Piše: prof. dr. sc. Petar Orlić,  Sveučilište u Rijeci

 

  

Sažetak

 

Transplantacija organa je jedno od najvećih pozitivnih dostignuća 20. stoljeća. Prvi pokušaji eksperimentalne i ksenotransplantacije javljaju se u Beču, Lyonu i Berlinu. Najveća ostavština je ona Alexisa Carrela, koji je 1912. dobio Nobelovu nagradu za vaskularnu anastomozu i transplantaciju. Ranih 50-ih Dubost i Servelle u Francuskoj presađuju nekoliko bubrega dobivenih od smaknutih na giljotini. Na Badnju večer 1952. u Parizu Michon u suradnji s nefrologom Hamburgerom transplantira majčin bubreg mladom tesaru. Primijenjena je praktički današnja operativna tehnika, koju je inaugurirao R. Küss. Nitko nije preživio, premda je nekoliko bubrega funkcioniralo i nekoliko mjeseci. Nekoliko godina kasnije D. Hume presadio 9 bubrega, najdulje preživljenje je bilo 6 mjeseci.  U Bostonu je 23.12.1954. tim Josepha Murraya u suradnji s nefrologom Johnom Merrillom izvršio transplantaciju bubrega od identičnog blizanca. Primatelj je preživio 8 godina. Moderna era u transplantaciji bubrega započela je kasnih 50-ih, kada su zadovoljeni minimalni uvjeti: redovita hemodijaliza i zračenje čitavog organizma kao imunosupresija. Murray je 1990. dobio Nobelovu nagradu. Nakon nekoliko neuspješnih pokušaja prvi su bolesnici preživjeli 1959.: u Bostonu s bubregom nejednojajčanog blizanca 20 godina, u Parizu (J. Hamburger) bolesnik u istom srodstvu preživio 26 godina, drugi bolesnik s rođakovim bubregom preživio 18 godina pa zatim nastavio živjeti uz sestrin bubreg. Također u Parizu R. Küss je presadio 6 bubrega, dva od nesrodna davatelja su preživjela 17, odnosno 18 mjeseci. J. Dausset  1958. otkriva prvi HLA antigen. Četiri godine poslije Hamburger i sur. iskoristili su HLA antigene u odabiru živog srodnog davatelja bubrega. Otkriće imunosupresivnog djelovanja 6-merkaptopurina (6-MP) potaklo je Calnea i Zukoskog da to provjere na transplantaciji bubrega na psima.

 

Rezultat je bio povoljan, pa su se odlučili na primjenu na čovjeku. U Bostonu 1961. Hitching i Elion razvijaju azatioprin, derivat 6-MP, povoljniji za peroralnu primjenu. Goodwin 1960. prvi tretira ranu epizodu odbacivanja prednizonom. 1963. Starzl i Hume zasebno iznose iskustvo upotrebe steroida uz azatioprin o okviru bazične imunosupresije. Zahvaljujući dobrim rezultatima ta će se kombinacija zadržati 20-25 godina kao glavno uporište u imunosupresiji. U proljeće 1962. u Bostonu je presađen prvi bubreg od umrle osobe. Smrt je proglašena nakon što srce nije preuzelo funkciju tijekom otvorenog zahvata na njemu. Mollaret i Goulon objavljuju članak o fenomenu smrti mozga. Zaslugom J. Hamburgera u listopadu 1962. presađen je prvi bubreg uzet nakon proglašenja smrti mozga nakon teške traume glave. Prihvaćanje smrti mozga povećalo je broj transplantacija i poboljšalo kvalitetu dobivenih bubrega i ostalih organa. Perfuzija organa omogućila je razmjenu organa među centrima. Kissmeyer-Nielsen je 1966. opisao fenomen hiperakutnog odbacivanja bubrega. Sredinom 80-ih pojavio je novi imunosupresiv ciklosporin. Značajno je povećao preživljenje bubrega i potaknuo presađivanje ostalih organa. Pojava takrolimusa i ostalih imunosupresiva povećala je izbor na polju imunosupresije. Međutim dugotrajna imunosupresija praćena je pojavom komplikacija. Uvođenje tolerancije nudi transplantaciji bolju budućnost.

 

   Ključne riječi:  transplantacija bubrega; svijet; povijesni osvrt

 

 

Uvod

 

Napredak kirurgije pred kraj 19. stoljeća donio je i mogućnost zahvata na krvnim žilama, što je imalo za posljedicu pokušaje presađivanja organa. Prvu autotransplantaciju bubrega na psu izvršio je 1902. u Beču Emerich Ullmann (1861-1937.). Žile je anastomozirao na karotidnu arteriju i jugularnu venu. Ureter je izveo na kožu. Bubreg je funkcionirao pet dana. Iste je godine izvršio i presađivanje psećeg bubrega kozi. Obe je životinje pokazao u dvorani liječničkog društva u Beču.

 

U Lyonu je Mathieu Jaboulay (1860-1913.) 1906. izvršio dvije ksenotransplantacije na čovjeku koristeći bubreg svinje i koze. Oba su bubrega funkcionirala jedan sat. Najpoznatija su dva njegova učenika: René Leriche (1879-1955), vaskularni kirurg u Strasbourgu i eksperimentalni kirurg Alexis Carrel. Jaboulay je stradao dobi od 53 godine u željzničkoj nesreći na putu za Pariz.

 

Najdublji trag ostavio je Alexis Carrel (Slika 1) koji je 1912. dobio Nobelovu nagradu za rad na polju vaskularne kirurgije i eksperimentalni rad na transplantaciji krvnih žila i organa. Rođen je u predgrađu Lyona. Radio je s Mathieu Jaboulayom, a nakon toga u Americi.  Ustvrdio je da je kirurški dio transplantacije bubrega riješen, ali da biološka reakcija koja uslijedi nakon zahvata (odbacivanje) onemogućuje uspjeh.

 

U vrijeme Carrelovog studija medicine u Lyonu se 1894. dogodio atentat na predsjednika republike Sadi Carnota. Talijanski anarhist zadao mu je ubodnu ranu u predjelu trbuha s lezijom vene porte. Najbolji francuski kirurzi su zaključili da leziju nije moguće sanirati. Predsjednik je umro nakon dva dana. U medicinskim krugovima razvila se rasprava u kojoj je sudjelovao i mladi Carrel, u to vrijeme student druge godine. On je iznio mišljenje da se Carnotov život mogao spasiti da su njegovi kirurzi naučili tehniku suturiranja krvnih žila, čime se zamjerio ljudima u struci. Ovaj ga je događaj nadahnuo na rad na polju kirurgije krvnih žila.

 

Carrel je 1900. završio studij medicine i nastavio raditi u istraživačkom laboratoriju kao asistent Mathieu Jaboulaya, voditelja kirurške klinike u sveučilišnoj bolnici u Lyonu.     Radom na eksperimentalnoj kirurgiji počeo je 1902. godine. Već je te godine objavio rad o anastomozi krvnih žila i transplantaciji organa [1].

 

U proljeće 1903. zamolio ga je kolega liječnik, s kojim je ranije pohađao isti razred, da se pridruži hodočašću u Lurd (Lourdes). Ranije je čuo o čudotvornim svojstvima tamošnje vode, ali je bio skeptičan prema tome. Na putu je u vlaku bila i 17-godišnja djevojka (Marie Bailly) koja je bolovala od tuberkulozne upale potrbušnice. Bila je u terminalnom stadiju bolesti. Na njezinu molbu prijatelji su je prokrijumčarili u vlak, jer je bilo zabranjeno da putuju umurući bolesici. Carrela su pozvali da pregleda bolesnicu nakon više od 12 sati putovanja. Njezino je stanje bilo takvo da je mislio da ne će živa stići do Lurda. I u Lurdu je protiv volje liječnika insistirala da je prevezu do spilje. Zbog njezinog stanja nisu joj dopustili da uđe u vodu, nego su je poprskali vodom po njezinom velikom trbuhu. Osjetila je jaku bol. Kod drugog prskanja bol je bila slabija, dok je nakon trećeg prskanja imala ugodan osjećaj. Njezino se stanje popravilo. Unutar pola sata trbuh je posve splasnuo. Po povratku u hotel pregledali su je liječnici, te je večeri normalno večerala bez povraćanja. Idućeg jutra ju je Carrel našao već odjevenu. Na povratku kući bez pomoći se popela u vlak, 20 sati puta provela sjedeći na tvrdoj drvenoj klupi i u Lyon stigla svježa. Idućih mjeseci je pregledana u više navrata, ali nije više bilo znakova bolesti. Pred kraj godine zaredila se u Sestre milosrdnice i provela ostatak života u napornom radu s bolesnicima. Umrla je 1937. u dobi od 58 godina. Impresioniran tim događajem smatrao je svojom dužnošću da mora opisati nalaz pregleda bolesnice prije i poslije dodira s vodom. Kad je o tome pričao kolegama doživio je ismijavanje zbog lakovjernosti. U medicinskim krugovima mu je to uzeto za zlo obzirom na njegov ugled znanstvenika. Od strane Crkve su mu zamjerali skeptičnost [2].

 

Nakon što u dva navrata nije uspio položiti ispit i dobiti stalno mjesto na sveučilištu odlazi 1904. u Montreal. U početku je namjeravao napustiti medicinu i posvetiti se uzgoju stoke na ranču. Od toga je ipak odustao i prezentirao svoj rad o vaskularnoj anastomozi i transplantaciji. Poznati čikaški kirurg Karl Beck pozvao ga je da dođe u Chicago. Kasnije ga je Beck nominirao kao kandidata za Nobelovu nagradu. Tu je ostao gotovo dvije godine. Na sveučilištu je radio s Charlesom Claudeom Guthriem. Vrlo su bili aktivni i objavili čak 28 znanstvenih radova. Njihov plodan rad sastojao se u usavršavanju vaskularnih anastomoza, upotrebi venskih transplantata u arterijskom sustavu, tehnici prezervacije vaskularnih transplantata i replantaciji udova.

 

Carrelova kirurška tehnika bila je savršena. Nježno je postupao s tkivom. Upotrebljavao je fini šivaći materijal. U radu se nije služio iglodržačem. Služio se nešto duljim iglama koje su na kraju bile malo savijene. Tanku svilu za šivanje mazao je vazelinom kako bi što manje traumatizirala stijenku krvne žile. Moramo znati da je radio u doba prije pojave finog atraumatskog šivaćeg materijala, prije heparina i pojave nježnih stezaljki za krvne žile. Metodom triangulacije uspijevao je učiniti termino-terminalnu anstomozu i najtanjih žila bez stenoze i naknadne tromboze. U razvoju te tehnike sigurno mu je pomoglo sjećanje na majčino vezenje čipke.

 

  1. održao je u bolnici Johns Hopkins u Baltimoru predavanje o svom radu na vaskularnoj kirurgiji i transplantaciji bubrega na psima. Na predavanju je bio Dr. Flexner iz Rockefellerova instituta za medicinska istraživanja, koji mu je ponudio njihovu stipendiju. Budući da je u Čikagu bio u lošoj financijskoj situaciji, prihvatio je tu ponudu. Tamo je nastavio svoj rad na eksperimentalnoj kirurgiji i transplantaciji organa. Uspio je replantirati ekstremitete na psima 60 godina ranije nego je to uspjelo na čovjeku

 

  1. veliki je publicitet doživio nakon zahvata anastomoze između radijalne arterije mladog kirurga i poplitealne vene njegove kćeri stare četiri dana u svrhu transfuzije krvi zbog melene.

Idućih se godina bavi kirurgijom srca na životinjama. 1912. dobiva Nobelovu nagradu kao priznanje za rad na vaskularnom šavu te transplantaciji krvnih žila i organa. S 39 godina bio je najmlađi dobitnik tog priznanja, prvi kirurg i prvi laureat iz Amerike. Nakon toga postaje član Rockefellerovog instituta.

 

U ljeto 1939. Carrel je umirovljen i vraća se u Francusku. Dva mjeseca kasnije počinje Drugi svjetski rat. Carrel radi na problemu konzerviranja krvi za potrebe transfuzije. U sjevernoj Africi organizira pokretnu vojnu bolnicu koju je kasnije koristila britanska vojska.

 

Sredinom 1940. kapitulirala je francuska armija. Nijemci su instalirali marionetsku vladu u Vichyu pod predsjedanjem maršala Pétaina, francuskog heroja iz Prvog svjetskog rata

 

Na poziv kvislinške vlade Carrel nastavlja istraživački rad u Institutu čovjeka. Skupio je veći broj suradnika iz prirodnih i društvenih znanosti koji su istraživali probleme čovječanstva.

 

Nakon oslobođenja Carrel je razriješen svih dužnosti u institutu zbog sumnje za suradnju s okupatorom. Poduzeta je istraga o suradnji Carrela s vladom u Vichyu i nacistima, ali bez rezultata. Neprestana kampanja u tisku protiv njega dovela je do njegova sloma, te umire početkom studenog 1944. godine [2].

 

Polovinom 90-ih bilo je pokušaja da se ukloni Carrelovo ime s portala medicinskog fakulteta u Lyonu. Tome se odlučno uspješno odupro René Küss, jedan od pionira transplantacije bubrega u Francuskoj, koji se osjećao dužnikom prema Carrelu za ostavštinu koju je ostavio na polju vaskularne kirurgije i transplantacije [3].

 

Transplantacija bubrega između 30-ih i 50-ih

 

U Kijevu je Yu Yu Voronoy (1891-1961.) učinio ukupno šest transplantacija od umrle osobe. Bubrege je implantirao na natkoljenicu u lokalnoj anesteziji uz izvođenje uretera na kožu. Obzirom na dugu ishemiju niti jedan nije preuzeo funkciju.

 

U bostonskoj bolnici Peter Bent Brigham su 1946. Hufnagel, Landsteiner i Hume presadili bubreg umrle osobe u lakatnu jamu bolesnici s akutnim zatajenjem bubrega nakon septičkog abortusa. Davatelj je bio rođak jednog bolničkog djelatnika. Bubreg je minimalno funkcionirao, ali je došlo do oporavka vlastitih bubrega, pa se stanje bolesnice popravilo [4]. Nažalost je nakon nekoliko mjeseci umrla od hepatitisa.

 

Lawler je 1950. u Čikagu presadio bubreg umrle osobe ortotopno u lijevu lumbalnu regiju nakon što je odstranio propali vlastiti policistični bubreg. Transplantat je funkcionirao više mjeseci [5]. Neshvaćen u svojoj sredini, izložen kritikama kolega, Lowler nije nastavio rad na transplantaciji. Lawlerov uspjeh bio je ohrabrenje kirurzima u Francuskoj i SAD, koji su do tada radili na psima, da pokušaju presađivanje na čovjeku (R. Küss).

 

  Francuska iskustva ranih 50-ih    

 

  1. René Küss, Charles Dubost i Marceau Servelle sa suradnicima presađuju u tri bolnice u Parizu nekoliko bubrega od kažnjenika smaknutih na giljotini. U Božićnoj noći 1952. Louis Michon, Nicolas Oeconomos i Jean Vaysse u bolnici Necker u Parizu presađuju mladom tesaru Mariusu Renardu majčin bubreg na njezino insistiranje. Bolesnik je pri padu sa skele zadobio tešku ozljedu jedinog desnog bubrega koji se morao odstraniti. Presađeni bubreg je preuzeo funkciju, ali nakon tri tjedna dolazi do odbacivanja, pa bolesnik umire.

U svim je zahvatima primijenjena praktički današnja operativna tehnika usađivanja bubrega u malu zdjelicu, koju je inaugurirao René Küss (Slika 2), urolog u bolnici Foch u Suresnesu na rijeci Seini zapadno od Pariza. Bolesnici nisu dobili imunosupresiju, pa nitko nije preživio više od nekoliko mjeseci.

 

Američka iskustva ranih 50-ih

 

U bostonskoj  bolnici Peter Bent Brigham su se počeci transplantacije bubrega javili nešto kasnije nego u Francuskoj, ali imponira temeljitost i snažna volja da se svlada problem. U toj, za američke prilike maloj bolnici, postojala je dobra suradnja između interne klinike pod vodstvom Georgea Thorna i kirurške klinike na čijem je čelu bio Francis Moor. Pored spomenutih odjela postojala je neurokirurgija i kardijalna kirurgija. Budući da se u liječenju hidrocefalusa izvodila drenaža likvora putem bolesnikovog uretera, odstranjeni bubreg je mogao poslužiti za transplantaciju. Isto su tako kao izvor bubrega mogli poslužiti bolesnici kojima miokard nije preuzeo funkciju nakon zahvata s ekstrakorporalnom cirkulacijom.   David Hume (Slika 4) je od proljeća 1951. do konca 1952. učinio je 9 transplantacija, sedam od umrle osobe i dvije od živog davatelja kojem je bubreg odstranjen u okviru uspostave drenaže likvora u ureter zbog hidrocefalusa. Iako su znali da su mogućnosti preživljavanja vrlo male, pod pritiskom obitelji pristali su na transplantaciju uz upoznavanje bolesnika i obitelji s rizikom i nesigurnim ishodom. Prvi je bubreg usadio u malu zdjelicu, a ostalih 8 na natkoljenicu, iako nije znao za Voronoya. Bubrežnu venu anastomzirali su termino-lateralno na površnu femoralnu venu, a arteriju termino-terminalno na duboku femoralnu arteriju. Ureter je izveden na kožu. Svi su bolesnici primali heparin i testosteron, poneki kortizon i ACTH. Postoperativno je anurija trajala 8 do 19 dana. Funkcija se pojavila kod četiri bolesnika i potrajala 37-180 dana (prosječno 97 dana). Najdulje je funkcionirao posljednji bubreg, koji je pri zahvatu stavljen u polietilensku vrećicu. Moguće je da je to smanjilo imuni odgovor organizma na transplantat. Detaljno je opisan klinički tijek i patohistološke promjene u transplantiranim bubrezima, kako bi stekli što više saznanja za budući rad. Zabilježili su ponekad prolazno smanjenje funkcije, što nije bio slučaj u iskustvu na psima.  U to je vrijeme usađivanje bubrega na natkoljenici bilo opravdano zbog često kritičnog stanja bolesnika, mogućnosti rada u lokalnoj anesteziji i loše prognoze bolesnika. U zaključku navode da dalja  transplantacija bubrega na čovjeku nije opravdana [6]. David Hume mobiliziran je 1953. zbog rata u Koreji. Na njegovo mjesto je primljen Joseph Murray, plastični kirurg s iskustvom u transplantaciji kože u opečenih bolesnika. Po izlasku iz vojske Hume je vodio transplantaciju bubrega u Richmondu u Virginiji. David Hume poginuo je u okolici Los Angelesa 1973. upravljajući avionom

 

    Suradnja transplantera Pariza i Bostona

 

   Aktivnost pariških centara privukla je više znatiželjnih posjetitelja. Najpoznatiji od njih bio je nefrolog John Merrill iz Bostona (Slika 5), koji je 1952. godinu (studijska godina) proveo u pariškoj bolnici Necker s ciljem usavršavanja u transplantacijskoj imunologiji. Razgovarali su i o moralnim načelima kojima se mora rukovoditi liječnik u liječenju tako teških bolesnika. Merrill je zastupao aktivniji pristup, smjelost u traženju rješenja, osobito u traženju načina imunosupresije, kako bi se ubuduće spasilo mnoge bolesnike od smrti. Francuskim kolegama je zamjerao što su bojažljivi. Francuzi su bili konzervativniji. Smatrali su da se klinički pokus može poduzeti samo onda kada određeni bolesnik ima od toga koristi, a ne u svrhu otkrivanja novih saznanja koja bi bila od koristi mnogim drugim bolesnicima.

 

   Eksperimentalna transplantacija bubrega u prvoj polovici 50-ih

 

Uz opisane pokušaje transplantacije bubrega na čovjeku u Francuskoj i Bostonu u Americi valja spomenuti rad na eksperimentalnoj transplantaciji Williama Dempstera u Londonu i Mortena Simonsena u Danskoj. Dempster je sa suradnicima ispitivao utjecaj zračenja na preživljenje kožnih homotransplantata na kuniću. Kunića su ozračili dan prije postavljanja kožnih transplantata s druge životinje. Dobili su preživljenje dulje od 20 dana za razliku od neozračenih kunića, gdje su kožni transplantati propali unutar tjedan dana. U analizi krvi dobili su smanjenje limfocita kroz podjednaki period. U pogledu transplantacije bubrega obojica su smatrala da je pelvična implantacija optimalno rješenje. Smatrali su da je imunološka reakcija organizma odgovorna za propadanje presađenog bubrega. Dempster je otkrio pozitivan učinak zračenja na odgodu odbacivanja presađenog bubrega na psu.

 

   Prva uspješna transplantacija bubrega od jednojajčanog blizanca u Bostonu

 

Pred kraj 1954. pružila se mogućnost transplantacije bubrega s jednojajčanog blizanca. Richard Herrick (24 god.) primljen je u uznapredovalom stadiju terminalnog zatajenja bubrega. Dijalizom mu je poboljšano opće stanje. Brat blizanac ponudio se kao davatelj bubrega. Imunološka nereaktivnost je potvrđenja na temelju krvne grupe, međusobnim kožnim transplantatima i  identičnim otiscima prstiju. Iz rodilišta su doznali podatak da su imali zajedničku placentu.

 

Transplantaciju je izvršio 23.12.1954. tim pod vodstvom Josepha Murraya (Slika 6). Lijevi bubreg zdravog brata usađen je ekstraperitonealno u desnu ilijačnu jamu primatelja. Arterija presatka anastomozirana je termino-terminalno s internom ilijačnom arterijom bolesnika, a vena termino-lateralno na zajedničku ilijačnu venu. Vaskularne anastomoze trajale su 82 minute. Ureter je usađen u mokraćni mjehur. Bubreg je odmah preuzeo funkciju. Kod davatelja je zbog klizanja stezaljke s presječene arterije došlo do krvarenja koje je uspješno zaustavljeno. Oporavak uz dobru funkciju transplantata je tekao normalno. Zbog izražene tendencije visokom krvnom tlaku odstranjeni su vlastiti bubrezi, lijevi nakon tri, a desni nakon pet mjeseci [7].

 

Richard Herrick umro je osam godina kasnije nakon zatajenja transplantata zbog recidiva osnovne bolesti, kroničnog glomerulonefritisa. U to je vrijeme već postojala kronična redovita hemodijaliza i mogućnost nove transplantacije bubrega, ali je odustao od toga. Ronald Herrick umro je nakon operacije srca koncem 2010. u  dobi od 79 godina.

 

U bolnici Peter Bent Brigham izvršili su najmanje 29 transplantacija bubrega od identičnih blizanaca. Rezultati preživljenja su bili odlični osim u  dva slučaju recidiva osnovne bubrežne bolesti već nakon nekoliko mjeseci [8]. U dva navrata izvršili su transplantaciju između maloljetnih jednojajčanih blizanaca. John Merril utopio se 1984. na Karibima u dobi od 67 godina. Nađen je u moru nedaleko veza svoje jedrilice. Zanimljivo je spomenuti da je za vrijeme II. svjetskog rata služio kao liječnik u avijaciji i bio dodijeljen posadi bombardera B-29 Enola Gay, koji je bacio atomsku bombu na Hirošimu u kolovozu 1945. [9].     

 

Joseph Murray dobio je 1990. Nobelovu nagradu.  U Francuskoj su mnogi izrazili čuđenje kako nagradu nije dobio i Jean Hamburger obzirom na enormni doprinos transplantaciji bubrega.

 

Transplantacija od jednojajčanog blizanca pokazala je da je implantacija u malu zdjelicu optimalno rješenje. Postalo je jasno kako dobra funkcija transplatata može poboljšati kvalitetu života bolesnika. To je dalo poticaj istraživačima na polju transplantacije da traže rješenje za brojne ostale bolesnike koji nemaju jednojajčanog blizanca.

 

 Traženje mogućnosti transplantacije za bolesnike bez jednojajčanog blizanca

 

Na temelju eksperimentalnih podataka o produljenom preživljenju kožnih transplantata i bubrega transplanteri u Bostonu su se odlučili na pripremu bolesnika zračenjem. Tako su transplantirali 12 bolesnika koji su se pojavili kao kandidati nakon gubitka solitarnog bubrega. Prva dva bolesnika primila su i koštanu srž. U većine se funkcija odmah pojavila, ali su umrli unutar nekoliko tjedana [10]. Jedini preživjeli, koji je primio bubreg od nejednojajčanog blizanca u siječnju 1959., je preživio uz dobru funkciju transplantata [11] Umro je nakon 20 godina zbog kardijalnih problema.

 

U prilog izbora zračenja u pripremi za transplantaciju bubrega posredno je poslužio slučaj ozračenih fizičara u nuklearnom institutu u Vinči kod Beograda u listopadu 1958 [12].  Zahvaljujući prof. Pavlu Saviću idućeg su dana prebačeni u Pariz kod prof. Georgesa Mathéa koji se bavio problemom transplantacije koštane srži. Najjače ozračeni je umro, dok su petorica preživjela uz pomoć transplantacije koštane srži. Jean Hamburger (Slika 3) je bio involviran u liječenju ovih bolesnika. Poučen ovim slučajem došao je do zaključka da bi i presađeni bubreg mogao preživjeti u ozračenom bolesniku poput koštane srži. Nakon 1952., kada je Merrill proveo u Parizu studijsku godinu, Hamburger je s Merrillom održavao dobre odnose i raspravljao o problemima transplantacije bubrega pa i o mogućem subletalnom zračenju  prije transplantacije bubrega.

 

U Parizu je u bolnici Necker koncem lipnja 1959. također izvršena uspješna transplantacija bubrega od nejednojajčanog blizanca nakon zračenja primatelja [13]. Jedina  imunosupresija bilo je uvodno zračenje. Bolesnik Georges S. je preživio 26 godina. Uzrok smrti bio je karcinom mokraćnog mjehura. Do 1963. zračenje su primijenili u 32 bolesnika. Promjene u krvnoj slici pojavile bi se u trećem tjednu i potrajale do petog tjedna. Kroz ovo osjetljivo razdoblje bolesnici su boravili u uvjetima strogih aseptičnih uvjeta. Ispitivanja su pokazala da je u slučaju pojave neke infekcije izvor bio u samom bolesniku. Jedan je bolesnik umro za vrijeme operacijskog zahvata, a 15 u vrijeme aplastičnog razdoblja.

 

Neki od njih su kasnije primali 6-MP ili azatioprin. Klinički tijek je u ozračenih bolesnika bio stabilniji nego onih bolesnika koji su od početka imali medikamentoznu imunosupresiju bez  zračenja. U slučaju prekida medikamentoznog liječenja zbog nekog razloga u ozračenih su se znatno rjeđe pojavili znakovi odbacivanja

 

Iako se špekuliralo da je transplantacija između nejednojajčanih blizanaca uspješna zahvaljujući mogućem miješanju krvi u placenti, sljedeće transplantacije su pokazale da se uspjeh može postići i nakon zahvata gdje nisu učestvovali blizanci, nego majka, nesrodni živi i umrla osoba. U jednog je bolesnika rođakov bubreg presađen u bolnici Necker preživio 18 godina. Nakon toga je  izvršena retransplantacija sestrinog bubrega bez dijalize [14]. Küss je u bolnici Foch pored Pariza presadio 6 bubrega (2 od braće, 3 od nesrodnog davatelja i jednog od umrle osobe) nakon zračenja uz naknadnu primjenu 6-merkaptopurina i steroida. Bolesnici s bubregom od nesrodnog davarelja preživjeli su 17, odnosno 18 mjeseci [15].

 

Francuski transplanteri su pokazali da je zračenje bez dodatnog davanja koštane srži pouzdana metoda. Njihovi su rezultati preživljenja uz zračenje bili bolji od onih u Bostonu, gdje je velika smrtnost bolesnika među mlađim odjelnim liječnicima i medicinskim sestrama izazivala očaj i beznađe [16] Parižani su svojim rezultatima tijekom tih  nekoliko teških godina (1959-1962.) pokazali da treba ustrajati na transplantaciji [17]. Njihovim dobrim rezultatima pridonijela je i činjenica da su u odabiru davatelja već surađivali s laboratorijem za tipizaciju pod vodstvom dr. Jaquesa Horsa, suradnika prof. Jeana Dausseta.

 

   Otkriće HLA sustava

 

   Do otkrića HLA sustava tkivnih antigena dovelo je francuskog imuno-hematologa Jeana Dausseta (1916-2009.) ispitivanje protutijela u serumu prema lukocitima i trombocitima drugih ljudi nakon primanja transfuzije krvi [18]. Budući da su leukociti i trombociti bogati HLA antigenima, nakon transfuzije dolazi do razvoja protutijela na antigene koje primatelj sam ne posjeduje. Dausset je prvi otkriveni antigen nazvao Mac prema inicijalima troje ljudi kod kojih ga je otkrio, a po otkrivanju novih antigena bio je uvršten u nomenklaturu kao Da1. Prema današnjoj nomenklaturi to je antigen HLA-A2. Dausset je 1980. dobio Nobelovu nagradu. Nakon Daussetovog otkrića u idućim godinama otkriveno je još mnogo antigena histokompatibilnosti. Kompatibilnost u HLA sustavu utječe na preživljenje transplantiranog bubrega. To osobito vrijedi kad je davatelj srodna osoba. Preživljenje transplantata je dulje, ako su primatelj i davatelj HLA identična braća, nego kada se radi o haploidentičnoj braći ili roditeljima ili ako nemaju niti jednog zajedničkog antigena. Kada je davatelj bubrega nesrodna, u najvećem broju slučajeva umrla osoba, značajno duže preživljenje transplantata postiže se kada postoji visok stupanj kompatibilnosti u HLA sustavu. Razlika u vjerojatnosti preživljenja transplantata između srodnog i nesrodnog davatelja upućuje nas na mogućnost postojanja još neotkrivenih sustava ili lokusa histokompatibilnosti. Budući da se geni pojedinih lokusa naslijeđuju zajedno u bloku kao haplotip, to je utvrđena kompatibilnost srodnih osoba potpunija, jer su se uz poznate gene naslijedili i oni koje ne poznajemo ili još ne možemo odrediti. Tipizacija, t.j. utvrđivanje HLA antigena vrši se na limfocitima periferne krvi, limfnih čvorova ili slezene.

 

Dometi Daussetovog otkrića vjerojatno ne bi bili tako veliki da se u to nije umiješao Jean Hamburger. O tim mogućim tkivnim antigenima razmišljao je on još 1947. i predvidio njihovo otkrivanje. Nagovorio je Dausseta da ispitaju ulogu kompatibilnosti otkrivenih antigena na preživljenju kožnih transplantata. Kasnije su se u istraživanju HLA sustava pridružili drugi znanstvenici i otkrili mnoga saznanja, poput Paula Terasakia i Jon van Rooda.

 

U početku se taj test vršio u epruveti, u koju se unijela suspenzija limfocita i protutijelo koje detektira određeni antigen. Značajan napredak donio je Paul Terasaki u Los Angelesu primjenom mikrocitotoksičnog testa [19]. Bilo mu je jasno koliku se uštedu može postići uz rad s manjim količinama suspenzije limfocita i seruma.  Kroz nekoliko godina osmišljena je i jednostavna jeftina plastična pločica s udubljenjima u koje su se stavljali sastojci testiranja. Ova je oprema uskoro  bila u inventaru svakog laboratorija koji se bavio HLA tipizacijom, a 1970. je proglašena standardom.

 

Paul Terasaki rođen je Los Angelesu 1929. (Slika 8) godine od roditelja japanskog podrijetla. U početku se bavio ispitivanjem tolerancije na kokošima. 1957. proveo je studijsku godinu u laboratoriju Petera Medawara u Londonu. Po povratku nastavio je raditi u Los Angelesu. S ostalim vodećim laboratorijima više je godina radio na sređivanju pitanja testiranja HLA antigena. U želji da poveća broj bolesnika koji se podvrgavaju transplantaciji povezao se s centrom u Denveru (Colorado) kojim je rukovodio Thomas Starzl. Postupno su okupljali ostale centre, tako da su se sve transplantacije provodile uz poznavanje HLA antigena. U vrijeme ispitivanja protutijela na HLA antigene Gerhard Opelz (njemački imunolog iz Heidelberga koji je više godina proveo radeći s Terasakijem) uočio je pozitivni učinak transfuzija krvi na preživljenje bubrega. Nakon toga uspostavili su UCLA (University center Los Angeles) Registry u koji su se slijevali podaci o transplantacijama iz čitavog svijeta. Poslije je na nivou SAD uspostavljen United Network for Organ Sharing (UNOS) i Kidney Transplant Registry, u koji se obavezno prijavljuju sve transplantacije bubrega u zemlji. U svrhu poboljšanja razmjene bubrege među centrima surađivao je Terasaki s kirurgom Geoffreyem Collinsom, tvorcem jedne od perfuzijskih otopina intracelularnog sastava [20].

 

Moderna era transplantacije bubrega

 

Krajem 50-ih zadovoljeni su minimalni uvjeti za kontinuirano vršenje transplantacije bubrega. U nekim je centrima počela redovita dijaliza bolesnika s terminalnim zatajenjem funkcije bubrega. Pristup krvotoku izveo bi se postavljanjem vanjskog arterijsko-venskog šanta u zapešću kaniliranjem radijalne arterije i cefalične vene. Kasnije se za pristup hemodijalizi našlo novo rješenje u vidu supkutane arterijsko-venska fistule koja je dovodila do dilatacije vene, čijom se punkcijom dobivala krv. Na taj su način bolesnici mogli čekati presađivanje bubrega. Zračenje regija bogatih limfoidnim tkivom bila je prva metoda imunosupresije koja je omogućavala preživljenje presađenog bubrega.

 

Hemodijalizu je započeo Wilhelm Kolff 1943. u Nizozemskoj. Radilo se o glomaznom uređaju s velikim volumenom, pa se morala davati transfuzija. Kolff je poklonio nekoliko uređaja (London, Krakow, Montreal, New York), ali nije imao saznanja da se koriste za dijalizu. U Londonu su neki dijelovi upotrebljeni za popravak bolničkih vodovodnih instalacija. Kad je Kolff 1947. došao u Boston na poziv Georgea Thorna, donio je sobom samo nacrte, budući da aparata za dijalizu više nije imao. Carl Walter, kirurg i kirurški inženjer i nefrolog John Merrill  modificirali su Kolffov uređaj, pa se dijaliza mogla vršiti od 1948. godine. Do kasnih 50-ih dijaliza se mogla izvesti samo nekoliko puta, jer se za svaku seansu prepariralo krvne žile na podlaktici. Zbog toga je ova metoda pružala mogućnost liječenja samo akutnog zatajenja bubrega.

 

Klinička imunosupresija

 

Iako je zračenje primatelja prvo omogućilo presađivanje bubrega, postojala je težnja da ga se zamijeni lijekovima koji bi smanjili imuni odgovor uz manji rizik.

 

Koncem 1960. Willard Goodwin je u Los Angelesu sa suradnicima presadio majčin bubreg kćerki uz metotreksat i ciklofosfamid. Pojavu odbacivanja su nekoliko puta suzbili prednizonom. Bolesnica je preživjela 5 mjeseci. Schwarz i Dameshek su 1959. davanjem 6-merkaptopurina (6-MP) kuniću spriječili razvoj protutijela nakon davanja humanog albumina. 6-MP je produljio preživljenje kožnih transplantata na štakoru. Saznavši za te rezultate Roy Calne u Londonu  i Charles Zukoski u Richmondu u Virginiji  postigli su ohrabrujuće rezultate na transplantaciji bubrega na psima.

 

Sredinom 1960. Roy Calne dolazi u Boston na preporuku Petera Medawara. Postavljen je za voditelja eksperimentalnog laboratorija u bolnici Peter Bent Brigham. Calne je sa suradnicima prionuo poslu i izvršio homotransplantaciju na mnogim psima uz nefrektomiju vlastitih bubrega. Preživljenje transplantata se produljilo, tako da su neki poživjeli i više godina. Calnea su posjećivali Dr. George Hitchings i Gertrude Elion iz farmaceutske tvrtke Burroughs-Welcome koja je proizodila 6-MP. Ubrzo su sintetizirali novi srodni lijek azatioprin (Imuran). Kroz idućih 20-25 godina bio je glavni oslonac imunosupresije bolesnika nakon transplantacije bubrega. Za svoja otkrića dobili su Nobelovu nagradu 1988.

 

Zadovoljni rezultatima transplantacije na psima uz kemijsku imunosupresiju odlučili su lijek primijeniti na ljudima. Šesti bolesnik iz ove grupe dobio je bubreg od umrle osobe u proljeće 1962. godine. Davatelj je bio bolesnik kome za vrijeme operacije na otvorenom srcu miokard nije preuzeo funkciju. Nakon neuspješne reanimacije nastavili su provoditi ekstrakorporalnu cirkulaciju dok nisu pripremili primatelja organa. Tako se dogodila prva uspješna transplantacija bubrega od umrle osobe. Transplantat je preživio 21 mjesec. Dobio je novi bubreg koji je dobro funkcionirao, ali je nakon 6 mjeseci umro od hepatitisa [21].

 

 Moždana smrt  i prva eksplantacija bubrega 

 

Francuski neurofiziolozi Pierre Molaret i Maurice Goulon iz Lyona objavljuju 1959. rad o smrti mozga [22]. Nakon više kontakata s autorima J. Hamburger je organizirao u Parizu početkom listopada 1962. prvu eksplantaciju bubrega u svijetu od osobe kojoj je proglašena smrt mozga nakon teške traume glave [23]. Bubreg je funkcionirao nekoliko godina. Postupno je ta metoda prihvaćena u mnogim zemljama.

 

  1. započeo je transplantacijski program u Denveru (Colorado) pod vodstvom Thomasa Starzla (Slika 7). U želji da program bude što bolje primljen za početak su izabrali bolesnika koji je imao jednojajčanog blizanca. Paralelno su radili transplantacije bubrega na psima. Prema podacima iz literature zaključili su da bi uz azatioprin bilo dobro rutinski koristiti prednizon, a u slučaju krize odbacivanja upotrijebiti visoke doze prednizona. Ta se shema pokazala dobitnom. Na međunarodnom stručnom sastanku ujesen 1963. ugodno su iznenadili ostale sudionike sa 67% preživjelih bolesnika, koji su po završetku službenog dijela satima proučavali liste s podacima njihovih 30-ak bolesnika s transplantiranim bubregom [24]. Ovi su rezultati dali novi zamah transplantaciji bubrega. I Hume sa svojim suradnicima iznosi optimističnije rezultate transplantacije u 6 bolesnika. Početkom 1963. u Americi su bila aktivna tri centra za transplantaciju bubrega (Boston, Richmond u Virđiniji i Denver). Do konca godine bilo ih je više od 50. Slično se dogodilo i u Evropi.

    Hiperakutno odbacivanje bubrega

 

Sredinom 60-ih dogodilo se nekoliko slučajeva brzog gubitka presađenog bubrega. Ono može biti posljedica hiperakutnog odbacivanje zbog ABO inkompatibilnosti [25].   Kissmeyer-Nielsen iz Danske 1966. sa suradnicima opisuje hiperakutno odbacivanje u njihove dvije bolesnice. One su na peritonejskoj dijalizi kroz nekoliko tjedana dočekale transplantaciju. Jedna je primila 17 transfuzija pune krvi uz podatak o 3 trudnoće, a druga 21 transfuziju i 5 trudnoća. Kod obje se diureza pojavila nakon dvije minute od uspostave cirkulacije u transplantatu. Nakon desetak minuta diureza se počela smanjivati i potpuno stala nakon jednog sata. Bubreg je izgubio tonus, postao mekan. Boja je postala lividna, pjegasto cijanotična. Transplant je prvoj odstranjen 14 dana kasnije, drugoj nakon tri dana. Obje su umrle, jedna od sepse, a druga od peritonitisa. U serumu obih bolesnica nađen je visoki titar leukocitnih aglutinina (1/512). Patološki nalaz je pokazao kortikalnu nekrozu bez znakova infiltrata u intersticiju. Vidjele su se mikrotromboze  mnogih glomerularnih kapilara i jukstaglomerulanih arteriola, dok je lumen većih arterija bio slobodan. Autori smatraju da se radilo o hiperakutnom odbacivanju uzrokovanom citotoksičnim protutijelima u serumu bolesnika u visokom titru [26]. Ovakvo neugodno iskustvo dogodilo se u više centara. Dva slučaja hiperakutnog odbacivanja imali su u Los Angelesu dvije godine prije nego u Danskoj. Jedan se dogodio za vrijeme transplantacije bubrega uz interni televizijski prijenos na jednom medicinskom skupu. Pet godina nakon prve pojave hiperakutnog odbacivanja retrogradno su vršili križnu probu. Od 30 bolesnika kojima je naknadno utvrđena pozitivna križna proba 24 bolesnika su imala hiperakutno odbacivanje [27] Na temelju ove spoznaje donijeta je preporuka obveznog izvođenja križne probe između limfocita davatelja i seruma primatelja prije svake transplantacije. Postojanje protutijela u serumu bolesnika u vrijeme transplantacije ne manifestira se uvijek u vidu hiperakutnog odbacivanja i može biti reverzibilno. Grupa senzibiliziranih bolesnika imala je lošije preživljenje nakon mjesec dana, što govori u prilog skrivenog hiperakutnog odbacivanja [28]. Protutijela na inkompatibilne antigene transplantata mogu se pojaviti i nakon transplantacije bubrega i ostalih organa u bolesnika koji prije transplantacije nisu imali protutijela [29]. Protutijela nakon transplantacije mogu izazvati razvoj kroničnog odbacivanja koje u dotičnom organu izaziva karakteristične promjene.

 

Poboljšanje imunosupresije   (DDT i ALG)

 

60-ih godina pojavila se drenaža duktusa toracikusa (DDT) i antilimfocitni serum (ALS) odnosno globulin (ALG) kao nove mogućnosti imunosupresije. DDT se provodila u manjem broju transplantacijskih centara (Stockholm, Boston, Lyon, Denver). Razlog tome je dodatni operacijski zahvat zbog uvođenja kanile u torakalni duktus, mogućnosti infekcije i cijena samog postupka. Kaniliranje duktusa toracikusa vrši se pristupom na njegov terminalni dio kroz poprečnu inciziju u lijevoj supraklavikularnoj regiji. U jednom danu se dobije 1-6 litara limfe, a broj dobivenih limfocita prelazi 109. Limfa se centrifugira, tekuća frakcija vraća bolesniku intravenski, a stanice odstrane. Nakon više tjedana drenaže ukupni broj limfocita se smanji na oko 30%, a T limfocita na 8% vrijednosti prije drenaže. Kao pomoćna metoda u smanjenju celularnog vida imunog odgovora DDT je omogućavala je 60-ih godina ublažavanje i odlagađanje epizoda odbacivana i poboljšanje preživljenja transplantata.

 

Prvi antilimfocitni serum priredio je Metchnikoff koncem 19. stoljeća. Tek se polovinom 20. stoljeća spoznaje važnost limfocita u imunološkim zbivanjima pa raste zanimanje za primjenu ALS. Nakon eksperimentalnog rada na čovjeku je ALS prvi primjenio Starzl u Denveru [30]. ALS je heterologni serum koji se dobije imunizacijom jedne životinje, a služi protiv limfoidnih stanica druge vrste čijim je stanicama imunizacija provedena. Obično se za potrebe liječenja čovjeka koristi konj. Vrlo se dobar pokazao kunićji serum.

 

ALG djeluje na limfocite u cirkulaciji, ali i u limfoidnom tkivu. Ovisno o tome koji su limfociti upotrebljeni za imunizaciju može ispoljavati više anti-T ili anti-B učinak. U većoj koncentraciji djeluje citotoksički, a inače opsonizacijom. Dio limfocita je inhibiran, i to vjerojatno samo privremeno, prekrivanjem ALG-om receptora za prepoznavanje antigena. Budući da se u praksi vidi znatno smanjenje T limfocita, to se reflektira u slabljanju celularnog imuniteta. Kožne reakcije preosjetljivosti odgođenog tipa (tuberkulinska i druge) postaju negativne u vrijeme primanja ALG-a. Kod tretiranih životinja ALG izrazito produljuje preživljenje kožnih transplantata i organa. Uz ALG se epizode odbacivanja javljaju kasnije i rjeđe kao i u slabijem intenzitetu. Time se postiže manja potreba za upotrebom kortikosteroida. Osim u indukciji ALG se može upotrijebiti za suzbijanje epizoda odbacivanja rezistentnih na visoke doze kortikosteroida.

 

Pojedini bolesnici ne toleririraju jednako ALG. Isto tako ni svi uzorci ALG ne djeluju jednako. Zbog toga je sazrijela ideja da se lijek dozira prema broju limfocita. Optimalni broj bi bio oko 10% od početne vrijednosti pred sam početak dobivanja lijeka [31]  Ako se početna vrijednost nije odredila, tada se broj T limfocita drži između 50-150 /mm3. Do ovih se vrijednosti došlo na temelju liječenja dubokih i opsežnih opeklina od više od 70% tjelesne površine alotransplantatima kože ostalih članova obitelji uz imunosupresiju koja je sadržavala i ALG [32]. Očito da je prevagu  u borbi protiv infekcije u opečenih bolesnika odigralo pokrivanje opečene površine uz na prvi pogled nelogično davanje imunosupresiva.

 

   Transplantacija ostalih organa

 

Ohrabreni pozitivnim iskustvom primjene ALG u transplantaciji bubrega Starzl i suradnici postigli su 1967. nekoliko dugotrajnih preživljenja nakon transplantacije jetre u djece. Grupa se sastojala od sedam bolesnika: šest u dobi od 13-24 mjeseca i jednog adolescenta od 16 godina. U pet bolesnika se radilo o kongenitalnoj ekstrahepatalnoj atreziji bilijarnog stabla, a u dvoje o karcinomu jetre. Smrt davatelja utvrđivali su na temelju zastoja srca, premda je prije toga u svih bila utvrđena smrt mozga. Toplu ishemiju su skratili na minimum uključenjem davatelja na ekstrakorporalnu cirkulaciju ili uspostave hladne perfuzije nakon ulaska u peritonealnu šupljinu. Poduzelo se prve transplantacije srca, pluća i  pankreasa u više centara. Međutim tijekom nekoliko godina ta se aktivnost gotovo posve ugasila zbog loših rezultata preživljenja.

 

   Perfuzija bubrega

 

   Prvih godina perfuzija bubrega nije se provodila. Po uzoru na kardijalnu kirurgiju vršilo se hlađenje živog davatelja u hladnoj kupelji, a u renalnu arteriju se injicirao heparin. Pri uzimanju bubrega od umrle osobe na svaki se bubreg pristupalo zasebnom incizijom. S vremenom se sve više pristupalo laparotomijom kada se išlo na uzimanje ostalih abdominalnih organa, što je poboljšalo uvid u hilus bubrega osobito kad se radilo o većem broju arterija ili vena. Radi bržeg hlađenja organa moglo se perfuziju provoditi kroz femoralnu arteriju, a iz vene prazniti perfuzat. Kao perfuzijske otopine prve su služile fiziološka tekućina i Ringer laktat. U Americi se i danas služe Ringerovim laktatom u perfuziji bubrga od živog davatelja, što je zadovoljavajuće i znatno jeftinije.

 

Kada je učestalo uzimanje bubrega od umrle osobe trebalo je osigurati kvalitetniju tekućinu koja će sačuvati vitalnost bubrega kroz dulje vrijeme. U tu svrhu bubreg se pripremi ispiranjem ohlađenom tekućinom intracelularnog sastava s visokom koncentracijom kalija i glukoze. U Evropi se uglavnom primjenjuje obična hladna perfuzija gdje se bubreg drži uronjen u perfuzijsku otopinu u tri sterilne vrećice u kontejneru s usitnjenim ledom. U Americi se češće provodi pulzatilna perfuzija bubrega. Bubreg se smjesti u sterilnu komoru, u  bubrežnu arteriju pumpa tjera oksigeniranu tekućinu. Pomoću obe metode moguće je osigurati vitalnost bubrega i više od tri dana. Pulzatilna metoda je ipak nešto bolja. Prema volumenu protoka tekućine u minuti i tlaku koji vlada u sustavu može se procijeniti vitalnost bubrega. Najveći doprinos problemu perfuzije bubrega dao je Folkert O. Belzer (Slika 9) koji je djelovao u San Franciscu i od polovine 70-ih u Madisonu u Wisconsinu.

 

   Osnivanje Eurotransplanta   

 

Eurotransplant jer osnovan 1966. sa sjedištem u Leidenu (Nizozemska). U svijetu postoji niz organizacija poput Eurotransplanta. Skandinavske zemlje povezuje Scandiatransplant. Velike zemlje poput Francuske i Španjolske imaju same svoju organizaciju za razmjenu organa. Moguća je prekogranična suradnja, kao što švicarski frankofonski ženevski kanton surađuje s France transplantom. U Italiji ih ima više obzirom na geogravski izgled. Sjeverni, najaktivniji dio, okuplja Nord Italia transplant. Emilia Romagna s oko 2 milijuna stanovnika ima posebnu organizaciju. Sve te organizacije koordiniraju aktivnost na pripremi kandidata za transplantaciju i odabir primatelja u slučaju pojave davatelja. Na temelju analize podataka koje skupljaju predlažu mjere za unapređenje aktivnosti.

 

   Povoljan učinak transfuzije krvi na preživljenje bubrega  

  

Ranih 70-ih Gerhard Opelz je sa suradnicima objavio zapažanje da transfuzija krvi prije transplantacije poboljšava preživljenje nakon jedne godine za oko 20%. U Nizozemskoj su postigli čak oko 50% bolje preživljenje. Mehanizam toga nije bio poznat. Međutim u mnogim je centrima ta činjenica bila dobro prihvaćena, pa se pristupilo namjernom davanju transfuzije u cilju poboljšanja preživljenja bubrega. Nažalost u nekih bolesnika je to izazvalo pojavu citotoksičnih protutijela zbog čega se moralo odustati od transplantacije. Neki su centri nakon toga davanje transfuzije popratili imunosupresijom da ne dođe do senzibilizacije.

 

U sjedištu Eurotransplanta analizirali su kompatibilnost između davatelja i primatelja transfuzije. Pronašli su da je transfuzijski učinak prisutan u slučaju kad postoji kompatibilnost u jednom HLA-DR antigenu. U slučaju DR inkompatibilnosti razultiralo je preživljenje kao u onih koji nisu transfundirani [33]. Nakon toga su istražili koji HLA-DR antigen pridonosi boljem preživljenju bubrega, onaj nasljeđen od majke ili od oca. Skupili su podatke 200 transplantacija iz 9 centara gdje su davatelji bili haploidentična braća. Kada je kompatibilan bio onaj HLA-DR antigen nasljeđen od oca, preživljenje je bilo gotovo kao od identičnih blizanaca. Drugim riječima, davatelj je imao nenasljeđene majčine antigene. U fetalnom životu i nakon rođenja dolazimo u kontakt s majčinim nenasljeđenim antigenima [34]. Mold i sur. smatraju da određeni broj majčinih stanica prelazi iz placente u limfne čvorove fetusa i izaziva razvoj regulatornih T limfocita koji suprimiraju imuni odgovor na majčine antigene [35]. Vjerojatno se nešto slično događa u slučaju kada se dogodi jako dobro preživljenje transplantata nakon transplantacije jako inkompatibilnog bubrega [36].

      

   Monoklonska protutijela

 

Monoklonska protutijeka proizvodi hibridom. To je kontinuirana kultura nastala fuzijom stanica mijeloma i aktiviranih plazma stanica slezene koje proizvode protutijela prema specifičnom markeru humanih limfocita [37]. Budući da se proces odvija u peritonealnom prostoru miša, proizvedena protutijela su mišja. Monoklonska su protutijela našla primjenu u imunosupresiji i u dijagnostici. Georges Köhler i César Milstein su 1984. za otkriće hibridoma dobili Nobelovu nagradu.

 

Anti-CD3 (OKT3) na markere na površini limfocita bilo je vrlo jako sredstvo za liječenje kortikorezistentnih akutnih odbacivanja nakon transplantacije. Uspješnost je bila u oko 80% slučajeva. U nekim su ga centrima koristili i u indukcijskoj fazi inunosupresije. Primjena je bila u intravenskoj infuziji. Meta djelovanja bili su svi limfociti. Nakon  primjene došlo bi do značajne deplecije limfocita. Klinički se to manifestiralo najjače nakon prve primjene, znatno slabije kod drugog davanja, a potom bez problema. Bolesnik bi reagirao povišenom temperaturom uz zimicu, nekad otežano disanje, mučninu i povraćanje. Belesnik nije smio biti previše hidriran, jer je moglo doći do razvoja plućnog edema. U slučaju ponovne primjene može doći do razvoja protutijela prema mišjim proteinima, nakon čega je efikasnost smanjena.

 

Monoklonska protutijela na interleukin-2 receptor pojavila su se u drugoj polovini 90-ih. Za razliku od nativnog mišjeg protutijela koje je posve mišje, baziliksimab je kimerno mišje-humano, a daklizumab humanizirano protutijelo. Na taj način se izbjeglo stvaranje protutijela bolesnika prema mišjim proteinima. Ovi se lijekovi upotrebljavaju u indukcijskoj fazi imunosupresije. U bolesnika u kojih se očekuje jači imuni odgovor preporuča se ALG.

 

   Ciklosporin (Cs)

 

Ciklsporin je metabolit gljivice Cylindrocarpon lucidum i Trichoderma polysporum, proizveden u Sandozu. Ciklički je polipeptid sastavljen od 11 aminokiselina. Nije topiv u vodi, nego u ulju i alkoholu. Borel je našao njegovo jako imunosupresivno djelovanje, a kliničku primjenu su ispitivali R. Calne u Cambridgeu i T. Starzl u Denveru.. Cs se pokazao kao jaki, relativno specifičan supresor T limfocita. Za razliku od početne forme (Sandimmune) nova  (Neoral) je pokazala bolju apsorpciju.

 

Cs se metabolizira u jetri (citokrom P 450). Nativna i metabolizirana tvar uglavnom se izlučuje u žuči. U slučaju oštećenja jetre razgradnja se produljuje. Doziranje lijeka se određuje na temalju koncentracije u krvi nakon 12 sati od uzimanja. Osim peroralno Cs se može davali intravenski perioperativno.

 

Budući da eksperimentalne životinje toleriraju znatno veće doze Cs, kod humane primjene došao je do izražaja nefrotoksični učinak. Zbog toga su se doze znatno reducirale. U nekim se centrima perioperativno daje ATG, a Cs se uvodi kada se nivo kreatinina spusti na oko 300 μmol/l. Nefrotoksični efekt se temelji na konstrikciji aferentne arteriole glomerula u bubregu. Pri upotrebi Cs treba biti oprezan zbog interferencije s mnogim lijekovima.

 

Uz primjenu Cs, samog ili u kombinaciji s drugim imunosupresivima, poboljšalo se preživljavanje bubrega oko 20%. Cs je polovinom 80-ih pridonio novom zamahu transplantacije ostalih organa.

 

Takrolimus

 

   Takrolimus je proizvela japanska farmaceutska firma Fujisava. U Americi je njegova upotreba dopuštena 1994. Kliničko ispitivanje bilo je povjereno centru u Pittsburghu pod vodstvom Thomasa Starzla. Preživljenje bolesnika i bubrega bilo je poput onog s Cs, ali su u više od 40% bolesnika uspjeli isključiti steroide. Lakše su tretirali hipertenziju, a nivo holesterola je bio niži. U grupi od 69 djece postigli su preživljenje bolesnika 100 i 95% nakon nakon jedne i četiri godine, a transplantata 99 i 85% nakon jedne i četiri godine. Više od 70% je uspjelo prekinuti uzimanje steroida. Posebno su mlađa djeca uspješno nastavila rasti. U više od 70% bolesnika, većine transplantiranih u drugim centrima, uspjeli su spasiti transplantat od odbacivanja uz konvencionalnu imunosupresiju.

 

Takrolimus se pokazao kao vrlo pouzdan imunosupresivni lijek, svakako najbolji u transplantaciji bubrega.

 

   Kimerizam nakon transplantacije

 

U opisu prvih pokušaja transplantacije bubrega spomenuli smo da su svi završili smrću bolesnika nakon odbacivanja organa, budući da bolesnici nisu primali lijekove za supresiju imunog odgovora. Međutim vrijeme funkcije transplantata razlikovalo se od slučaja do slučaja. Uočilo se da je imuni odgovor pojedinih bolesnika različit. U slučaju smanjenja doze lijekova, ili pak potpunog prekida uzimanja, u svih bolesnika nije došlo do odbacivanja organa. Isto tako neke eksperimentalne životinje mjesecima su nosile transplantat nakon prekida imunosupresije. Analizom patohistoloških promjena u transplantiranom bubregu utvrdilo se da je u više slučajeva došlo do spontanog poboljšanja nalaza.

 

Thomas Starzl i sur. pretpostavili su da nakon transplantacije uz imunosupresiju dolazi do migracije imunokompetentnih stanica domaćina u presađeni organ i iz organa u domaćina [38]. Kao posljedicu toga može se objasniti pozitivan nalaz testova, poput onog na tuberkulin, nakon transplantacije u primatelja, dok je prije zahvata bio pozitivan samo u davatelja. Na grupi od pet bolesnika, koji su nakon bilateralne nefrektomije i splenektomije, dobili bubreg od živog davatelja ranih 60-ih poduzeli su nakon gotovo 30 godina detaljno ispitivanje. U četiri od njih su davatelji još bili živi, a kod pete bolesnice je davatelj bio otac koji je u međuvremenu umro. U limfnim čvorovima i koži primatelja našli su leukocite davateljeva porijekla, a u transplantiranom bubregu stanice domaćina. Poslužili su se detekcijom inkompatibilnih HLA antigena i nalazom y kromozoma kod bolesnice čiji je otac u međuvremenu umro. U tkivu transplantata dobivenog biopsijom našli su da su endotelne stanice davaočeve, dok su tubularne stanice prema kariotipu bile primateljeve, kao i leukociti. U miješanoj kulturi limfocita (MLR) i stanično posredovanoj limfocitotoksičnosti pokazali su jako oslabljenu reakciju prema davateljevim stanicama, dok je prema trećoj osobi reakcija bila normalna [39]. U aspiracijskoj biopsiji transplantiranog bubrega autori iz Helsinkija našli su nalaz u smislu dvosmjerne miješane limfocitne kulture [40].

 

Pokazalo se da davaočeve stanice prenijete u primatelja u transplantatu mogu popraviti patološko stanje uzrokovano metaboličkim poremećajem. Tako su Desnick i sur. nakon uspješne transplantacije bubrega zbog insuficijencije izazvane Fabryevom bolesti primijetili oporavak vlastitih bubrega [41].  

 

Poznato je da je transplantirana jetra s imunološke strane manje zahtjevna od ostalih organa. Vjerojatno je tome uzrok daleko veći broj limfocita koji jetra nosi u primatelja nego ostali organi. Zbog toga se došlo na ideju da se uz ostale organe daje istovremeno stanice koštane srži. Tako su Starzl i sur. od 1992. počeli davati intravenski 3-5×108 netretiranih stanica koštane srži po kg težine. Koštanu srž uzimali su iz korpusa lumbalnih kralježaka po završenoj eksplantaciji organa. Kimerizam su dokazali u većine bolesnika pomoću protočne citometrije, PCR i imunim bojanjem limfocita periferne krvi. Imunološki monitoring radili su miješanom kulturom limfocita i stanično posredovanom limfocitotoksičnošću. U nekoliko bolesnika su našli davaočeve limfocite u limfnim čvorovima primatelja nekoliko mjeseci nakon zahvata. Preživljenje bolesnika i transplantata nakon jedne godine bilo je 100% odnosno 98%. U 22% bolesnika uspjeli su postupno ukinuti steroide. Nisu primijetili znakove bolesti transplantata prema primatelju (GVH) [42]. Iz opreza su u prvih 10 bolesnika pohranili stanice koštane srži primatelja u slučaju pojave GVH [43].

 

   Nove mogućnosti u postizanju tolerancije nakon transplantacije 

 

Usprkos velikom napretku koji je postignut u transplantaciji bubrega još uvijek većina bolesnika mora koristiti imunosupresivne lijekove radi održavanje transplantata. Pri tome su izloženi popratnim pojavama samih lijekova koje su vezane uz kronične promjene u samom organu i na kardiovaskularnom sustavu. Osim toga nije zanemariva mogućnost pojave malignih tumora.

 

Velik je problem razvoja citotoksičnih protutijela. Shapiro i sur. okupljeni oko T. Starzla pokušali su nakon primjene jedne doze alemtuzumaba (humanizirano anti-CD52 monoklonsko protutijelo) nastaviti monoterapijom takrolimusom. Kod bolesnika s urednim tijekom pokušali su prorijediti imunosupresiju nakon 6-12 mjeseci. U tome su bili uspješni u 44% bolesnika. Uz to su budno pratili pojavu protutijela. U slučaju pojave znakova odbacivanja odnosno protutijela intenzivirali su liječenje [44]. Uz to su provodili funkcionalno imunološko testiranje u svrhu procjene imunog odgovora bolesnika pod imunosupresijom [45]. U umjereno senzibiliziranih bolesnika imunosupresija uz ATG praćena je rijeđom pojavom donor-specifičnih protutijela i humoralnog odbacivanja nego uz baziliksimab [46] Postoji mugućnost da se razvije kronično odbacivanje i bez pojave protutijela [47].

 

U više centara ispituju se regulatorni T limfociti, čije davanje omogućuje smanjenje i rano ukidanja imunosupresije nakon transplantacije [48]. Oni inaktiviraju T limfocite koji bi reagirali imunim odgovorom, nego uspostavljaju toleranciju [49],

 

 

Alexis Carrel_2

Slika 1. Alexis Carrrel (1873-1944.)

 

Rene Kuss

Slika 2. René Küss (1913-2006.)

John Merrill i braća Herrick

Slika 5. John Merrill i braća Herrick

 

 

Jean Hamburger

Slika 3. Jean Hamburger (1909-1992.) Osobna uspomena

David Hume

Slika 4. David Hume (1917-1973.)

Joseph Murray

Slika 6. Joseph Murray (1919-2012.)

 

 

 

Thomas Starzl_3

Slika 7. Thomas Starzl (1926.)

Paul Terasaki

Slika 8. Paul Terasaki (1929.)

 

Slika 9. Folkert Belzer (1930-1995.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Literatura

[1]  Carrel A. La technique opératoire des anastomoses vasculaires et la transplantation des

viscères. Lyon Méd 1902; 98:859-64.

[2] Sade RM. Transplantation at 100 years: Alexis Carrel, pioneer surgeon. Ann Thorac Surg

2005; 80:2415-8.

[3] Morris PJ. René Küss (1913-2006), Obituary. Transplantation 2006; 82:1410.

[4] Moore FD. Transplant: The give and take of tissue transplantation. New York, Simon &

Schuster 1972; 1-364.

[5] Lawler RH, West JW, McNulty PH, ClancyEJ, Murphy RP. Homotransplantation of the

kidney in the human. JAMA 1950; 144: 844-5.

[6] Hume DM, Merrill JP, Miller BF, Thorn GW. Experience with renal homotransplantation

in the human: report of nine cases. J Clin Invest 1955; 34:327-82.

[7]  Murray JE, Merrill JP, Harrison JH. Renal homotransplantation in identical twins. Surg

Forum 1955; 6:432-6.     

[8]  Murray JE, Merrill JP, Harrison JH. Kidney transplantation between seven pairs of

identical twins.  Ann Surg 1958; 148:343-59.

[9]  Gunby P. Kidney transplant  pioneer John P. Merrill drowns. JAMA 1984; 251: 2491.  

[10] Murray JE, Merrill JP, Dammin GJ. Kidney transplantation in modified recipients. Ann

Surg 1962; 156:337-55. 

[11] Merrill JP, Murray JE, Harrison JH et al. Successful homotransplantation of human

kidney between non-identical twins. N Engl J Med 1960; 262:1251-60. 

[12]  Janković N. Kako je “Vinča” promenila svet. Večernje novosti 12.05.2012. Wikipedia.

[13] Hamburger J, Vayssse J, Crosnier J et al. Transplantation d’un rein entre jumeaux non

monozygotes après irradiation du receveur. Bon fonctionnenent au 4e mois.  Presse méd

1959; 67:1771-5.

[14] Hamburger J, Crosnier J, Dormont J. Experience with 45 renal homotransplantations in

man. Lancet 1965; i: 985-92.

[15] Küss R, Legrain M, Mathé G, Nedey R, Camey M. Homologous human kidney

transplantation: experience with six patients. Postgrad med 1962;38:528-31.

[16] Tilney NL. Transplant: from myth to reality. New Haven and London: Yale university

press; 2003, str. 72.

[17] Starzl TE. The french heritage in clinical kidney transplantaation. Transplant Rev

1993;7:65-71

[18] Dausset J. Iso-leuco anticorps. Acta haematol 1958; 20:156-66.

[19] Terasaki PI, McClelland JD. Microdroplet assay of human serum cytotoxins. Nature

1964; 204:998-1000.

[20] Collins GM, Bravo-Shugarm M, Terasaki PI. Kidney preservation for transportation.

Initial perfusion and 30 hours’ ice storage. Lancet 1969;2:1219-222.

[21] Murray JE, Merrill JP, Dammin GF et al. Kidney transplantation on modified recipients.

Ann Surg 1962; 156:337-55.

[22] Mollaret P, Goulon M. Le coma dépassé (mémoire préliminaire). Rev Neurol

1959;101:3-15.

[23] Legendre Ch, Kreis H. A ctribute to Jean Hamburger’s contribution to organ

transplantation. Am J Transplant 2010;10:2392-5.

[24] Starzl TE, Marchioro TL, Waddell WR. The reversal of rejection in human renal

homografts with subsequent development of homograft tolerance. Surg Gynecol Obstet

1963; 117:385-95.

[25] Starzl TE, Marchioro TL, Holmes JH et al. Renal homografts in patients with major

donor-recipient blood group incompatibilities. Surgery 1964; 55:195-200.

[26] Kissmeyer-Nielsen F, Olsen S, Peterson VP, Fjeldborg O. Hyperacute rejection of kidney

allografts associated with preexisting humoral antibodies against donor cells. Lancet

1966; 2:662-5.

[27] Patel R, Terasaki PI. Significance of the positive crossmatch test in kidney

transplantation. N Engl J Med 1969; 280:735-9.

[28] Iwaki Y, Terasaki PI. Primary nonfunction in  human cadaver kidney transplantation.

Clin Transplant 1987;1:125-8.

[29] Mckenna R, Takemoto S, Terasaki P. Anti-HLA antibodies post transplant in solid organ

transplantation. Transplantation 2000; 69:319-26.

[30] Starzl TE, Marchioro TL, Porter KA, Iwasaki Y, Cerilli GJ. The use of heterologous

antilymphoid agents in canine renal and liver homotransplantation and in human renal

homotransplantion. Surg Gynec Obstet 1967; 124:301-8.

[31] Cosimi AB, Delmonico FL,  Burdick JF, Russell PS. Individualized management of

immnunosuppression according to serial monitoring of immunocompetence. Transplant

Proc 1978; 10:647-50.

[32] Burke JF, Quinby WC, Bondoc CC. Immunosuppression and temporary skin transplan-

tation in the treatment of massive third degree burns. Ann Surg 1975;182:183-95.

[33] Lagaaij EL, Hennemann IP, Ruigrok M et al. Effect of one HLA-DR antigen matched and

completely HLA-DR mismatched blood transfusions on survival of heart and kidney

allografts. N Engl J Med 1989; 321:701-5.

[34] Burlingham WJ, Grailer AP, Heisey DM et al. The effect of tolerance to noninherited

maternal HLA antigens on the survival of renal transplants from siblings donors. N Engl

J Med 1998; 339:1657-64.

[35] Mold JE, Michaëlsson J, Burt TD et al. Maternal alloantigens promote the development

of tolerogenic fetal regulatory T cells in utero. Science 2008; 322:1562-5.

[36] van Rood JJ. Double  role of HLA in organ transplantation. World J Surg 2000; 24:823-7.

[37] Kohler G, Milstein C. Continuous culture of fused cells secreting antibody of predefined

specificity. Nature 1975; 256:495-7.

[38] Starzl TE, Demetris AJ, Murase N, Ildstad S, Ricordi C, Trucco  M. Cell migration,

chimerism, and graft acceptance. Lancet 1992; 339:1579-82.

[39] Starzl TE, Demetris AJ, Trucco M et al. Chimerism and donor-specific nonreactivity 27

to 29 years after kidney allotransplantation. Transplantation 1993; 55:1272-7.

[40] von Willebrand E, Taskinen E, Ahonen J, Hayry P. Recent modifications in the fine

needle aspiration biopsy of human renal allografts. Transplant Proc 1983; 15:1195-7.

[41] Desnick RJ, Simmons RL, Allen KY et al. Correction of enzymatic deficiencies by renal

transplantation: Fabry’s disease. Surgery 1972; 72:203-11.)

[42] Shapiro R, Rao AS, Fontes P et al. Kidney/bone marrow Transplantation. Dial Transplant

1996; 25:282-7.

[43] Ricordi C, Tzakis AG, Demetris AJ et al. Reversal of graft versus host disease with

infusion of stored autologous bone marrow cells following combined liver-bone marrow

allotransplatation in man. Transplant Sci 1993; 3:73-4.

[44] Shapiro R, Zeevi A, Basu A et al. Alemtuzumab proconditioning with tacrolimus

monotherapy – The impact of serial monitoring for donor-specific antibody.

Transplantation 2008; 85:1125-32.

[45] Kowalski R, Post D, Schneider MC et al. Immune cell function testing: an adjunct to

therapeutic drug monitoring in transplant patient management. Clin Transplant 2003;

17:77-88.

[46] Brokhof MM, Sollinger HW, Hager DR et al. Antithymocyte globulin is associated with

a lower incidence of de novo donor-specific antibodies in moderately sensitized renal

transplant recipients. Transplantation 2014;97:612-7.

[47] Zeng Q, Ng Y-H, Singh T et al. B cells mediate chronic allograft rejection

independently of antibody production. J Clin Invest 2014; 124:1052-6.

[48] Vanikar A. Transplantation tolerance: myth or reality?  J Nephropathol. 2014; 3(1): 18-

  1. DOI: 10.12860/jnp.2014.04

[49] Regulatory T-cell therapy in transplantation: Moving to the clinic. Cold Spring Harb

Perspect Med 2013;3:a015552.

 

 

 

Development  of  kidney  transplantation  in  the  world – hystorical  survey

 

Summary

 

Organ transplantation is one of the greatest achievement of 20th century. First attempts of experimental kidney transplants and xenotransplants began in the early part of 20th century in Wiena, Lyon and Berlin. The greatest heritage leaved Alexis Carrell, the Nobel prize winner 1912 for vascular anastomosis and transplantation. In early 50′ Küss, Dubost and Servelle in France transplanted several kidneys harvested from executed by guillotine. In the Christmas eve 1952 in Paris Michon in collaboration with nephrologist Hamburger undertook a transplant on young carpenter from his mother. Practically today’s operative technique was applied introduced by René Küss. Immunosuppression was not used. No recipient survived, althoug occasional patients were supported by their graft for several months. Several years after David Hume performed 9 transplants in Boston. One kidney survived 6 months. On 12/23/54 the team of Joseph Murray performed kidney transplantation from identical twin. The patient survived 8 years. J. Murray received a Nobeprize in 1990. In the late 50′ began the modern era of kidney transplantation when minimal opportunities were obtained: regular hemodialysis and total body irrradiation as a method of immunosuppression. After several unsuccessful trials first patients survived in 1959: in Boston a patient with kidney from  fraternal twin survived 20 years; in Paris (J. Hamburger) a patient with kidney from fraternal twin survived 26 years, the second patient with kidney of his relative 18 years, then again received a kidney of his sister. Also in Paris R. Küss transplanted 6 kidneys, two patients with nonrelated kidneys survived 17 and 18  months, respectively. In 1958 Jean Dausset in Paris found the first antigen of HLA system. Four years latter Hamburger and al. used HLA in selection of living related donor. Discovery of imunosuppressive activity od 6-mercaptopurine (6-MP) inspired Calne and Zukoski in 1960 to attempt in the  kanine kidney transplant model. The result was good. After this 6-MP was used in human transplantation. In 1961 in Boston Hitching and Elion developed their analogue azathioprine, more convenient for peroral use. In 1960 Goodwin first treated acute rejection with corticosteroids. In 1963 Starzl and Hume reported steroids in basic immunosuppression with azathioprine. Owing to good results this combination was a mainstay during 20-25 years. In 1962 in Boston first successful kidney transplantation from non-heartbeating donor. Mollaret and Goulon 1959 published an article about the phenomenon of brain death. Owing to J. Hamburger in october 1962 in Paris the first kidney transplant from brain-dead donor was performed. Declaration of brain death increased the quantity and quality of organ for transplantation. Perfusion made possible the organ sharing between centers. Kissmeyer-Nielsen in 1966 described hyperacute rejetion. In the middle of 80′ new immunosuppressive drug cyclosporine appeared. It improved significantly kidney survival and gave stimulus to transplantation of other organs. Appearance of tacrolimus and other drugs broadened a choice in the field of immunosuppression. However long-term immunosuppression causes many complications. Induction of tolerance offers a better future to transplantation.

 

   Key words: kidney transplantation; world; survey