Actualizado 18 de diciembre 2023
Es impresionante que hoy en día podamos trasplantar órganos de persona a persona, ¿no te parece? Los trasplantes de órganos cambiaron el mundo en el último siglo, específicamente durante los últimos 50 a 70 años. Los primeros intentos fueron muchas cosas, pero no se les puede considerar exitosos, ya que la persona solía fallecer a los 3 días o, en el mejor de los casos, a los 3 meses. Trasplantar un órgano es una ciencia compleja, así que te contaré por qué tardamos tanto en lograrlo. También aprenderás por qué existe el rechazo y qué medidas se toman para evitarlo. Descubramos al sistema inmune y su guerra contra los trasplantes.
La historia de los trasplantes
Aunque los trasplantes llevan poco tiempo, han fascinado al humano desde hace siglos. Analicemos un poco de historia. Por ahí del 300 d.C. se cuenta la historia de los santos San Cosme y San Damián, quienes realizaron el milagro de trasplantar una pierna. Según la leyenda, este par de santos intercambiaron la pierna de un hombre blanco por la de un hombre africano de Etiopía. Podemos remontarnos aún más atrás, hasta el 600 a.C. En esos tiempos, ya existían cirujanos plásticos que utilizaban la piel de sus pacientes heridos para rehacer sus narices. Estos tipos de trasplantes se denominan autólogos y lo más común es la piel, pero también lo puedes realizar con médula ósea. No obstante, ese sueño de cambiar órganos internos llevó mucho más tiempo en desarrollarse. Durante la primera mitad del siglo XX se intentó de todo: Trasplantes entre perros, trasplantes entre cerdos y humanos, trasplantes entre humanos y humanos. Todos terminaron en fracaso; el cuerpo rechazaba al nuevo órgano. El organismo destruía el órgano donado. No fue sino hasta 1954 que el doctor Murray logró lo que se considera el primer trasplante exitoso, al menos de órganos internos. Murray consiguió trasplantar un riñón entre gemelos idénticos. Posteriormente, Dausset descubriría el HLA y el complejo mayor de histocompatibilidad, que es la forma en la que el cuerpo se autoreconoce y reconoce agentes externos para destruirlos. Es aquí donde vamos a dejar la historia y vamos a adentrarnos en el HLA y el sistema inmune para comprender por qué se rechazan los órganos y qué se puede hacer para evitarlo.
El sistema inmune es muy quisquilloso. Identifica cualquier cosa extraña como una amenaza.
El sistema inmune innato y adaptativo
Para comprender por qué se rechazan los órganos, hay que entender al sistema inmune, el cual nos protege. El sistema inmune lleva mucho tiempo en evolución y se puede separar en dos grandes tipos: El sistema inmune innato y el sistema inmune adaptativo. La principal diferencia radica en que el adaptativo realiza reordenamiento de genes, lo cual suena muy complejo, y no sólo suena, lo es. Es este sistema el responsable de los problemas con los trasplantes. Antes de adentrarnos al sistema adaptativo, echemos un vistazo al sistema inmune innato. Este sistema es con el cual nacemos y no es específico; ataca a todo sin importarle mucho qué está atacando. El ácido gástrico o los mocos de la nariz son innatos, un bebé los forma desde que nace y aunque detienen a cientos de bichos, no están hechos para combatir una sola cosa. Las células también tienen mecanismos moleculares que las protegen; siendo el más común Toll. Toll es un grupo de proteínas que detecta elementos sospechosos. ¿Qué se considera sospechoso? La respuesta es cualquier cosa que no existe en nuestro cuerpo. Por ejemplo, Toll detecta al peptidoglicano, una sustancia que usan las bacterias para hacer su pared celular; en nosotros eso no existe, así que al detectarlo, las células entran en estado de alerta y secretan sustancias antibacterianas.
Con lo maravilloso que suena el sistema inmune innato, te preguntarás: ¿Para qué necesito el sistema inmune adaptativo? La realidad es que las bacterias, hongos, virus y parásitos no son tontos; han evolucionado para esquivar las defensas innatas. Además, el sistema adaptativo es más potente; lo mejor es que tiene memoria y recuerda contra lo que ha peleado. Si vuelve a encontrar al mismo microbio, es mucho más veloz en destruirlo. Es probable que ni te enteres de que un microbio ingresó a tu cuerpo porque no le da tiempo de enfermarte. En este sistema se basan las vacunas. Con una vacuna, le muestras al sistema adaptativo una bacteria o un virus y aprende a pelear contra lo que le hayas enseñado. La próxima vez que vea al patógeno, no va a hacer preguntas, sólo va a atacar, evitando que te enfermes. Estos ataques veloces y potentes son gracias a los anticuerpos, los cuales formamos tras enfermarnos. El sistema inmune adaptativo realiza un cambio en sus genes para formar anticuerpos específicos contra lo que haya peleado. Por ejemplo, si el sistema inmune adaptativo pelea contra un coronavirus, produce anticuerpos que te protegen de dicho coronavirus. Sin embargo, si luego el sistema inmune adaptativo se encuentra con un rinovirus, no va a saber pelear contra él, sólo sabe pelear contra el coronavirus. Así que el sistema adaptativo tiene que volver a reordenar sus genes para esta vez poder pelear contra el rinovirus. Dado que tiene memoria, ahora puede combatir tanto contra el coronavirus como el rinovirus. De esta manera, el cuerpo crea una biblioteca a lo largo de la vida acerca de patógenos con los que aprende a pelear.
Los anticuerpos son como llaves. Las llaves abren una puerta específica y para producirla, se tiene que conocer la cerradura. El sistema inmune forma anticuerpos específicos solamente para aquello que conoce.
El sistema inmune y el sistema mayor de histocompatibilidad: La forma en la que el cuerpo se autorreconoce
Veníamos a hablar de trasplantes, pero es importante que vayas entendiendo el sistema inmune. Ahora, debes conocer a las tres células del sistema inmune adaptativo. Los linfocitos B son los primeros y se encargan de producir anticuerpos. No veremos más de ellos aquí, ya que lo que nos importa son los linfocitos T. Los linfocitos T CD4 son la segunda célula. Son los generales del sistema inmune y deciden si atacar o no. Los linfocitos T CD8 son la última célula y son como los agentes de migración. Vigilan que las células pertenezcan al cuerpo y que no son extrañas. Estos linfocitos T logran identificar qué es ajeno y peligroso y qué es propio e inocuo a través del complejo mayor de histocompatibilidad llamado MHC o CMH. El CMH es un grupo de proteínas que sirven para mostrar antígenos, que es una forma elegante de decir que muestran pedacitos de proteínas que las células van encontrando. Es el CMH el responsable de que los linfocitos identifiquen al órgano donado como extraño y lo ataquen. Abajo te lo explicaré con más detalle.
Existen 3 tipos de CMH, pero para trasplantes sólo importan el 1 y el 2. El CMH 2 es especial para linfocitos T CD4. Unas células llamadas presentadoras de antígeno o APC muestran en su CMH 2 lo que se van encontrando en el cuerpo y el linfocito T CD4 decide si es un peligro o no. Por ejemplo, si una célula le muestra un pedacito de tu pulmón, el linfocito T CD4 no se preocupará, lo ignorará y no atacará a tu pulmón porque es tuyo y lo necesitas. Por otro lado, si la célula le enseña un pedazo de salmonela, que es una bacteria, el linfocito T CD4 da luz verde para comenzar un ataque. Por su parte, el CMH 1 está dirigido para linfocitos T CD8 y funciona como un pasaporte. El CMH 1 muestra proteínas propias de nuestro cuerpo y el linfocito T CD8 las detecta. Por ejemplo, si una célula se infecta con coronavirus, va a mostrar una proteína del mismo en su CMH 1. Cuando un linfocito T CD8 detecta que no es una proteína propia, asesina a la célula infectada.
Ya podrás notar el problema ocasionado por los trasplantes de órganos. ¿Qué sucederá cuando una célula muestre una proteína en un CMH diferente? Será atacada por ser considerada foránea. En un trasplante, básicamente, colocamos un órgano “extraño” en otra persona. Las células de ese trasplante también muestran CMH, el problema es que es diferente, por lo que nuestro cuerpo no lo identifica como propio. Por ejemplo, tú tienes el código 1,2,3, pero el riñón de tu donador tiene el código 4,5,6; esto le va a parecer extraño a los linfocitos T y cualquier cosa extraña, para ellos, es un peligro, por lo que atacan.
Cuando el sistema inmune no reconoce algo como propio, recurre a la violencia. Un órgano donado tiene un CMH distinto al tuyo, por lo que el sistema inmune lo percibe como sospechoso y lo ataca.
Para comprender el rechazo a un órgano donado, necesitamos entender a los linfocitos T bebés y el timo. El timo es un órgano pequeño situado en el pecho, arriba del corazón, y es el centro de entrenamiento de los linfocitos T. En el timo, primero que ocurre, la selección positiva, que asegura que los nuevos reclutas pueden identificar al CMH 1 o CMH 2. Si no lo consiguen, los linfocitos son esencialmente inútiles y son destruidos. Los reclutas que sobreviven pasan a la selección negativa, donde el timo les muestra proteínas de todo el cuerpo, desde piel hasta riñón, estómago y pulmón. Si un linfocito ataca a una proteína del examen, es destruida porque, fuera del timo, puede atacar al órgano verdadero. En un trasplante, el CMH es diferente, lo que lleva a los linfocitos T a ordenar a todas las células inmunes que ataquen. Esto sucede porque en el timo se les enseña a identificar un solo tipo de CMH y uno diferente es sospechoso, aun cuando las células muestren proteínas de un riñón que sí son identificadas como propias.
Genes y trasplantes
Tu complejo mayor de histocompatibilidad(CMH) es único, bueno, casi lo es. Esta singularidad ocurre porque los genes que controlan al CMH llamados genes HLA son muy polimórficos, es decir, tienen muchas variantes. El CMH 1 se construye con 3 genes: HLA A, HLA B y HLA C. Existen 303 posibilidades para HLA A, 559 para HLA B y 150 para HLA C. Estos tres genes juntos pueden formar alrededor de 305 millones de combinaciones, y eso sólo en el CMH 1. El CMH 2 es aún más variable, con números mucho mayores. Si logras encontrar un HLA igual al tuyo, el sistema inmune no se dará cuenta de que está frente al órgano de otra persona.
Mira este dibujo. Notarás que todos los CMH son similares, aunque no iguales, debido a la gran variabilidad genética que tienen. Para lograr un trasplante exitoso, necesitas hallar a alguien con un CMH igual al tuyo.
La tipificación del HLA: como engañar al sistema inmune
El sistema inmune no colabora con los trasplantes, y con millones de CMH diferentes podrías considerar que la batalla está perdida. Sin embargo, existe una solución. Para evitar la destrucción de órganos, se realiza la tipificación del HLA, una prueba que busca un HLA lo más similar al tuyo para engañar al sistema inmune. En la tipificación de HLA se toma una muestra sanguínea, se analiza el ADN y se identifica tu HLA. Se le realiza el mismo análisis a tu donante para asegurar que son lo más similares posible. Puede que pienses que tus posibilidades de hallar a alguien compatible son pocas, pero mantén la calma. Dado que heredamos los genes HLA de nuestros padres, siempre compartimos el 50% con ellos. Aunque no es idéntico, engaña lo suficiente al sistema inmune. Sin embargo, la mejor opción son los hermanos, ya que tienen un 25% de probabilidad de poseer un HLA idéntico al tuyo, un 50% de tener la mitad igual, y un 25% de no compartirlo en lo absoluto. No obstante, si no encuentras a nadie idéntico en tu familia, al conocer tu HLA, podrás ingresar a listas de donaciones. Si hay un órgano con un HLA similar al tuyo, tus posibilidades de recibir el órgano aumentan. La tipificación del HLA es una prueba genética que se realiza en Nanolab, en el laboratorio de Affinity, nuestro laboratorio de medicina de trasplantes.
Hoy utilizamos la prueba de tipificación del HLA para encontrar el más similar al tuyo para que tu trasplante sea exitoso. Solemos comenzar con hermanos porque tienen un 25% de probabilidad de poseer el mismo HLA que tú.
Referencias
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