B o cámara hiperbárica de oxígeno (HBO)

Las células de Langerhans son potentes células presentadoras de antígenos que activan a los linfocitos iniciando una respuesta inmune. Se ha sugerido que las células de Langerhans que residen en el injerto son importantes inmunógenos, ya que serían las responsables del reconocimiento alogénico inicial y del inicio del rechazo.

El mecanismo exacto de actuación de las radiaciones UV-B (4) y de la HBO se desconoce, aunque se ha asumido que son tóxicos para las células de Langerhans corneales, provocando disminución de la inmunogenicidad (38,39). El modo de actuación de la HBO en la depleción funcional de estas células no está bien comprendida y es altamente anecdotaria.

El mecanismo de actuación de las UV-B se basa en la actuación del ácido urocánico (UCA) como fotorreceptor en el estroma corneal. La forma cis- de dicho ácido estimula la acumulación intraepidérmica del factor de necrosis tumoral (TNF), postulándose que es este factor el que previene el transporte de háptenos por células de Langerhans a los ganglios linfáticos donde se desencadena la activación de la célula T.

La UV-B a dosis alta parece no sólo abolir la inmunogenicidad, sino que además induce tolerancia. Sin embargo, dosis tan altas han provocados daños irreparables en el endotelio corneal que impiden el restablecimiento de la transparencia del injerto corneal (25).

 

Anticuerpos monoclonales CD4

A pesar del uso de inmunosupresores, del 10 al 30% de los transplantes corneales sufren un rechazo corneal. El mecanismo preciso por el que tiene lugar un rechazo corneal sigue en investigación, pero es incuestionable el papel que juegan los Linfocitos T. Por ello las nuevas tecnologías han creado anticuerpos monoclonales frente a moléculas de la superficie de las células T (mAb) (36).

Las células T expresan marcadores CD4 los cuales juegan un papel importante en la mediación del rechazo corneal. La aplicación de anti-CD4 mAb significa un aumento de la supervivencia del injerto en un modelo animal (múrido). Sin embargo, su uso sistémico podría producir muchos efectos secundarios por la inmunosupresión y por la reacción a proteína extraña que genera. En cambio, la aplicación tópica de mAb podría ser deseable ante situaciones donde la vida no corre peligro.

De los distintos estudios realizados, se concluye que las células CD4 y los macrófagos son los responsables de la citotoxicidad de las células del transplante, y de los estudios se extrae que el tratamiento con liposomas anti-CD4 mAb prolongaría la supervivencia de los transplantes en ratas comparándolos con animales control que reciben tratamiento con liposomas vacíos o con animales tratados con mAb libres (41).

Puesto que los CD4 son un componente importante en la activación de las células T, el efecto CD4 mAb podría ser atribuido a la interferencia de la activación de los linfocitos T. No hay consenso sobre su mecanismo de actuación, dándose diferentes hipótesis o posibilidades (42):

1. Las moléculas CD4 podrían servir como una molécula accesoria en los que la interacción directa con la región constante del HLA II incrementaría la adhesión entre las células CD4 y las células presentadoras de antígeno.

2. Se ha sugerido que los anti-CD4 mAb podrían transmitir una señal negativa a la células T. Así, algunos macrófagos que tienen CD4 en su superficie, con este tratamiento podrán estar inhibidos.

3. Una alternativa sería el tratamiento con liposomas antiCD4 que podrían afectar a las células viajeras del donante.

Unas experiencias más recientes han propuesto los anticuerpos CD8, eliminando así la actividad linfocítica T citotóxica, pero este tratamiento no promueve un aumento en la supervivencia del injerto. Esto sugiere que, cuando in vitro eliminemos los linfocitos T citotóxicos por un tratamiento anti CD8, el remanente de células CD serían capaces de mediar citotoxicidad.

 

Nuevos inmunosupresores

El FK-506 es un inmunosupresor 100 veces más potente que la ciclosporina A (42). Actúa inhibiendo la activación de los linfocitos T-helper, previniendo por lo tanto la liberación de interleukinas (entre ellas Interleukina 2 relacionada con la angiogénesis corneal) (36). La acción parece ser ejercida exclusivamente a nivel local, al no hallarse niveles séricos.

El FK-506 no sólo tiene acción profiláctica sino que tendría capacidad de revertir el rechazo una vez instaurado, aunque este efecto remitirá al suspender el tratamiento.

La Rapamicina es un inmunosupresor relacionado con el FK-506 del cual se diferencia en que no inhibe la secreción de IL2, sino que actúa sobre su receptor (36).

 

Resumen

Los métodos destinados a prevenir el rechazo del transplante de córnea se dirigen a los factores de riesgo conocidos, que se pueden dividir en: 1) dependientes del donante, 2) dependientes del receptor, 3) técnica quirúrgica, 4) incidencia y tipo de complicaciones y 5) tratamiento postoperatorio. Los estudios sobre la importancia de la compatibilidad HLA no han llegado a conclusiones definitivas. Las tendencias actuales se enfocan hacia la manipulación del tejido donante y el uso de nuevos inmunosupresores.

 

Abstract

Methods for the prevention of corneal graft rejection have been directed towards the known risk factors, which have been divided in: 1) donor dependent, 2) recipient dependent, 3) surgical teclmique, 4) complications and 5) postoperative treatment. Studies on HLA matching have not concluded into reliable conclusions. Current tendencies are focused on the manipulation of the donor tissue and the use of new immunosuppresants.


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