Relación entre inmunosupresión e inflamación subclínica en biopsias de seguimiento de trasplante renal

Abstract

La malaltia renal crònica (MRC) és una de les principals causes de morbiditat i mortalitat a nivell mundial, afectant el 10% de la població. Es preveu que per al 2040 sigui la cinquena causa de mort. El trasplantament renal (TR) és el tractament preferit per a l'ERC avançada, ja que proporciona una major supervivència, millor qualitat de vida i costos més baixos en comparació amb la diàlisi. No obstant això, aquest procediment presenta complicacions a llarg termini, especialment relacionades amb la immunosupressió, tant per sobreexposició com per infraexposició. La sobreexposició a immunosupressors augmenta el risc d'infeccions i neoplàsies, mentre que la infraexposició incrementa la possibilitat de rebuigs immunològics, com el rebuig mediada per anticossos (RMA) i el rebuig mediada per cèl·lules T (RMC). A més, la inflamació subclínica del greix pot conduir al desenvolupament d'anticossos HLA donant-específics de novo (ADEs dn), complicant encara més l'evolució del greix. La teràpia immunosupressora estàndard postrasplantament sol incloure generalment una combinació de tacrolimus (TAC), micofenolat mofetil (MMF) i, en alguns casos, esteroides en dosis baixes. TAC, tot i ser eficaç, té limitacions a causa del seu estret marge terapèutic, baixa biodisponibilitat i alta variabilitat en els nivells entre pacients. Una baixa exposició a TAC durant el primer any postrasplantament augmenta el risc de rebuigs aguts i ADEs dn, mentre que una alta exposició a TAC pot causar nefrotoxicitat, infeccions virals i càncer. Donats aquests riscos, el monitoratge constant postrasplantament és crucial. En les darreres dècades, les biòpsies de seguiment han estat clau per detectar inflamació subclínica i la progressió de la fibrosi en el greix renal. Aquests estudis han mostrat que la inflamació subclínica està associada amb l'exposició a immunosupressors, la incompatibilitat HLA i el desenvolupament de ADEs dn. El monitoratge del greix inclou biomarcadors no invasives com la creatinina sèrica, la proteinúria i els anticossos HLA. A més, s'han desenvolupat noves tecnologies com el perfil d'expressió gènica i l'ADN lliure de cèl·lules derivat del donant (dd-cfDNA), que milloren la comprensió dels mecanismes immunopatològics i permeten intervencions més precises. La tesi aquí resumida investiga la relació entre la inflamació subclínica del greix renal, l'exposició a immunosupressors i l'expressió gènica relacionada amb el rebuig. Els tres estudis que la componen aborden diferents aspectes d'aquesta problemàtica. El primer estudi analitza l'expressió gènica en biòpsies de trasplantaments renals, diferenciant entre biòpsies normals, amb rebuig i amb fenotips incomplets de rebuig. Es va desenvolupar un puntuació (RAG-score) que discrimina entre biòpsies normals i de rebuig, mostrant una associació amb la supervivència del greix independentment del diagnòstic histològic. Aquesta puntuació també va detectar rebuig subclínic en biòpsies amb fenotips incomplets. El segon estudi va avaluar la relació entre les lesions histològiques i l'exposició a TAC en biòpsies seqüencials als 3 i 12 mesos postrasplantament. Una baixa relació concentració/dosi de TAC es va associar amb una major progressió de fibrosi intersticial i atrofia tubular (FI/AT), mentre que nivells elevats de TAC van mostrar menor inflamació en àrees sense fibrosi. El tercer estudi va investigar la relació entre els nivells de TAC i l'expressió de gens associats amb el rebuig, utilitzant la tècnica de RT-PCR en targetes microfluidiques. Es van identificar 19 gens correlacionats amb els nivells de TAC-C0 en el moment de la biòpsia. L'anàlisi de les dades d'expressió gènica va permetre identificar dos grups de pacients. Aquells amb menor exposició a TAC van presentar rebuig subclínic i una disminució progressiva de la funció renal. Aquests estudis aprofundeixen en l'impacte de la immunosupressió i la inflamació subclínica en l'evolució del greix renal, oferint noves perspectives per al maneig postrasplantament.

La enfermedad renal crónica (ERC) es una de las principales causas de morbilidad y mortalidad a nivel mundial, afectando al 10 % de la población. Para 2040, se espera que sea la quinta causa de muerte. El trasplante renal (TR) es el tratamiento preferido para la ERC avanzada, ya que proporciona mayor supervivencia, mejor calidad de vida y menores costos en comparación con la diálisis. Sin embargo, este procedimiento presenta complicaciones a largo plazo, especialmente relacionadas con la inmunosupresión, tanto por sobreexposición como por infraexposición. La sobreexposición a inmunosupresores aumenta el riesgo de infecciones y neoplasias, mientras que la infraexposición incrementa la posibilidad de rechazos inmunológicos, como el rechazo mediado por anticuerpos (RMA) y el rechazo mediado por células T (RMC). Además, la inflamación subclínica del injerto puede llevar al desarrollo de anticuerpos HLA donante-específicos de novo (ADEs dn), complicando aún más la evolución del injerto. La terapia inmunosupresora estándar postrasplante incluye generalmente una combinación de tacrolimus (TAC), micofenolato mofetilo (MMF) y, en algunos casos, esteroides en dosis bajas. TAC, aunque eficaz, tiene limitaciones debido a su estrecho margen terapéutico, baja biodisponibilidad y alta variabilidad en sus niveles entre pacientes. Una baja exposición a TAC en el primer año postrasplante aumenta el riesgo de rechazos agudos y ADEs dn, mientras que una alta exposición a TAC puede causar nefrotoxicidad, infecciones virales y cáncer. Dado estos riesgos, el monitoreo constante postrasplante es crucial. En las últimas décadas, las biopsias de seguimiento han sido clave para detectar inflamación subclínica y la progresión de la fibrosis en el injerto renal. Estos estudios han mostrado que la inflamación subclínica está asociada con la exposición a inmunosupresores, la incompatibilidad HLA y el desarrollo de ADEs dn. El monitoreo del injerto incluye biomarcadores no invasivos como la creatinina sérica, la proteinuria y los anticuerpos HLA. Además, se han desarrollado nuevas tecnologías como el perfil de expresión génica y el ADN libre de células derivado del donante (dd-cfDNA), que mejoran la comprensión de los mecanismos inmunopatológicos y permiten intervenciones más precisas. La tesis aquí resumida investiga la relación entre la inflamación subclínica del injerto renal, la exposición a inmunosupresores y la expresión génica relacionada con el rechazo. Los tres estudios que la componen abordan distintos aspectos de esta problemática. El primer estudio analiza la expresión génica en biopsias de trasplantes renales, diferenciando entre biopsias normales, con rechazo y con fenotipos incompletos de rechazo. Se desarrolló un puntaje (RAG-score) que discrimina entre biopsias normales y de rechazo, mostrando una asociación con la supervivencia del injerto independientemente del diagnóstico histológico. Este puntaje también detectó rechazo subclínico en biopsias con fenotipos incompletos. El segundo estudio evaluó la relación entre las lesiones histológicas y la exposición a TAC en biopsias secuenciales a los 3 y 12 meses postrasplante. Una baja relación concentración/dosis de TAC se asoció con una mayor progresión de fibrosis intersticial y atrofia tubular (FI/AT), mientras que niveles elevados de TAC mostraron menor inflamación en áreas sin fibrosis. El tercer estudio investigó la relación entre los niveles de TAC y la expresión de genes asociados al rechazo, utilizando la técnica de RT-PCR en tarjetas microfluídicas. Se identificaron 19 genes correlacionados con los niveles de TAC-C0, y un análisis de expresión génica permitió identificar dos grupos de pacientes. Aquellos con menor exposición a TAC presentaron rechazo subclínico y una disminución progresiva de la función renal. Estos estudios profundizan en el impacto de la inmunosupresión y la inflamación subclínica en la evolución del injerto renal, ofreciendo nuevas perspectivas para el manejo postrasplante.

Chronic kidney disease (CKD) is a major global health issue, affecting about 10% of the population and projected to be the fifth leading cause of death by 2040. Kidney transplantation (KT) is the preferred treatment for advanced CKD due to its benefits in survival, quality of life, and cost-effectiveness compared to dialysis. Despite these advantages, KT is associated with long-term complications, particularly related to immunosuppression, where both excessive and insufficient exposure pose significant risks. Excessive immunosuppression can lead to infections and cancers, while insufficient immunosuppression increases the risk of immune-mediated rejections, including antibody-mediated rejection (AMR) and T-cell-mediated rejection (TCMR). Furthermore, subclinical inflammation in the graft can result in the development of de novo donor-specific HLA antibodies (dnDSA), complicating graft outcomes further. The standard post-transplant immunosuppressive regimen typically consists of tacrolimus (TAC), mycophenolate mofetil (MMF), and sometimes low-dose steroids. TAC, though effective, is challenging to manage due to its narrow therapeutic range, low bioavailability, and significant variability in drug levels among patients. Low levels of TAC during the first year post-transplant are associated with an increased risk of both acute and subclinical rejection and dnDSA development. Conversely, high levels of TAC are linked to nephrotoxicity, viral infections, and cancer. To address these challenges, rigorous post-transplant monitoring is essential. Recent advancements in biopsy techniques have enabled better detection of subclinical inflammation and fibrosis progression. Research has shown that such subclinical inflammation correlates with immunosuppressive drug exposure, HLA incompatibility, and dnDSA formation. Graft monitoring involves non-invasive biomarkers like serum creatinine, proteinuria, and HLA antibodies. Additionally, new technologies, including gene expression profiling in blood and urine and donor-derived cell-free DNA (dd-cfDNA), are enhancing diagnostic accuracy and understanding of the underlying immunopathological mechanisms. These advances facilitate more precise and effective interventions. The thesis in question explores the interplay between subclinical inflammation in kidney grafts, immunosuppressive drug exposure, and gene expression related to graft rejection. It comprises three studies addressing different facets of this issue. The first study examines gene expression in kidney transplant biopsies, categorizing them as normal, rejected, or with incomplete rejection phenotypes. A new scoring system, the RAG-score, was developed to distinguish between normal and rejection biopsies and was found to be associated with graft survival independent of histological diagnosis. The RAG-score also identified subclinical rejection in biopsies with incomplete rejection phenotypes. The second study assessed the relationship between histological lesions and TAC exposure in biopsies taken at 3 and 12 months post-transplant. A lower concentration/dose ratio of TAC was associated with increased progression of interstitial fibrosis and tubular atrophy (IF/TA), while higher TAC levels correlated with reduced inflammation in non-fibrotic areas. The third study investigated how TAC levels relate to the expression of genes associated with rejection, using RT-PCR on microfluidic cards. Nineteen genes were identified as correlating with TAC-C0 levels at the time of biopsy. The analysis revealed two patient groups based on gene expression profiles: those with lower TAC-C0 levels exhibited subclinical rejection and a progressive decline in renal function. These studies provide valuable insights into how immunosuppression and subclinical inflammation affect kidney graft outcomes, offering new perspectives for improving post-transplant management strategies.