05 Pedro Garcia Barreno segunda prueba definitivo

Rev.R.Acad.Cienc.Exact.Fís.Nat. (Esp)Vol. 101, Nº. 1, pp 69-109, 2007VII Programa de Promoción de la Cultura Científica y Tecnológica

TRASPLANTARIEDAD

PEDRO GARCÍA BARRENO *

* Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Cirugía, Facultad de Medicina, UniversidadComplutense. Hospital General Universitario Gregorio Marañón. [email protected].

RESUMEN

La idea de componer o de recomponer cuerpos—organismos— a partir de estructuras de distintasprocedencias ha estimulado la imaginación desdetiempos remotos; así lo atestigua la mitología griega.De hecho, uno de los monstruos más emblemáticos, laQuimera (fig.1), se ha erigido en símbolo de latrasplantariedad; y hacia el oriente, Hua T'o relata queel cirujano chino Pien Ch-iao intercambió, con éxito,los corazones de dos individuos; tal alotrasplante serealizó hacia el año 200 a. C. A semejanza del Corpushipocrático griego, el Sushruta Samhita representa latradición médica hindú y que, por la riqueza de pro-puestas quirúrgicas, se considera el primer texto de

cirugía. En él se documenta la práctica de reemplazartejidos mutilados, en particular de la nariz, medianteautoinjertos de piel. El Nuevo Testamento recogevarios autotrasplantes: Jesús repone una oreja separadapor la espada de Simón, Pedro repara los pechosamputados a Santa Ágata y San Marcos vuelve a poneren su sitio la mano de un soldado perdida en la batalla.La tradición cristiana otorga a los santos Cosme yDamián la autoría del primer alotrasplante demiembros y, en esta línea, Rabelais (1494-1553)describió el autoinjerto de la cabeza de Epistemón enGargantúa y Pantagruel. Esta panorámica precien-tífica puede cerrarse con Gasparo Tagliacozzi (1546-99), de Bolonia; considerado el padre de la cirugíaplástica apuntó la posibilidad de realizar alo y xenoin-jertos. No creyó que fuera posible; ello sobre la basedel carácter singular de cada individuo, tal comoseñaló en De Curtorum Chirurgia per Insitionem,escrito en 1596.

Hubo que esperar hasta mediados del siglo XX paraabordar, con éxito, el problema de reemplazar órganosenfermos; hasta entonces, el fracaso de aquellos esen-ciales para la vida era invariablemente fatal. Losintentos iniciales de trasplante renal fracasaron; ellosobre la base de que la comprensión de la inmunologíasubyacente no evolucionó tan rápidamente como laidea y la técnica quirúrgica. En la actualidad, losavances en el control de la respuesta inmunológica yen la conservación de órganos han conseguido que elfracaso de los órganos vitales no sea una barrera parala supervivencia del paciente. Por su parte, tejidos novitales— córnea, dura madre, hueso, piel —pueden ser

Figura 1. Quimera. Escultura etrusca en bronce, siglos V-IV a.C. Museo Arqueológico, Florencia.

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igualmente trasplantados mejorando la calidad demuchas vidas.

Donación, conservación de órganos, técnicaquirúrgica, inmunología y control del rechazo delinjerto definen la cadena de la trasplantariedad, y cuyoprimer eslabón controla la secuencia. Sin un sistemade detección e identificación de donantes no es posibleiniciar el proceso donación-trasplante: «sin donante nohay trasplante». Órganos y tejidos pueden proceder dedos tipos de donantes: vivo y cadáver. En España, paísdel mundo con mayor índice de donantes, el 96% deellos lo son en muerte encefálica acaecida en el hos-pital. Una vez detectado un paciente en tal situación,se pone en marcha una exhaustiva valoración respectoa su posible catalogación como donante; ello incluyeel mantenimiento del cadáver a efectos de garantizar laviabilidad de los órganos que pudieran ser trasplan-tados y la obtención de las autorizaciones familiar yjudicial. Finalizada esta primera fase se procede aextraer y conservar los órganos donados. La preser-vación efectiva de órganos permite disponer deltiempo necesario para su transporte, realizar su tipaje ycomprobar la compatibilidad con el posible receptor,preparar a éste y trabajar con los programas detrasplante regionales, nacionales e internacionales quese encargarán de su distribución.

El trasplante implica un procedimiento quirúrgicoque transfiere órganos o tejidos en la misma persona(autotrasplante o autoinjerto) o entre diferentes indi-viduos. Un isoinjerto es aquel que se realiza entre indi-viduos genéticamente idénticos; aloinjerto lo es entreindividuos de la misma especie genéticamente dife-rentes, y xenoinjerto es la transferencia de tejidos entreespecies diferentes. Se denomina ortotópico altrasplante de un órgano o tejido en su lugar anatómico,y heterotópico al ubicado en lugar diferente. El éxitode un trasplante radica, en parte, en el grado desimilitud genética entre donante y receptor, y funda-mentalmente en la efectividad de las medidas inmuno-supresoras que amortiguan la respuesta inmunológica.El tipaje del tejido y la compatibilidad del sistemaantigénico sanguíneo ABO son las pruebas máscomúnmente realizadas. El rechazo es una reaccióninmunológica que intenta destruir el tejido trasplan-tado, aunque en ocasiones se desencadena unareacción del injerto contra el huésped. La técnicaquirúrgica y los modernos fármacos han conseguido

que el trasplante de órganos y de tejidos sea una he-rramienta terapéutica plenamente incorporada en lapráctica clínica.

LAS BASES TÉCNICAS DELTRASPLANTE

Alexis Carrel comenzaba su discurso de aceptacióndel Premio Nobel de Fisiología o Medicina 1912: «Laidea de reemplazar órganos enfermos por otros sanos,de reimplantar un miembro amputado accidentalmenteo de injertar una nueva extremidad a un paciente queperdió la suya por una amputación programada, no esoriginal. Muchos cirujanos tuvieron la misma ideaantes que yo, pero no la llevaron a cabo porquecarecieron de un método para reestablecer deinmediato la circulación normal en la estructuratrasplantada. Conseguir un método adecuado para unirlos vasos del nuevo órgano a los del receptor supusofranquear la primera barrera. En 1902 comencé ainvestigar como lograr una sutura vascular sin que seprodujera estenosis o trombosis. Muchos cirujanoshabían realizado, sin éxito, anastomosis vasculares.Comencé utilizando los métodos de Payr y de Murphy,tras lo que inicié el estudio de los principios de unanueva técnica de sutura vascular en cadávereshumanos. Luego realicé algunas suturas en perrosvivos en la Universidad de Lyon, en el laboratorio delprofesor Stewart y con la colaboración del Dr. Guthrie.Más tarde, en el Rockefeller Institute for MedicalResearch, analicé las causas de todas las posibles com-plicaciones, a la vez que conseguí una mayor per-fección metodológica. Con esta técnica modificada serealizaron numerosas operaciones experimentales,cuyos resultados clínicos y anatómicos pudieron serobservados durante tres o cuatro años. El estudio delas anastomosis vasculares puede darse por concluidotras el análisis de los resultados técnicos y experimen-tales».

Más adelante, Carrel se refiere a la técnica de lasutura en las anastomosis vasculares: «Pasaré adescribir la técnica de sutura, seleccionado comonuestro modelo la anastomosis término-terminal.Luego señalaré las modificaciones realizadas en lasanastomosis término-lateral y látero-lateral. La anasto-mosis término-terminal se efectúa manteniendo losextremos de los vasos en contacto, sin someterlos a

tracción alguna. Los extremos se fijan mediante trespuntos de sutura localizados en tres puntos equidis-tantes de su circunferencia. La tracción de estos trespuntos transforma la circunferencia de la arteria en untriángulo, a la vez que se dilata su perímetro. A conti-nuación, los bordes de cada uno de los lados deltriángulo se unen mediante una sutura continua ymientras se mantiene la tensión. Durante la sutura sedebe tener el máximo cuidado en conseguir unaaposición perfecta de las superficies de sección de lapared vascular… Se realizaron numerosas suturas yanastomosis vasculares según el método expuesto enperros y gatos, y alguna en humanos. Las interven-ciones se efectuaron en arterias y venas, de calibresgrandes y pequeños. La simplicidad de la técnica lahace posible en cualquier tipo de vasos… Los resul-tados fueron tan simples como la técnica. No se obser-varon ni hemorragias ni estenosis en lasanastomosis… La complicación más frecuente en lassuturas vasculares, la trombosis, nunca ocurrió connuestro método… [y] nunca hubo estenosis ni dila-tación en el nivel de la línea de sutura» (fig. 2).

Tras referirse en la segunda parte de su discurso altrasplante de vasos sanguíneos, Carrel dedicó latercera y última parte de aquel al trasplante demiembros y de órganos: «El trasplante de tejidos y deórganos debe considerarse desde dos puntos de vista,el quirúrgico y el biológico. Comencé mi investi-gación intentando desarrollar una técnica que permi-tiera restaurar, sin demora, la circulación en losórganos trasplantados. Tras ello, intenté establecerhasta donde el órgano trasplantado llevaba a cabo susfunciones, tanto en los trasplantes autoplásticos comohomoplásticos. Encontré que podía trasplantarse unaregión anatómica completa desde un animal a otro…En 1907 comencé el estudio del trasplante demiembros. Este estudio estuvo precedido por variosexperimentos llevados a cabo por otros cirujanos quese habían ocupado del reimplante de miembros. En1891 Robert Abbe… Hoepfner en 1903… En 1905, enChicago, realicé con Guthrie varios experimentos dereimplante de patas. Los tejidos y vasos cicatrizabanpor primera intención, pero éramos incapaces de man-tener vivos a los animales más allá de once días. Norealicé más reimplantes y me dediqué a estudiar eltrasplante de extremidades de un animal a otro. Estosexperimentos fueron hechos en el Rockefeller Institute,en los años 1907 y 1908… uno puede permitirse conje-

turar que la tolerancia mostrada por un organismohacia su nueva extremidad puede variar de acuerdo aciertas condiciones generales. Durante los últimossiete años he realizado un gran número de experi-mentos de reimplante y trasplante de órganos… En1902, junto con M. Morel, llevé a cabo mi primerexperimento de extirpación y reimplante de la glándulatiroides de un perro… En 1905, con la colaboración deMr. Guthrie, tuve éxito en el reimplante tiroideo… Elmayor número de experimentos fueron realizados conriñones, y pueden dividirse en dos clases: trasplantesautoplásticos y trasplantes homoplásticos. El primertrasplante autoplástico de un riñón fue realizado porUllmann en 1902… Durante el mismo año llevé a cabodos trasplantes autoplásticos de riñón en perros, peroen ambos casos se presentaron complicaciones sép-ticas. Experimentos similares fueron realizados por DeCastello, Karl Beck y Floresco. En 1905, con la ayudade Guthrie, tuve éxito con un autotrasplante de riñóncolocado en el cuello y que funcionó. Tambiéntuvimos éxito con el primer trasplante homoplástico deriñón que consistió en el injerto en masa de ambosriñones a otro animal. La mayoría de las operacionesfueron llevadas a cabo en el Rockefeller Institute,donde fui capaz de hacer un estudio sistemático de losresultados de reimplante y de trasplante renales…Todos los animales murieron antes de los 40 días trasla operación. El examen histológico de los riñonestrasplantados mostró que los órganos presentabanalgunas lesiones, muy ligeras en algunos casos y másgraves en otros. Las lesiones correspondían a nefritis

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Figura 2. Sutura vascular. Alexis Carrel, 1902.

difusa. Es muy probable que en el trasplante deriñones, como en el trasplante de extremidades, lareacción del organismo contra su nuevo órgano tengalugar tras unos pocos días. El nuevo órgano puede quetenga una marcada influencia sobre la condicióngeneral del receptor… Las interacciones del órgano ysu huésped no han sido suficientemente estudiadashasta la fecha…».

Resueltos los problemas técnicos de la sutura vas-cular por Carrel, durante las décadas siguientes losesfuerzos se orientaron a resolver los problemasinmunológicos; ello con la esperanza de poder repetirel milagro de los santos Cosme y Damián quienes, deacuerdo con la tradición, transfirieron quirúrgicamentela pierna del cadáver de un infiel para reemplazar lapierna gangrenada y amputada de un cristiano. Laintervención se llevó a cabo en Roma, en la basílicaFeliciana.

MITOS Y LEYENDAS

Según E. Rinaldi, la escueta información hagio-gráfica disponible sobre estos santos deriva de laLeyenda de los Santos o Leyenda Dorada, escrita porJacopo da Varaggine el Santo (1228-1298), que fueobispo de Génova. Cosme y Damián, mellizos,nacieron hacia mediados del siglo III en Egea, unaciudad de Cilicia en Asia Menor, en la actual Turquía.Fueron hijos de Teodora (regalo de Dios) o Teodata(consagrada a Dios), quién los educó en la fe cristianay envió a Siria para ser instruidos en el arte médico.Nunca aceptaron recompensa alguna por su trabajo. Suregla de caridad fue rota una sola vez; por Damián,quién aceptó un estipendio simbólico de Palladia, parano humillarla. Ello provocó la ira de Cosme, quien dioinstrucciones para no ser enterrado junto a su hermano.Al día siguiente se le apareció el Señor y perdonó a suhermano. B. D. Kahan refiere que fueron decapitadosjunto a sus tres hermanos —Antimo, Leonzino yEurepio— en el año 303, durante la persecución deDiocleciano. Se les atribuyen tres milagros: el de laserpiente, el del endemoniado y el milagro de «lapierna negra»; el último, un trasplante homoplásticodel miembro inferior de un etiope, enterrado pocashoras antes en el cementerio de San Pietro in Vincoli.Tal extremidad fue utilizada para sustituir la piernagangrenada de Justiniano, sacristán de la Gran

Basílica, luego dedicada a los hermanos, construidapor orden del Papa San Félix IV, entre 526 y 530, sobrelas ruinas de dos edificios imperiales, el templo deDivus Rómulo (siglo IV) y la biblioteca del ForoVespasiano (siglo I). Junto a esta biografía «oficial», seapunta la existencia de, al menos, tres pares de her-manos médicos: dos árabes u orientales, decapitadospor Gayo Aurelio Valerio Diocleciano (gobernó entre284 y 305); dos romanos condenados durante elimperio de Marco Aurelio Carino (283-285), y doshijos de Teodora que murieron en paz. Una cuartateoría les identifica, en el mundo cristiano, con losgemelos Castor y Pollux, hijos de un dios pagano. Porúltimo, la derivación posible de los nombres: Cosme,del griego «modelo», y Damián, del latín «la mano deDios» o del griego «dominar». En cualquier caso,inspiraron una devoción que se extendió de Oriente aOccidente: en Sferracavallo (Palermo), Giave(Cerdeña), Riace (Regio Calabria) o en Covarrubias(Burgos). Además, son, junto con San Lucas, lospatrones de la Medicina, de la Cirugía plástica y de laOrtopedia.

Las representaciones artísticas e iconográficas delos santos médicos fueron prolíficas en Italia durantelos siglos XV y XVI, comenzando en Florencia bajo losMédicis. Esta familia, fundada por Cósimo el Viejo(1389-1464) y que gobernó la ciudad durante elRenacimiento, eligió a los hermanos Cosme y Damiáncomo sus Santos Patronos. Entre los numerosos artis-tas que gravitaron alrededor de la familia Medici, fue


Figura 3. Fray Angélico, Iglesia–Museo de San Marcos,Florencia.

el fraile Giovanni da Fiesole —nombre de pila: Guidode Pietro da Mugello— a quién conocemos como Frayo Beato Angélico (1387-1455), el que primero utilizóel tema del «milagro de la pierna» como alegoríaartístico religiosa. La pintura de Angélico —pequeñapieza de 37 cm 45 cm— se expone en la iglesia deSan Marcos, en Florencia (fig. 3).

La reevocación del milagro por Fray Angélico—tan simple y tan elegante— fue rápidamente incor-porada al catálogo de los mejores artistas de la época.En la misma Florencia, en Santa María del Fiore,existe, sobre el altar, una réplica de Lorenzo di Bicci (c1429) que también recoge al donante, un personajeignorado por Fray Angélico. También en Florencia,Francesco di Stefano (1422-1457) —conocido comoPasellino— realizó su obra, que ahora puede admirarseen el Louvre parisino. En la misma Toscana, en Siena,Sano di Pietro (1406-1481) dedicó dos paneles delaltar de San Girolamo al «milagro de la pierna». Es laprimera representación del milagro en cuanto inter-vención actual: primero, la extirpación del miembrodonado; luego, su implante en el receptor. Y el lom-bardo Girolamo de Cremona (1450-1485), de laescuela de Andrea Mantenga (1431-1506), plasmó elacontecimiento en un antifonario (c 1474) que hoy seconserva en la Sociedad de Anticuarios londinense(fig. 4). Y al norte de la Toscana, en la Emilia Romaña,en el Museo Nacional de Parma, se encuentra eltrabajo de Giovanni Battista Tinti (1558-1604).

Florencia exportó el tema a toda Europa. En laiglesia de San Miguel, en Munich, en un relicario (c1200) dedicado a los dos Santos, alguien decoró, siglosdespués (c 1400), sus puertas con representaciones, encuatro paneles bien conservados, de los milagros de laserpiente y de la pierna. En la Österreichische Galerie,en Viena, existe un maravilloso tríptico, un anónimodel siglo XV, que recoge una variante técnica: untrasplante homoplástico intercalar; el cirujano soloreemplazó el muslo. Y del mismo siglo, otro anónimo,esta vez sueco, en el Wurtt Landesmuseum deStuttgart, incluye un detalle técnico: la manipulaciónde un torniquete por uno de los santos, mientras que elotro realiza el trasplante (fig. 5). Y en el siglo XVII,

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Figura 4. Girolamo da Cremona, Society of Antiquaries,Londres.

Figura 5. Anónimo, Württembergische Landesmuseum,Stuttgart.

Ambrosius Francken el Viejo (1544-1618) pintó unaespléndida tabla que se conserva en el Museé Royaldes Beaux Arts, en la belga Antwerpen.

¿Y en España? La representación (c 1495) delmilagro, inicialmente atribuida a Alonso de Sedano,que trabajó en Burgos (c 1490-1520), pero actual-mente adjudicada al maestro de Los Balbeses (AndrésSánchez de Oña, a quién se ubica en Burgos c 1484-1510), presta especial atención al detalle quirúrgico;los dos Santos participan en la operación y dos ángelescolaboran en ella: uno ilumina la escena y, el otro,recoge el miembro amputado. Este cuadro seencuentra en el Wellcome Institute de Londres (fig. 6).Más próximo y con el mismo detalle técnico, esta vezla sutura del injerto, es la obra de Pedro de Berruguete(1450-1503) que se conserva en la Colegiata deCovarrubias, villa de la que los Santos son patronos(fig. 7). También el Museo del Prado alberga un cuadrosobre el tema, el de Fernando del Rincón (finales sigloXV-1517) que incluye al donante, y en el que serecuerda el milagro de la serpiente (fig. 8). Cierrannuestra riqueza pictórica sobre el tema un trabajo de

Manuel Álvarez (1727-1797), localizado en el MuseoNacional de Escultura de Valladolid, y un cuadro de undiscípulo de Felipe Bigarny (1480-1542) en el altardedicado a los Santos en la Catedral de Palencia. Fueranuevamente de nuestro entorno próximo y lejos en eltiempo, el tema ha sido recuperado en el pasado siglo;André Durand (n. 1947) pintó The Miracle of Cosmasand Damian, en 1997 (fig. 9).

También la literatura se ocupó del tema. Douglas B.Price se refiere a 48 leyendas; de ellas 28 en latín.Todas las historias se localizan entre los siglos VII yXV, y fueron escritas antes del siglo XVI, a excepción deuna publicada en el siglo XVII. Los escritos suelendescribir casos de regeneración del miembro. Elprimer milagro de esta naturaleza fue escrito c 1110,por Guibert de Nogent (1053-1124); en él, la Virgen


Figura 6. Maestro de Los Balbeses, The Wellcome TrustLibrary, Londres.

Figura 7. Pedro Berruguete, Colegiata de Covarrubias, Burgos.

María y San Hipólito promueven, a lo largo de todo unaño, la restauración progresiva de la pierna perdida porPedro, un boyero. En otra historia, a causa de unadolencia en su pierna derecha, Miguel Juan Pellicerosufrió la amputación de su extremidad en el HospitalGeneral de Zaragoza en enero de 1638. La piernaamputada fue enterrada en el cementerio del hospital.Una noche, Miguel soñó que estaba en la capilla de laVirgen del Pilar. Despertó con ambas piernas, y todosreconocieron la “nueva” como la que le había sidoamputada; así lo escribió el padre Francisco (1598-1680) en 1662.

LAS BASES BIOLÓGICAS DELTRASPLANTE

El bombardeo de las ciudades durante la SegundaGuerra Mundial causó numerosas víctimas con que-maduras extensas. La aplicación de homoinjertoscutáneos fracasó estrepitosamente debido al rechazode la piel injertada. El «Comité para las heridas deguerra» del Consejo Médico Inglés encargó a un jovenzoólogo educado en Oxford, llamado Peter Medawar,investigar el problema del rechazo de los homoinjertos

y como evitarlo. Medawar trabajó primero en laUnidad de quemados del Glasgow Infirmary, conThomas Gibson. En su primer artículo —ahora inte-grante del canon científico-médico—, publicado encolaboración con Gibson en 1943, Medawar escribióen la Introducción: «Los injertos de piel han sido prac-ticados por los cirujanos europeos durante poco menosde un siglo, habiendo sido ahora reconocido como unmétodo para tratar lesiones extensas superficiales paralas que el proceso autónomo de reparación esdemasiado peligroso y demasiado lento. Cuando,como a veces sucede, un paciente ha perdido más pielde la que es factible reemplazar por el método al usode injerto libre autoplástico, el cirujano puede elegirentre dos alternativas. Puede adoptar el recurso deinjertar varios pellizcos cutáneos o pequeños islotesdiscoideos de piel —un pinch grafting— autoplástico,que consigue multiplicar por dos o por tres laextensión cubierta por un trozo de piel, o se puededecidir por utilizar piel de un familiar del paciente o deun donante voluntario. La desventaja del primermétodo es que la nueva piel es de pobre calidad y amenudo inestable; y la del segundo, que sus resultadosnunca son permanentes. Es verdad que, con pocasexcepciones, los investigadores no han hecho distin-ciones críticas entre la suerte de la piel propia y de laextraña, y que los homoinjertos cutáneos aun son oca-sionalmente utilizados por los cirujanos sin conocerbien su destino. Sin embargo, se sabe que la pielextraña no puede utilizarse como un injerto perma-nente en el humano, excepto, sin duda, entre gemelosmonocigóticos.


Figura 8. Fernando del Rincón, Museo del Prado, Madrid.

Figura 9. André Durand, Idea Fine Art – Durand Gallery.

Las teorías acerca de los mecanismos que subyacenen la resistencia a los injertos homoplásticos son dedos tipos generales. El primero es que la reacción esprimariamente local y celular, y que las pruebas delfracaso de los homoinjertos deben encontrarse en elpropio injerto o en su vecindad inmediata. Este puntode vista se basa principalmente en consideraciones his-tológicas, y está respaldada, junto con una teoría másdetallada sobre la función especial del los linfocitos,por Loeb y sus colaboradores. La segunda, familiar alos estudiosos de los trasplantes de tumores es que laresistencia a los injertos homoplásticos es sistémica yde naturaleza primitivamente humoral, y que en una uotra forma sigue el patrón general de una reacciónantígeno-anticuerpo. Este punto de vista está deacuerdo con la teoría serológica general y se basa en laidea de que las proteínas y posiblemente otros ingre-dientes de los tejidos injertados son lo suficientementediferentes de los del receptor para actuar como iso-antígenos. Las observaciones recogidas en el presentetrabajo favorecen esta segunda hipótesis…

Resumen. 1. Se presenta la investigación con-trolada de la reacción de un receptor al trasplante depiel extraña. 2. El paciente presentaba una extensazona de tejido de granulación producida por una que-madura térmica. La zona fue cubierta por 52 mini-autoinjertos tomados el su propio muslo, y por 50mini-homoinjertos donados por su hermano. Setomaron biopsias de ambas clases de injertos cada vezque se cambiaron los apósitos y se examinaron his-tológicamente. 3. Una segunda tanda de 28 mini-injertos procedentes del hermano se trasplantaron auna parte diferente de la zona de tejido de granulacióna los 15 días de la aplicación de los primeros. Muestrasbiópsicas de esta segunda tanda de injertos fueronexaminadas en paralelo con las otras procedentes delos primeros injertos… 9. Las relaciones temporalesdel proceso, la ausencia de reacción celular local, y laacelerada regresión de la segunda remesa de mini-homoinjertos sugiere que la destrucción de la epi-dermis extraña fue llevada a cabo por un mecanismode inmunización activa».

La segunda publicación (1944) de Medawar, estavez en solitario y también, hoy, un clásico, fue unInforme al War Wounds Committee del MedicalResearch Council: «El proceso “natural” de cica-trización de las heridas es siempre necesario aunque nosiempre suficiente, para asegurar una reparación fun-

cional eficiente del tejido lesionado —se lee en laIntroducción—. La reparación de heridas queprovocan una extensa pérdida de piel se reconocencomo un problema quirúrgico; para ello, en la mayoríade los casos, el injerto de piel es una solución comple-tamente adecuada… cuando el área de piel perdida esmuy superior a la que el paciente puede regenerar porsus propios medios. No puede hacerse otra cosa, entales casos, que injertar el área destruida con pequeñosislotes discoidales o tiras, de piel. La piel de otro con-génere no sirve como injerto permanente: ni el humanoni en el conejo existen pruebas de que tejido celularnormal pueda sobrevivir trasplantado entre individuosgenéticamente diferentes. La posibilidad de utilizarhomoinjertos en la práctica clínica ha sido casi, si nodel todo, universalmente desacreditada.

Aunque el “problema homoinjerto”, como puededenominarse la incompatibilidad de tejidos trasplan-tados, ha sido bien reconocido y más o menos directa-mente involucrado en cirugía, genética, serología ytaxonomía zoológica, no se ha hecho intento sistema-tizado alguno para resolverlo. Existe una necesidadurgente para una descripción clara y bien sustentadadel comportamiento de los homoinjertos, y como varíaeste con la cantidad de tejido trasplantado y con laexperiencia previa del receptor de injertos prove-nientes del mismo donante. La piel es el tejido deelección porque proporciona la posibilidad de unamedición cuantitativa del tiempo de supervivencia deltejido injertado bajo una serie de condiciones dife-rentes, y porque como nervio y hueso (y a diferenciadel tejido glandular) puede ser injertado “isotópica-mente” en un ambiente anatómicamente natural… Seeligió el conejo como animal de experimentación maspor su tamaño y facilidad de manejo y acceso que poralguna característica intrínseca». En la discusión deltrabajo, Medawar escribía: «Las pruebas antes presen-tadas están en consonancia con una hipótesis,explorada principalmente por Gibson y Medawar sobebases más especulativas, que propone que elmecanismo por el que la piel extraña es eliminadapertenece, en términos generales, a la categoría de lasreacciones inmunológicas adquiridas activamente».

«Ocasionalmente —escribe James F. Crow— unaobservación al azar abre un nuevo campo en ciencia.El descubrimiento de la inmunotolerancia y elreconocimiento de lo propio y de lo extraño, pertene-cen a tal categoría. El origen fue una carta escrita por


un criador de ganado, en 1944, en Maryland, al labora-torio de inmunogenética de la Universidad deWisconsin, en la que se describía un curioso par deterneros gemelos con padres diferentes. Ray D. Owen,un investigador post-doctoral en aquel laboratorio y yaentonces interesado en los grupos sanguíneos de losgemelos bovinos, pensó que aquella era una oportu-nidad interesante. Aceptó estudiarlas. En las décadasde 1930 y 1940, la genética de los antígenos de lascélulas sanguíneas era un tema de gran interés eninvestigación. En aquellos años se aceptaba el puntode vista de que los antígenos, dada su herencia simple,podían ser productos génicos inmediatos. Por estarazón, podían representar una puerta de entrada paradesentrañar la naturaleza de aquella entidad tan elusivaque representaba el gen. Persiguiendo esta posibilidad,los nuevos tipos o grupos sanguíneos habían sido ávi-damente estudiados en varias especies, incluyendo alHomo sapiens y al Bos taurus. En los primeros años dela década de 1940 se habían detectado más de 40antígenos diferentes en el ganado. El líder mundial ental campo era el laboratorio de inmunogenética de laUniversidad de Wisconsin.

En ocasiones, existían dudas a cerca de la pater-nidad de los terneros, lo que podía tener repercusioneseconómicas. Los criadores y sus asociaciones dieron labienvenida a los grupos sanguíneos como una pruebaconcluyente para identificar a los padres. Lo que habíamotivado la carta citada involucraba a una vacaGuernsey y a sus dos terneros. Había sido apareadacon un toro de la misma clase, pero días después lohizo con un toro Hereford que se había escapado deuna granja vecina. Los colores de los terneros indi-caban inexorablemente la diferente paternidad. Losanálisis de sangre revelaron que la vaca presentaba,entre otros, antígeno G; el toro Guernsey antígenos S yX2, y el toro Hereford antígenos R e I’. La gran sor-presa la dieron los terneros: tenían idénticos grupos desangre. Ello no podía explicarse; no eran gemelosidénticos. Es más, cada “gemelo” tenía antígenos de lamadre y de “ambos” padres. Porqué gemelos no idén-ticos tenían idénticos grupos sanguíneos. Cómo podríaun ternero heredar grupos sanguíneos de ambospadres. Owen dio con la solución: demostró que cadagemelo no idéntico portaba dos clases de eritrocitos.

La peculiar anatomía uterina del ganado le erafamiliar a Owen; una anatomía que facilita la inter-

conexión entre los vasos extra-embrionarios de losgemelos. Tales anastomosis entre los vasos de cadauna de placentas correspondientes a cada uno de losgemelos, proporcionan una excelente oportunidad parael intercambio de sangre entre los dos embriones.Owen, con su bagaje rural, tenía un vasto conoci-miento de los “free-martins ” —hembra de gemelosheterosexuales en el ganado—, que suelen desarro-llarse como adultos estériles, intersexuados, completa-mente inútiles para los criadores de ganado. Muchosaños antes, Frank R. Lillie, en 1916, había demostradolas interconexiones de los sistemas circulatorios de losembriones gemelos y había postulado que las hor-monas del macho suprimían el desarrollo sexualnormal de su hermana. La mezcla de grupos san-guíneos demostró que se intercambia algo más quehormonas. El estudio se amplió a un gran número degemelos y, en la mayoría de las veces, se encontró quecompartían idénticos grupos sanguíneos.

Una consecuencia práctica inmediata de estetrabajo fue que los free-martins podían identificarsenada más nacer: si los recién nacidos con sexo opuestomostraban grupos sanguíneos mixtos, consecuencia dela fusión vascular placentaria, podría predecirse que laternera evolucionaría como un free-martin. El criadorpodría venderla como carne y evitar los gastos de criara una ternera estéril. Durante muchos años, el labora-torio de inmunogenética de la Universidad deWisconsin ofreció un importante apoyo para identi-ficar free-martins en las diversas granjas del país.

Pronto se identificó otro hecho de la mezcolanzasanguínea. El quimerismo persistía más allá de la vidamáxima de los eritrocitos; el intercambio deberíaincluir a los eritrocitos y, también, a sus precursores,dado que el fenotipo antigénico persistía durante todala vida del animal. Así, la mezcla sanguínea desafiabaun principio inmunológico fundamental. De ordinario,la transfusión de sangre entre individuos diferentes,con grupos sanguíneos diferentes, da lugar a unareacción transfusional, en ocasiones muy grave. En loscasos apuntados, cada gemelo había sobrevivido apesar de la transfusión masiva, in útero, de células enprincipio incompatibles entre ambos gemelos. Porquéeste intercambio embrionario estaba al margen de lasreglas que regulan la transfusión de sangre. Owenescribió un extenso manuscrito en el que discutía estaúltima cuestión y apuntaba la posibilidad de que se


tratara de una inmunotolerancia. El trabajo no fueadmitido y exclusivamente se publico (1945) unaversión muy abreviada del mismo, en la que discutía laexplicación del intercambio pero no las posibles impli-caciones inmunológicas» (fig. 10).

Fue en 1948 cuando Medawar, quién estudiaba elcomportamiento de trasplantes de piel en ratones,coincidió con Hugo Donald, de Edimburgo, interesadoen estudios sobre cruzamientos animales y que estabaespecialmente interesado en terneras gemelas idén-ticas, muy útiles en diversos experimentos; el únicoproblema es que los gemelos idénticos en el vacunoson muy escasos. Medawar inició un ambicioso pro-grama de experimentos de trasplante en terneras. Parasu sorpresa, los injertos de piel eran aceptados por casitodos los pares de gemelos, incluyendo aquellos de

sexo opuesto. Medawar desconocía, entonces, eltrabajo de Owen.

Años después (1953), Medawar, junto con RupertE. Billingham y Leslie B. Brent, publicaba un artículosobre tolerancia adquirida: «Los experimentosdescritos en este artículo aportan una solución —en elmomento actual solo una solución de “laboratorio”—al problema de cómo hacer los homoinjertos tisularesaceptables para el huésped que debería, en condicionesnormales, rechazarlos… Si, por ejemplo, un ratón fetalde una cepa (ej, CBA) es inoculado in utero con unasuspensión de células vivas de un ratón adulto de otracepa (ej. A), cuando crezca, el ratón CBA será parcial ocompletamente tolerante a los injertos cutáneostrasplantados de cualquier ratón que pertenezca a lacepa del animal donante original A [pero no de unanimal perteneciente a otra cepa] (fig. 11).

Este fenómeno es el inverso exacto de la “reaccióninmunológica adquirida activamente”, y que pro-ponemos describirla como “tolerancia adquirida acti-vamente”… La literatura de la embriologíaexperimental es rica en pruebas que demuestran quelos embriones son completamente tolerantes a losinjertos de tejidos extraños… Un fenómeno exacta-mente comparable ha sido descrito por Owen —lohabía leído en el libro de Burnet y Fenner: ver elpárrafo siguiente—, quién encontró que la mayoría delos terneros mellizos dicigóticos nacen y mantienendurante bastante tiempo eritrocitos de origendicigótico: cada ternero contiene una proporción deeritrocitos que pertenecen genéticamente a él mismo,mezclados con eritrocitos que pertenecen al linajecigótico de su mellizo. No hay razones para dudar deque aquello sucede porque los terneros, siendo sinco-riales, intercambian sangre a través de las anastomosisde sus vasos placentarios. (Esto no es una peculiaridaddel ganado, puesto que se ha descrito una pareja demellizos humanos con eritrocitos de origendicigótico)… Más aun, hemos encontrado que lamayoría de los terneros mellizos al nacer y durantebastante más tiempo, son completamente tolerantes alos injertos cutáneos del otro».

Un tercer continente había entrado en liza. FrankMacfarlane Burnet y Frank Fenner, en Australia,desarrollaron (1949) el concepto de «propio yextraño» —self-nonself: modelo SNS— en el


Figura 10. «La condición monocorial no es prueba con-cluyente de un origen monocigótico… En el ganado, unembarazo gemelar casi siempre resulta de la fertilización de unóvulo en cada ovario… los vasos sanguíneos de cada[embrión] se anastomosan, desarrollándose una amplia anas-tomosis vascular, de tal manera que cada feto puede ser pre-fundido por el otro… existe un constante intercambio de san-gre. Si ambos fetos son macho o ambos son hembra, nadairregular sucede; pero si uno es macho y el otro hembra, el sis-tema reproductor de la hembra será suprimido [por losandrógenos que recibe procedentes del macho]» F.R. Lillie(1916) Theory of the free-martin. Science 43 (1113): 611-3.Por otro lado, «se ha demostrado que hay una mezcla de dostipos distintos de eritrocitos en [los free-martin]. Ello está deacuerdo con la hipótesis de un intercambio de células entre losfetos y que es consecuencia de anastomosis vasculares… Talesobservaciones sugieren varios problemas interesantes en loscampos de la genética, de la inmunología y del desarrollo»R.D. Owen (1945) Immunogenetic consequences of vascularanastomoses between bovine twins. Science 102 (2651): 400-1. Estos mellizos dicigóticos son un modelo natural de toleran-cia inmunológica; los alotrasplantes cruzados son plenamenteaceptados.

reconocimiento antigénico. En su influyente libro TheProduction of Antibodies —que leyó Medawar—incluyeron una referencia al trabajo de Owen. Fueraquien fuera el que reconociera el trabajo de Owen, locierto es que la explicación de la aceptación del injertoestuvo inmediatamente clara y, con ello, nació el con-cepto de «inmunotolerancia».

Debe incluirse un nuevo actor; esta vez enChecoslovaquia. Milan Hašek era un seguidor deLysenko y Michurin. Impresionado por los resultadosde los injertos híbridos en plantas, decidió que experi-mentos de parabiosis con pollos sería una manera ele-gante de demostrar tales resultados en animales; las

conexiones vasculares parecían una excelente oportu-nidad para demostrar la herencia lamarkiana.Demostró el intercambio de células sanguíneas y elfracaso de la producción de anticuerpos contra ellas. Eltrabajo, publicado en 1953, fue redactado en ruso einterpretado de acuerdo con la ortodoxia soviética.Dos años después, Hašek coincidió con Medawar yBrent, quienes le comentaron sus resultados en tér-minos de inmunotolerancia. Hašek asintió y adoptó elmendelismo; llegó a ser una figura líder de lainmunología, pero fue depurado y declarado personanon grata. Cuando, en 1960, Medawar y Burnet reci-bieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por«su descubrimiento de la inmunotolerancia adquirida»,fueron muchos quienes no entendieron cómo Owenprimero y Hašek después, no habían sido incluidos enel galardón. Medawar insistió, por su parte, en ladecisiva aportación de sus colaboradores Billigham yBrent.

Otro ingrediente en la larga marcha hacia la com-prensión de las bases inmunológicas del trasplante fuela «enfermedad-injerto-contra-huésped» (GVHD:graft-versus-host-disease o runt disease). En oca-siones, células inmunocompetentes residentes en elórgano donado pueden provocar un reconocimientoinmunológico en sentido opuesto iniciando unaGVDH. Billiangham y Brent detectaron este fenómenoen el año 1957, cuando ratones adultos irradiados—inmunoablación tolerogénica— con el fin de induciren ellos un estado de inmunotolerancia, eran infun-didos con células esplénicas normales. Aunque losratones a los que se administró médula ósea alogénicase recuperaban de la agresión por la radiación y de laanemia aplásica, morían subsecuentemente de una«enfermedad secundaria»; un síndrome consistente endiarrea, pérdida de peso, dermatitis y hepatopatía.Tales observaciones condujeron a Billingham a for-mular, en 1966, los requisitos para desarrollar unaGVHD: «primero, el injerto debe contener célulasinmunocompetentes; segundo, el receptor debe serincapaz de montar una respuesta efectiva para destruira las células trasplantadas, y tercero, el receptor debeexpresar antígenos tisulares ausentes en el injerto. Deacuerdo con tales criterios, la GVHD puede desarrol-larse en distintas situaciones clínicas cuando alotejidosque contienen células inmunocompetentes se trans-fieren a un receptor inmunocomprometido». LaGVHD es la principal complicación del trasplante


Figura 11. (A) En los experimentos seminales de Billingham,Brent y Medawar, fetos murinos de la cepa CBA eran inyecta-dos in utero con células vivas de un ratón perteneciente a unacepa genética (cepa A) completamente diferente. A las ochosemanas del nacimiento, el ratón CBA recibía un injerto de pielprocedente de un donante adulto A. Los receptores no recha-zan el injerto; se han hecho tolerantes. El mismo ratón CBArechazará un injerto de piel procedente de un ratón adulto deuna tercera cepa genética (AU), lo que significa que la toleran-cia es específica. (B) Una serie de recién nacidos humanosfueron trasplantados con corazones ABO incompatibles. No seobservó rechazo hiperagudo alguno, ni elaboraron anticuer-pos contra el grupo sanguíneo del donante, pero desarrollaronconcentraciones normales de anticuerpos contra los antígenosABO no expresados por el donante. En el ejemplo presentado,un niño con grupo sanguíneo O que recibió un corazón de undonante con grupo sanguíneo A, desarrolló anticuerpos anti-Bpero no anti-A (Adaptada de: J.S. Obhrai & F.G. Lakkis, fig. 1,pág. 1165).

alogénico de médula ósea. Respecto al alotrasplante deórganos, solo el intestinal está capacitado —conllevauna importante población linfoide— para inducir estarespuesta.

LAS BASES INMUNOLÓGICAS DELTRASPLANTE

El Complejo Principal de Histocompatibiliad.En la raíz del rechazo de un aloinjerto está el sistemaantigénico leucocitario humano (HLA: humanleukocyte antigen), la versión humana del complejoprincipal de histocompatibilidad (MHC: major histo-compatibility complex), responsable de establecer lascondiciones iniciales de la respuesta inmunológicaadaptativa. Los antecedentes hay que buscarlos en laidentificación de los grupos sanguíneos ABO por KarlLandsteiner en el año 1901, lo que permitió tipificarantigénicamente (para los grupos ABO) la sangre yasegurar la compatibilidad de las transfusiones desangre, el primer trasplante de tejido. También sig-nificó el descubrimiento del primer polimorfismogénico —capacidad de un gen para presentarse bajouna serie de formas alélicas— en el hombre. Más detreinta años después, en 1937, Peter A. Gorer, trasidentificar el locus de un grupo sanguíneo en el ratón,demostró que ese grupo sanguíneo segregaba con lascaracterísticas de susceptibilidad y resistencia a untumor trasplantable; fue el primer caso de identifi-cación individual de un locus de histocompatiblidad.Dado que Gorer había utilizado un antisuero reactivoque había denominado antígeno II, el locus pasó adenominarse H-2. Pronto se comprobó la existencia deotros loci y el marcado polimorfismo de todos ellosque, por otro lado, aparecían agrupados en un com-

plejo en el que podían identificarse cinco regiones queexpresaban cuatro tipos de antígenos. A esta regióncompleja que contiene los genes de histocompati-bilidad, George D. Snell la denominó «complejo prin-cipal de histocompatibilidad» (MHC: majorhistocompatibility complex). En el año 1958, JeanDausset trasladó tales hallazgos al humano, identifi-cando el «complejo antigénico linfocítico» (HLA:human lymphocyte antigen complex), del que el primerantígeno identificado fue el denominado Mac, hoydenominado HLA-A2. Por último, Baruj Benacerrafcompleto el mapa del MHC, identificó las moléculaspor él codificadas y estudió la especificidad de la inter-acción entre ellas y los linfocitos T.

El complejo HLA mapea en el brazo corto del cro-mosoma 6 y contiene más de doscientos genes; delorden de cuarenta de ellos codifican antígenos leucoci-tarios. El resto es un conjunto de genes no rela-cionados evolutivamente con los genes HLApropiamente dichos, aunque algunos lo están fun-cionalmente (fig. 12). Los genes HLA directamenteinvolucrados en la respuesta inmunológica se dividenen dos clases, I y II, que son estructural y funcional-mente diferentes (fig. 13). Los genes de la clase I codi-fican la cadena polipeptídica α de la molécula de claseI; la cadena β de la molécula de clase I está codificadapor un gen ubicado en el cromosoma 15: el genβ2-microglobulina. La cadena α tiene cinco dominios:dos dominios de acoplamiento o de presentación pep-tídico o antigénica (α1 y α2), un dominio tipoinmunoglobulina (α3), la región transmembranar y lacola citoplasmática. Hay alrededor de 20 genes clase Ien la región HLA: tres de ellos, HLA-A, B y C, losdenominados «clásicos» o genes de la clase Ia son losactores principales del teatro inmunológico.

Los genes de la clase II codifican las cadenaspolipeptídicas α y β de las moléculas HLA clase II. Ladesignación de sus loci en el cromosoma 6 consta detres letras: la primera (D) indica la clase, la segunda(M, O, P, Q o R) la familia y la tercera (A o B) lacadena (α o β, respectivamente). Por ejemplo, HLA-DRB especifica genes clase II de la familia R que codi-fican cadena β. Los genes individuales del sistemaHLA se designan por números arábigos, y la notaciónpara las numerosas variantes alélicas de esos genes esun número precedido por un asterisco. Por ejemplo,HLA-DRB1*0401 se refiere a la variante alélica 0401


Figura 12. El complejo principal de histocompatibilidadhumano mapea en el brazo corto del cromosoma 6 (6p21.3).La región ocupa 3.6 Mb que contienen más de 160 genes (43genes por Mb), de los que el 40 % codifica proteínas del sis-tema inmunológico, incluidas las proteínas de membrana eti-quetadas como antígenos leucocitarios humanos.

del gen 1 que codifica cadenas β de una molécula declase II perteneciente a la familia R. Cada una de lascadenas α y β de clase II tiene cuatro dominios: eldominio de acoplamiento peptídico o de presentacióndel antígeno (α1 o β1), el dominio inmunoglobulínico(α2 o β2), la región transmembranar y la cola citoplas-mática.

Los genes clase I se expresan en la mayoría de lascélulas somáticas, aunque el nivel de expresión varíadependiendo del tejido. Por el contrario, los genesclase II se expresan en condiciones normales por un

subgrupo de células inmunocompetentes que incluye alas células T, macrófagos, células dendríticas y célulasepiteliales del timo; sin embargo, en presencia de inter-ferón-γ otros tipos celulares pueden expresarmoléculas HLA-clase II. La función de ambasmoléculas —tipos I y II— es presentar péptidos cortos(7-15 aminoácidos) a las células T, un proceso queinicia la respuesta inmuno-adaptativa.

Las células están equipadas con un envidiablesistema de limpieza y de reciclaje de sus productos dedesecho. Moléculas especiales —ubiquitinas—


Figura 13. Moléculas MHC clases I y II. (A) La cadena de la molécula de clase I tiene tres dominios extracelulares –α1, α2, y α3– codi-ficados por exones diferentes. La cadena α se asocia de manera no covalente con una pequeña cadena polipeptídica, β2-microglobu-lina, no codificada en el MHC. El dominio α3 y la β2-microglobulina pertenecen a la clase de las inmunoglobulinas. Mientras que laβ2-microglobulina es invariante, la cadena α es extremadamente polimórfica, principalmente los dominios α1 y α2. (B) En las molécu-las MHC clase II, las dos cadenas, α y β, son polimórficas, principalmente los dominios α1 y β1; los dominios α2 y β2 son de tipoinmunoglobulina. Existen, por tanto, marcadas similitudes entre las moléculas de las clases I y II. En ambas, los dos dominios másexteriores interaccionan para formar una plataforma que acopla fragmentos peptídicos –antígenos– para su presentación a células T.(C) Plataforma de presentación de una molécula MHC clase I. Una lámina β plegada forma el fondo del surco, cuyas paredes lo con-forman α hélices (Adaptada de: Bruce Albers et al., Molecular Biology of the Cell, 4th ed., Garland Science, NY; 2002. Figure 24-49,pág. 1399).

marcan las proteínas desechables, que son desplegadascon ayuda de otras —caperonas— para poder ser intro-ducidas, una vez desnaturalizadas, en máquinas tritu-radoras —proteosomas—, que excretan sus pedazos.Estos fragmentos peptídicos que abandonan el pro-teosoma son degradados a aminoácidos en el citosol oson transferidos al retículo endoplásmico. Las pro-teínas extracelulares toman una ruta diferente dedegradación. Son engullidas en pequeñas bolsas cons-truidas mediante la invaginación de la membrana plas-mática y que se cierran por coalescencia de sus bordes,dando lugar a una vesícula endocítica libre. Talvesícula se fundirá con algún lisosoma, repleto deenzimas proteolíticas, para formar un endosoma. Lasproteínas ingeridas serán degradas en el interior delendosoma, primero a péptidos y luego y en algunasvesículas, a aminoácidos para su reciclaje.Normalmente, las proteínas recicladas son las propiasdel organismo; pero en las células infectadas, las pro-teínas originarias del patógeno entran de igual modoen las rutas de procesamiento. Con excepción de losvertebrados prognatos, ningún otro organismo pareceque haga distinción entre los péptidos derivados de suspropias proteínas (lo propio, self) y aquellos derivadosde proteínas extrañas (lo ajeno, nonself). Por el con-trario, los vertebrados prognatos utilizan péptidosderivados de proteínas extrañas —generalmentemicrobianas— para marcar las células infectadas yfacilitar su destrucción; una manera radical de eliminarel patógeno.

En una célula no infectada, proteosomas domés-ticos producen continuamente autopéptidos; algunosde ellos son captados por moléculas denominadas«transportadores asociados con el procesamientoantigénico» o TAPs (transporters associated withantigen processing). Tales proteínas se asocian paraformar canales por los que los péptidos atraviesan lamembrana para acceder al interior del retículo endo-plásmico. En la apertura intraluminal del canal esperanvehículos que transportarán a los péptidos a su nuevodestino. Los vehículos son moléculas HLA-clase I. Elcorrecto acoplamiento de las dos subunidades—cadena α y β2-microgobulina— manufacturadasseparadamente y su correcta ubicación exigen unapléyade de caperonas moleculares: calnexina, calrreti-culina, p57 retículo-endoplásmica. Construida la pro-teína HLA-clase I, la denominada proteína acopladorade TAP o tapasina asegura el engarce correcto del

péptido a la molécula. Conseguida la correcta dis-posición del péptido sobre la región presentadora de lamolécula HLA-clase I, ésta suelta amarras de la mem-brana interior del retículo endoplásmico para lo que sedesliga de TAP, y emprende un viaje, vía aparato de


Figura 14. El primer paso en la vía de procesamiento peptídi-co, que conduce a la presentación de antígenos a las células TCD8+ restringidas a las moléculas MHC clase I, es ladegradación de antígenos proteicos citosólicos por proteoso-mas. El proteosoma es un macrocomplejo proteico que incluyedos subunidades, LMP2 y LMP7, codificadas por genes ubica-dos en el locus MHC. Los péptidos resultantes viajan a travésdel retículo endoplásmico (RE) vehiculados por el transporta-dor peptídico TAP. Los péptidos son entonces incorporados, dela mano de la proteína tapasina, a moléculas MHC de clase Isiendo transportadas hasta la superficie celular para serreconocidos por células T CD8+. El ensamblaje de las molécu-las MHC de clase II se inicia en el RE, mediante la asociación delas cadenas α y β de dichas moléculas con la denominadacadena invariante, que ocupará en surco de acoplamiento delpéptido al heterodímero αβ para bloquear un acoplamientoprematuro de péptidos. La cadena invariante también fun-ciona como transportador de la molécula MHC clase II hasta elcompartimiento endosómico terminal o compartimiento MHCclase II (MIIC). Una vez en el MIIC, la cadena invariante esdegradada secuencialmente por proteasas y hasta que unpequeño péptido terminal se mantiene asociado con lamolécula MHC. Este péptido será finalmente desplazado por elfactor de intercambio peptídico H2-DM. Ello permite al pépti-do antigénico, generado por proteolisis endolisosómica deproteínas endocitadas, acoplarse al surco de presentación de lamolécula MHC clase II Adaptada de: Luc Van Kaer,Mechanisms of antigen processing and T cell repertoire selec-tion, Figure 1. En - visitado: febr. 2007: www.mc.vanderbilt.edu/microbio/vankaer/research.html).

Golgi, hacia la superficie de la célula, donde ha de pre-sentar el péptido que transporta.

Por su parte, proteínas propias o ajenas son cap-tadas por endocitosis o fagocitosis y secuestradas enendosomas. Las moléculas HLA-clase II, formadas enel retículo endoplásmico son transportadas, vía delaparato de Golgi, en lisosomas primarios que,fundiéndose con endosomas, formarán el denominadocompartimiento MHC-clase II. En él, enzimas proteo-líticas vertidas por el lisosoma degradarán las pro-teínas engullidas en fragmentos peptídicos. Por otrolado, moléculas HLA-DM, producidas también en elretículo endoplásmico, son igualmente vehiculadasmediante vesículas de transporte al compartimientoMHC-clase II, y donde son responsables de acoplarcorrectamente el correspondiente fragmento peptídicoen el surco antigénico de la molécula HLA-clase II. Elcomplejo HLA-péptido será exportado a la superficiecelular (fig. 14).

La región o surco de presentación del péptido enuna molécula HLA consta de dos partes, un suelo y dosparedes. En el suelo, la cadena α de la molécula HLAclase I o las cadenas α y β de las moléculas de clase IIforman meandros para conformar el suelo en unaestructura del tipo de lámina plegada β. En cada una delas dos paredes la cadena se enrolla en una estructura αhélice. En el surco de las moléculas HLA de clase I, losextremos de las α hélices de los dominios α1 y α2convergen estrechando el surco, mientras que en lasmoléculas HLA clase II el surco muestra sus extremosabiertos; en consecuencia, el surco cerrado de lasmoléculas de clase I acomoda péptidos más cortos queel surco abierto de las de clase II. La orientación delacoplamiento es fija: los dominios N-terminalessiempre se ubican en el mismo extremo del surco, queviene definido por la orientación de las cadenaspolipeptídicas de la molécula HLA, y la región C-ter-minal en el opuesto. Acoplado el péptido al surco depresentación en la molécula HLA, unas cadenas late-rales de los aminoácidos sobresaldrán hacia el exteriordel surco mientras que otras se orientarán hacia elsuelo del surco, donde serán alojadas en pequeñascavidades o receptáculos especializados. Típicamente,una molécula HLA clase I tiene seis de tales recep-táculos distribuidos a todo lo largo del surco; dos deellos —puntos de anclaje— tienen especial impor-tancia para determinar que péptido será el presentado(fig. 15).

El producto de un alelo particular es capaz de pre-sentar a cualquiera de un gran número de péptidos,generalmente miles de ellos. Los péptidos difieren ensus secuencias, pero comparten dos o tres restosaminoacídicos, lo que se denomina un motivo, queencajan perfectamente (restos de anclaje) en los recep-táculos de anclaje. Los péptidos que se anclan a losdiferentes productos alélicos HLA se distinguen porsus motivos. La interacción de péptidos con moléculasde la clase II se gobierna por principios similares.


Figura 15. La presentación del antígeno por la molécula MHCy su reconocimiento por el TCR, involucra un número conside-rable de moléculas: 1) los actores centrales MHC-TCR; 2) lasmoléculas de reconocimiento de las moléculas MHC de clase I(CD8) o de clase II (CD4); 3) moléculas coestimuladoras, 4)moléculas de adhesión celular. Por su parte, la molécula hete-rodimérica TCR necesita, para su transporte hasta el lugar co-rrecto en la membrana de la célula T y su estabilidad, de unaserie de pares de moléculas accesorias: γε, δε y ζζ (Adaptadade: Bruce Albers et al., Molecular Biology of the Cell, 4th ed.,Garland Science, NY; 2002. Figure 24-44, pág. 1394).

El complejo surco-péptido es la estructuraobservada por el TCR. La posición del receptor esdiagonal respecto al eje del complejo, con losdominios CDR1 y CDR2 de la cadena α del TCRproyectados sobre la mitad N-terminal del péptido, ylas regiones CDR1 y CDR2 de la cadena β del TCRproyectadas sobre la parte C-terminal del péptido. Losdominios centrales —CDR3— de las cadenas α y βdel TCR tocan las protusiones del péptido. Losdominios menos variables, CDR1 y CDR2, interac-cionan primariamente con los aminoácidos relativa-mente conservados de las α hélices que forman lasparedes del surco, mientras que los dominios más va-riables, CDR3, exploran la parte más variable delpéptido. Así, los contactos relativamente conservadosde los dominios CDR1 y CDR2 con las regionestambién más conservadas de la molécula HLA,establecen la orientación y la configuración de la inter-acción, mientras que los contactos hipervariables delas regiones CDR3 con el péptido determinan laespecificidad de la interacción.

El procesamiento de proteínas y la carga de pép-tidos en las moléculas HLA-clase I tienen lugar entodo momento en la mayor parte de las células.Siempre hay abundante material cebando la maqui-naria proteosómica; ello por el desgaste, lesión odesplegamiento de las proteínas domésticas, que soncontinuamente degradadas e inmediatamente recam-biadas. Por el contrario, el procesamiento de las pro-teínas extrañas que abastecen a las moléculasHLA-clase II está normalmente restringido a lascélulas B, macrófagos y células dendríticas, que sonmuy eficaces engullendo material por endocitosis opor fago-citosis. La consecuencia del procesamientoproteico es que las superficies celulares llegan a estaradornadas con una impresionante cantidad de com-plejos péptido-molécula HLA: 100,000 a 300,000 pro-ductos de las clases I y II de cada uno de los loci HLApredominantes. Dado que cada molécula HLA pre-senta un péptido, cada célula no infectada exponecientos o miles de autopéptidos sobre su superficie. Lamayoría de las especies peptídicas disponen de más o


Figura 16. Interacción de un TCR con un péptido acoplado a una molécula MHC clase I. (A) Esquema de las regiones hipervariablesVα y Vβ del TCR que interaccionan con el péptido acoplado al surco formado por las regiones α1 y α2 de la molécula MHC. (B)Sistema de reconocimiento del péptido por el TCR. Cada dominio hipervariable (Vα y Vβ) de cada una de las cadenas (α y β) del TCRcubren cada una de las mitades del péptido (extremos NH y COOH, respectivamente). Debe notarse que el TCR se orienta diagonal-mente sobre el surco de presentación (Adaptada de: Bruce Albers et al., Molecular Biology of the Cell, 4th ed., Garland Science, NY;2002. Figure 24-54, pág. 1402).

menos cien copias sobre la superficie de cada célula,que expone una colección heterogénea de péptidos. Si,en metáfora, las moléculas de HLA representan losvendedores y los péptidos las mercancías, quienes sonlos compradores: las células T.

El complejo receptor de las células T. Los proge-nitores de los linfocitos que entran en el timo estánprogramados para morir a menos que reciban señalesque les instruyan para madurar; un programa que sedesarrolla durante su viaje a traves de las diferentesestructuras de la glándula: corteza, unión corti-comedular y médula. Tales señales emanan de interac-ciones que involucran al componente epitelial deltimo, y a varios tipos de moléculas, de las que dos deellas son críticas: el receptor de las células T (TCR: T-cell receptor) y los correceptores CD4 y CD8. Los lig-andos para ambas son los complejos HLA-péptido,pero mientras que TCR se engarza al péptido y al canalde presentación de la molécula HLA, los correceptoresinteraccionan con el entorno del canal de presentación.

Los timocitos puberales expresan moléculas CD4 yCD8 —son CD4+CD8+—, pero la relación de esascélulas con moléculas HLA hace que aquellasescondan o enseñen una u otra, con lo que los timo-citos maduros serán del tipo CD4+CD8- o del tipoCD4-CD8+. Que finalmente se exprese una u otramolécula está determinado por el tipo de TCR.Algunos TCRs prefieren interaccionar con moléculasHLA-clase I y otros con moléculas HLA-clase II.

La molécula TCR está formada por dos cadenaspolipeptídicas centrales —α y β o γ y δ—, y un com-plejo accesorio, CD3 (fig. 16). Cada una de lascadenas principales tiene un dominio variable (V) yotro constante. En el dominio V el mayor grado devariabilidad aminoacídica se concentra en tres seg-mentos: CDR1, CDR2 y CDR3. Los nombres de estasregiones se refieren al hecho de que, en la repre-sentación tridimensional de la molécula, forman asas ocúspides que se proyectan como los nudillos de unpuño para fijar al complejo HLA-péptido sobre la basede una complementariedad espacial. La capacidad delTCR para discriminar entre moléculas HLA de lasclases I o II es tan refinada, que el reemplazamiento deun único aminoácido en una posición crítica en laregión Vα del receptor puede cambiar su especificidadde una clase HLA a otra.

El TCR se asocia no covalentemente a una serie deproteínas que constituyen el marcador de células Tconocido como CD3, y que está involucrado en latransducción de la señal al interior del linfocito T. ElCD3 es un complejo de cinco tipos de cadenaspolipeptídicas invariantes, que se asocian de dos endos, formando tres clases de dímeros: γε, δε y ζζ (aveces sustituido por el heterodímero ζη o por elhomodímero ηη). Por tanto, el complejo TCR-CD3puede considerarse formado por cuatro tipos dedímeros, el heterodímero TCR clonotípico (αβ o γδ)que es el que reconoce el péptido presentado por lamolécula MHC, y los tres tipos de dímeros invariantesdel CD3 que se requieren para la expresión adecuadadel TCR (se necesitan para que TCR llegue y se ubiqueen la membrana celular), para estabilizar al TCR y parala transducción intracelular de la señal que supone launión TCR-péptido-MHC. Las cadenas γ, δ y ε delCD3 pertenecen a la superfamilia de las inmunoglobu-linas. Todos los péptidos CD3 tienen en común unmismo tipo de secuencia en sus colas citoplasmáticas,que se denomina motivo ARAM (motivo de activaciónpara el reconocimiento del antígeno).

Los timocitos cuyo TCR capta un complejo HLAclase I-péptido también utilizan el correceptor CD8para estabilizar la interacción, mientras que escondenlas moléculas CD4. La situación contraria sucedecuando TCR fija un complejo HLA clase II-péptido: lacélula T se convierte en CD4+. La restricción de lascélulas T maduras para expresar moléculas CD4 oCD8, pero nunca las dos, va de la mano del desarrollode un programa específico que, finalmente, deter-minará la función de la célula. Generalmente, los lin-focitos CD4+ serán células T asistentes (TH: helper Tcell), que reciben señales de células B y demacrófagos, mientras que los linfocitos CD8+ se dife-renciarán en células T citotóxicas capaces de eliminarcélulas diana identificadas por la interacción de TCR yel complejo HLA clase I-péptido. Una vez que unospocos cientos de los más de 10,000 receptoresexpuestos por una única célula T hayan captado unligando, la célula T se activará para diferenciarse enuna célula T citotóxica CD8+ si el ligando es unamolécula clase I, o, si el ligando fue de la clase II, enuna célula T asistente CD4+ que secretará diferentescitoquinas.

Las células T se seleccionan en el timo parareconocer moléculas HLA propias, pero cuando se


confrontan artificialmente —trasplante de órganos ode tejidos— con moléculas HLA alogénicas, los lin-focitos T no sólo se activan sino que respondenestrepitosamente: responden en un gran número, seexpanden clonalmente y montan un ataque formidableque culmina con la destrucción del injerto. Los TCRsde los linfocitos del receptor reconocen tanto las alo-moléculas HLA del donante sobre las células presenta-doras de antígenos (APC: antigen-presenting cell), quehan accedido al organismo receptor con el injerto —unproceso conocido como presentación directa—, comomoléculas HLA del donante sobre las células presenta-doras de antígenos del receptor, en un procesoconocido como presentación indirecta. En el primercaso, la mayoría de las células T también reconocen elpéptido anclado a la molécula HLA alogénica. En lapresentación indirecta, los péptidos son generados porla degradación de las alomoléculas HLA liberadas porel injerto.

Peter Bretscher y Melvin Cohn señalaron, en 1970,que la activación de una célula T por un antígenorequería no sólo la señal inducida por el propioantígeno presentado por una molécula HLA —señal1—, sino otra señal accesoria —señal 2— inducida pormoléculas menos específicas. Sugirieron que si el lin-focito recibía exclusivamente la señal antigénicaespecífica, no sólo no respondería sino que entraría enun estado de inactividad denominado anergia. La señal1 depende de la interacción entre el complejo formadopor la molécula HLA y el péptido por ella presentado,por parte de la célula presentadora de antígeno, y, porparte de la célula T, el complejo TCR, formado por elpropio receptor y las moléculas coprincipales CD3 yCD4 o CD8. La señal secundaria depende de molé-culas denominadas coestimulantes o reguladoras. Lasmoléculas integrantes de este sistema se ubican en elentorno de los complejos principales sobre las APCs ysobre las células T. Las principales moléculas coesti-muladoras de las APCs son miembros de la familia deproteínas B7, principalmente B7-1 (CD80) y B7-2(CD86); por su parte, las células T disponen de los li-gandos correspondientes: CD28 y CD152 o CTLA4(cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen 4), respec-tivamente. El sistema B7-CD28 regula las células T,principalmente, durante su encuentro inicial con elantígeno, mientras que otras moléculas —PD-1 (pro-grammed death 1) e ICOS (inducible costimulator)—regulan células T experimentadas cuando interac-

cionan con sus ligandos presentes en APCs (PDL-1:PD-1 ligand e ICOS-L: ICOS ligand). CD28 y CTLA4tienen estructuras similares pero funciones opuestas:CD28 activa a las células T y CTLA4 las inhibe.

Los acontecimientos de activación que siguen a lapresentación de un péptido inmunogénico por unaAPC pueden esquematizarse: 1) expresión de B7, 2)presentación del péptido al TCR, 3) interacción B7-CD28 y 4) activación de la célula T que produce ylibera IL-2 que provoca la expansión clonal del lin-focito. La autolimitación de la activación es controladapor CTLA4, que compite con CD28 para B7.

El fenómeno de inmunotolerancia. Medawarreconoció las formidables barreras para conseguirinmunotolerancia en animales post-fetales: «Los resul-tados obtenidos en fetos murinos proporcionan unasolución —en la actualidad sólo una solución de “labo-ratorio”— del problema de cómo hacer que homoin-jertos tisulares sean inmunoaceptados aceptados porun receptor que, normalmente, los rechaza». Cincuentaaños después de los experimentos de Medawar ha sidoposible trasplantar, con éxito, corazones entre reciénnacidos con incompatibilidad de los grupos san-guíneos ABO y, además, observar la inducción de tole-rancia de las células B a esos antígenos trasplantados.

A, B y O son carbohidratos antigénicos que seexpresan sobre la superficie de los eritrocitos y,también, en la de otros tipos celulares como enendotelio vascular. Las consecuencias del trasplanteque viola la barrera ABO, en el adulto, son fulmi-nantes: anticuerpos IgM preformados, dirigidos contralos antígenos ABO, se adhieren al endotelio vasculardel injerto y causan un rechazo hiperagudo mediadopor el sistema del complemento sérico. Un procesoirreversible que ocurre minutos o unas pocas horas trasel trasplante. Sin embargo, se conoce que títulos signi-ficativos de anticuerpos contra los antígenos ABO nose desarrollan hasta casi completar el primer año devida; a partir de ahí, un grupo de cirujanos (XiaohuFan et al.) realizó trasplantes ABO-incompatibles enmás de una decena de niños recién nacidos con enfer-medades cardiacas congénitas incompatibles con susupervivencia. En caso alguno hubo rechazo hiper-agudo y, más sorprendente, los niños no desarrollaronanticuerpos específicos contra el tipo ABO del órganotrasplantado pero si lo hicieron frente a los otrosgrupos sanguíneos: por ejemplo, receptores con grupo


O que recibieron corazones B+, no desarrollaron anti-cuerpos contra B, pero si contra A (fig. 11).

La respuesta de anticuerpos a carbohidratos antigé-nicos, como los antígenos ABO, es independiente decélulas T; ello representa una situación completamentediferente a la de la respuesta a los antígenos leu-cocíticos humanos (HLA), principal diana del rechazode injertos, que depende de la participación de célulasT. Se desconoce si la ausencia de respuesta de lascélulas B, independiente de células T, es extensiva lainmunorreactividad dependiente de éstas últimascélulas. Debe recordarse que mientras las células B noalcanzan la madurez hasta finales del primer año devida, el compartimiento T alcanza la madurez en elperiodo neonatal. En resumen, el éxito de la inducciónde tolerancia a los antígenos ABO en niños, durante elprimer año de vida, se debe a la inmadurez del compar-timiento B responsable de generar anticuerpos contralos antígenos ABO. Esta explicación satisface elmodelo estándar que proclama la tolerancia de los sis-temas inmunológicos inmaduros, mientras que losmaduros no son amigables. En cambio, el modelo nopuede explicar una importante paradoja: los reciénnacidos están expuestos a los antígenos ABO inmedia-tamente después de nacer; ello, porque tales antígenosno son exclusivos de las células humanas sino que seexpresan de manera natural por las bacterias comen-sales de nuestro intestino. Porqué los niños no llegan aser tolerantes a tales antígenos; es más, durante elsegundo año de vida ya se han generado títulos signi-ficativos de anticuerpos contra los antígenos ABO.Ello es también la explicación del rechazo hiperagudocontra xenoinjertos; ello, porque las células de otrasespecies animales no concordantes expresan, sobre lasuperficie de sus membranas plasmáticas, antígenos denaturaleza hidrocarbonada similares. De todo ello sedesprende que además de la «inmadurez» del sistemainmunológico deben existir otros parámetros que go-biernen la situación inmunológica en la infancia. Unaexplicación plausible es que los acontecimientos quesiguen a la exposición de un antígeno dependen de ladosis, de su persistencia y de su localización: la abun-dancia de la dosis antigénica y la persistenciaantigénica son condiciones bien establecidas en elcondicionamiento de tolerancia.

En principio, la única tolerancia clínicamente com-probada fue la «obligada» entre hermanos gemelos

monocigóticos. El día 28 de enero de 1956, J.P.Merrill, J.E. Murray y H. Harrinson publicaban «Éxitoen el homotrasplante renal humano entre hermanosgemelos idénticos». Tras comprobar mediantetrasplantes de piel la identidad genética entre los her-manos, el día 23 de diciembre de 1954 se procedió altrasplante heterotópico del riñón izquierdo delhermano sano al que padecía un fracaso renal terminal.El resumen de la publicación dice: «Se ha realizado unhomotrasplante de un riñón sano de un gemeloidéntico al otro. El homoinjerto lleva funcionandodoce meses, y la función renal es aparentementenormal a pesar de que los dos riñones enfermos delreceptor fueron posteriormente extirpados. Han desa-parecido las secuelas de la hipertensión maligna. Eltrasplante de tejidos incluido el de un riñón sanoparece ser un procedimiento factible en clínica entregemelos idénticos, pero hasta la fecha el éxito de unfuncionamiento permanente del homoinjerto parecelimitarse a esta clase de individuos»

Cuatro años después de aquél «primer histórico»,hubo dos casos de trasplante renal que iniciaron unlargo replanteamiento de las bases de la tolerancia.John P. Merrill , Joseph E. Murray et al. en Boston yJean Hamburger et al. en Paris realizaron, en enero yen junio de 1959, respectivamente, sendos trasplantesentre hermanos mellizos no idénticos genéticamente.Los receptores habían sido condicionados con dosissubletales de irradiación corporal total, sin infusiónleucocítica. Los injertos renales funcionaron durante20 y 26 años sin inmunosupresión postoperatoriaalguna. El resultado fue inesperado, máxime cuandoen los animales de experimentación ningún aloinjertorenal consiguió sobrevivir más allá de 73 días, inde-pendientemente del tratamiento inmunosupresorinstaurado, o más de cien días en receptores tratadosexclusivamente con irradiación corporal total. Desdeentonces fueron frecuentes las publicaciones detrasplantados renales que, una vez revertida la fase derechazo agudo, sobrevivían sin tratamiento inmuno-supresor alguno entre 4 y 40 años. En 1966 sedemostró que la aceptación de aloinjertos hepáticos enel cerdo ocurría sin tratamiento alguno en, aproxi-madamente, el 20 % de los animales. Y en clínica,receptores de aloinjertos hepáticos pueden ser vistosen consulta durante años, pero sólo ocasionalmente,con motivo de tratar repetidos pero tolerablesepisodios de rechazo. Se hizo evidente que, a efectos


de la supervivencia del injerto a largo plazo y aexcepción de una compatibilidad HLA perfecta o casiperfecta entre donante y receptor, los avances clínicosdependerían más del desarrollo de fármacos inmuno-supresores más potentes que de buscar estrechas simi-litudes antigénicas entre aquellos.

En relación con la explicación del fenómeno de to-lerancia, Thomas E. Starzl et al. señalaron, en 1992, laposibilidad de que un quimerismo leucocítico deldonante estuviera involucrado en la aceptación delinjerto. La primera sospecha data de 1968, cuandoestudios de cariotipaje de hígados procedentes decadáveres de hombres trasplantados a mujeres,demostraron, a los cien días de la intervención, quemientras los hepatocitos mostraban cariotipos mas-culinos, las células derivadas de precursoreshematopoyéticos, incluidas las células de Kupffer, pre-sentaban cariotipos femeninos. El estudio de 1992 fuedecisivo: técnicas de citotinción y de PCR (reacción encadena de polimerasa) demostraron en treintapacientes a los que se había realizado un alotrasplanterenal o hepático, entre 3 y 29 años antes y que nohabían requerido medicación inmunosupresora persis-tente, presentaban, en diferentes localizaciones de suscuerpos, leucocitos del donante: microquimerismo. Seutilizaron como marcadores los cromosomas X e Ycuando donante y receptor fueron de distinto sexo, olos antígenos HLA específicos del donante. El estudiotambién demostró que precursores hematopoyéticos ycélulas troncales son parte de la población de leu-cocitos pasajeros del injerto. Los autores propusieronque «la respuesta atenuada al antígeno o incluso suausencia o tolerancia, está gobernada por la migracióny la localización del antígeno. Desde este punto devista de la regulación inmunológica, solo se necesitandos mecanismos para explicar la alotolerancia. Elprimero es el agotamiento o supresión clonal inducidapor la migración, intermitente y persistente delantígeno —los leucocitos del donante— a los órganoslinfoides del receptor. El segundo mecanismo es laignorancia del antígeno, que no es reconocido si seencuentra fuera del sistema inmunológico, en localiza-ciones privilegiadas no linfoides. Los leucocitos deldonante pueden migrar retrógradamente desde loslugares protegidos a los órganos inmunocompetentesdel receptor y mantener el agotamiento-supresión en laperiferia. El éxito del trasplante implica ambos meca-nismos. La variabilidad de los resultados en la tole-

rancia al trasplante son análogos a los diferentes des-tinos que suceden tras una infección como la hepa-titis».

Aunque son mayoría los autores que plantean queel microquimerismo provocado por la emigración delos leucocitos pasajeros del injerto al receptor es causay no efecto de la inmunotolerancia, existe un interésgeneralizado para inducir un estado robusto, farma-coindependiente y permanente de tolerancia inmuno-lógica que podría solucionar los problemas queinciden en el campo del alotrasplante, sobre todocuando la escasez de alodonantes a renovado el interéspor la utilización de xenodonantes. La formidablebarrera inmunológica que representa el xenotrasplanteexigiría unos niveles inaceptablemente elevados deinmunosupresión inespecífica. Por ello, las estrategiaspara inducir tolerancia al trasplante tienen el potencialde mejorar las perspectivas de los alo-receptores y deabrir las puertas a una nueva era del trasplante basadaen xenoinjertos.

En principio, cualquier estrategia tolerogénica debecumplir dos objetivos: eliminar o inactivar todas lascélulas T maduras preexistentes reactivas frente aldonante (inducción de tolerancia), y eliminar o inac-tivar de por vida cualquier nueva célula T reactivafrente al donante (mantenimiento de la tolerancia). Lainducción de tolerancia clínica es, hoy, sólo unaesperanza. Sobre la base de la demostración de quecélulas hematopoyéticas inducen tolerancia en ani-males inmunológicamente inmaduros, el reto es con-seguir una situación similar en el adulto mediante el«acondicionamiento» del receptor. El trasplante demédula ósea en receptores convenientemente condi-cionados —irradiación corporal total + irradiacióntímica + globulina antilinfocítica— puede conducir ados tipos de macroquimerismo: quimerismo completo,en el que la totalidad del sistema hematopoyético delreceptor es destruido y reemplazado por célulasdonadas, con lo que se consigue una reconstituciónhematopoyética prácticamente total; y quimerismomixto, en el que la población hematopoyética deldonante y del receptor coexisten en éste último. Elquimerismo mixto tiene las ventajas de una mayorinmunocompetencia y de reducir la susceptibilidad a laGVHD. Conseguida la inducción, los protocolos, hoyexperimentales, utilizan bloqueo de las señales coes-timuladoras en la interacción MCH-TCR; ello para


silenciar a las nuevas células inmunocompetentesderivadas de progenitores encriptados que sobre-vivieron a la inducción.

LAS BASES FARMACOLÓGICAS DELTRASPLANTE

Del trabajo de Medawar y desde un punto de vistaeminentemente clínico surgió, de inmediato, una pro-puesta: si en el rechazo del injerto está involucrada unareacción inmunológica, deben intentarse maniobrasque la supriman. La utilización de colorantes vitales,las hormonas esteroídicas y la irradiación corporaltotal fueron las más valoradas. Uno de los métodosmejor conocidos, pero comparativamente menos uti-lizado para disminuir el rechazo de injertos tumorales,era el empleo de colorantes vitales. R. J. Ludford, enlos primeros años de la década de 1930, habíainyectado azul tripán y rojo vital y también coloidesinorgánicos, antes de proceder al implante de un tumoralogénico en el ratón. La teoría indicaba que los colo-rantes y coloides saturaban el sistema reticuloen-dotelial que se creía responsable de la reacción derechazo del injerto. Tales intentos fracasaron. W. J.Dempster et al. publicaron, en 1950, sus resultadossobre prolongación de la supervivencia de injertoscutáneos mediante la irradiación —rayos X— corporaltotal del receptor. Estos investigadores se basaron entrabajos previos, algunos publicados en el año 1915,que demostraban que tal estrategia suprimía la pro-ducción de anticuerpos contra bacterias. Dosis de250 r, aplicadas a conejos inmediatamente antes delinjerto, prolongaban significativamente la super-vivencia de aloinjertos de piel. Inmediatamentedespués, y sobre la base de que la cortisona amortiguala respuesta inflamatoria, inhibe todos los elementosdel tejido de granulación retardando, con ello, la cica-trización de las heridas, disminuye la concentración deanticuerpos circulantes y modifica las reacciones desensibilidad, se utilizaron como inmunosupresoresaunque con resultados inciertos. En 1952 se demostróque la irradiación X y la cortisona parecían ser sinér-gicas respecto a sus efectos inmunodepresores, condi-cionando en el receptor un estado tolerogénicosignificativo en el animal de laboratorio; ello mejorabala aceptación del injerto, pero provocaba en el receptoruna situación de desventaja frente a otras agresiones,fundamentalmente infecciones, que concluía, las más

de las veces, en la muerte de aquel. En 1955, Joan M.Main y Richmond T. Prehn publicaban «Éxito de loshomoinjertos de piel tras la administración de dosiselevadas de radiación X y de médula ósea homóloga»en el ratón.

Mientras tanto, en la clínica, las experiencias delgrupo de David M. Hume en el Hospital Peter BentBrigham, en Boston, respecto al homotrasplante renalno eran muy halagüeñas. En 1955 publicó el resultadode nueve casos; cuatro de ellos se mantuvieron funcio-nando entre 37 y 180 días. En el resumen y conclu-siones del trabajo puede leerse: «… 11. Los corticoidesno parece que ejerzan efecto beneficioso alguno sobrela supervivencia del trasplante renal en humanos. 12.De acuerdo con el estado actual de nuestro conoci-miento, los homotrasplantes renales no parece queestén justificados en el tratamiento de la enfermedadhumana. 13. Estamos convencidos de que esta expe-riencia sirve para indicar ciertas diferencias impor-tantes entre las especies animales respecto a larespuesta al homoinjerto renal». Sin embargo, se si-guieron intentado alotrasplantes precondicionando alreceptor mediante irradiación corporal total, sola ocombinada con prednisona (tablas I y II).

Relata Roy Calne que, en 1958, asistió a una con-ferencia dictada por el Profesor Peter Medawar sobretolerancia inmunológica: «Su presentación magistral,con sus fotografías de pollos blancos con alas negras yde ratones negros con injertos de piel blanca, tenían aatónito al auditorio. Cuando terminó, un estudiante lepreguntó si preveía alguna aplicación clínica de sutrabajo. “Absolutamente ninguna”, replicó». Aquelmismo año cambiaron las tornas. Robert Schwartz, tra-bajando con William Dameshek, en Boston, investi-garon el efecto de la 6-mercaptopurina (6-MP) sobre larespuesta inmunológica; ello, sobre la base de que loslinfocitos inmunoblásticos formados durante larespuesta inmunológica semejan linfocitosleucémicos. Schwartz demostró que cuando se admi-nistra 6-MP a conejos durante varios días y comenzadola administración en el momento de la inyección de unantígeno extraño, los animales son incapaces de desa-rrollar una respuesta de anticuerpos contra el antígeno.Estudió la influencia de la dosis y de la cinética, ydemostró que la 6-MP es más eficaz cuando eltratamiento se inicia a la vez que la administración delantígeno. También demostró que los animales se


hacían tolerantes a un antígeno particular mientras quemantenían la capacidad de reacciona frente a otrosantígenos: «Injertos de tejidos y de órganos intercam-biados entre individuos genéticamente diferentes seránfinalmente destruidos por el receptor. Se acepta que ladestrucción del tejido extraño (reacción al homoin-jerto) se lleva a cabo por anticuerpos producidos por elreceptor en respuesta a los antígenos presentes en elinjerto. Si la formación de esos anticuerpos pudieraprevenirse, el injerto sobreviviría durante un largoperiodo de tiempo. Tal efecto se ha conseguido tras laexposición de animales de experimentación o delhombre a altas dosis de irradiación corporal total conrayos X. Recientemente se ha encontrado que unantimetabolito, la 6-MP, tiene efectos definidos sobrela producción de anticuerpos. Este análogo de adeninabloquea la formación de anticuerpos en conejos inyec-tados repetidamente con albúmina sérica bovina. La 6-MP induce un estado semejante a la inmunotoleranciaprovocado por un efecto químico directo sobre lostejidos productores de anticuerpos. Ello sugirió que la6-MP retrasa o previene el rechazo del homoinjerto…El antimetabolito 6-MP no es la solución definitiva alproblema de la reacción al homoinjerto. Su toxicidad

en el humano y sus efectos limitados en el conejo cues-tionan su aplicación inmediata a la problemática deltrasplante de tejidos entre humanos. Sin embargo,ofrece un camino para posteriores estudios, sobre todoporque los efectos de este agente químico sonestrechamente comparables con los obtenidosmediante irradiación corporal total».

El trabajo de Schwartz estimuló la búsqueda denuevos agentes y de combinaciones sinérgicas de fár-macos, y mostró que la inmunosupresión era mayor adosis elevadas de antígeno y del fármaco. Roy Calne,entonces un joven cirujano británico, estudió, en 1960,el efecto de la 6-MP sobre el rechazo de injertosrenales en el perro. Obtuvo una supervivencia de 44días de un alotrasplante renal aleatorio en perro,mediante una dosis diaria del fármaco; una super-vivencia considerablemente mayor que la de 9-10 díasde los trasplantes controles. La experiencia tuvo suréplica en EE. UU., aquel mismo año, de la mano deCharles Zukoski y David Hume. Cuando Calne con-sultó con Gertrude B. Elion y George H. Hitchingssobre compuestos relacionados con la 6-MP quepudiera investigar en trasplante, le sugirieron que laazatioprina, un derivado de aquella, podía tener ven-tajas; un compuesto que fue ensayado en perros porCalne y por Murray. El primer éxito clínico de un alo-trasplante renal entre donante y receptor no rela-cionados fue publicado por Murray, Merrill et al., en elaño 1962, con un protocolo de inmunosupresión a basede azatioprina y prednisona (los corticoides se habíanutilizado para tratar el rechazo agudo). La tasa desupervivencia de los pacientes trasplantados con unriñón procedente de cadáver alcanzó el 60% al año dela cirugía. Por fin había llegado a la clínica una alter-nativa real a la diálisis para el tratamiento del fracasorenal terminal. La llamada era de la azatioprinaperduró hasta los primeros años de la década de 1980 ycatapultó los esfuerzos iniciales de los trasplantes dehígado, de corazón y de páncreas (tabla III).

En la búsqueda de nuevos fármacos primaron trescriterios esenciales de seguridad clínica: especificidadpara los inmunocitos, débil efecto frente a lasrespuestas de memoria y mínimos efectos colaterales.El primer fármaco de la nueva generación se hizoesperar hasta 1979: ciclosporina A. Esta molécula fueel resultado del rastreo de antibióticos antifúngicos,aunque llamó rápidamente la atención de los investi-


gadores por su efecto inmunodepresor en los animalesde laboratorio. Este péptido de once aminoácidosinhibe la vía de la calcineurina que conduce a la acti-vación de los linfocitos T provocada por la interaccióndel complejo HLA-péptido y sus moléculas asociadas,con el receptor antigénico de la célula T. De hecho, lavía de la calcineurina se descubrió con motivo delestudio del mecanismo de acción del fármaco: laciclosporina es un ligando de la ciclofilina, que es elcomponente de la secuencia de señales, desencadenadapor la interacción mencionada, inmediatamenteanterior a la calcineurina. En la década de 1990 seincorporaron a la clínica otros dos compuestosantifúngicos: sirolimus (ripamicina) y tracolimus (FK

506). Estos dos fármacos, dos macrólidos, se unen a lamisma molécula citosólica intermediaria —proteína deacoplamiento de FK—, pero cada uno de los com-plejos formados tiene por diana a terceras moléculasdiferentes: sirolimus interactúa con TOR (target ofrapamycin), y tracolimus lo hace, al igual queciclosporina, con calcineurina. La inhibición de TORbloquea la entrada de la célula T activada por IL-2 enla fase G1 de replicación. En términos funcionales, lainhibición de la vía de la calcineurina previene la pro-ducción de factores de crecimiento, especialmenteinterleuquina-2 (IL-2), y el bloqueo de la vía TORimpide la respuesta celular de expansión clonal alestímulo de IL-2.


Otra adquisición reciente en el armamento inmuno-supresor es el mofetil micofenolato que, in vivo, esconvertido en ácido micofenólico. Esta sustancia, quees un producto natural de los hongos Penicilium, tieneun mecanismo de acción sobre el metabolismo de laspurinas similar al de la azatioprina. Inhibe la prolife-ración de linfocitos T y B, y los miocitos arteriales; elresto de las células es bastante resistente al fármacoporque disponen de vías alternativas para la síntesis deácidos nucleotídicos. El mofetil micofenolato es bas-tante menos tóxico para la médula hematopoyética quela azatioprina.

Y diferentes anticuerpos, que engloban dos gruposprincipales. Los anticuerpos policlonales —globulinaantilinfocítica, timoglobulina y globulina antiti-mocítica— que se dirigen contra diferentes compo-nentes del TCR (por ej. CD2, CD3, CD4 o CD8), perotambién reconocen células B, monocitos, plaquetas ygranulocitos. Los anticuerpos policlonales son útilesen la inducción pero poco efectivos en el tratamientodel rechazo agudo. El segundo tipo de anticuerpos sonlos monoclonales, que suelen utilizarse como primera

línea en el tratamiento del rechazo agudo o en aquellosbrotes resistentes a corticoides. El más utilizado hasido el OKT3, que reconoce células T y actúa contra lacadena ε no polimórfica del complejo CD3 del TCR.Por su parte, los anticuerpos contra el receptor de IL-2de los linfocitos T han mostrado su eficacia en la pre-vención del rechazo del injerto. Otra incorporación sondiversas moléculas de fusión, solubles, que intentarremedar las funciones de moléculas coestimulantesnegativas como CTLA4 (fig. 17).

LA CADENA CLÍNICA DEL TRASPLANTE

El éxito técnico del trasplante de órganos ha evolu-cionado en paralelo con un contexto quirúrgico quepermite obtener varios órganos de un mismo donantey, más aún, conseguir dos componentes trasplantablesa partir de un órgano impar: el hígado. Una técnicasimilar permite hoy la donación in vivo de un seg-mento hepático. Junto a los avances quirúrgicos, losambiciosos programas de donación de órganos nohubieran sido posibles sin el compromiso de otros


Figura 17. Fármacos inmunosupresores: Anticuerpos poli y monoclonales (actúan sobre componentes del receptor de células T o delreceptor de IL-2), inhibidores de calcineurina, inhibidores de ciclinas, antimetabolitos y corticoides.

muchos profesionales. Este proceso de donaciónacarrea una secuencia de acciones técnicas y jurídicas.

La mayor parte de los órganos para trasplanteproceden de cuerpos a los que se ha diagnosticadomuerte cerebral. Un diagnóstico que ha facilitado ladisponibilidad de órganos viables que no han sufrido elperiodo de isquemia caliente, una condición que dañaal órgano cuando su extracción se realiza tras unperiodo de parada cardiaca.

Médicos, sanitarios, jueces, clero, y legos admitenque una persona esta muerta cuando su cerebro estámuerto, y aunque el resto de su cuerpo mantenga susfunciones fisiológicas mediante asistencia externa. Lamuerte cerebral es el requisito esencial para ladonación de órganos para trasplante. En los adultos, lacausa principal de muerte cerebral son los trauma-tismos cráneo-encefálicos y la hemorragia subarac-noidea. En los niños, los accidentes de tráfico y laasfixia.

La utilización generalizada de los ventiladoresmecánicos, que evitan la parada respiratoria, ha trans-formado el curso de los trastornos neurológicos termi-nales; las funciones vitales pueden mantenerseartificialmente tras el cese de la función cerebral. Ellohace que el cese permanente, irreversible, de las fun-ciones cardio-respiratorias, como criterio estándar demuerte haya sido desplazado por el criterio de muertecerebral.

Muerte cerebral. En 1959, P. Mollaret y M.Goulon introdujeron el término coma dépassé —comairreversible— al describir una serie de pacientescomatosos que habían perdido la consciencia, losreflejos del tronco cerebral y la respiración y cuyoselectroencefalogramas eran planos. En 1967, el decanode la Facultad de Medicina de Harvard, Robert Ebert,convocó una reunión a la que asistieron médicos ycirujanos y expertos en ética y en leyes, bajo la presi-dencia de un anestesista, a efectos de definir las carac-terísticas de un cerebro que ha perdido, permanente eirreversiblemente, todas sus funciones. El Comité sedecidió por los siguientes criterios: i) ausencias de per-cepción y de respuesta; ii) ausencias de motilidad y derespiración; iii) ausencia de reflejos, y iv) electroence-falograma plano. Años más tarde, la UniformDetermination of Death Act (UDDA) propuso que

muerte es: i) el cese irreversible de las funciones circu-latoria y respiratoria, o, si estas se mantienen medianteasistencia mecánica, ii) el cese irreversible de todas lasfunciones cerebrales, incluyendo las del troncocerebral. La UDDA proclamó que la muerte cerebralsignifica la muerte de la persona; toda muerte cons-tituye una pérdida irreversible de la función cerebral.Por su parte, en el año 1995, la Academia Americanade Neurología (AAN) estableció, en relación con eldiagnóstico de muerte cerebral, unos pre-requisitos yunos signos clínicos. Los pre-requisitos: i) pruebasclínicas o de neuroimagen de una catástrofe en elsistema nervioso central compatible con el diagnósticoclínico de muerte cerebral; ii) exclusión de condi-ciones médicas que pudieran confundir el diagnóstico(por ej. trastornos metabólicos o hidro-electrolíticosgraves); iii) descarte de intoxicación o de envene-namiento, y iv) temperatura central corporal < 32º C.Con tales condicionantes clínicos resueltos, la AANestablece tres criterios cardinales de muerte cerebral: i)coma; ii) ausencia de reflejos del tronco cerebral(pupilares, vestíbulo-oculares, corneales, faríngeos ytraqueales), y iii) apnea. El diagnóstico de apnearequiere la aplicación de una metodología específicabasada en que el tronco cerebral —responsable de larespiración espontánea y del control vasomotor—tiene quimiorreceptores que monitorizan el pH y lapCO2 del líquido cefalorraquídeo que, aproximada-mente, reflejan los cambios en el plasma. El test deapnea ratifica el diagnóstico de muerte cerebral si lapCO2, tras realizar unas pautas establecidas ydesconectar el cuerpo del ventilador durante un tiempodeterminado, supera los 60 mm Hg y no se detectanmovimientos respiratorios espontáneos. Otra prueba esla demostración del cese del flujo sanguíneo cerebral—signo de cráneo hueco— mediante angiografíacerebral, imagen funcional cerebral por resonanciamagnética, escáner isotópico o ultrasonografía Dop-pler transcraneal.

Un caso especial lo representan los recién nacidosanencefálicos quienes, desprovistos de actividadcerebral cortical, muestran respiración espontánea querequiere integridad plena del tronco cerebral. Se haabierto un debate respecto a si la actividad troncalcerebral, por sí sola, implica la presencia de vida; untema polémico tras la utilización de anencefálicoscomo donantes de órganos. La sociedad internacionalno ha aceptado un diagnóstico de muerte que


desagregue la función troncal, con lo que no ha san-cionado la obtención de órganos de anencefálicosprevia a la muerte certificada de acuerdo con los están-dares indicados.

Dada la creciente disminución de donantes a«corazón latiente», fundamentalmente sobre la basedel descenso de accidentes de tráfico, los esfuerzospara recuperar órganos se han orientado hacia unnuevo tipo de donante: a «corazón parado» o en asis-tolia. Ello es, tras el diagnóstico de muerte por paradacardio-respiratoria. En estos casos, un principio de ladonación es no violar la regla de la muerte del donanteal iniciar medidas invasivas que intentan la recu-peración del órgano antes de certificar la muerte deldonante. A menos que el paciente haya sido declaradomuerto, no es aceptable canular vasos sanguíneos parainfundir líquidos de preservación de órganos.

En relación con la edad, superar la barrera de losochenta años se considera una restricción absoluta parala donación de órganos. Desde el punto de vistamédico, son restricciones para donar: cáncer (aexcepción de tumores cerebrales primarios, de carci-nomas no-melanomas de piel y de carcinoma in situ decerviz), envenenamientos e infecciones (especial-mente: HIV, hepatitis B y C, citomegalovirus, tre-ponema y toxoplasma).

En el mismo año —1968— en que se establecieronlos criterios de muerte cerebral se promulgó, demanera independiente y también en los EE UU, laUniform Anatomical Gift Acta para facilitar la

donación de órganos. En nuestro país, la ley que regulala extracción y trasplante órganos data del año 1979, ydesarrolla, en siete artículos, la cesión, extracción,conservación, intercambio y trasplante de órganoshumanos para ser utilizados con fines terapéuticos.Dicha Ley fue desarrollada mediante un Real Decretopocos meses después, y que fue actualizado en el año2000. Estas dos referencias deben ser completadas conel Protocolo adicional a la Convención del ConsejoEuropeo sobre Derechos Humanos y Biomedicina re-ferentes al trasplante de órganos y tejidos de origenhumano, del año 2002, y con el Real Decreto queaprueba el Estatuto del Centro Nacional de Trasplantesy Medicina Regenerativa, del año 2004 (tabla IV).

Conservación de órganos. La mayoría de losórganos y células pueden tolerar 30-60 min ensituación de hipoxia isquémica sin que se provoque undaño permanente; los tejidos con una tasa metabólicaelevada son los menos tolerantes y, entre ellos, elcorazón es particularmente vulnerable. La mayor partede los órganos sufren daños irreversibles tras 90-120min de isquemia normotérmica: isquemia caliente. Lascélulas parenquimatosas y las células endoteliales vas-culares son las estructuras que se afectan más precoz-mente.

La lesión por reperfusión es una alteración añadidaque contribuye al daño irreversible. La acumulación deproductos terminales del metabolismo del ATP bajocondiciones anaeróbicas, como hipoxantina, puedenser los sustratos iniciales de la lesiva cascada post-reperfusional. Cuando se restaura la circulación, el


aporte súbito de oxígeno conduce a la formación decompuestos tóxicos del tipo de los radicales libres queincluyen especies reactivas de oxígeno (ROS: reactiveoxygen species) como anión superóxido (O2¯), radicalhidroxilo (OH·) y peróxido e hidrógeno (H2O2), ytambién peroxinitrito (ONOO¯). Todos ellos con-tribuyen, junto con mediadores químicos proinflama-torios también liberados, a las lesiones inducidas por lareperfusión. Los radicales libres causan daño celularpor peroxidación de los lípidos de sus membranas,desnaturalización de proteínas como enzimas ycanales iónicos y por rupturas del ADN. Además, se hademostrado una depleción intracelular de fosfatos dealta energía que contribuye al estado celulopático post-reperfusional. Las rupturas mono o bicatenarias delADN exigen la activación de la enzima reparadora delADN, poli [ADP-ribosa] sintasa (PARS, tambiénconocida como poli (ADP-ribosa) polimerasa, PARP, ocomo ADP ribosiltransferasa, ADP-RT). Una vezactivada, PARS cataliza la poli (ADP ribosil)ación delas proteínas nucleares mediante la transferencia degrupos (ADP-ribosa) desde el dinucleótido adenina-nicotinamida (NAD) a las proteínas con la formaciónconcomitante de nicotinamida. Bajo condiciones deestrés oxidante, las lesiones en el ADN provocan unaexcesiva activación de la enzima PARS, lo queprovoca un consumo excesivo y, por lo tanto, una dis-minución subsiguiente de la concentración intracelularde su sustrato NAD. La nicotinamida formada cuandose activa PARS puede reciclarse a NAD en unareacción que consume ATP. Éste ciclo metabólico fútilde utilización y síntesis de NAD puede llegar a con-sumir las reservas celulares de ATP. Además, si lamerma del NAD intracelular es lo suficientementeimportante puede también contribuir al agotamientodel ATP por interferir con la función mitocondrial. Elconsumo extremo del ATP intracelular conduce a unagrave disfunción celular y, finalmente, a la muerte dela célula. Este mecanismo de muerte celular se hadenominado «suicidio PARS».

Para evitar tales problemas se ha desarrollado unasolución parcial: preservación hipotérmica (tabla V).El simple enfriamiento incrementa significativamentela tolerancia a la isquemia. Toda la actividad enzi-mática es dependiente de la temperatura: la hipotermiadisminuye la actividad metabólica, cercena lademanda de oxígeno y retarda la merma de las reservasenergéticas. La hipotermia no detiene el metabolismo,

meramente enlentece el reloj metabó-lico. El enfri-amiento desde 37º C (temperatura corporal) hasta 0º C(temperatura de almacenamiento) expande la toler-ancia de la mayoría de los órganos desde 1-2 h hastacerca de 12 h. Desafortunadamente, la hipotermia noenlentece de manera uniforme todas las funcionesbiológicas, y produce cierta discordia entre diversosprocesos metabólicos que operan coordinados a 37º C.Mientras que la hipotermia no afecta la difusión pasivatransmembranar de iones, inhibe, a partir de 10º C, losmecanismos de transporte activo (por ej. los gober-nados por ATPasas Na+-K+ y Mg2+-Ca2+). Lahipotermia, por sí sola, no puede prevenir el edemacelular durante el almacenamiento. Todo almace-namiento de un órgano para trasplante exige, junto a lahipotermia, controlar el edema y la acidosis celulares;para ello se lava o se prefunde el órgano con solu-ciones especiales. El edema se impide incluyendo en lasolución de lavado un soluto no permeable que propor-ciones una fuerza osmótica que contrarreste el edemacelular. Macroiones como lactobionato (358 kDa) ygluconato (195 kDa), o moléculas no-electrolíticascomo sácaro-rafinosa (505 kDa) o sucrosa (342 kDa),o quelatos de citrato y magnesio (aprox. 1000 kDa), oproteínas (70,000 kDa) o aminoácidos (histidina),pueden conseguirlo. La glucosa (180 kDa) puedepermear lentamente la célula y estimular una pro-ducción indeseable de lactato y de iones hidrógenomediante una glicolisis anaerobia. La glucosa puedeser reemplazada en la solución protectora por sucrosa,especialmente en hígado y páncreas, cuyas membranascelulares son especialmente permeables para laglucosa. El segundo requisito es el control de la aci-dosis intracelular, lo que puede conseguirse con untampón eficaz: fosfato, citrato, histidina o bicarbonato.


La importancia de los dos requisitos mencionadosqueda probada por el hecho de que una solución consólo dos componentes —sucrosa y tampón fosfato—es eficaz en la preservación renal y casi tan efectivaque soluciones mucho más complejas.

La composición electrolítica de las soluciones delavado varía considerablemente. El anión cloro, libre-mente difusible, suele reemplazarse por otro nodifusible (lactobionato, gluconato o citrato quelado).Las soluciones de lavado tenían, inicialmente, altasconcentraciones de potasio (100-130 mmol/l) y bajasconcentraciones de sodio (10-30 mmol/l). El potasio atan altas concentraciones es cardiopléjico y vasocons-trictor. Las soluciones actuales, denominadas derelación Na:K inversa (Na: 130 mmol/l y K: 10-30mmol/l) son igual de efectivas y más seguras, a la vezque mantienen bajas concentraciones de cloro. El mag-nesio ha sido un aditivo útil en muchas soluciones;forma quelatos impermeables con lactobionato ycitrato. Por el contrario, el calcio se adiciona en con-centraciones muy bajas o se elimina. Calcio y mag-nesio pueden precipitar en soluciones inestables. Elcalcio es fuertemente quelado por lactobionato (ycitrato).

Los diferentes componentes que influyen en laefectividad de las soluciones de preservación fueronbrillante y aleatoriamente combinadas por Belzer,Southard et al. en la Universidad de Wisconsin,quienes fabricaron una solución (solución UW) quecontiene elementos no difusibles a través de las meme-branas (rafinosa, lactobionato), tampones ácido-básicos (fosfato), inhibidores y eliminadores deradicales libres (glutation, alopurinol), precursoresenergéticos (adenosina) agentes vasoactivos y hor-monas (esteroides, insulina). Esta compleja solución(13 componentes) se ha mostrado más eficaz que otras(Collins, Euro-Collins, citrato isotónico y tampónfosfato), pudiendo ser utilizada como solución delavado o como solución de perfusión. No todos suscomponentes tienen igual valor; en particular, puedeomitirse el almidón en la solución para lavadohipotérmico y posterior almacenamiento en frío. Laselevadas concentraciones de potasio son peligrosas,habiéndose demostrado que relaciones Na:K inversasno disminuyen la eficacia de la solución (solución UWmodificada). Otros aditivos como el tampón histidinapueden mejorar la preservación, y el polisacárido

rafinosa puede ser reemplazado por sucrosa. El lacto-bionato es el componente más efectivo y más impor-tante de la solución UW.

Compatibilidad antigénica. Una de las cuestionesmás debatidas en trasplante clínico se refiere a laimportancia de la compatibilidad antigénica HLAentre donante y receptor. Aunque sin resolver, lasbases de partida están razonablemente establecidas. Enprimer lugar, los órganos y tejidos pueden intercam-biarse con plena seguridad entre hermanos gemelosmonocigóticos; ello, sin rechazo y sin necesidad deinmunosupresión, pues ambos expresan idénticosantígenos de trasplante. Segundo, se han demostradolas ventajas de la compatibilidad antigénica HLA entrereceptor y donante vivo de riñones; ello, en términosde frecuencia de episodios de rechazo y de la super-vivencia del injerto a largo plazo. Tercero, la super-vivencia de riñones provenientes de cadáveres varía deacuerdo con el grado de compatibilidad antigénicaHLA entre donante y receptor. Todos estos datosapoyan la importancia del estudio de la compatibilidadantigénica entre donante y receptor. La discusión surgeentre quienes defienden el beneficio obtenido por elestudio parcial de compatibilidad antigénica, yaquellos quienes consideran que ese beneficio es muypequeño en comparación con las desventajas.

«En abril de 1964, cuando muchos otros centrosestaban luchando para desarrollar sus programas detrasplante renal, nosotros —escribe Thomas E. Starzlen su autobiografía (1992)— suspendimos el nuestrodurante seis meses para realizar un intenso estudio dela histocompatibilidad. Las conclusiones de esteestudio sobre las ventajas de los programas de compa-tibilidad hística condujeron a una discusión que, 27años después, aún no se ha resuelto… Mi informecausó furor. Preparé mi conferencia recogiendo lainformación de que disponíamos sobre el tipaje de lostejidos de nuestros pacientes desde el inicio de nuestroprograma en Colorado, en 1962, hasta el momento. Alrevisar los datos, el grado de compatibilidad no parecíaser un determinante importante de la evolución en loscasos de donantes no relacionados con el receptor… lahistocompatibilidad no tenía tanta importancia comohabíamos previsto en 1964. Estábamos desalentados,pero publicamos estos resultados en 1970… AunquePaul I. Terasaki fue uno de los firmantes del artículo,no estaba totalmente convencido de los resultados…


[tras] recoger información de 1200 casos de trasplantesde cadáveres de otros centros… se convenció de quenuestras conclusiones originales eran válidas».Terasaki, que puso a punto la técnicas de tipaje—método de microgota de citotoxinas séricashumanas— y que defendió en la primera Conferenciasobre histocompatibilidad tisular, en junio de 1964, laconveniencia de determinar los antígenos hísticos—logró universalizar la prueba—, vería clausurar sulaboratorio de histocompatiblidad en la Universiad deCalifornia–Los Angeles, en el año 1970.

A pesar de su nombre —antígenos principales dehistocompatibilidad— no representan el factor domi-nante en el éxito de un trasplante, que depende de lasmedidas inmunosupresoras. En una tasa de éxitoglobal cercana al 90 %, a penas hay un 10 % de dife-rencia en la tasa de supervivencia durante el primeraño entre un alotrasplante renal compatible y otroincompatible. Dos consideraciones: así como elestudio de compatibilidad antigénica HLA es dis-cutible en el caso de órganos sólidos, es obligado en elcaso del trasplante de médula ósea; y segunda, asícomo la discusión no está cerrada en el caso deltrasplante renal, la búsqueda de la compatibilidadplena HLA ha quedado descartada en otros órganoscomo hígado, páncreas o corazón. El porqué de la dis-paridad de respuestas se desconoce.

Los protocolos clínicos actuales determinan unnúmero limitado de variables y parámetros paraofrecer órganos antigénicamente tipificados —com-patibles— a posibles receptores. En primer lugar, lacompatibilidad ABO es obligada para el posible éxitodel trasplante. Las reglas biológicas son las mismasque las que rigen la transfusión de la sangre. Dado quelos antígenos ABO de los hematíes se expresan en lamayoría de las células tisulares, los injertos incompati-bles ABO sufren un rechazo hiperagudo. Sin embargo,el factor rhesus se expresa sólo en los hematíes y portanto no se requiere su compatiblidad para el éxito deltrasplante.

La mayoría de los laboratorios utilizan técnicasserológicas o anticuerpos monoclonales para la tipifi-cación antigénica y definir la compatibilidad HLAentre donante y receptor. Los principales loci ras-treados son las moléculas de clase I HLA-A y HLA-B,

y la molécula de clase II HLA-DR. Para una personanormal, completamente heterocigótica, esto resulta enun estudio, rastreo o tipaje de seis antígenos y, deacuerdo con ello, la compatibilidad antigénica HLA«completa» entre donante y receptor se refiere como«compatibilidad entre seis antígenos» (six-antigenmatch) o «incompatibilidad entre ningún antígeno»(zero-antigen mismatch). Los laboratorios han incor-porado técnicas basadas en PCR que permiten cata-logar loci adicionales como HLA-DP y HLA-DQ, ycaracterizar individualmente las cadenas α y β. Sinembargo, dada la enorme heterogeneidad HLA y dadala escasez de órganos disponibles, los avances técnicosen tipificación antigénica HLA no aportan beneficiosadicionales a los resultados clínicos.

Una prueba importante para la compatibilidad delinjerto es el denominado emparejamiento cruzadodirecto, que determina si existen, en el suero delreceptor, anticuerpos preformados que reaccionen conantígenos presentes sobre la superficie de los linfocitos—obtenidos a partir de un ganglio linfático peri-férico— del potencial donante cadáver. Una pruebapositiva significa que existen tales anticuerpos y que elinjerto será víctima de un rechazo hiperagudo. Talesanticuerpos, de la clase IgG, pueden ser consecuenciade embarazos múltiples, transfusiones de sangre,trasplantes previos o de infecciones virales. La pruebaes importante en alotrasplantes de riñón, páncreas,pulmón y corazón, mientras que los aloinjertos hepá-ticos resisten el rechazo hiperagudo. Las razones deesta resistencia se desconocen, pero algunos la rela-cionan con la gran masa tisular hepática que puedeabsorber anticuerpo y complemento y todavíapreservar suficiente masa celular funcional. La pruebarequiere un par de horas. Otra técnica de compati-bilidad utilizada en trasplantes entre personasemparentadas vivas es el cultivo o reacción de lin-focitos mezclados, obtenidos de la sangre de receptor yde donante, siendo éstas últimas irradiadas para pre-venir la mitosis. Las células de receptor que reconocenal antígeno del donante, se activan y proliferan rápida-mente. Tras tres o cinco días de cultivo se mide elgrado de proliferación mediante la incorporación deradionucleótidos en las células. Desafortunadamente,la correlación entre el resultado de la prueba y elresultado clínico no es muy convincente; además, alconsumir varios días no es útil en donaciones decadáveres (fig. 18).


El caso especial del xenotrasplante. El trasplantede órganos humanos representa uno de los éxitos indis-cutibles de la medicina en las décadas finales del sigloXX. Los porcentajes de pacientes que sobreviven 1, 5 y10 años tras un alotrasplante alcanzan, aproximada-mente, el 85 %, 65 % y 50 %, respectivamente. Siembargo, tal éxito hace que el número de posiblesreceptores incremente año tras año, lo que haprovocado una crisis en la disponibilidad de donantes.El número de pacientes que esperan un órgano, suórgano, se triplicó entre 1990 y 1999; pero el númerode donantes ni siquiera se duplicó. A pesar de losesfuerzos educativos que apelan al altruismo, la

donación de órganos de cadáveres se mantiene estable;sin embargo, ha incrementado discretamente ladonación in vivo. Dada la penuria de órganosdisponibles para trasplantar en las sociedadesOccidentales, existe un interés creciente para abordarotras fuentes de órganos; en particular, el xeno-trasplante está siendo investigado en varios centroscon el objetivo de utilizar al cerdo como donante.«Xeno», en griego, significa extraño, foráneo. Deacuerdo con la propuesta original de Calne, las combi-naciones donante-receptor en que las que el receptorrechaza un órgano de una especie diferente de manerarápida y violenta (hiperaguda), se denominan discor-dantes; aquellas combinaciones en las que el órgano esrechazo con un tempo similar a lo que ocurre en unalotrasplante, se denominan concordantes. La dife-rencia radica en la concentración de anticuerpos pre-formados en la sangre del receptor contra la especiedonante, que es muyo mayor entre especies discor-dantes (fig. 19).

Los intentos clínicos de utilizar tejidos de proce-dencia animal se remontan al siglo XVII, cuando sepracticaron transfusiones de sangre de animales ahumanos en Inglaterra y en Francia. En el siglo XIX se


Figura 19. Barreras genéticas al injerto o trasplante deórganos. (A) Autoinjerto o injerto autógeno: intercambio detejidos en el mismo individuo. (B) Isoinjerto o injerto singénico:entre individuos genéticamente idénticos (por ej. entre her-manos gemelos genéticamente idénticos o entre clones). (C)Aloinjerto u homoinjerto: entre individuos de la misma especieno idénticos genéticamente. (D) Xenoinjerto o heteroinjertodiscordante: entre individuos de especies diferentes evolutiva-mente distantes. (E ) Xenoinjerto o heteroinjerto concordante:entre individuos de especies diferentes evolutivamente próxi-mas.

Figura 18. Prueba de compatibilidad tisular mediante estudiode linfotoxicidad. Incubación de suero del receptor con linfoc-itos del donante y complemento (C´), en microplacas. Si hayanticuerpos (Abs) linfocitotóxicos específicos contra las célulasdel donante en el suero del receptor, la fijación del C’ sobre lascélulas del donante, en presencia de los Abs, resulta en lisis detales células. Ello es detectado por la adición de un coloranteque penetra en las células a través de las membranas dañadas;lo que se señala como prueba positiva (A) o incompatibilidaddonante-receptor. Si no existen Abs, las células permanecenviables y no captan el colorante; ello resulta en una pruebanegativa (B) que denota compatibilidad.

realizaron trasplantes de piel, y el siglo pasado con-templó trasplantes de órganos. Los intentos másnotables corrieron a cargo de K. Reemtsma et al.quienes, entre los años 1963 y 1964, trasplantaron unaserie de riñones de chimpancés en humanos. La super-vivencia de los pacientes osciló entre 11 días y dosmeses, a excepción de uno de ellos que vivió nuevemeses y que falleció, se pensó, a causa de un desequi-librio hidro-electrolítico dado que no se demostrólesión anatomopatológica alguna en el injerto (elpaciente fue tratado, exclusivamente, con prednisona yazatioprina). Reemtsma demostró que el episodio derechazo agudo puede controlarse incrementado lasdosis de corticoides. El primer xenotrasplante cardiacorealizado a un humano tuvo lugar en el año 1964, peroel corazón era demasiado pequeño para asumir sufunción. Strazl et al. llevaron a acabo varios xeno-trasplantes de riñones y de hígados procedentes debabuinos entre los años 1960 y 1990, sin conseguirresultados halagüeños. Por otro lado, se hicieronnotables esfuerzos para trasplantar diversos tipos celu-lares del cerdo: células de islotes pancreáticos enpacientes diabéticos, y células neurales en pacientescon enfermedades de Parkinson o de Huntington; y sehan utilizado hígados de cerdo en hemoperfusionestemporales ex vivo para tratar pacientes con fracasohepático fulminante.

Aunque desde la perspectiva inmunológica los pri-mates no humanos serían la especie concordante idealpara la donación de xenoinjertos para los humanos,una serie de razones varias ha hecho del cerdo laespecie discordante elegida para formar futurasgranjas de producción de órganos. Es más, algún labo-ratorio ha conseguido un cerdo miniatura que, por sutamaño, proporciona una serie de ventajas. También,existe una amplia experiencia con técnicas de transgé-nesis en el cerdo, lo que facilitará la ingeniería de sugenoma a efectos de ir transformando su perfilxenogénico en otro halogénico para el hombre. Contodo, deben solventarse cuatro facetas: las barrerasinmunológicas de la discordancia antigénica, laspotenciales incompatibilidades fisiológicas entreambas especies, los potenciales peligros microbio-lógicos y la actitud de los pacientes y de la sociedadhacia tan radical procedimiento terapéutico.

La respuesta humoral innata implica a anticuerposdenominados naturales, que existen en ausencia de una

exposición conocida al antígeno; ello, al contrario dela respuesta humoral adquirida, que requiere la previaexposición al antígeno. En alotrasplantes, sólo es nece-sario controlar los mecanismos inmunológicosadquiridos (con la excepción de la incompatiblidadABO entre donante y receptor); en los xenotrasplantesdiscordantes ambas respuestas inmunológicas, innata yadquirida, deben ser controladas. La respuesta innataal xenoinjerto es mucho más difícil de controlar que larespuesta adquirida. Como resultado probable de lacolonización microbiana —flora comensal— deltracto gastrointestinal durante las primeras semanas devida, los humanos desarrollan anticuerpos naturalescontra epítopos [galactosa α (1-3) galactosa] (gal-gal)que están presentes sobre las superficies de bacterias,parásitos y virus. Tales anticuerpos naturales anti-[gal-gal] reaccionan contra epítopos homólogos ubicadossobre las superficies de las células porcinas, enespecial las endoteliales de los vasos sanguíneos. Elepítopo [gal-gal] muestra similitudes estructurales conel epítopo del grupo sanguíneo B humano, por lo que,de alguna manera, puede considerarse tal epítopo elgrupo antigénico sanguíneo del cerdo. La unión delanticuerpo natural al epítopo [gal-gal] fija y activacomplemento, lo que conduce, rápidamente, a ladestrucción del injerto (rechazo hiperagudo). Un acon-tecimiento similar al que resulta de un alotrasplantecon incompatibilidad ABO. Solventado el episodiohiperagudo —en el caso de primates injertados conórganos porcinos se logra mediante la depleción decomplemento, por ej. con veneno de cobra o utilizandola forma soluble de receptor I de complemento; omediante plasmaféresis de los anticuerpos naturalesanti-[gal-gal]— otros mecanismos no bien compren-didos pueden destruir el injerto en un proceso denomi-nado rechazo humoral agudo del xenoinjerto. Si losanticuerpos naturales que participan en el rechazohiperagudo son de tipo IgM, en el rechazo agudo sesuman anticuerpos de tipo IgG y, también, neutrófilos,macrófagos y células T. No se conocen medias efec-tivas para abortar el rechazo agudo, cuya signo dis-tintivo es un cuadro de coagulación intravasculardiseminada, a parte de las lesiones del injerto. Elbloqueo de señales coestimuladoras de las células T —anti-cuerpos monoclonales anti-CD154— se apuntacomo una posible estrategia de control. El rechazocrónico, al igual que sucede con los alotrasplantes,tampoco está bien estudiado, siendo la arteriosclerosisdel injerto el hecho más destacado. A efectos de abrir


las puertas al xenotrasplante cerdo-humano se ensayanprotocolos de inducción de tolerancia inmunológica enel par cerdo-primate no humano, y de acuerdo con losprincipios antes esbozados.

Si los problemas inmunológicos quedaran solu-cionados podría abordarse el estudio de la función delinjerto a largo plazo, lo que hoy es una gran incógnita.Pudiera haber problemas; sirva como ejemplo que latemperatura corporal normal del cerdo es de 38.5º Cmientras que la del humano ronda los 37º C. Ellopodría genera problemas metabólicos celulares en elórgano trasplantado. La experiencia actual señala queriñones de cerdo funcionan correctamente en elprimate durante más de dos meses, y que el corazón secomporta con normalidad durante un mes. Por otrolado, la insulina porcina se usa desde hace décadas enel tratamiento de la diabetes mellitus humana, lo quehace suponer que los xenoinjertos pancreáticoscumplirán su misión; y de igual modo, no existendudas razonables de que células productoras dedopamina implantadas en cerebros humanos seguiránproduciéndola. El hígado, sin embargo, produce másde dos mil proteínas, y es posible que un injerto hepá-tico porcino produzca muchas de ellas que difieran delas humanas; sirva de ejemplo las variaciones signi-ficativas existentes entre los factores de la coagulaciónde las diversas especies. Una nueva ciencia, que DavidCooper et al. denominan «xenoincompatibilidad», estáen vías de expansión. Una ciencia que entiende deinmunobiología, fisiología y bioquímica comparadasy, sobre todo, de ingeniería genética. Ingenieríagenética que se ocupa de resolver, en primer lugar, ladiscordancia inmunológica sobre la base de, en prin-cipio, dos estrategias: noquear el gen responsable —αgalactosil transferasa— del epítopo [gal-gal], ogenerar cerdos transgénicos mediante la transferenciadel gen que expresa el factor desacelerador humano(hDAF: human decay accelerating factor), un factorque inhibe el sistema del complemento sérico.

La tercera barrera se refiere a la seguridad microbi-ológica. Las infecciones estándar quedan controladaspor técnicas gnotobióticas. Mayor preocupaciónplantea la transferencia de retrovirus endógenos por-cinos (PERVs). Tales retrovirus, que ocupan aproxi-madamente el 1 % el genoma de cada célula del cerdo,son similares a los retrovirus endógenos humanos(HERVs) que están presentes en todas las células

humanas. Aunque no existen pruebas de que losPERVs o los HERVs causen problemas de salud ni elcerdo ni el hombre, respectivamente, el problema estriple: que los PERVs se comporten agresivamentepara la especie discordante, que los PERVs muten en elhumano o que elementos de los PERVs recombinencon elementos de los HERVs formando nuevos viruspatógenos para el humano.

Por último, la aceptación del xenotrasplante. En elaño 1966, Peter Medawar apuntó que «el trasplante deórganos será asimilado en la clínica práctica ordi-naria… por la razón, simple y suficiente, de que lagente prefiere vivir a morir». La misma razón puedeaplicarse al trasplante si la mayoría de la gente nopercibe riesgo para la salud pública. Millones de ani-males se sacrifican cada año por razones comestibles;parece poco probable que hubiera reservas éticas parasu utilización médica. Sin embargo, hay quién ya haapuntado que un animal transgénico con uno o másgenes humanos —por ej., hDAF— podría acogerse alos derechos de estos. Otra faceta no menos importantees que la disponibilidad de órganos de cerdos obligaríaa cambiar drásticamente los sistemas nacionales einternacionales de distribución de órganos y el con-cepto altruista de la donación, pues los xenoinjertos noson bienes comunes, son productos comerciales, delmismo tipo que los sistemas de asistencia mecánicacirculatoria.

Rechazo del injerto. La amplia variedad demecanismos efectores inmunológicos activados en eltrasplante clínico se traduce en un limitado número depresentaciones anatomopatológicas definidas, y talcomo define el sistema clasificatorio de Banff.Reacción hiperaguda es el resultado de la presencia enel receptor de anticuerpos preformados —contraantígenos presentes sobre la superficie de los endote-liocitos vasculares— que invaden el injerto en elmomento de la revascularización, lo que acontece en elmismo quirófano. La reacción antígeno-anticuerpo fijaal complemento sérico que, activado, provoca unarespuesta endotelial que induce una exuberantereacción inflamatoria que, a la vez, lesiona por un ladola pared vascular provocando hemorragia y, por otro,dispara la cascada de la coagulación sanguínea; elloconcluye con edema masivo y hemorragia del órgano ytrombosis intravascular que destruyen el injerto enminutos o en pocas horas. El rechazo hiperagudo


ocurre si el trasplante viola la compatibilidad ABO o siel receptor posee una titulación elevada de anticuerposcontra las moléculas HLA clase I del donante. En laactualidad, los protocolos de trasplantes obvian talposibilidad. Aloinjertos de riñón, corazón, páncreas ypulmón son susceptibles al rechazo hiperagudo; no asíel hígado, que es relativamente resistente a ello (porlas razones antes mencionadas). El rechazo hiperagudoes la principal barrera al xenotrasplante.

El rechazo agudo ocurre normalmente días osemanas tras el trasplante, y raramente se presentameses o años después. El rechazo agudo es, inicial-mente, dependiente de células T y se caracteriza,microscópicamente, por un infiltrado linfocítico que seacompaña de células plasmáticas, eosinófilos yescasos mastocitos y neutrófilos. En el riñón, el infil-trado se localiza en el intersticio tubular provocandouna tubulitis. Las formas particularmente gravesprovocan, también, una vasculitis o rechazo vascular.El rechazo celular agudo hepático es, típicamente, uninfiltrado celular mixto localizado en los espaciosporta con eosinófilos, disrupción del endotelio biliar yendotelitis venosa portal. El corazón muestra unamiositis linfocítica intersticial, mientras que el pulmónmuestra grados diversos de infiltración linfocítica peri-bronquiolar y perivascular. La mayor parte de losagentes inmunodepresores está dirigida contra lascélulas T para prevenir o para tratar el rechazo agudo.

Tras meses o años de un trasplante puede desarro-llarse un rechazo crónico. Se caracteriza por la pérdidade la estructura histológica normal, fibrosis yaterosclerosis. El rechazo crónico renal muestrafibrosis intersticial, pérdida túbulo-glomerular y obli-teración vascular. El rechazo crónico hepático se ca-racteriza por fibrosis portal y desaparición deconductos biliares (ductopenia o síndrome de evanes-cencia de conductos biliares). La aterosclerosis acele-rada del injerto es la manifestación cardinal deltrasplante cardiaco, y la bronquiolitis obliteranteindica rechazo crónico pulmonar. El rechazo crónicoes la causa principal de pérdida del injerto. Elproblema subyacente para su prevención y tratamientoes que representa la vía patológica final de una serie deinsultos. Así, brotes repetidos de rechazo agudo, latoxicidad de los diferentes fármacos utilizados, infec-ciones recurrentes (por ej. neumonías en el trasplantede pulmón o colangitis en el hepático), obstrucción

crónica (por ej. uréter, conductos biliares o conductopancreático), daño isquémico grave del injerto durantelas maniobras de implantación, donantes en condi-ciones no óptimas o rebeldía del receptor con la pautainmunosupresora, contribuyen a la patología delrechazo crónico. Prevenir el rechazo crónico es con-trolar todos los problemas citados. Sin embargo, unhecho común a todos los tipos de rechazo crónico es laaterosclerosis y obliteración del injerto que, invari-ablemente, expresa ciertas citoquinas y moléculas deadhesión como IL-1, IL-6, TNF-α e ICAM-1.

Una situación especial es la GVHD que, en suforma aguda, puede ocurrir en unos pocos días o tantarde como pasados dos meses del trasplante. La formacrónica puede presentarse tan precozmente como a los40-50 días de la intervención, solapándose con laforma aguda. El tiempo de comienzo es, por tanto, uncriterio arbitrario para el diagnóstico, que debe basarseen los hallazgos clínicos, histológicos e inmunoló-gicos. La característica patológica de la GVHD es lalesión epitelial de los órganos diana y que suele ser denaturaleza apoptótica. En la piel, la epidermis y losfolículos pilosos son destruidos; en el hígado, sedestruyen los canalículos biliares; la destrucción de lascriptas intestinales resulta en ulceraciones sangrantesde la mucosa; y en el pulmón alternan infiltradosdensos de células mononucleares alrededor de losvasos pulmonares y de los bronquiolos, y neumonitisaguda compuesta por una mezcla de infiltrados inflam-atorios en una matriz de fibrina, que afectan losespacios intersticiales y alveolares. Un hecho histopa-tológico prominente de la GVHD aguda es la dis-paridad entre la severidad de la destrucción tisular y laescasez de infiltrados linfocíticos.

Inmunosupresión. A pesar del conocimiento acu-mulado sobre la regulación inmunológica los regi-menes inmunosupresores actuales en trasplante clínicoestán basados en protocolos empíricos que utilizanagentes como azatioprina y corticoides desarrolladosen la década de los años 1960, ciclosporina A desa-rrollada en la década de 1970 y micofenolato y tra-colimus desarrollados en los años 1980 y 1990.Nuevos fármacos están en diferentes fases de ensayoclínico en espera de su aprobación clínica definitiva.Los protocolos de inmunosupresión varían de uncentro a otro y, dentro de cada uno de ellos, depen-diendo del órgano trasplantado.


El principio clave de la inmunosupesión es induciral paciente con dosis elevadas de fármacos en elmomento del injerto para prevenir el rechazo. Los fár-macos se reducen rápidamente para conseguir, en díaso en semanas, las concentraciones mínimas eficaces demantenimiento. El seguimiento es constante —bio-química clínica y biopsias del injerto— a efectos dedetectar el rechazo lo más precozmente posible. Losregimenes de inducción descanan en tres o cuatro fár-macos (micofenolato, corticoides, ciclosporina o tra-colimus y anticuerpos policlonales), mientras que losde mantenimiento manejan dos o tres de esos fár-macos.

El tratamiento del primer brote de rechazo y losrebrotes moderados suelen controlarse con pulsos decorticoides, mientras que aquellos resistentes a los cor-ticoides, los muy agresivos o los rechazos secundariosse tratan con anticuerpos monoclonales, especialmenteOKT3. Cuando se inyecta por primera vez OKT3 a unpaciente se desencadena, entre 30 min y 4 h, un sín-drome citoquínico —fiebre, escalofríos, mialgias,altralgias y edemas— debido a que la interacción delmonoclonal con su ligando activa a las células T. Elloprovoca la liberación masiva de citoquinas proinflam-atorias. Una vez activadas, las células T pierden susantígenos de superficie —CD3, CD4 y CD8— en unproceso denominado modulación antigénica, queresulta en células T desnudas refractarias a la estimu-lación antigénica posterior porque carecen de recep-tores, lo que las convierte, por tanto, en anérgicas.

En resumen, antimetabolitos, glucocorticoides einhibidores de calcineurina son universalmente uti-

lizados tanto para la inducción como para el manteni-miento, y cualquiera de ellos puede administrarse demanera crónica. El cuatro grupo principal de agentesinmunosupresores son los anticuerpos, que suelenadministrarse durante cortos periodos de tiempodebido a su extremada potencia y a que la respuestaanti-inmunoglobulínica del receptor limita su eficacia.Por su parte y de acuerdo con su propuesta de tole-rancia —tolerancia e inmunosupresión no son tér-minos equivalentes—, Starzl insiste en replantear laestrategia inmunosupresora, lo que denomina inmuno-supresión tolerogénica: pretratamiento del receptor ymínima inmunosupresión post-trasplante. La discusiónestá abierta.

Complicaciones en el receptor trasplantado. Elíndice terapéutico de la inmunosupresión es muy bajo;ello resulta en numerosos efectos adversos que sonparte integrante del curso clínico de los receptorestrasplantados. Las complicaciones post-trasplantepueden dividirse en dos categorías: las complicacionesespecíficas de cada órgano trasplantado, y aquellascomunes a todos los trasplantes y que suelen rela-cionarse con el contexto de inmunosupresión. Lascomplicaciones específicas se relacionan con compli-caciones quirúrgicas a corto o largo plazo (por ej. lin-focele, dehiscencia de suturas ductales y/o vasculares,estenosis y trombosis), disfunciones secundarias alperiodo isquémico (por ej. aquinesia ventricular,edema pulmonar post-reperfusión, bronquiolitis oblit-erante) y aquellas relacionadas con el rechazo delinjerto. Los signos de alarma del rechazo agudo soninespecíficos (cuadro pseudogripal, hipertensión


arterial, palpitaciones, edema, disnea y dolor referidoal lugar del implante) e incluso no se manifiesta clíni-camente; el rechazo crónico remeda la enfermedadoriginal. En cualquier caso, son obligatorias laestrecha vigilancia clínica y las biopsias seriadas.

Además, el paciente trasplantado es vulnerable a lainfección, enfermedad cardiovascular, cánceres, enfer-medad metabólica ósea y complicaciones hema-tológicas. La complicación más frecuente es lainfección (tabla VI). Cuanto más potente y eficaz es lainmunosupresión, disminuye la capacidad del receptorpara resistir a las infecciones. Los receptores de aloin-jertos son susceptibles a infecciones bacterianascomunes (por ej. del tracto urinario, neumonía oinfección de la herida operatoria) y a infecciones cau-sadas por microorganismos atípicos y oportunistas decualquier tipo. La inmunosupresión también mitiga larespuesta inflamatoria a la infección, por lo que la sin-tomatología, en ocasiones, queda enmascarada. Todoello hace de la prevención y profilaxis de la infecciónun imperativo del tratamiento del trasplantado. Los ci-tomegalovirus (CMV) tienen especial importancia.Los CMVs, miembros de la familia herpesvirus,pueden infectar cualquier célula del organismo y pro-ducir efectos citopáticos. La infección por CMV depersonas inmunocompetentes es, con frecuencia, clíni-camente inaparente y resulta en la persistencia delgenoma viral en los linfocitos del paciente de por vida.El resultado es que los leucocitos pasajeros del injertotransfieren el virus al receptor. La prueba de haberpadecido una infección por CMV es la presencia detítulos elevados de IgG anti-CMV en suero; y el 70%de la población es CMV-seropositiva. Cuando unreceptor CMV-seropositivo es trasplantado e inmuno-suprimido, sus propios genomas virales se re-expre-sarán y reactivarán la enfermedad que se pondrá demanifiesto, aproximadamente, a las seis semanas deltrasplante: fiebre, mialgias, artralgias, leucopenia, ele-vación moderada de las enzimas hepáticas y malestarabdominal inespecífico. Más grave es la situación queocurre cuando un receptor CMV-seronegativo recibeun órgano de un donante CMV-seropositivo, lo queocurre en un 10-30 % de las ocasiones. El receptortiene un riesgo, prácticamente del 100 % de serinfectado, y un riesgo >70 % de contraer una enfer-medad clínicamente significativa que, incluso, pongasu vida en peligro: encefalitis, hepatitis, pneumonitis ygastroenteropatía necrotizante. La profilaxis se basa en

un protocolo que incluye aciclovir, ganciclovir y glo-bulina iperinmune anti-CMV.

Otra complicación de los alorreceptores son loscánceres, aunque el incremento en la incidencia serestringe a unos pocos tipos histológicos. Los fár-macos inmunosupresores no son directamente tumor-ogénicos ni transformantes, pero inhiben a las célulasencargadas de reconocer y destruir aquellas transfor-madas. Los carcinomas de células escamosas en lasáreas cutáneas expuestas son los más frecuentes. Sontumores poco o nada agresivos o invasivos, por lo quesu tratamiento es la simple excisión local. Evitar o pro-tegerse de la radiación ultravioleta es la medida pro-filáctica más efectiva. Los linfomas son otros tumoresrelativamente frecuentes en los receptores, presen-tando una incidencia entre 10-100 veces superior a loscontroles. Normalmente son linfomas no Hodgkin decélulas B y se relacionan, frecuentemente, a transfor-mación maligna inducida por virus de Epstein-Barr(EBV). En personas inmunocompetentes, el virusinfecta células B induciendo la proliferación policlonalde las células infectadas. La infección es controladapor células T citotóxicas CD8+ que matan a las célulasB infectadas. En pacientes inmunodeprimidos larespuesta inmunológica mediada por células T estácomprometida, permitiendo que continúe la prolife-ración policlonal dirigida por el EBV; ello favorece laaparición de mutaciones en algunos clones, con lo queuna expansión pioliclonal en principio benigna setransforma en una proliferación oligoclonal agresiva.Alguno de estos clones puede acumular mutaciones,llegando a convertirse en un linfoma monoclonal. Eneste estadio, el linfoma puede haber perdido losantígenos viales y hacerse invisible para el controlinmunológico. La incidencia de linfomas está directa-mente relacionada con la cuantía de inmunosupresiónrecibida. La quimioterapia convencional para los lin-fomas suele ser ineficaz en estos tumores. Otrostumores con una mayor incidencia en receptorestrasplantados son el sarcoma de Kaposi, causado porun herpesvirus tipo 8, y el carcinoma cervical,provocado por un papilomavirus. No se ha detectadoincremento en las incidencias de cánceres de mama, depulmón o de colon, ni en la incidencia de recidivas detumores previamente extirpados, aunque se recomien-da una espera de dos años para trasplantar a unreceptor al que se le haya practicado una reseccióncurativa.


Los fármacos inmunosupresores tienen especialrelevancia por sus efectos secundarios (tabla VII), enparticular por su participación en el desarrollo y pro-gresión de enfermedad vascular arteriosclerótica.Desde finales de los años 1970, el fracaso orgánico porrechazo y la infección han perdido protagonismo en lamorbilidad y mortalidad del trasplante de órganos; sinembargo, las diversas manifestaciones de la enfer-medad aterosclerótica han ganado protagonismo. Dehecho, la enfermedad coronaria es la causa principalde mortalidad en la población con trasplantes renal ocardiaco, siendo numerosos los factores que a ello con-tribuyen. Los glucocorticoides alteran el perfil lipídicoy favorecen un cuadro de intolerancia a la glucosa yresistencia a la insulina, a lo que contribuye la


Figura 20. Los pioneros. (A) Los cirujanos: Alexis Carrel (1873-1944); David Hume(1917-1973) y Christian N. Barnard (1922-2001);Joseph E. Murray (n 1920), y Thomas Starzl (n 1926). (B) Los inmunólogos: Peter B. Medawar (1915-1987), Peter A. Gorer (1907-1961), George D. Snell (1903-1996), Jean Dausset (n 1916) y Baruj Benacerraf (n 1920). (C) Los farmacólogos: George H. Hitchings(1905-1998) y Gertrude B. Elion (1918-1999), y el cirujano Roy Y. Calne (n 1930) quién introdujo los inmunosupresores en clínicahumana.

ciclosporina. Los glucocorticoides también provocanosteoporosis, y, en los niños, acné y retraso del creci-miento. La ciclosporina provoca hiperplasia gingivaly, también, causa hipertensión; esto último por undoble mecanismo: induce la liberación de endotelinapor el endotelio vascular e interfiere con la funciónrenal alterando la hemodinámica glomerular y la pro-ducción de prostaglandinas. La administración pro-longada de ciclosporina puede conducir a daño renalpermanente que exige diálisis. Sirolimus y tracolimuscomparten los mismos efectos tóxicos de la ciclos-porina, aunque atenuados: hipercolesterolemia,resistencia a la insulina, hipertensión arterial e insufi-ciencia renal; condición, ésta última, que contribuye ala hipertensión y a la dislipemia. Todo ello contribuyeal desarrollo de aterosclerosis de los vasos coronarios,cerebrales, renales y periféricos. El control de este sín-drome metabólico es uno de los objetivos básicos delcuidado del trasplantado. Los inhibidores de cal-cineurina pueden inducir tremor

Debe ponerse especial atención en controlar laglucemia, la función renal y la presión arterial. Loselevados niveles de estrógenos y de progesterona quese alcanzan durante el embarazo interfieren el metabo-lismo de la ciclosporina. Uno de los beneficios deltrasplante de órganos es la restauración potencial de lafunción reproductora. Con excepción del mofetilmicofenolato, el resto de los fármacos inmunosupre-sores no son teratogénicos. Si se desea evitar elembarazo, son preferibles las barreras contraceptivas alos anticonceptivos orales, aunque estos últimos noestán contraindicados.

En el primer capítulo de El hombre puzzle, ThomasE. Starzl escribe: «Todo paciente que recibe órganosde otro [o de otros], tanto si es uno o son varios, seconvierte en un puzle. No se trata solamente de queuna persona adquiera un hígado o un corazón nuevos;el resto del organismo debe sufrir una profundaadaptación antes de aceptar el nuevo órgano. Además,también cambia la forma de pensar y de ver el mundo.Es imprescindible saber cómo se adaptará física ymentalmente cada paciente. Muchos fallecen en elintento. Algunos descubren un mundo mucho mejordel que hasta entonces habían conocido. Otros sesumergen en un estado en el que su vulnerabilidad sevuelve en su contra, con una agresividad que nuncahubieran imaginado». Si los puzles son los protago-

nistas de esta historia, un puñado de exploradores, depioneros, la hicieron posible: Alexis Carrel, PeterMedawar, David Hume o Roy Y. Calne, son buenamuestra (fig. 20).

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05 Pedro Garcia Barreno segunda prueba definitivo