s3-eu-west-1.amazonaws.com · rulonefritis recurrente, nefrotoxicidad por anticalcineurínicos o...

Edificio Vértice Antonio López, 249 - 1º28041 - MADRID

ISBN Obra completa: 84-96305-20-1ISBN Quinto volumen: 978-84-96724-14-3D.L.:

©2007 DRUG FARMA S.L.Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta publicación puede ser reproducida sin el permiso escrito del titular del Copyright.Esta publicación se ha realizado con la colaboración de Roche Farma.

DRUG

3

ÍNDICE

Introducción 7

M. Arias

Early diagnosis of chronic allograft nephropathy by means of protocol biopsies 13

J. Chapman

Diagnóstico precoz del rechazo subclínico mediante biopsias de protocolo 31

F. J. Moreso

Protocol biopsies and the diagnosis of humoral rejection 51

M. Mengel

Adaptación glomerular evaluada mediante biopsias de protocolo 71

X. Fulladosa

Biopsia de protocolo: aspectos técnicos y seguridad 91

R. Palomar

Biopsias de protocolo en el diseño de ensayos clínicos 105

D. Serón

4

BIOPSIA DE PROTOCOLO EN EL TRASPLANTE RENAL

ÍNDICE DE AUTORES

COORDINADOR GENERAL

Manuel Arias Rodríguez

Jefe de Servicio y Catedrático de NefrologíaHospital Universitario Marqués de Valdecilla (Santander)

COORDINADORES DEL VOLUMEN V

Manuel Arias Rodríguez

Jefe de Servicio y Catedrático de NefrologíaHospital Universitario Marqués de Valdecilla (Santander)

Daniel Serón Micas

Servicio de Nefrología Hospital Universitari de Bellvitge (L’Hospitalet de Llobregat, Barcelona)

AUTORES

Jeremy Chapman OAM, MD, FRACP, FRCP

Centre for Transplant and Renal ResearchMillennium Institute, University of SydneyWestmead Hospital, Westmead (New South Wales, Australia)

Xavier Fulladosa Oliveras

Servicio de NefrologíaHospital Universitari de Bellvitge (L’Hospitalet de Llobregat, Barcelona)

Michael Mengel

Institute for Pathology Medizinische Hochschule Hannover (Hannover, Alemania)

5

Francesc Josep Moreso Mateos

Servicio de NefrologíaHospital Universitari de Bellvitge(L’Hospitalet de Llobregat, Barcelona)

Rosa Palomar Fontanet

Servicio de NefrologíaHospital Universitario Marqués de Valdecilla (Santander)

6


BIOPSIA DE PROTOCOLO EN EL TRASPLANTE RENAL:¿HERRAMIENTA CLÍNICA O DE INVESTIGACIÓN?

M. Arias

El seguimiento clínico del trasplante renal se basa fundamentalmente en el análisis dela creatinina sérica y/o del filtrado glomerular generalmente por estimación mediantefórmulas. Se sabe que este método diagnóstico es insuficiente y que no se correla-ciona bien con la situación real del injerto. La otra opción posible es la realización debiopsias de protocolo en pacientes estables y asintomáticos, mientras no se desarro-llen test de monitorización inmunológica fáciles de efectuar, reproducibles y válidospara el diagnóstico.

Existe una enorme variación entre Unidades de Trasplante Renal en su consideraciónde las biopsias de protocolo, esto es, si deben ser usadas en la práctica clínica de ru-tina o seguir siendo un instrumento de investigación en centros seleccionados.

La aproximación a este dilema depende de muchos factores que incluyen desde losregímenes de inmunosupresión que se utilizan, la participación en ensayos clínicoscontrolados de forma limitada o masiva, hasta los recursos disponibles. Ni que decirtiene que los considerandos sobre la seguridad y el partido que se saque a la pruebadiagnóstica en los Departamentos de Anatomía Patológica son decisivos para la tomade decisión. Finalmente, se trataría de un análisis de costo-beneficio que relacionaríael número de eventos tratables diagnosticados y los injertos salvados en relación conel costo económico y de inconvenientes y complicaciones para el paciente.

Las biopsias con aguja para el seguimiento del trasplante renal, guiadas medianteecografía con pistola automática y realizadas por personal experimentado, ofrecen unriesgo muy bajo de pérdida del injerto y un mínimo riesgo de morbilidad. Como sedescribe en este volumen de Biblioteca de Trasplantes Siglo XXI, la complicación más

7

frecuente y molesta es la hematuria macroscópica con obstrucción o no del uréter,siendo excepcionales las complicaciones más graves cuando se realiza la técnica se-gún las anteriores reglas expuestas. Parece generalmente aceptado que el riesgo esalgo mayor cuando se practican biopsias por indicación clínica y cuando se utilizanagujas de un tamaño mayor del número 18.

Pero una de las mayores contraindicaciones para la biopsia de protocolo al igual quepara la biopsia de indicación es no obtener una información clínica útil para tomar de-cisiones: la información histológica obtenida debe reflejar adecuadamente la situa-ción de actividad inmunológica o afectación tóxica que de alguna manera proporcio-ne la base para el cambio terapéutico. Esta información se ve dificultada por la exis-tencia o no de nefropatólogo, o al menos un patólogo interesado y entrenado en lapatología del trasplante renal, la variabilidad de la muestra y las diferencias entre ob-servadores.

No hay que olvidar que el rechazo celular leve-moderado es un proceso focal y que lainterpretación de los patólogos puede diferir, sobre todo cuando se utiliza una escalade valoración como es la clasificación de Banff.

Por otro lado, el otro gran criterio a parte de la seguridad es la utilidad clínica de labiopsia. Lógicamente, este aspecto se valora en tanto en cuanto se detecte patologíao, en una valoración más exigente, se detecte patología que sea modificable por unaposible intervención terapéutica. La aparición del rechazo subclínico en el trasplantees absolutamente dependiente del tiempo desde la intervención: es máximo en el pri-mer mes y cae lentamente a lo largo del primer año. Existe una variación sustancialen la frecuencia que se ha publicado de rechazo subclínico que, probablemente, se re-laciona con esta variación en el momento de la realización de la biopsia, pero tambiénen las características inmunológicas o étnicas de los receptores y de la inmunosupre-sión utilizada en cada Unidad.

Lo que resulta evidente actualmente es que la inmunosupresión es un condicionantea la hora de indicar biopsias de protocolo para la búsqueda diagnóstica de rechazo clí-nico, ya que la influencia del régimen inmunosupresor es decisiva, como se ha de-mostrado tanto en los trabajos clásicos del grupo australiano de Nankivell yChapman como en las comunicaciones más recientes del Congreso Mundial deBoston de julio del 2006, realizadas por David Rush, pionero de las biopsias de proto-colo. Rush ha llegado a afirmar que la utilización de tacrolimus disminuye tanto la in-cidencia de esta complicación o de este diagnóstico que no estaría justificada labiopsia de protocolo para buscar esta afectación en pacientes que siguen el trata-miento expuesto. Por otra parte, la aparición de una patología inesperada puede serimportante y hay que considerar la posibilidad de la cada vez más emergente infec-ción por el virus BK.

8


Pero, independientemente de que el rechazo subclínico esté condicionado por elrégimen utilizado, otro aspecto importante –y no del todo resuelto– es si una vezobservada la infiltración celular en el injerto estable esto es significativo de dañoactual o futuro, y si esta manifestación histológica y su posible modificación por laintervención terapeútica tiene incidencia o no en la supervivencia del paciente ydel injerto a largo plazo. Existe muy poca experiencia en estudios controlados queanalicen si el tratamiento o no del rechazo subclínico diagnosticado por biopsia deprotocolo se sigue de una mejoría después de aplicar un tratamiento, y hay que re-ferirse casi siempre a las publicaciones iniciales de David Rush y Shisido, en lasque la rama tratada con corticoides comparada con la rama no biopsiada y no trata-da tenía una mejor evolución.

Por lo tanto, la biopsia de protocolo es una clarísima situación de balance riesgo-be-neficio en la que hay que colocar en el platillo de la balanza del beneficio la posibili-dad de mejorar el daño histológico, la supervivencia del injerto y del paciente, y losbeneficios indirectos como reducir la inmunosupresión si se excluye el rechazo sub-clínico, la posible estratificación del riesgo inmunológico con la graduación de la in-munosupresión y el descubrimiento de diagnósticos no sospechados como glome-rulonefritis recurrente, nefrotoxicidad por anticalcineurínicos o infección viral del ti-po de la infección por virus BK.

Como cabe esperar, este balance también depende del procedimiento en sí mismoy del riesgo de complicaciones, que son difíciles de comparar con el beneficio abso-luto obtenido del tratamiento del rechazo subclínico, porque no está bien cuantifica-do; las estimaciones se basan, en general, en el trabajo de Rush, en el que transcu-rridos cuatro años los pacientes a los que se les realizaron biopsias de protocolopresentaron 17 pérdidas de injerto menos por cada 100 pacientes. Si aplicamosaquí el NNT (número necesario de pacientes a tratar para obtener el beneficio) paraprevenir una pérdida de injerto a los cuatro años, habría que incluir en el seguimien-to por biopsia de protocolo a seis pacientes siempre haciendo el cálculo de la preva-lencia de rechazo subclínico de la época de la ciclosporina, aproximadamente un30%. No obstante, en la actualidad, el factor confundente para calcular este benefi-cio es la prevalencia descendente del rechazo agudo y del rechazo subclínico con lainmunosupresión actual que, con tacrolimus y MMF, se estima en un 2,6% de re-chazo subclínico y un 11% de rechazo borderline a los tres meses en receptores deraza blanca y de donante vivo.

Lo más generalmente aceptado es que la vigilancia mediante biopsias de protocoloes ética y clínicamente aceptable en Unidades de Trasplante en determinadas cir-cunstancias, como la función retrasada del injerto que precisa diálisis, pacientes hi-persensibilizados, trasplantes ABO incompatibles o cuando se está utilizando unend-point subrogado en los ensayos clínicos controlados.

9

INTRODUCCIÓN

Siguiendo de nuevo a Nankivell y Chapman en una publicación reciente, podemosdecir que existen tres posibles estrategias que las Unidades de Trasplante tienenque considerar: no realizar biopsias de protocolo, efectuar biopsias sólo en pacientesde alto riesgo o seguir un protocolo universal en todos los pacientes de la serie.

En cuanto a la primera, se trata de la posición que han adoptado hasta el momentola mayoría de las Unidades de Trasplante Renal del mundo, que asumen que el re-chazo subclínico es poco importante y puede ignorarse, o bien que es relevante pe-ro que se puede controlar mediante altas dosis de esteroides o aumentando la tera-péutica inmunosupresora. Los aspectos negativos de esta inmunosupresión inclui-rán un aumento de la nefropatía BK, infecciones nosocomiales y, probablemente,un incremento de los trastornos linferoproliferativos postrasplante. Sin embargo,evita los problemas de aceptación de esta técnica por parte del paciente cuando seencuentra asintomático, los costes económicos y de organización y, además, esacorde con las reglas para el seguimiento de los pacientes trasplantados editadasen el año 2000, que exponen que se requieren más datos antes de indicar de unaforma generalizada la biopsia de protocolo.

La biopsia, en algunas situaciones, precisa realizar una selección de cuáles son lospacientes de alto riesgo y llevarla a cabo en algunos momentos determinados con unintervalo desde luego menor que las biopsias de protocolo seriadas generalizadas.Esto supone que es más económica y tiene claras desventajas como la selección delos pacientes y la definición de alto riesgo, que puede ser difícil o arbitraria. Esta se-lección se basa en que el rechazo subclínico puede ocurrir con mayor frecuencia yser más severo que en los pacientes de riesgo normal o bajo; es muy clara cuandose eligen pacientes de extremo riesgo inmunológico; mientras que, en situacionesintermedias, esta predicción es mucho más imperfecta.

La decisión de aplicar una política de generalización y convertir la biopsia de proto-colo en un estándar de seguimiento –lógicamente, incluyendo excepciones o con-traindicaciones, como cuando hay un campo quirúrgico infectado o una obstruccióndel sistema urinario, o bien el paciente está anticoagulado– tiene claras ventajas enla apreciación del rechazo subclínico no sospechado, ayuda a la toma de decisionesterapéuticas y descubre patologías encubiertas; sin embargo, presenta evidentesdesventajas respecto del coste, el consumo de recursos y los inconvenientes paralos pacientes, a pesar de que por cada procedimiento el coste y el riesgo no son ex-cesivos.

De cualquier forma, la decisión de aplicar de una forma más o menos generalizadalas biopsias de protocolo en la rutina clínica exige unos criterios previos que tienenque seguirse estrictamente en la opinión de autores con tanta experiencia como losdel grupo australiano.

10


PRERREQUISITOS PARA JUSTIFICAR LA BIOPSIADE PROTOCOLO DE RUTINA COMO HERRAMIENTADIAGNÓSTICA DEL RECHAZO SUBCLÍNICO EN EL TRASPLANTE RENAL (Nankivell BJ, Chapman JR. American Journal of Transplantation 2006)

1. Que la biopsia percutánea con aguja presente un bajo riesgo de pérdida del injerto y un ba-jo riesgo de morbilidad.

2. Que los resultados histológicos sean válidos y reflejen de forma adecuada la actividad in-munológica subclínica. Esto implica que:

a. Se tengan en cuenta la variabilidad biológica y los errores de muestra en las biopsias in-dividuales.

b. El tamaño de la muestra sea adecuado para el diagnóstico.

c. Los scores utilizados por los patólogos utilicen una herramienta estandarizada, como laclasificación de Banff.

d. Los resultados falsos negativos y positivos sean clínicamente aceptables.

3. Que la incidencia del rechazo subclínico sea suficientemente frecuente para justificar losesfuerzos diagnósticos.

4. Que el rechazo subclínico demuestre que es perjudicial para el injerto cuando se mira lafunción del injerto a largo plazo como daño histológico o por la disminución de la supervi-vencia del injerto.

5. Si se demuestra rechazo subclínico, que exista un tratamiento seguro y efectivo para re-vertirlo.

6. Que el control del rechazo subclínico conduzca a un beneficio neto para el receptor, quepuede ser: directo pero diferido, como la mejoría del daño histológico, de la función del in-jerto o del paciente; o indirecto, como la posibilidad de reducir la inmunosupresión porqueno hay rechazo subclínico o porque se descubren diagnósticos fortuitos potencialmentetratables como el virus BK o la nefrotoxicidad por anticalcineurínicos.

7. Que el riesgo-beneficio esté justificado en la mayoría de los receptores para ese grupo de-terminado.

8. Que exista un consenso clínico para la utilización de los recursos necesarios.

11

INTRODUCCIÓN

BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA

1. Nankivell BJ, Chapman JR. The significance of subclinical rejection and the value ofprotocol biopsies. American Journal of Transplantation 2006; 6: 2006-2012.

2. Rush D, Nickerson P, Gough J, McKenna R, Grimm P, Cheang M, Trpkov K, Solez K,Jeffery J. Beneficial effects of treatment of early subclinical rejection: a randomizedstudy. J Am Soc Nephrol 1998; 9: 2129-34.

3. Rush D. No benefit of protocol biopsies in renal transplant patients receivingTacrolimus and Mycophenolate Mofetil: a multicentre randomized study.Transplantation 2006; 82 (1): abstract 843.

4. Shishido S, Asanuma H, Nakai H, Mori Y, Satoh H, Kamimaki I, et al. The impact of re-peated subclinical acute rejection on the progression of chronic allograft nephropathy.J Am Soc Nephrol 2003; 14 (4): 1046-52.

5. Scholten EM, Rowshani AT, Cremers S, Bemelman FJ, Eikmans M, van Kan E, MallatMJ, Florquin S, Surachno J, ten Berge IJ, Bajema IM, de Fijter JW. Untreated rejec-tion in 6-month protocol biopsies is not associated with fibrosis in serial biopsies orwith loss of graft function. J Am Soc Nephrol 2006; 17: 2622-2632.

12


13

EARLY DIAGNOSIS OF CHRONICALLOGRAFT NEPHROPATHY BY MEANS OF PROTOCOLBIOPSIES

J. Chapman

ROLE OF PROTOCOL BIOPSY EARLY AFTER TRANSPLANTATIONThe term “protocol biopsy” implies, in the context of renal transplantation, that biopsyis undertaken as a result of a pre-determined protocol and not because of a clinical eventthat has lead to the “need” for biopsy. The two processes have lead to very differentanswers over the years of development of renal transplantation. The clinically drivenbiopsy leads to a self-perpetuating result. Since biopsy is only performed at times of re-nal dysfunction, the results lead to the ability to distinguish between different causes ofdysfunction –which essentially means distinguishing types of acute rejection from eachother and from acute calcineurin inhibitor toxicity, or rare cases of pyelonephritis or vas-cular catastrophe. The clinically driven biopsy has not allowed distinction between theappearance of the kidney in times of acute dysfunction and times of stable function. Ithas been illuminating, and still remains surprising to some, that the histological dataderived from protocol biopsies taken at times of stable function show a similar range ofappearances to clinical biopsies. It has also required protocol biopsies to understand thatthe functional changes in renal allografts dramatically underestimate the severity of thepathological damage.

This chapter reviews the principles upon which the data are accrued from renal allograftbiopsies specifically to understand the evolution of chronic allograft nephropathy (1, 2). Itis possible to use these data to build and then test a model for understanding the pa-

thophysiology of chronic destruction of the renal transplant and the linkage between theunderlying pathology and the observed functional changes.

THE RISK OF GRAFT COMPLICATIONS

In order to justify the use of protocol or surveillance percutaneous needle-core biopsiesthey must yield a low risk of complications including graft loss and morbidity such as ad-mission to hospital and hemorrhage. A variety of reports of the risk of major complica-tions including substantial bleeding, macroscopic hematuria with ureteric obstruction, pe-ritonitis or graft loss is approximately 1% (3-5). Minor complication include macroscopichematuria in 3.5%, perirenal hematomas 2.5%, asymptomatic arterio-venous fistulas7.3% and vasovagal reactions 0.5% (5).

Loss of the graft after protocol biopsy is in the region of 0.03%, based on various reportswhere the losses are recorded as: 0 from 2,127 biopsies (4), 1 from 1,171 (5), 0 of 328(6), 0 from 1,037 (3), 0 from 961 biopsies (7), 0 from 277 (8), and 1 from 151 (9).

The risk of renal allograft biopsy is increased when needles larger that 18G are used(6); when the biopsy is undertaken for clinical indications (presumably because the in-dication demands higher risks, or the graft is essentially unstable prior to the biopsy);and when the kidney is in an intraperitoneal position. Safety of protocol biopsies shouldthus be maximized through use of a skilled operator; mandatory ultrasound guidanceimmediately prior to biopsy to identify any unsuspected lesions such as urinary obs-truction or an arterio-venous fistula; and use of an automated spring loaded gun me-chanism rather than a manual cannula and trocar. Some operators suggest the use ofa 16-gauge needle (10) and a single pass, rather than the 18-gauge needle favouredby many units but with more than one needle core sample (5). Certain exclusion cri-teria are also required to ensure that inappropriate risks are not taken. Table I detailsinclusion and exclusion criteria that should be considered prior to protocol biopsy. Itwould be appropriate for all of the inclusion criteria to be required to be met, but ex-clusion should require only a single criterion to be met. This is a conservative positiondesigned to reduce the morbidity of the procedure undertaken with a lower yield oftherapeutic decision making than occurs with acute clinically indicated biopsies. In par-ticular, the use of ultrasound not only localises the kidney accurately, but also identi-fies potential sources of complication, the commonest of which is partial ureteric obs-truction.

RELIABILITY OF PROTOCOL HISTOLOGY RESULTS

How good is the biopsy as a sample of the kidney? The reliability of a given result is re-lated to the amount of tissue obtained and to the variability if the histological finding with-in the kidney. Clearly very patchy events are seen with less reliability than homogeneous

14


ones. Early and mild hyalinosis of the arterioles thus depends upon sampling sufficientarterioles and on hitting one with hyalinosis. Severe cellular ejection on the other hand isa diffuse process that can be seen throughout the kidney and can even be reliably im-plied on a section of medulla rather than cortex.

The best study of reproducibility of the Banff schema was undertaken by Furness etal. (11). The histologists eye is clearly quite inconsistent when assessing the area of in-volvement of a biopsy and may miss rare events such as occasional lymphocyte inva-sion of a tubule. The exact grading of tubulitis may thus be inaccurate and when missedmay lead to change in the overall diagnosis of rejection status. Individual pathologistsappear to be more consistent internally than when compared with each other, and in theFurness study remained rather resistant to change of their readings despite feedbackon their results relative to the mean. Comparison of results between two centres foundreasonable agreement for acute rejection diagnoses in another study (12) with a kappastatistic of 0.77 for agreement on the diagnosis of acute rejection. Veronese demons-trated similar levels of agreement for acute rejection (0.47 – 0.72) but borderline rejec-tion and fine grading of borderline rejection and individual Banff quantifiers was not sogood (13).

15

EARLY DIAGNOSIS OF CHRONIC ALLOGRAFT NEPHROPATHY BY MEANS OF PROTOCOL BIOPSIES

Inclusion criteriaDeceased donor kidney allograftInformed consentApproved clinical trial or standard clinical practiceUltrasound examination availableSkilled biopsy operator

Exclusion criteriaBleeding disorderUse of anticoagulants including heparin, warfarin and aspirinAnatomical variation of graft position (e.g., overlying bowel)Anatomical variation of graft (e.g., arterio-venous malformation) Urinary obstructionRequirement for sedation to undertake biopsyPrevious complication from biopsy

To undertake protocol biopsy all of the inclusion criteria must be met and noneof the exclusion criteria can be met.

Table I. Inclusion and exclusion criteria for protocol needle core biopsy.

A recent analysis of the reproducibility of the reading of arteriolar hyalinosis demonstra-tes the problem nicely (14). In this study the authors compared two protocols for reading–the standard Banff schema and a new schema developed by Mihatsch. The reproduci-bility of the new schema was better than the standard Banff schema (kappa statistic 0.67versus 0.52 comparing 45 biopsies from 38 patients), but the information derived fromthe readings was less informative. In the new schema, reproducibility was improvedthrough reduction of the frequency with which intermediate scoring grades were used.The number of times when scores of 1 and 2 were used dropped from 64 using Banff to24 with the new system. This meant that biopsies were scored as 0 or 3 most of thetime, which is little better than a binary decision of present/absent.

The essence of the problem is thus to find the balance between multiple grades of dis-tinction for a given event such as tubulitis or tubular atrophy, which extracts maximumamounts of information from the biopsy, and simple grading systems which are highlyreproducible but uninformative. The compromise that is represented by the current Banffschema, does at least have widespread application across transplant programs and throughmany clinical trials. It is important to recognize that it remains limited by the degree ofreproducibility at the margins and could suffer further refinement with benefit. The areasof contention remain, for example, the relevance of cellular infiltrate in areas of fibrosis.The current schema requires these to be ignored, but that leads to the potential for va-riability in interpretation of exactly what constitutes an area of fibrosis in which the infiltrateis to be ignored. Fortunately, the schema is under continuous revision and improvement,so it is reasonable to hold the view that, despite the areas of poor reproducibility, theBanff schema for the interpretation of renal allograft pathology is the best that we haveavailable.

DEFINITIONS AND A MODEL OF CAN

Understanding the complexity of the entity of chronic allograft nephropathy (CAN) hastaken many years, since unlike acute rejection, it cannot be easily identified clinically, ismultifactorial in origin and evolves over years and not days or hours. The reliability andsensitivity of serum creatinine measurement contributed substantially to the ability todiagnose and treat acute rejection in the early years of transplantation and is still one ofthe most reliable tools that we use in the clinic to identify patients in need of further in-vestigation and change in management during the first few weeks after a renal trans-plant. Since the serum creatinine is also a fairly reliable indicator of chronic graft failure,as demonstrated by studies examining creatinine at one year as a predictor of graft loss,it has been natural to assume that monitoring the serum creatinine will identify grafts atrisk from chronic graft failure and CAN. Experience has, however, taught us that this stra-tegy does not, on the whole, allow identification of CAN at a stage when intervention cansubstantially alter the course of events. It is central to the understanding of CAN to rea-lise why this is the case. It is also central to any strategies that might be effective in the

16


early identification and treatment of CAN. Our current model of CAN also demonstrateswhy treatment is not a very effective strategy and why prevention of CAN has to be thegoal of all transplant units.

CAN is a diagnosis that has been arrived at through the pathologist’s microscope, ra-ther than the clinic. Papers from the 1970’s through to the mid 1990’s commonly usedthe term “chronic rejection” to describe the clinical phenomenon of slowly and in-exorably rising serum creatinine. Indeed this term can be found in papers from thepast five years still loosely applied to chronic graft failure (15). It is important to un-derstand the difference between the starting points for each of these terminologiesand the consequent confusions that apply when one term is used interchangeablywith the other.

The term “CAN” arose from the Banff series of pathology conferences driven by suchpathologists as Kim Solez, Robert Colvin, Michael Mihatsch, Daniel Serón and LorraineRacusen (1). CAN is thus defined histologically, restricted to the renal allograft and is in-dependent of aetiology (16). The original intent of the definition was to bring some orderinto the chaotic descriptions that were available for a chronically damaged allograft.Unfortunately there remains some opportunity for confusion since the underlying aetio-logy may also be discernable in the biopsy specimen, such as calcineurin inhibitor (CNI)nephrotoxicity and through the addition to the diagnostic features of some facets withpresumed immunological aetiology. Ample opportunity to confuse has been added bythose who describe pre-transplant donor renal biopsies as having CAN –clearly an ab-surdity.

The features of CAN that are identified and scored in the Banff schema are tubularatrophy (Banff: ct) and interstitial fibrosis (Banff: ci). This should not be taken to meanthat CAN is comprised of just these two appearances, nor that these are actually themost relevant to physiological, functional or prognostic indicators. It is simply that thesetwo features are the most reliable, diffuse and easily visible changes in the biopsy, notsubject to the vagaries of small samples that plague any definition relying on patchychanges in vessels or glomeruli. CAN grading from I to III simply identifies the propor-tion of the biopsy that is affected by these changes. It is unfortunate that the scoring ofthe chronic Banff “qualifiers” do not, in the current version, tie in well to the CAN grading.A revised version of the schema, with a name change to chronic sclerosing allograftnephropathy, may help us in the future. At the present time: CAN grade I requires ci1,ct1; CAN grade II requires moderate changes (ci2/ct2, or ci1/ct2, or ci2/ct1); while gra-de III requires severe changes (ci3/ct3, or ci2/ct3, or ci3/ct2). If there are none of thechanges of “chronic rejection” such as vascular changes with disruption of the elasti-ca, inflammatory cells in the fibrotic intima and proliferation of myofibroblasts in the in-tima, the grade of CAN is qualified with an “a”, but if these changes are present thenit is rates “b”.

17


The ground on which we have been able to build models of CAN is thus from histologyand not from the clinical environment. Studies of biopsies taken in an attempt to diag-nose clinical events are also uselessly misleading since they are biased by the clinicaloverlay that comes with the decision to undertake the biopsy. It is thus only from proto-col biopsy studies that one can really build the conceptual models with which to test the-rapeutic interventions.

Reports of long term protocol renal allograft biopsy series were scarce until the past fiveyears or so. The longest series was published from our group in Sydney (REF JASN 66-79)in which 120 recipients of simultaneous pancreas and kidney transplant recipients werebiopsied at 0, 3 and 12 months and then annually thereafter to ten years. Our series, likethat from the Mayo Clinic (17) which was predominantly from living donor transplants, star-ted with normal kidneys from young donors and very short cold ischemia times. We hadpreviously published a shorter series of protocol biopsies taken from deceased donor grafts,which thus included the impact of preceding donor disease (9,18), while others have des-cribed the different impacts of varied immunosuppressive regimens (19-23).

Chronic allograft nephropathy is the final common pathway of different causes of renalallograft damage. That damage may have started in the hypertensive donor or throughcold ischaemia and reperfusion injury, through acute rejection, acute or chronic CNI neph-rotoxicity and from sub-clinical rejection. It may be possible in a single biopsy to discernthe relative influences of some of these factors, but in severe cases the biopsy is asuninformative as the “end stage kidney” that we are familiar with from native renal di-seases.

Our current working model is shown in Figure 1 and described below. We believe that itprovides the foundation for understanding not only CAN, but also the relationships be-tween the histological appearances and the clinical perspectives (2). The new genomictechniques for elucidating changes at the molecular level may also potentially be incul-cated into explaining the model and the early evolution of CAN.

Subclinical rejection

Fibrosis of the kidney occurs in two separate phases (68), two thirds develops quite ra-pidly during the first year, with a slow and progressive accumulation beyond that time.Interestingly the interstitial fibrosis exceeds the tubular atrophy suggesting that it is rela-ted to more than simply the damage of tubules. The two strongest contenders for this ef-fect are ischaemia-reperfusion injury and acute allograft immune response –acute rejec-tion. In the Hannover protocol series of 258 patients (22) biopsied at 6, 12 and 16 weeks,CAN was present in 70 (37%) and absent in 120 at 26 weeks. The significant risk factorsfor CAN were receiving a deceased donor kidney, long cold ischaemia and acute rejec-tion. In the Westmead series acute tubular necrosis was predictive for CAN and the use

18


of mycophenolate mofetil compared with azathioprine reduced CAN (7). Sub-clinical re-jection was also a cause of interstitial fibrosis at twelve months (18) and CAN (25) in twoindependent series ofbiopsies, the first in de-ceased donors of kidneysand the second in decea-sed donors of simulta-neous kidney pancreastransplants. The confir-mation that subclinical re-jection causes CAN, maylead to the conclusionthat this phenomenon ex-plains the immune rela-ted risk factors for bothCAN and long term graftsurvival. Sub-clinical re-jection is commonest inlow intensity immuno-suppressive regimensand early after transplan-tation (Figure 2). It is per-

19


Transplant

ArteriosclerosisArteriolar hyalinosisTubular atrophyInterstitial fibrosis

Chronic donor diseaseAcute donor disease

Subclinical rejection/chronic humoral rejection

CNI toxicity

Rising creatinine

Glomerular sclerosis

GR

AFT

LO

SS

Acute rejection

Ischaemia

Figure 1. Model for the understanding the time dependent and inter-related features ofchronic allograft nephropathy.

0

0.5

1

1.5

Mean

Ban

ff s

co

re

0 1 2 3 4 5 6-7

Years after transplantation

Interstitialinflammation

Tubulitis

Figure 2. Prevalence of acute interstitial infiltration and tu-bulitis in protocol biopsies of renal allografts up to ten yearspost-transplantation.

sistent in sequential biopsies in only a small percentage, but in this group of patients ithalves the measured GFR in only 18 months (25). In a formal randomised controlled trialof detection and treatment of early subclinical rejection, Rush and his colleagues de-monstrated a beneficial effect in terms of reduction of interstitial fibrosis and tubularatrophy at six months (26). More modern immunosuppressive regimens, including bothtacrolimus and mycophenolate mofetil, have reduced the incidence of subclinical rejec-tion and also the power to demonstrate the efficacy of treating subclinical rejection (27).

The Banff schema does not at present recognize inflammation in areas of fibrosis andthus assumes that this infiltrate has no predictive value since the damage has been done.There are now several series that demonstrate that this is not true and that sub-clinicalinflammation in areas of fibrosis are indeed associated with the presence of increased fi-brosis in subsequent biopsies (28,29).

Taken together, these data clearly support the view that inflammatory cells in renal allo-grafts cause long term damage even in the absence of acute deterioration in graft function(30-36). In fact it is possible to support the contention that the damage is done becausethere is no associated rise in creatinine, allowing it to go undiagnosed and thus untreated.

CNI nephrotoxicity

The impact of CNI nephrotoxicity is the other major contender implicated in the deve-lopment of CAN. It is possible to recognize chronic CNI toxicity and CAN as separate his-tological entities and some have argued that this should always be the case (37). In thetwo year protocol biopsies from the US multicenter trial comparing cyclosporine and ta-crolimus (19), both the rate of development and the severity of CAN and chronic CNI to-xicity were indistinguishable between tacrolimus, and the two formulations of cyclospo-rine (38). In the Westmead series chronic CNI toxicity was identified in biopsies by thepresence of at least two of: striped interstitial fibrosis; arteriolar hylainosis; and tubularmicro-calcification. It was an almost universal finding by ten years after transplantation.Interstitial fibrosis and tubular atrophy are highly correlated and progress rapidly in thefirst year, thereafter progressing slowly but inexorably up to ten years and beyond.

Arteriolar hyalinosis

Arteriolar hyalinosis was present in 75% of patients by ten years. While implantation biop-sies may detect arteriolar hyalinosis in elderly, diabetic or hypertensive donors, in the se-ries of young donors of simultaneous kidney pancreas transplants that we reported, ar-teriolar hyalinosis first appeared, sometimes transiently in the first three to six months(38). Early changes were correlated with higher trough concentrations of cyclosporineand by preceding episodes of acute CNI toxicity. The longer term and permanent appear-ance of chronic CNI changes by five years post-transplant, was associated with higher

20


long term cyclosporine dosage with a cut off point at a maintenance dose of about 5 mg/kg/day. The histological appearance that is classically described is of a nodular hyalinechange in the wall of renal arterioles (14). In our data, however, this classical change of-ten gave way to more diffuse change with narrowing of the lumen and evidence of glo-merular ischaemia. The question thus arises as to whether the arteriolar change may beassociated with hypertension or with diabetes in our series. We were able to dispel thesetwo possibilities since treated hypertension succeeded the appearance of arteriolar hyali-nosis and did not preceed it as would be expected if it had a role in aetiology, also 60%of hypertensive and 68% of normotensive patients had arteriolar changes. With respectto the possibility of an effect from diabetes, the simultaneous glucose tolerance test per-formed with each protocol biopsy showed identical glucose handling in those with andthose without arteriolar changes (38).

Glomerular disease

The final pathway for damage to the nephron is exhibited through glomerulosclerosis,with which irreversible loss of glomerular and nephron function occurs. Glomerular fil-tration rate is also closely linked to the glomerular sclerosis, especially as the number offunctioning nephrons falls and glomerular hyperfiltration capacity is exceeded. There areat least three different mechanisms of destruction and pathologies that can be discernedin transplant glomeruli.

Recurrent glomerulonephritis

Occurs at different frequencies in different diseases and may account for a significantnumber of graft failures, such as in focal and segmental glomerular sclerosis (FSGS), orbe essentially irrelevant such as in systemic lupus erythematosus (SLE) (15). No morewill be said here about recurrent disease except to note that an increase in proteinuriaby >500 mg/day or an absolute excretion rate of >1,500 mg/day are a reliable guide to theneed for a diagnosis of the glomerular pathology (39), except possibly in patients treatedwith sirolimus or everolimus.

Chronic transplant glomerulopathy

In which the earliest signs, seen on electron microscopy include splitting of the base-ment membrane. This may be associated with the deposition of C4d and chronic anti-body mediated damage to the glomerulus (40). It has been well accepted since the 1960’sthat antibody to HLA mediates hyperacute and forms of acute rejection. Transplant glo-merulopathy was recognised as early as 1963 with enlarged glomeruli, mesangial matrixexpansion, changes in mesangial cells and splitting of both the glomerular and peritubu-lar basement membranes (41). Perhaps lulled into a false sense of security by the im-provement in crossmatching techniques, or perhaps by the confounding factors sur-

21


rounding the presence of anti-HLA antibody at the time of and subsequent to chronic allo-graft failure, it has taken many years to piece together the events that surround chronichumoral rejection. The turning point has come with the development of reliable techni-ques to detect the complement component C4d on the membrane of endothelial cells inthe allograft and engagement with the Banff schema (42). Anti-HLA antibody is nowknown to predict a poor long term outcome (43) and the immune consequence of anti-body binding to complement on the endothelial cell surface to preceed transplant glo-merulopathy (44). Experimental evidence is now also linking these phenomena perhapsexplaining one of the underlying mechanisms for vascular disease in the allograft (45).The recent demonstration of antibody to agrin –a component of the glomerular basementmembrane– may explain the poor correlations between anti-HLA antibody and glomeru-lopathy (46). Transplant glomerulopathy is clearly identified as a cause for long term graftloss (47).

Ischaemic glomerular sclerosis

Associated with other features of chronic allograft nephropathy, seen progressively fromthree or four years post-transplantation (48). In the early post-transplant period glomeru-lar loss is associated with generalised ischaemic damage but is quite restricted in extent,at least in younger donors. The later and more significant phase of glomerular loss fol-lows as a consequence of earlier interstitial fibrosis and arteriolar hyalinosis (48). The se-verity of interstitial fibrosis at one year correlated with the severity of glomerulosclerosisat four and five years, but even grafts with no interstitial fibrosis eventually developedglomerulosclerosis. A second factor influencing glomerular destruction was shown to bethe severity of arteriolar hyalinosis, with substantial increases in the percentage of scle-rosed glomeruli for each grade increase in Banff designated arteriolar hyalinosis. Thesefactors are familiar from prognostic studies in native renal diseases such as IgA nephro-pathy and it should come as little surprise to see the influence apparent in transplantedkidneys. Thus glomerulosclerosis is associated with both the results of acute and untrea-ted subclinical rejection, perhaps accounting for the correlations between chronic graftloss and early acute rejection noted in the 1980’s and 1990’s, as well as with indices ofCNI nephrotoxicity, especially arteriolar hyalinosis.

Prevalence of chronic allograft nephropathy

The prevalence of CAN may only be determined from protocol biopsy of unselected pa-tients. All studies that report the prevalence of CAN based upon functional indices or se-lected histology driven by clinical indications dramatically underestimate the true preva-lence. There is no doubt that the prevalence of CAN depends upon many factors inclu-ding the donor age, indices of ischaemia and rejection, and upon the immunosuppres-sion used. One controlled study of cyclosporine compared to tacrolimus showed a pre-valence of CAN at two years to be 72.3% and 62.0% at two years respectively (19). The

22


prevalence was correlated with prior acute rejection episodes, acute nephrotoxicity andwith donor age.

The Westmead series showed what was to some a remarkably high prevalence of CAN,with almost all grafts affected by CAN grade I by two years, and around 50% with CANgrade III by ten years (7) (Figure 3).

Steroid avoidance and use of either sirolimus or mycophenolate mofetil with tacrolimuslead to 20% grade II and III CAN at only 12 months in both African Americans and non-African Americans, simi-lar to the Westmead datausing predominantly cy-closporine therapy (49).Moreso et al. showed aneven higher prevalenceof CAN with 175 of 435(40%) of grafts affectedby six months (29). Theprecise estimate of CANgrade after at different ti-mes after transplantationvaries with the study andto a certain extent alsowith the histologist, butthe important and com-mon theme is that the le-vel of pathological impactis substantially underes-timated by the serumcreatinine and other func-tional measures in all studies. It is thus our contention that it is necessary to interveneearly if one is to reduce the level of histological chronic allograft nephropathy.

Utility of diagnosing and detecting CAN early

One could legitimately ask the question: is it worth making the diagnosis of CAN? Is the-re a therapeutic utility to making the diagnosis? Is it possible to either reverse or preventdeterioration in the histology once the diagnosis has been made? These questions areall predicated on therapeutic nihilism which dictates that once the damage has been doneit cannot be undone. There is some justice in this approach, since sclerosed glomeruliwill not spring back to life and atrophic tubules will not regenerate to normal morphologyand function. The only conclusion that one can make is that therapy designed to halt the

23


Figure 3. Prevalence of chronic allograft nephropathy diag-nosed on protocol biopsy by the Banff criteria in 120 simul-taneous kidney pancreas transplant recipients.

progression of disease and therapy designed to remove the aetiological agents wouldhave to be effective to justify the intervention.

The options available for prevention of graft damage are: treatment of subclinical rejec-tion; reversal of and prevention of further CNI nephrotoxicity, especially arteriolar hyali-nosis; prevention of ischaemia and selection of a younger donor. The latter strategies willnot help after the transplant but there is evidence that treatment of subclinical rejectionand switch from CNI based immunosuppression can make a difference.

Treatment of subclinical rejection

The diagnosis of subclinical rejection and the repeated and reliable demonstration of acorrelation between subclinical cellular infiltrates and subsequent graft fibrosis, doesnot prove that it is possible to treat subclinical rejection with benefit. It was thus im-portant to see proof of this hypothesis in a single centre study from Canada (26). In thisstudy Rush and his colleagues randomised half of the patients to protocol biopsy andtreatment of subclinical rejection and the other half to treatment based upon clinical in-dices only. Interstitial fibrosis and tubular atrophy scores on biopsy at six months andserum creatinine at 24 months were statistically significantly superior in the protocolbiopsy group, thus proving the hypothesis. In our own series, published recently, it wasdemonstrated that treatment of subclinical rejection diagnosed on one month protocolbiopsy, eliminated differences in chronic fibrosis and tubular atrophy at three months,between those with and without subclinical rejection at one month (50). While this co-hort study again does not constitute formal proof of the utility of treating subclinical re-jection, it is encouraging that this therapy did seem to eliminate chronic damage whichwe have otherwise seen consistently for the past 15 or more years. A more recent for-mal trial by the Canadian group with a number of other North American centres has beenreported in abstract form in 2006, but failed to demonstrate an impact because of thelow incidence of subclinical rejection when using immunosuppression based upon ta-crolimus and mycophenloate mofetil (27). Interestingly there was a higher than expec-ted level of interstitial fibrosis in that study –perhaps exchanging subclinical rejection forCNI nephrotoxicity.

In conclusion, the weight of evidence favours the diagnosis and treatment of subclinicalrejection, especially when using lower intensity immunosuppressive regimens, as a stra-tegy for reducing chronic allograft nephropathy.

Avoidance of CNI nephrotoxicity

One strategy for avoidance of nephrotoxicity is to avoid these agents entirely and anumber of studies have attempted to do that by using combinations of sirolimus or eve-rolimus with mycophenolate mofetil and steroids with induction using a monoclonal

24


anti-Il2 receptor antibody (51). An alternative strategy has been studied since the early1980’s, notably early conversion from a calcineurin inhibitor based regimen to one whicheliminates the CNI after three, six or twelve months. It is not in the scope of this chap-ter to identify and review these studies which others have accomplished in formal meta-analyses (52, 53), but it is important to note that one of the more recent studies usingsirolimus and corticosteroids as maintenance therapy was accompanied by protocolbiopsies (54). In this study biopsies at implantation, 12 and 36 months were studied ina subset of patients that provided biopsy material at each time point. The most inter-esting feature of this study was that the group in which the CNI was eliminated hadresolution of tubular atrophy between 12 and 36 months, without increased interstitialfibrosis. Thus the total CADI index of chronic damage was unchanged in the sirolimustreated patients, suggesting that the strategy might hold out some hopes for long termimprovement in CAN, if effective and applicable clinical regimens can be developed toavoid the CNI’s.

Future opportunities

Clearly, very early diagnosis of events that may subsequently damage the graft mightincrease the effectiveness of interventions. The possibility that gene events will predicthistology has been borne out in early studies from a number of groups including ourown. Vitalone at the World Transplant Congress in Boston in July 2006 (55), presenteddata derived from Gene Microarrays demonstrating that genes associated with bothCAN and rejection “turn on” –i.e., produce mRNA– earlier than the histological changeswere apparent. If this is borne out in other laboratories and in other series of patients,it may offer a way of predicting the patients in whom intervention would be especiallyvaluable.

SUMMARY

Chronic Allograft Nephropathy is the syndrome that has come to plague renal transplan-tation as the cause of most graft losses. It has been evident for as long as we have beentransplanting the kidney, but in the early days it was overshadowed by acute rejectionand mis-interpreted as an entirely immune related phenomenon termed “chronic rejec-tion”. It has been the source of most concern to clinical transplant programs for the pastten years, but the long term nature of the syndrome has meant that it has not been aneasy target for research. Paradoxically, the pharmaceutical industry –which has the mostto gain from long term use of particular agents– is most unlikely to fund the research trialsthat we will need to prove which are the best treatment options. Long term investmentsin this area are likely to be superseded before they have produced any answers. We arethus left with the individual transplant centre studies, implied answers from long termcohort studies using older pharmaceutical agents and new molecular genomic and pro-teomic technologies that have yet to deliver on their promise.

25


REFERENCES

1. Racusen LC, Solez K, Colvin RB, Bonsib SM, Castro MC, Cavallo T, et al. The Banff97 working classification of renal allograft pathology. Kidney Int 1999; 55 (2): 713-23.

2. Chapman JR, O’Connell PJ, Nankivell BJ. Chronic Renal Allograft Dysfunction. JASN2005; 16 (10): 3015-26.

3. Wilczek HE. Percutaneous needle biopsy of the renal allograft. A clinical safety eva-luation of 1129 biopsies. Transplantation 1990; 50 (5): 790-97.

4. Furness PN, Philpott CM, Chorbadjian MT, Nicholson ML, Bosmans JL, Corthouts BL,et al. Protocol biopsy of the stable renal transplant: a multicenter study of methodsand complication rates. Transplantation 2003; 76 (6): 969-73.

5. Schwarz A, Gwinner W, Hiss M, Radermacher J, Mengel M, Haller H. Safety and ade-quacy of renal transplant protocol biopsies. Am J Transplant 2005; 5 (8): 1992-6.

6. Vidhun J, Masciandro J, Varich L, Salvatierra O Jr., Sarwal M. Safety and risk stratifi-cation of percutaneous biopsies of adult-sized renal allografts in infant and older pe-diatric recipients. Transplantation 2003; 76 (3): 552-7.

7. Nankivell BJ, Borrows RJ, Fung CL, O’Connell PJ, Allen RD, Chapman JR. The natu-ral history of chronic allograft nephropathy. N Engl J Med 2003; 349 (24): 2326-3.

8. Shapiro R, Randhawa P, Jordan ML, Shapiro R, Randhawa P, Jordan ML, et al. Ananalysis of early renal transplant protocol biopsies – the high incidence of subclinicaltubulitis. Am J Transplant 2001; 1 (1): 47-50.

9. Nankivell BJ, Fenton-Lee CA, Kuypers DR, Cheung E, Allen RD, O’Connell PJ, et al.Effect of histological damage on long-term kidney transplant outcome. Transplantation2001; 71 (4): 515-23.

10. Nicholson ML, Wheatley TJ, Doughman TM, White SA, Morgan JD, Veitch PS, et al.A prospective randomized trial of three different sizes of core-cutting needle for re-nal transplant biopsy. Kidney Int 2000; 58 (1): 390-5.

11. Furness PN, Taub N. International variation in the interpretation of renal transplantbiopsies: report of the CERTPAP Project. Kidney Int 2001; 60 (5): 1998-2012.

12. Gough J, Rush D, Jeffery J, Nickerson P, McKenna R, Solez K, et al. Reproducibilityof the Banff schema in reporting protocol biopsies of stable renal allografts. NephrolDial Transplant 2002;17 (6):1081-84.

13. Veronese FV, Manfro RC, Roman FR, Edelweiss MI, Rush DN, Dancea S, et al.Reproducibility of the Banff classification in subclinical kidney transplant rejection.Clin Transplant 2005; 19 (4): 518-21.

14. Sis B, Dadras F, Khoshjou F, Cockfield S, Mihatsch MJ, Solez K. Reproducibility stu-dies on arteriolar hyaline thickening scoring in calcineurin inhibitor-treated renal allo-graft recipients. Am J Transplant 2006; 6: 1444-50.

15. Briganti EM, Russ GR, McNeil JJ, Atkins RC, Chadban SJ. Risk of renal allograft lossfrom recurrent glomerulonephritis. New Eng J Med 2002; 347: 103-9.

16. Nankivell BJ, Chapman JR, Gruenewald SM. Detection of chronic allograft nephro-pathy by quantitative doppler imaging. Transplantation 2002: 74: 90-6.

26


17. Fernando GC, Griffin MD, Grande JP, Lager DJ, Gloor JM, Velosa JA, Larson TS, StegallMD. Development of chronic allograft nephropathy (CAN) in low risk kidney trans-plant recipients. Am J Transplant 2004; 4 (S8): 278.

18. Kupypers DR, Chapman JR, O’Connell PJ, Allen RDM, Nankivell BJ. Predictors of re-nal transplant histology at three months. Transplantation 1999; 67: 1222-30.

19. Solez K, Vincenti F, Filo R. Histopathological findings from 2-year protocol biopsies froma US multicenter kidney transplant trial comparing tacrolimus versus cyclosporine: areport of the FK506 kidney transplant study group. Transplantation 1998; 66: 1736-40.

20. Mota A, Arias M, Taskinen EI, Paavonen T, Brault Y, Legendre C, Claesson K, Castagne-to M, Campistol JM, Hutchison B, Burke JT, Yilmaz S, Hayry P, Neylan JF. Sirolimus-based therapy following early cyclosporine withdrawal provides significantly impro-ved renal histology and function at 3 years. Am J Transplant 2004 Jun; 4: 953-61.

21. Merville P, Berge F, Deminiere C, Morel D, Chong G, Durand D, Rostaing L, Mou-rad G, Potaux L. Lower incidence of chorinc allograft nephropathy at 1 year post-trans-plantation in patients treated with Mycophenolate mofetil. Am J Transplant 2004; 4:1769-75.

22. Schwarz A, Mengel M, Gwinner W, Radermacher J, Hiss, Kreipe H, Haller H. Riskfactors for chronic allograft nephropathy after renal transplantation: a protocol biopsystudy. Kidney Int 2005; 67: 341-8.

23. Flechner SM, Kurian SM, Solez K, Cook DJ, Burke JT, Rollin H, Hammond JA,Whisenant T, Lanigan CM, Head SR, Salomon DR. De novo kidney transplantationwithout the use of calcineurin inhibitors preserves renal structure and function at twoyears. Am J Transplant 2004; 4: 1776-85.

24. Nankivell BJ, Borrows RJ, Fung CL-S, O’Connell PJ, Chapman JR, Allen RDMA. Deltaanalysis of post transplantation tubulointerstitial damage. Transplantation 2004; 78:434-41.

25. Nankivell BJ, Borrows RJ, Fung CL-S, O’Connell PJ, Allen RDMA, Chapman JR. Naturalhistory, risk factors, and impact of subclinical rejection in kidney transplantation.Transplantation 2004; 78: 242-9.

26. Rush D, Nickerson P, Gough J, McKenna R, Grimm P, Cheang M, Trpkov K, Solez K,Jeffery J. Beneficial effects of treatment of early subclinical rejection: a randomizedstudy. J Am Soc Nephrol 1998; 9: 2129-34.

27. Rush D. No benefit of protocol biopsies in renal transplant patients receiving Tacrolimusand Mycophenolate Mofetil: a multicentre randomized study. Transplantation 2006:82 (1) abstract 843.

28. Choi BS, Shin MJ, Shin SJ, Kim YS, Choi YJ, Kim YS, et al. Clinical significance of anearly protocol biopsy in living-donor renal transplantation: ten-year experience at a sin-gle center. Am J Transplant 2005; 5 (6): 1354-60.

29. Moreso F, Ibernon M, Goma M, Carrera M, Fulladosa X, Hueso M, Gil-Vernet S, CruzadoJM, Torras J, Grinyó JM, Serón D. Subclinical rejection associated with chronic allo-graft nephropathy in protocol biopsies as a risk factor for late graft loss. Am J Transplant2006 Apr; 6 (4): 747-52.

27


30. Birk PE, Stannard KM, Konrad HB, Blydt-Hansen TD, Ogborn MR, Cheang MS, et al.Surveillance biopsies are superior to functional studies for the diagnosis of acute andchronic renal allograft pathology in children. Pediatr Transplant 2004; 8 (1): 29-38.

31. Miyagi M, Ishikawa Y, Mizuiri S, Aikawa A, Ohara T, Hasegawa A. Significance of sub-clinical rejection in early renal allograft biopsies for chronic allograft dysfunction. ClinTransplant 2005; 19 (4): 456-65.

32. Nickerson P, Jeffery J, Gough J, Grimm P, McKenna R, Birk P, et al. Effect of increas-ing baseline immunosuppression on the prevalence of clinical and subclinical re-jection: a pilot study. Journal of the American Society of Nephrology 1999; 10 (8):1801-5.

33. Gloor JM, Cohen AJ, Lager DJ, Grande JP, Fidler ME, Velosa JA, et al. Subclinical re-jection in tacrolimus-treated renal transplant recipients. Transplantation 2002; 73 (12):1965-8.

34. Kanetsuna Y, Yamaguchi Y, Toma H, Tanabe K. Histological evaluation of renal allograftprotocol biopsies in the early period and 1 year after transplantation. Clin Transplant2003; 17 Suppl. 10: 25-9.

35. Shishido S, Asanuma H, Nakai H, Mori Y, Satoh H, Kamimaki I, et al. The impact ofrepeated subclinical acute rejection on the progression of chronic allograft nephrop-athy. J Am Soc Nephrol 2003; 14 (4): 1046-52.

36. Serón D, Moreso F, Bover J, Condom E, Gil-Vernet S, Canas C, et al. Early protocolrenal allograft biopsies and graft outcome. Kidney Int 1997; 51 (1): 310-6.

37. Colvin RB. Chronic allograft nephropathy. N Engl J Med 2003; 349: 2288-90.38. Nankivell BJ, Borrows RJ, Fung CL-S, O’Connell PJ, Chapman JR, Allen RDMA.

Calcineurin inhibitor nephrotoxicity: longitudinal assessment by protocol histology.Transplantation 2004; 78: 557-65.

39. Myslak M, Amer H, Morales P, Fidler ME, Gloor JM, Larson TS, Stegall MD, CosioFG. Interpreting post-transplant proteinuria in patients with proteinuria pre-transplant.Am J Transplant 2006; 6: 1660-85.

40. Regele H, Bohmig GA, Habicht A, Gollowitzer D, Schillinger M, Rockenschaub S,Watschinger B, Kerjaschki D, Exner M. Capillary deposition of complement split pro-duct C4d in renal allografts is associated with basement membrane injury in peritu-bular and glomerular capillaries: a contribution of humoral immunity to chronic allo-graft rejection. J Am Soc Nephrol 2002 Sep; 13 (9): 2371-80.

41. Hamburger J, Crosnier J, Dormont J. Observations in patients with a well toleratedhomotransplant kidney: possibility of a new secondary disease. Ann N Y Acad Sci1964; 120: 558-77.

42. Racusen L, Colvin RB, Solez K, Mihatsch MJ, Halloran PF, Campbell PM, Cecka MJ,Cosyns JP, Demetris AJ, Fishbein MC, Fogo A, Furness P, Gibson IW, Glotz D, Hayry P,Hunsickern L, Kashgarian M, Kerman R, Magil AJ, Montgomery R, Morozumi K, NickleitV, Randhawa P, Regele H, Serón D, Seshan S, Sund S, Trpkov K. Antibody-mediated re-jection criteria – an addition to the Banff ’97 classification of renal allograft rejection. AmJ Transplant 2003; 3: 708-14.

28


43. Lee PC, Terasaki PI, Takemoto SK, Lee PH, Hung CJ, Chen YL, Tsai A, Lei HY. All chro-nic rejection failures of kidney transplants were preceded by the development of HLAantibodies. Transplantation 2002; 74: 1192-4.

44. Bohmig GA, Exner M, Habicht A, Schillinger M, Lang U, Kletzmayr J, Saemann MD, HorlWH, Watschinger B, Regele H. Capillary C4d deposition in kidney allografts: a specificmarker of alloantibody-dependent graft injury. J Am Soc Nephrol 2002; 13: 1091-9.

45. Jin YP, Jindra PT, Gong KW, Lepin EJ, Reed EF. Anti-class I antibodies activate endo-thelial cells and promote chronic rejection. Transplantation 2005; 79: S19-S21.

46. Joosten SA, Sijpkens YWJ, van Ham V, Trouw LA, van der Vlag J, van den Heuval B, vanKooten C, Paul LC. Antibody response against the glomerular basement membrane pro-tein agrin in patients with transplant glomerulopathy. Am J Transplant 2005; 5: 383-93.

47. Suri DL, Tomlanovich Sj, Olsen JL, Meyer TW. Transplant glomerulopathy as a causeof late graft loss. Am J Kidney Dis 2000; 35: 674-680.

48. Nankivell BJ, Borrows RJ, Fung CL-S, O’Connell PJ, Allen RDMA, Chapman JR.Evolution and pathophysiology of renal-transplant glomerulosclerosis. Transplantation2004; 78: 461-8.

49. Anil Kumar MS, Moritz MJ, Saaed MI, Heifets M, Sustento-Reodica N, Fyfe B, Ku-mar A. Avoidance of chronic steroid therapy in african american kidney transplantrecipients monitored by surveillance biopsy: 1-year results. Am J Transplant 2005Aug; 5 (8): 1976-85.

50. Kee TY-S, Chapman JR, O’Connell PJ, Fung CL-S, Allen RDM, Kable K, Vitalone MJ,Nankivell BJ. Treatment of subclinical rejection diagnosed by protocol biopsy of kid-ney transplants. Transplantation 2006; 82: 36-42.

51. Flechner SM, Friend PJ, Brockmann J, Ismail HR, Zilvetti M, Goldfarb D, Modlin C,Mastroianni B, Savas K, Devaney A, Simmonds M, Cook DJ. Alemtuzumab inductionand sirolimus plus mycophenolate mofetil maintenance for CNI and steroid-free kid-ney transplant immunosuppression. Am J Transplant 2005 Dec; 5: 3009-14.

52. Mulay AV, Hussain N, Fergusson D, Knoll GA. Calcineurin inhibitor withdrawal fromsirolimus-based therapy in kidney transplantation: a systematic review of randomizedtrials. Am J Transplant 2005; 5: 1748-5.

53. Kaiskie JASN meta Kasiske BL, Chakkera HA, Louis TA, Ma JZ. A meta-analysis ofimmunosuppression withdrawal trials in renal transplantation. J Am Soc Nephrol 2000;11: 1910-7.

54. Mota A, Arias M, Taskinen EI, Paavonen T, Brault Y, Legendre C, Claesson K, CastagnetoM, Campistol JM, Hutchison B, Burke JT, Yilmaz S, Hayry P, Neylan JF. RapamuneMaintenance Regimen Trial. Sirolimus-based therapy following early cyclosporine with-drawal provides significantly improved renal histology and function at 3 years. Am JTransplant 2004; 4: 953-61.

55. Vitlaone M, Nankivell BJ, Fung C, Wavamaundo M, Allen RDM, Pleass H, ChapmanJR, O’Connell PJ. Microarrays detect profibrotic gene expression in human renal allo-grafts early after transplantation associated with chronic allograft nephropathy.Transplantation 2006, 82, WTC Abstract 1057.

29


31

DIAGNÓSTICO PRECOZ DEL RECHAZO SUBCLÍNICOMEDIANTE BIOPSIAS DE PROTOCOLO

F. J. Moreso

DEFINICIÓN DE RECHAZO SUBCLÍNICO

El diagnóstico de rechazo subclínico se basa en la demostración histológica de hallazgosde rechazo agudo en una biopsia obtenida de un injerto renal con una función renal esta-ble. Las características histológicas, así como los tipos y grados de rechazo, se comen-tarán en el siguiente apartado. La definición de injerto renal con función estable no ha sidouniforme en distintos estudios llevados a cabo. Dado que desconocemos cuál es la me-jor función que puede alcanzar un injerto renal, se ha utilizado como criterio la diferenciaentre la creatinina sérica en el momento de la biopsia y la creatinina sérica durante algúnperiodo próximo a la realización de la misma. En nuestra Unidad, se consideran injertosestables aquellos que muestran una diferencia entre la creatinina sérica el día de la biop-sia y la obtenida durante los 15-30 días antes y después de la biopsia inferior al 15% (1).De esta manera, se entiende que, en el caso de producirse un deterioro funcional supe-rior al 15% juntamente con hallazgos de rechazo agudo, se trataría de un caso de recha-zo clínico.

La primera descripción de hallazgos histológicos de rechazo agudo en injertos con fun-ción estable data de principios de la década de los 70 (2). A mediados de la década de los80, se comunicó la presencia de signos de rechazo agudo en biopsias obtenidas en elmomento del alta en pacientes trasplantados tratados con azatioprina o ciclosporina (3, 4).A pesar de estas aproximaciones iniciales, no ha sido hasta los últimos 15 años cuando lapráctica de biopsias de protocolo en distintos centros ha permitido caracterizar la historia

natural de esta entidad, así como describir su epidemiología e implicaciones terapéuticasy pronósticas. Hay que tener en cuenta que las distintas reuniones del grupo de Banff hanposibilitado desarrollar unos criterios estandarizados para la valoración de las biopsias(5-7), cuya aplicación por parte de los distintos centros ha hecho posible una descripciónhomogénea de las lesiones.

DIAGNÓSTICO DE RECHAZO SUBCLÍNICO

El diagnóstico de rechazo subclínico consiste en el estudio del material obtenido mediantepunción-biopsia renal, el cual es procesado según las técnicas convencionales y valoradoen función de los criterios aceptados internacionalmente.

Seguridad de la biopsia renal de protocolo

La biopsia del injerto renal se realiza habitualmente bajo control ecográfico utilizando agu-jas automáticas de los calibres 14 G, 16 G o 18 G, y se suelen obtener dos cilindros. Comotoda técnica invasora, no está exenta de complicaciones y muchas Unidades de Trasplanteprefieren no someter a ningún riesgo un injerto normofuncionante. Existen diversos es-tudios sobre la seguridad de la biopsia renal en el paciente trasplantado, pero han sido degran utilidad estudios recientes que exploran la seguridad de la biopsia renal de protoco-lo (8, 9). De estos estudios se deduce que la pérdida del injerto renal es excepcional (unapérdida en más de 2.000 procedimientos) y que las complicaciones graves (que requie-ren transfusión y/o hospitalización) son inferiores al 1%.

Diagnóstico histológico

La biopsia se procesa en formalina, fija en parafina y se tiñe con las tinciones de hema-toxilina-eosina, ácido periódico de Schiff (PAS), tricrómico de Masson y plata metenami-na. La adecuación de la muestra obtenida, así como la valoración de las lesiones, se ba-san en los criterios definidos en la conferencia de consenso de Banff (5-7). Se aconsejateñir, al menos, siete láminas: tres con hematoxilina-eosina, tres con PAS y una con tri-crómico. Se consideran muestras adecuadas aquellas que contienen diez o más seccio-nes glomerulares y dos o más secciones arteriales. Son muestras marginales aquellasque contienen entre siete y nueve secciones glomerulares y, al menos, una sección ar-terial. Las muestras con menos de siete secciones glomerulares o sin secciones arteria-les no se consideran suficientes para una adecuada valoración.

Las lesiones histológicas se evalúan mediante una escala ordinal graduada de 0 a 3, en lacual 0 significa ausencia de lesión, 1 lesión leve, 2 lesión moderada y 3 lesión severa. Estaescala se utiliza para la valoración de las lesiones a nivel glomerular, intersticial, tubular yvascular, que se denominan glomerulitis, infiltrado intersticial, tubulitis y vasculitis, res-pectivamente, y que se abrevian por convenio como g, i, t y v, respectivamente.

32


Según el esquema de Banff, el diagnóstico de cambios borderline se basa en la presen-cia de infiltrado intersticial leve (afecta al 10-25% de la corteza renal) y tubulitis leve (1-4células inflamatorias por sección tubular). La existencia de infiltrado moderado (afecta en-tre el 25% y el 50% de la corteza renal) o severo (afecta a más del 50% del parénquimacortical) en asociación con tubulitis moderada (5-10 células inflamatorias por sección tu-bular) o severa (>10 células inflamatorias por sección tubular) permite definir el rechazoagudo grados IA y IB, respectivamente. Finalmente, la presencia de arteritis intimal posi-bilita definir el rechazo agudo de grado II. En las Figuras 1-4 se muestran ejemplos de losdistintos tipos de lesiones y grados de rechazo.

Diferencias entre rechazo agudo subclínico y rechazo agudo clínico

Dado que los hallazgos histopatológicos en el rechazo agudo clínico y el rechazo agudosubclínico son indistinguibles, se han llevado a cabo distintos trabajos para detectar al-teraciones estructurales que justifiquen la presencia de lesiones de rechazo agudo sindeterioro funcional. Cabe destacar que en los injertos con función estable la presenciade rechazo vascular (grado II o III) es muy infrecuente, es decir, el rechazo vascular agu-do casi siempre se traduce en deterioro funcional. Para valorar la falta de deterioro fun-

33

DIAGNÓSTICO PRECOZ DEL RECHAZO SUBCLÍNICO MEDIANTE BIOPSIAS DE PROTOCOLO

Figura 1. Infiltrado inflamatorio difuso que afecta a más del 25% del áreacortical (i2) con afectación predominantemente perivascular (hematoxili-na-eosina; x 100).

34


Figura 3. Infiltrado linfomonocitario severo (i3) con presencia de eosinó-filos. Se observa tubulitis (t2) con destrucción de las membranas basalestubulares (hematoxilina-eosina; x 200).

Figura 2. Infiltrado inflamatorio leve con tubulitis leve (t1), entre una y cua-tro células inflamatorias por sección tubular (hematoxilina-eosina; x 400).

cional en los episodios de rechazo subclínico tubulointersticiales (cambios borderline ygrado I), se ha estudiado la expresión fenotípica y el grado de activación de las célulasque infiltran el intersticio renal (10-13).

En un estudio que comparaba diez biopsias normales, 13 casos de rechazo subclínico ynueve de rechazo clínico, se evaluaron distintas subpoblaciones linfocitarias en el infil-trado intersticial (10). El número de células CD3 (linfocitos T) positivas era similar en lospacientes con rechazo clínico o subclínico. En cambio, se mostró una tendencia a un ma-yor número de células CD20 (linfocitos B), CD8 (linfocitos T citotóxicos) y CD68 (macró-fagos) positivas en aquellos pacientes con rechazo clínico que no alcanzaba significaciónestadística debido al pequeño tamaño de la muestra. En este mismo trabajo, se eviden-ció una mayor expresión de AIF-1 (factor inflamatorio del aloinjerto producido por los ma-crófagos activados), pero no se observó una mayor expresión de TNF-α (factor de ne-crosis tumoral), perforina o CD25 (receptor de interleucina 2). Por otra parte, este grupode investigación ha demostrado que la expresión de RNA mensajero de perforina y otrosmediadores de lesión es menor en los pacientes con rechazo subclínico que en los pa-cientes con rechazo clínico (11). Es decir, en el espectro entre la normalidad y el rechazoagudo con deterioro funcional se halla el rechazo subclínico, que muestra unas lesionesmuy parecidas al rechazo clínico pero de menor intensidad.

35


Figura 4. Endotelialitis leve (v1) en las arterias de la zona intercorticome-dular (hematoxilina-eosina; x 100).

Por otro lado, se ha referido que una mayor expresión de la proteasa inhibidora de la gran-zima B (PI-9) justificaría la falta de deterioro funcional en los injertos con rechazo subclí-nico (12). Se ha demostrado que las células T citotóxicas granzima B positivas respon-sables de la destrucción de las células tubulares se expresan de forma parecida en el re-chazo agudo clínico y en el subclínico. Así, pues, la expresión de PI-9 en las células tu-bulares epiteliales constituiría un mecanismo de resistencia a la apoptosis inducida porla granzima B.

La aplicación de técnicas de Biología Molecular más complejas, como los microarrays deADN, ha permitido caracterizar la heterogeneidad molecular del rechazo agudo y demostrarque el análisis sistemático de patrones de expresión génica posibilita valorar fenómenoscomo la respuesta al tratamiento (14). No se dispone hasta la actualidad de estudios quevaloren si el patrón de expresión génica entre el rechazo agudo clínico y el subclínico esdistinto.

Otros marcadores no histológicos de rechazo subclínico

Dado que la presencia de episodios de rechazo agudo tanto clínico como subclínicoes muy prevalente durante los primeros meses postrasplante y su monitorización obli-ga a la realización de biopsias iterativas, se ha valorado la utilidad de otros métodospara su detección. Estos métodos se han basado en la aplicación de técnicas deGenómica y Proteómica a muestras de orina obtenidas de injertos con rechazo agudoo función estable. Así, se ha demostrado que la cuantificación del ARN mensajero co-dificante de proteínas citotóxicas, como la granzima B y la perforina en las células dela orina, ofrece un método no invasor para diagnosticar el rechazo agudo (15). Además,se ha evidenciado que los niveles urinarios de ARN mensajero de FOXP3 (marcadorde células T reguladoras) se relacionan con la reversibilidad de los episodios de re-chazo agudo (16).

Por otra parte, la aplicación de la Proteómica ha permitido analizar el espectro de lasproteínas presentes en la orina y se ha descrito que la combinación de la electrofo-resis con la espectrometría de masas hace posible definir un espectro característicopara el rechazo agudo tubulointersticial (grado I según Banff), espectro que es simi-lar en el rechazo clínico y el subclínico (17, 18). Parece ser que la aparición del patrónproteómico urinario característico del rechazo agudo precede a los hallazgos en labiopsia.

A pesar de su potencial utilidad, estas novedosas técnicas no han sido aplicadas toda-vía a grandes series de pacientes y, por lo tanto, no se ha valorado de forma adecuadala existencia de un patrón de expresión distinto respecto del rechazo agudo clínico, elrechazo agudo subclínico en sus diferentes grados y la ausencia de rechazo.

36


EPIDEMIOLOGÍA: PREVALENCIA Y VARIABLESASOCIADASEl rechazo subclínico es una entidad que se diagnostica sobre injertos renales con fun-ción estable. Cuando se revisa la literatura sobre esta entidad se observa cierta hetero-geneidad en los resultados comunicados por distintos grupos. Una de las fuentes másdifíciles de controlar es la variabilidad que depende de la valoración histológica de la biop-sia renal.

Existen diversos trabajos que han mostrado la dificultad de diversos patólogos expertosen patología del trasplante renal al reproducir el diagnóstico histológico (19, 20). En estesentido, cabe destacar que el propio grupo de Banff modificó en la conferencia de 1997la definición de rechazo agudo grado I y II al comprobar que la definición ofrecida por otrosgrupos (21) permitía una mayor reproducibilidad del grado histológico de rechazo agudo.Obviamente, las diferencias en los tratamientos inmunosupresores, así como la mayor omenor heterogeneidad genética entre las poblaciones estudiadas, también contribuyena explicar la variabilidad de los resultados.

En la literatura, sólo existe un trabajo dirigido específicamente a valorar la reproducibi-lidad del diagnóstico de rechazo subclínico (22). En este estudio, se muestra una acep-table reproducibilidad para el diagnóstico de rechazo agudo (índice kappa: entre 0,47 y0,72), pero una reproducibilidad muy baja para el diagnóstico de cambios borderline (ín-dice kappa: inferior a 0,4).

Prevalencia

En la Tabla I se muestra la prevalencia de los distintos tipos de rechazo subclínicoen las biopsias de protocolo realizadas en distintos centros (23-29). De los datos co-municados hasta la actualidad se desprende que la presencia de rechazo agudo du-rante los tres primeros meses postrasplante es muy elevada: alcanza a entre un ter-cio y la mitad de los pacientes. Se considera que la distribución de las lesiones agu-das a lo largo del tiempo sigue una curva exponencial, de tal manera que su preva-lencia se reduce enormemente a partir de los seis meses. Con respecto al tipo derechazo, en aproximadamente dos tercios de los casos se observan cambios bor-derline y, en un tercio, se constata rechazo agudo de grado I. Cabe destacar que lapresencia de rechazo vascular (grado II) es excepcional en los injertos con funciónestable.

En los trabajos publicados hasta la actualidad no se menciona la presencia de lesionesespecíficas de rechazo agudo humoral. Por otra parte, no se dispone de trabajos diri-gidos a valorar la existencia de rechazo agudo humoral según los criterios de Banff de-finidos en la reunión de 2001 (7).

37


Variables clínicas asociadas a rechazo subclínico

A continuación, se revisa la relación existente entre distintas variables clínicas y la pre-sencia de rechazo subclínico. El efecto del tratamiento inmunosupresor se valorará en uncapítulo específico.

Tipo de donante

La mayor parte de los trabajos disponibles en la literatura se han realizado a partir de tras-plantes procedentes de donante cadáver, por lo que la información referente al trasplan-te renal procedente de donante vivo es menor. Para comparar las diferencias según eltipo de donante es útil una de las primeras descripciones que valoró una serie de dieztrasplantes procedentes de donante vivo HLA-idéntico y 31 trasplantes procedentes dedonante cadáver, y que mostró que la incidencia de rechazo subclínico a los tres y 12 me-ses era muy inferior en los primeros (24). Una de las experiencias más amplias es la ofre-cida por un grupo coreano (29) que constata, en una serie de 304 biopsias de protocolo(195 de donante emparentado y 109 de donante no emparentado), una prevalencia rela-

38


Autor Tiempo n Sin Cambios Rechazo Rechazo rechazo borderline agudo agudo agudo grado I grado II

Rush (23) 1 mes 25 32% 44% 24% 0%2 meses 25 12 36% 52% 0%3 meses 25 44 28% 28% 0%6 meses 25 6% 8% 28% 0%12 meses 25 68% 20% 12% 0%

Serón (1) 3 meses 98 61% 24% 5% 0%Legendre (24) 3 meses 31 25% 57% 18% 0%

12 meses 31 52% 35% 13% 0%Serón (25) 3 meses 282 66% 30% 3% 1%Nankivell (26) 3 meses 112 21% 49% 25% 4%

12 meses 112 85% 15% 0% 0%Serón (27) 3 meses 155 67% 28% 5% 0%

12 meses 155 76% 23% 1% 0%Roberts (28) 7 días 76 75% 12% 13% 0%

28 días 79 76% 16% 8% 0%Choi (29) 14 días 304 49% 38% 13% 0%

Tabla I. Prevalencia de los distintos grados de rechazo subclínico comunicada por distintos centros.

tivamente baja de rechazo subclínico, la cual resulta menor en los receptores de un tras-plante procedente de donante vivo emparentado respecto del no emparentado (10% vs.19%). Por otra parte, otro grupo asiático con una serie de biopsias inferior (127 casos) noha podido demostrar ninguna diferencia en la incidencia de rechazo subclínico entre eldonante vivo y el cadavérico (30).

Finalmente, el grupo de Sídney ha comunicado una mayor incidencia de rechazo subclí-nico en los pacientes trasplantados con un injerto procedente de donante cadáver falle-cido por accidente cerebrovascular que en los fallecidos por traumatismo craneoencefá-lico (31).

Otros factores del donante, como la edad y el sexo, no se han relacionado con el recha-zo subclínico.

Polimorfismos genéticos del donante y el receptor

Se ha sugerido que las características genéticas del donante y/o receptor pueden mo-dular la respuesta inmune y, por lo tanto, la aparición de rechazo agudo, tanto clínicocomo subclínico. Para ello, se ha investigado la existencia de relaciones entre distintospolimorfismos de un solo nucleótido (SNPs) que pueden modular la producción de di-versas citocinas y la aparición de rechazo agudo postrasplante.

Nuestro grupo ha estudiado la asociación entre SNPs del gen del TGF-β1 (factor decrecimiento transformante beta) y el rechazo subclínico. Recientemente, hemos cons-tatado una asociación entre el polimorfismo del codón 10 del exón 1 del TGF-β1 yuna mayor prevalencia de rechazo subclínico (32). Además, hemos demostrado queesta asociación es independiente de otras variables clínicas. En cambio, no hemoshallado ninguna relación entre el polimorfismo del codón 25 del exón 1 del mismogen y el rechazo subclínico. En este estudio, se ha intentado relacionar el polimor-fismo con la producción de mARN de TGF-β1 y no se ha observado ninguna relación,con lo cual no se puede concluir que el efecto se deba a una mayor producción deeste mARN.

Por otra parte, el grupo de Winnipeg ha evidenciado una asociación entre los polimorfis-mos de distintas citocinas –como TGF-β1, el interferón gamma (INF-γ), la interleucina 10(IL-10) y el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α)– y los datos histológicos en biopsiasde protocolo, realizadas a los seis meses, que están parcialmente influenciadas por lapresencia de rechazo subclínico (33). Así, estos autores relacionan el polimorfismo delcodón 25 del TGF-β1 con una menor inflamación y sugieren que los altos productores deesta citocina presentan menos rechazo subclínico. Por otra parte, los polimorfismos aso-ciados con una mayor producción de INF-γ, IL-10 y TNF-α se relacionan con un peor pro-nóstico. Sin embargo, sería necesario demostrar que estos polimorfismos se asocian a

39


la producción de las citocinas que codifican para poder extraer resultados concluyentes.Es importante recordar que estudios epidemiológicos con un gran número de pacientesno han sido capaces de detectar ninguna relación entre estos polimorfismos y la super-vivencia del injerto (34).

Compatibilidad HLA, retrasplante y grado de sensibilización

Dado que tanto la compatibilidad HLA, el retrasplante y el grado de sensibilización –por-centaje de anticuerpos frente al panel (PRA)– se han relacionado con la aparición de re-chazo agudo clínico, distintos grupos han valorado la asociación entre estas variables yel rechazo subclínico.

La relación entre la compatibilidad HLA y la evolución del injerto debe ser valorada en se-ries con un número elevado de pacientes, y la mayor parte de los trabajos con biopsiasde protocolo no exceden de los 100 pacientes. Uno de los estudios que cuentan con unaserie amplia de más de 300 casos (29) muestra una asociación entre compatibilidad HLAy rechazo subclínico. Así, la incidencia de rechazo subclínico pasa del 3% en los pacien-tes HLA-DR idénticos al 21% en los pacientes sin ninguna identidad HLA-DR. Estos re-sultados no han sido reproducidos por otros grupos.

El diagnóstico de rechazo subclínico es más frecuente en los pacientes hipersensibiliza-dos, al igual que sucede con el de rechazo clínico. En nuestra experiencia existe una aso-ciación entre rechazo subclínico y reactividad frente al panel, especialmente en los pa-cientes que presentan lesiones de nefropatía crónica del trasplante asociada al rechazosubclínico (3). A pesar de ser pacientes hipersensibilizados, no se ha podido demostrarla presencia de un componente humoral en estos pacientes.

No se dispone de información suficiente para testar si los retrasplantes presentan unaprevalencia de rechazo subclínico distinta de la de los primeros trasplantes.

Lesión de isquemia-reperfusión

Aunque la necrosis tubular aguda se ha relacionado con la aparición de rechazo agudo clí-nico (36), ninguna de las variables clínicas asociadas a la lesión de isquemia-reperfusión(edad del donante, tiempo de isquemia fría, requerimientos de diálisis postrasplante) seha relacionado con la presencia de rechazo subclínico.

Rechazo agudo clínico

Uno de los hallazgos más consistentes en la literatura es la estrecha relación que existeentre los episodios de rechazo clínico y el rechazo subclínico. Los pacientes que han pre-sentado episodios de rechazo clínico antes de la biopsia tienen más riesgo de sufrir re-

40


chazo subclínico. Además, se ha relacionado el hallazgo de rechazo subclínico con la ul-terior aparición de episodios de rechazo agudo clínico (28).

El grupo de Sídney en su amplio número de biopsias realizadas sobre 120 pacientes hamostrado que el rechazo subclínico persistente (definido como aquel rechazo subclínicopresente en más del 50% de las biopsias tomadas durante el primer año, o bien en tresbiopsias consecutivas pero de duración inferior a dos años) está estrechamente ligado ala presencia de rechazo agudo clínico, ya que aparece en el 38% de los pacientes con re-chazo clínico, pero tan sólo en el 8% de los pacientes sin rechazo clínico (31).

Rechazo subclínico y nefropatía crónica del trasplante

El factor más estrechamente relacionado con la aparición de nefropatía crónica del tras-plante (NCT) es la presencia de episodios de rechazo agudo clínico. En este mismo sen-tido, diversos trabajos han sugerido una asociación entre la aparición de rechazo agudosubclínico y el ulterior desarrollo de NCT. De todas formas, ha sido el estudio de biopsiasseriadas el que ha permitido demostrar una estrecha relación entre la aparición de re-chazo agudo subclínico y la NCT. Así, el grupo de Sídney (37), en una serie de 961 biop-sias de protocolo realizadas sobre 120 receptores de un trasplante renopancreático a lolargo de diez años, ha descrito la historia natural de la NCT y ha mostrado que el recha-zo subclínico es una de las variables determinantes de la aparición de NCT. El grupo deSídney ha demostrado que el rechazo subclínico persistente durante los primeros mesespostrasplante es muy frecuente (más del 35% de los casos en su serie) y condiciona laulterior aparición de NCT a través de una pérdida progresiva de nefronas. El rechazo agu-do subclínico que persiste durante más de dos años (al que este grupo se refiere comoverdadero rechazo crónico) es poco frecuente y afecta a menos del 5% de los casos.

Nuestro grupo ha observado que incluso con una sola biopsia de protocolo se puede de-mostrar dicha asociación. Así, en nuestra serie de 435 biopsias realizadas entre los tresy los seis meses, constatamos que la prevalencia de NCT era superior en los pacientesque presentaban rechazo subclínico que en aquellos que no lo presentaban (47% vs.37%) (35). Además, en un estudio sobre 61 pacientes a los que se les habían realizadodos biopsias seriadas a los cuatro y a los 12 meses, mostramos que la presencia de re-chazo subclínico en la primera biopsia se asociaba no sólo con una mayor progresión dela fibrosis intersticial y la atrofia tubular, sino también con una menor adaptación glome-rular y una mayor progresión de la glomerulosclerosis (38).

La definición de rechazo subclínico se basa en la presencia de infiltrado intersticial infla-matorio asociado a tubulitis. Se ha propuesto que estas lesiones son responsables de lasalteraciones producidas en la membrana basal tubular que pueden llegar a ser irreversi-bles y conducir al desarrollo de NCT. Estudios estructurales han evidenciado zonas de ro-tura de la membrana basal tubular en los focos de tubulitis con pérdida de las proteínas

41


de matriz de la membrana basal tubular. El número de roturas observadas se relacionacon la función renal en el momento de la biopsia, así como con el ulterior desarrollo decambios de nefropatía crónica (39). Obviamente, la capacidad reparativa del órgano tras-plantado condicionará en parte la severidad de las lesiones crónicas que se desarrollen.Finalmente, a partir de cierto umbral, la pérdida de unidades funcionales conducirá al fra-caso del injerto.

TRATAMIENTO Y PREVENCIÓN

Se abordará en primer lugar la utilidad del tratamiento del rechazo subclínico, puesto quefue la primera aproximación a este fenómeno. Con la aparición de nuevos inmunosupre-sores se ha valorado la utilidad de distintas pautas que combinan diferentes fármacospara prevenir el rechazo subclínico.

Tratamiento

Se dispone de un solo trabajo prospectivo, aleatorizado, en el que se ha testado la efica-cia del tratamiento con pulsos de esteroides de los episodios de rechazo subclínico (40).El grupo de Winnipeg diseñó un estudio con dos ramas: en una de ellas, los pacientes eransometidos a una biopsia de protocolo al mes, dos meses, tres y seis meses, y los episo-dios de rechazo subclínico se trataban con pulsos de esteroides; en la otra rama, se efec-tuaba tan sólo una biopsia de protocolo a los seis meses. Los resultados de este trabajoevidenciaron que el tratamiento consistente en pulsos de esteroides del rechazo agudosubclínico se acompañaba de un menor grado de lesión crónica en la biopsia de protoco-lo a los seis meses y de una mejor función renal a los dos años del trasplante. No se dis-pone en la literatura de ningún estudio adicional para confirmar los resultados descritos.Además, como la presencia de rechazo subclínico puede asociarse a un peor pronósticopara el injerto, algunos centros tratan a todos los pacientes con rechazo subclínico me-diante pulsos de esteroides. Nuestro grupo piensa que la falta de nuevos estudios pros-pectivos, aleatorizados, impide tomar en la actualidad una decisión clínica adecuada.

Dado que se conoce ampliamente la comorbilidad que genera el tratamiento mediantepulsos de esteroides, otros grupos han centrado sus esfuerzos en valorar la utilidad delos modernos inmunosupresores para prevenir la aparición del rechazo subclínico.

Rechazo subclínico bajo distintas pautas de inmunosupresión

La introducción de ciclosporina en microemulsión, de micofenolato mofetil y de tacroli-mus ha permitido comparar los resultados con las experiencias previas. Aunque no sedispone de estudios prospectivos y aleatorizados que ofrezcan un nivel de evidencia má-ximo sobre este aspecto, los estudios a nuestra disposición sugieren que la combinación

42


basada en tacrolimus y micofenolato mofetil brinda la menor tasa de prevalencia de re-chazo subclínico.

En la Tabla II se describen las aportaciones más relevantes sobre la aparición de recha-zo subclínico bajo distintos tratamientos inmunosupresores. Cabe destacar que, para el grupo de Sídney, las distintas pautas de inmunosupresión forman parte de épocas distintas y, por lo tanto, puede haber otros factores no controlados que contribuyan a ladisminución del rechazo subclínico (31). Para obviar este fenómeno, nuestro grupo ana-lizó un grupo de 49 casos tratados con ciclosporina en microemulsión, micofenolato mo-fetil y esteroides, y lo comparó con 49 controles tratados con tacrolimus, micofenolatomofetil y esteroides. La prevalencia de rechazo subclínico en este último grupo fue apro-ximadamente la mitad que en el primero (42). En un estudio no controlado, el grupo dela Clínica Mayo comunicó unos resultados prácticamente idénticos a los de nuestro cen-tro (43).

El grupo de Winnipeg se aparta de las conclusiones de los otros grupos al evidenciar quela asociación de ciclosporina A en microemulsión con micofenolato mofetil permite re-ducir la incidencia de rechazo agudo clínico pero no la de rechazo subclínico cuando secompara con ciclosporina y azatioprina (41). Estos resultados son contradictorios respectode los del grupo de Sídney, que constata las ventajas de los esquemas de inmunosu-presión más potentes. Cabe destacar que, para este grupo, la introducción de tacrolimus

43


Autor Inmunosupresión n Rechazo subclínico a los tres meses(borderline, rechazo agudo)

Nankivell (31) CsA + AZA + P 61 63% (45%, 18%)CsA-ME + AZA + P 13 38% (23%, 15%)CsA-ME + MMF + P 25 24% (16%, 8%) TAC + CsA + P 21 5% (5%, 0%)

Nickerson (41)* CsA + AZA + P 36 27%CsA-ME + MMF + P 17 31%

Moreso (42) CsA-ME + MMF + P 49 35% (26%, 9%)TAC + MMF + P 49 14% (11%, 3%)

Gloor (43) TAC + MMF + P 114 15% (12%, 3%)

CsA = ciclosporina A; AZA = azatioprina; P = prednisona; CsA-ME = ciclosporina Amicroemulsión; MMF = micofenolato mofetil; TAC = tacrolimus.* Comunica rechazos agudos pero no valora la presencia de cambios borderline

como el rechazo subclínico.

Tabla II. Prevalencia de rechazo agudo subclínico bajo distintas pautas de inmunosupresión.

disminuye especialmente el infiltrado inflamatorio, mientras que la introducción de mi-cofenolato mofetil reduce la tubulitis (31).

Existen pocas experiencias en los pacientes tratados sin anticalcineurínicos. En un redu-cido número de pacientes tratados con suero antilinfocitario poli- o monoclonal, micofe-nolato mofetil y prednisona, se ha observado una mayor prevalencia de rechazo subclí-nico que en los pacientes tratados a base de anticalcineurínicos (35).

Aparte de los nuevos inmunosupresores, el manejo de los mismos con herramientas demonitorización más adecuadas puede también contribuir a disminuir la tasa de rechazoagudo subclínico. Así, se ha sugerido que la monitorización de los niveles de ciclospori-na transcurridas dos horas puede reducir la tasa de rechazo subclínico en comparacióncon la monitorización habitual del nivel valle (44).

Se dispone de escasa información respecto de la utilidad de los inhibidores de mTOR(mammalian target of rapamycin), sirolimus y everolimus, sobre la aparición de rechazosubclínico. Un estudio prospectivo, aleatorizado, sobre la eficacia de tacrolimus y mico-fenolato mofetil versus tacrolimus y sirolimus en pacientes libres de esteroides ha com-parado la aparición de rechazo subclínico a lo largo del seguimiento. En ambos grupos,la incidencia es baja al mes, a los seis, 12 y 24 meses postrasplante. Cabe destacar que,en el grupo de sirolimus, la incidencia de rechazo subclínico es significativamente menora los 12 meses (15% vs. 4%) (45).

Finalmente, es importante tener en cuenta que, si bien las pautas más potentes se aso-cian a menores tasas de rechazo subclínico, pueden acompañarse de un aumento de lascomplicaciones derivadas de la sobreinmunosupresión, como las nefritis inducidas porvirus (46).

Rechazo subclínico y supervivencia del injerto

Ha sido ampliamente descrita en la literatura la asociación entre la frecuencia y la se-veridad de los episodios de rechazo agudo clínico y el ulterior fracaso del injerto. Estetipo de asociación es más estrecha en los casos de rechazo vascular y rechazo tardío.Además, estos dos eventos se relacionan también con el desarrollo de NCT. En cam-bio, algunos trabajos han puesto en duda que el rechazo intersticial agudo (borderline ygrado I según los criterios de Banff) que aparece durante el primer trimestre postras-plante se asocie con la supervivencia del injerto. Dado que el rechazo subclínico es prin-cipalmente leve y aparece de forma predominante durante los primeros meses pos-trasplante, han sido necesarios estudios prospectivos con largos periodos de segui-miento para poder evaluar de forma adecuada la asociación entre rechazo subclínico ysupervivencia del injerto. Se revisarán, a continuación, los estudios más relevantes quehan analizado la relación entre rechazo subclínico y supervivencia del injerto.

44


El grupo de Sídney ha demostrado que existe una estrecha relación entre la apariciónde rechazo subclínico, NCT y disfunción crónica del injerto (31). La presencia de recha-zo subclínico no sólo se asocia con una menor tasa de filtración glomerular a los tresmeses (62 mL/min en los pacientes sin rechazo, 58 mL/min en los pacientes que pre-sentan cambios borderline y 52 mL/min en aquellos con rechazo agudo), sino que lapresencia de rechazo subclínico persistente se acompaña de un deterioro funcional pro-gresivo. Así, los pacientes con rechazo subclínico persistente muestran una disminu-ción de la tasa de filtración glomerular desde 54 mL/min a los tres meses hasta 35 mL/mina los dos años.

El estudio llevado a cabo en Seúl sobre más de 300 receptores de un trasplante re-nal procedente de donante vivo y con un seguimiento superior a los diez años (29)ha evidenciado que los pacientes con rechazo agudo subclínico en una biopsia reali-zada a los 14 días presentaban una peor supervivencia que los pacientes con unabiopsia normal (60% vs. 96% a los diez años). En cambio, la supervivencia de los pa-cientes que mostraban cambios borderline en la biopsia de protocolo era similar a lade los que presentaban una biopsia normal (96% y 94% a los diez años, respectiva-mente) (20).

En un estudio realizado sobre un grupo de pacientes pediátricos se constata que loscambios de nefropatía crónica aislada al año del trasplante tienen mínimas conse-cuencias funcionales a los cinco años. Por el contrario, el mismo grado de nefropatíacrónica asociado con rechazo subclínico persistente se acompaña de un deterioro fun-cional progresivo, así como de una peor supervivencia del injerto (47). Estos resulta-dos han sido confirmados por el grupo de la Clínica Mayo que, en un estudio que con-taba con casi 300 pacientes, ha evidenciado que la presencia de rechazo subclínico enasociación con cambios de nefropatía crónica en la biopsia de protocolo al año se re-laciona con una peor supervivencia que la presencia de nefropatía crónica aislada (48).Nuestro grupo, en un estudio que sumaba más de 400 biopsias realizadas entre loscuatro y los seis meses, ha mostrado también que el rechazo subclínico en asociacióncon cambios de nefropatía crónica comporta un peor pronóstico a largo plazo que loscambios de nefropatía crónica aislada (35). En cambio, el reducido número de casosde nuestra serie (74 pacientes) que presentaba cambios de rechazo subclínico aisladoevidencia una supervivencia a largo plazo similar a la de los pacientes con una biopsianormal (Figura 5).

Tan sólo un grupo no ha mostrado efectos deletéreos del rechazo subclínico sobre la dis-función crónica del injerto y la supervivencia. El grupo de Oxford en un estudio sobre 115pacientes concluye que la presencia de rechazo subclínico en la biopsia de protocolo, rea-lizada a los 28 días, no tiene efectos a largo plazo (28). A los seis años de seguimiento,la supervivencia es similar en los pacientes con o sin rechazo subclínico (75% vs. 80%).Entre sus resultados, destaca que la creatinina sérica a los seis meses es incluso inferior

45


en los pacientes que sufren rechazo subclínico que en aquellos sin rechazo (129 µmol/Lvs. 163 µmol/L).

Tomados todos estos datos en conjunto, parece demostrarse que la presencia de rechazosubclínico de grado I afecta la supervivencia del injerto a largo plazo, especialmente cuan-do se asocia con cambios de nefropatía crónica del injerto. Todavía está por demostrar sila presencia de cambios borderline sin nefropatía crónica asociada puede afectar la su-pervivencia del injerto renal. No se puede olvidar que todos los estudios se han realiza-do en pacientes tratados a base de anticalcineurínicos, los cuales pueden también serresponsables de la progresión del daño crónico. Los estudios que se realicen en los pró-ximos años y que utilicen fármacos no nefrotóxicos nos ayudarán a contestar las pre-guntas pendientes de respuesta en la actualidad.

BIBLIOGRAFÍA

1. Serón D, Moreso F, Bover J y cols. Early protocol renal allograft biopsies and graftoutcome. Kidney Int 1997; 51: 310-6.

2. Ratner MI, Tomilina NA, Alekseev LP, Fedorova ND. Subclinical crises of kidney allo-transplantation rejection. Vestn Akad Med Nauk SSSR 1973; 28: 59-64.

46


Figura 5. Supervivencia del injerto a los 200 meses en nuestra serie de biop-sias de protocolo clasificadas según la presencia de rechazo subclínico y ne-fropatía crónica del trasplante.

3. Matas AJ, Sibley R, Mauer SM y cols. Pre-discharge, post-transplant kidney biopsiesdoes not predict rejection. J Surg Res 1982; 32: 269-74.

4. Burdick JF, Beschorner WE, Smith WJ y cols. Characteristics of early routine renalallograft biopsies. Transplantation 1984; 38: 679-83.

5. Solez K, Axelsen RA, Benediktsson H y cols. International standardization of criteriafor the histologic diagnosis of renal allograft rejection: The Banff working classifica-tion of kidney transplant pathology. Kidney Int 1993; 44: 411-22.

6. Racusen LC, Solez K, Colvin RB y cols. The Banff 97 working classification of renalallograft pathology. Kidney Int 1999; 55: 713-23.

7. Racusen LC, Colvin RB, Solez K y cols. Antibody-mediated rejection criteria-an addi-tion to the Banff’s 97 classification of renal allograft pathology. Am J Transplant 2003;3: 708-14.

8. Furness PN, Philpott CM, Chorbadjian MT y cols. Protocol biopsy of the stable renaltransplant: a multicenter study of methods and complication rates. Transplantation2003; 76: 969-73.

9. Schwarz A, Gwinner W, Hiss M, Radermacher J, Mengel M, Haller H. Safety and ade-quacy of renal transplant protocol biopsies. Am J Transplant 2005; 5: 1992-6.

10. Grimm PC, Mckenna R, Nickerson P y cols. Clinical rejection is distinguished fromsubclinical rejection by increased infiltration by a population of activated macropha-ges. J Am Soc Nephrol 1999; 10: 1582-9.

11. Lipman M, Shen Y, Jeffery J y cols. Immune activation gene expression in stable re-nal allograft biopsies: molecular evidence for subclinical rejection. Transplantation1998; 66: 1673-81.

12. Rowshani AT, Florquin S, Bemelman F, Kummer JA, Hack CE, Ten Berge IJM.Hyperexpression of the granzyme B inhibitor PI-9 in human renal allografts: A poten-tial mechanism for stable renal function in patients with subclinical rejection. KidneyInt 2004; 66: 1417-22.

13. Veronese FV, Noronha IL, Manfro RC, Edelweiss MI, Goldberg J, Gonçalves LF.Prevalence and immunohistochemichal findings of subclinical kidney allograft rejec-tion and its association with graft outcome. Clin Transplant 2004; 18: 357-64.

14. Sarwal M, Chua MS, Kambham N y cols. Molecular heterogeneity in acute renal allo-graft rejection identified by DNA microarray profiling. N Eng J Med 2003; 349: 125-38.

15. Li B, Hartono C, Ding R y cols. Non invasive diagnosis of renal allograft rejection bymeasurement of messenger RNA for perforine and granzyme B in urine. N Eng J Med2001; 344: 947-54.

16. Muthukumar T, Dadhania D, Ding R y cols. Messenger RNA for FOXP3 in the urineof renal-allograft recipients. N Eng J Med 2005; 353: 2342-51.

17. Schaub S, Rush D, Wilkins J y cols. Proteomic-based detection of urine proteins as-sociated with renal allograft rejection. J Am Soc Nephrol 2004; 15: 219-27.

18. Wittke S, Haubitz M, Walden M y cols. Detection of acute tubulointerstitial rejectionby proteomic analysis of urinary samples in renal transplant rejection. Am J Transplant5; 2479-88.

47


19. Marcusen N, Olsen TS, Benediktsson H y cols. Reproducibility of the Banff classifi-cation of renal allograft pathology. Transplantation 1995; 60: 1083-9.

20. Furness PN, Taub N. International variation in the interpretation of renal transplantbiopsies: report of the CERTPAP project. Kidney Int 2001; 60: 1198-2010.

21. Colvin RB, Cohen AH, Saiontz C y cols. Evaluation of pathologic criteria for acute re-nal allograft rejection: reproducibility, sensitivity, and clinical correlation. J Am SocNephrol 1997; 8: 1930-41.

22. Veronese FV, Manfro RC, Roman FR y cols. Reproducibility of the Banff classificationin subclinical kidney transplant rejection. Clin transplant 2005; 19: 518-21.

23. Rush DN, Jeffery JR, Gough J. Sequential protocol biopsies in renal transplant pa-tients. Transplantation 1995; 59: 511-4.

24. Legendre C, Thervet E, Skiri H y cols. Histologic features of chronic allograft nephro-pathy revealed by protocol biopsies in kidney transplant recipients. Transplantation1998; 65: 1506-09.

25. Serón D, Moreso F, Ramón JM y cols. Protocol renal allografts biopsies and the de-sign of clinical trials aimed to prevent or treat chronic allograft nephropathy.Transplantation 2000; 69: 1849-55.

26. Nankivell BJ, Fenton-Lee CA, Kuypers DR y cols. Effect of histological damage onlong-term kidney outcome. Transplantation 2001; 71: 515-21.

27. Serón D, Moreso F, Fulladosa X, Hueso M, Carrera M, Grinyó JM. Reliability of chronicallograft nephropathy diagnosis in sequential protocol biopsies. Kidney Int 2002; 61: 727-33.

28. Roberts ISD, Reddy S, Russell C y cols. Subclinical rejection and borderline changes in earlyprotocol biopsies specimens after renal transplantation. Transplantation 2004; 77: 1194-8.

29. Choi BS, Shin MJ, Sjin SJ y cols. Clinical significance of an early protocol biopsy in li-ving-donor renal transplantation: ten-year experience at a single center. Am J Transplant2005; 5: 1354-60.

30. Ishikawa MM, Mizuiri S, Aikawa A, Ohara T, Hasegawa A. Significance of subclinicalrejection in early renal allograft biopsies for chronic allograft dysfunction. Clin trans-plant 2005; 19: 456-65.

31. Nankivell BJ, Borrows RJ, Fung CLS, O’Connell PJ, Allen RDM, Chapman JR. Naturalhistory, risk factors, and impact of subclinical rejection in kidney transplantation.Transplantation 2004; 78: 242-9.

32. Hueso M, Navarro E, Moreso F y cols. Relationship between subclinical rejection andgenotype, renal messenger RNA, and plasma protein transforming growth factor-β1

levels. Transplantation 2006 (en prensa).33. Tinckam K, Rush D, Hutchinson I y cols. The relative importance of cytokine gene

polymorphisms in the development of early and late acute rejection and six-monthrenal allograft pathology. Transplantation 2005; 79: 836-41.

34. Mytilineos J, Laux G, Opelz G. Relevance of IL10, TGFβ1, TNFα and IL4Rα gene poly-morphisms in kidney transplantation: a collaborative study report. Am J Transplant2004; 4: 1684-71.

48


35. Moreso F, Ibernon M, Goma M y cols. Subclinical rejection associated with chronicallograft nephropathy in protocol biopsies as a risk factor for late graft loss. Am JTransplant 2006; 6: 747-52.

36. Moreso F, Serón D, Gil-Vernet S y cols. Donor age and delayed graft function as pre-dictors of renal allograft survival in rejection-free patients. Nephrol Dial Transplant1999; 14: 930-5.

37. Nankivell BJ, Borrows RJ, Fung CLS, O’Connell PO, Allen RDM, Chapman JR. Thenatural history of chronic allograft nephropathy. N Eng J Med 2003; 349: 2326-33.

38. Ibernon M, Goma M, Moreso F y cols. Subclinical rejection impairs glomerular adap-tation after renal transplantation. Kidney Int 2006 (en prensa).

39. Bonsib SM, Abul-Ezz SR, Ahmad I y cols. Acute rejection-associated tubular basementmembrane defects and chronic allograft nephropathy. Kidney Int 2000; 58: 2206-14.

40. Rush DN, Nickerson P, Gough J y cols. Beneficial effects of treatment of early sub-clinical rejection: a randomized study. J Am Soc Nephrol 1998; 9: 2129-34.

41. Nickerson P, Jeffery J, Gough J y cols. Effect of increasing baseline immunosup-pression on the prevalence of subclinical rejection: a pilot study. J Am Soc Nephrol1999; 10: 1801-5.

42. Moreso F, Serón D, Carrera M y cols. Baseline immunosuppresion is associated withhistological findings in early protocol biopsies. Transplantation 2004; 78: 1064-8.

43. Gloor JM, Cohen AJ, Lager DJ y cols. Subclinical rejection in tacrolimus-treated renaltransplant patients. Transplantation 2002; 1965-8.

44. Barama A, Sepandj F, Gough J, McKenna R. Correlation between Neoral 2 hours post-dose and histologic findings on surveillance biopsies. Transplant Proc 2004; 36 (Suppl.2): 465S-467S.

45. Anil Kumar MS, Heifets M, Fyfe B y cols. Comparison of steroid avoidance in tacro-limus/mycophenolate mofetil and tacrolimus/sirolimus combination in kidney trans-plantation monitored by surveillance biopsies. Transplantation 2005; 80: 807-14.

46. Buehrig CK, Lager DJ, Stegall MD y cols. Influence of surveillance renal allograft biopsyon diagnosis and prognosis of polyomavirus-associated nephropathy. Kidney Int 2003;64: 665-73.

47. Shishido S, Asanuma H, Nakai H y cols. The impact of repeated subclinical acute re-jection on the progression of chronic allograft nephropathy. J Am Soc Nephrol 2003;14: 1046-52.

48. Cosio FG, Grande JP, Wadei H, Larson TS, Griffin MD, Stegall MD. Predicting sub-sequent decline in kidney allograft function from early surveillance biopsies. Am JTransplant 2005; 5: 2464-72.

49


51

PROTOCOL BIOPSIES AND THE DIAGNOSIS OF HUMORAL REJECTION

M. Mengel

INTRODUCTION

The humoral theory of allograft rejection proposes that an organ transplant is rejectedby the action of antibodies, not cells. However, for the last three decades, T cells havebeen in the main focus of transplant research. T cells are regarded to be the pivotal ef-fector and regulatory cells in allograft rejection. This conception was based on early find-ings in animal models and humans that T cell depletion prevents allograft rejection.Considerable therapeutic success was achieved by modern drugs suppressing T cellsand improving short-term allograft survival to >90% in the first year after transplantation.Already in 1990, Halloran et al. drew attention to anti-donor antibodies as a further causeof severe allograft dysfunction. Still today a considerable percentage of renal allograftsundergo episodes of acute rejection, frequently leading to chronic rejection and subse-quent graft lost. However, against the background of modern, very effective anti-T cellimmunosuppression an continuously increasing number of recent publications reflect acrucial role of antibodies (humorale rejection) besides T cells (cellular rejection) in renalallograft rejection.

This overview focuses on the morphological findings in acute and chronic humoral (an-tibody-mediated) rejection in renal allograft biopsies. The mechanisms of antibody-me-diated allograft injury and graft resistance to immunological injury (i.e., accommodation)will be described to stimulate the discussion of new therapeutical strategies in case ofhumoral rejection.

IMMUNOLOGICAL MECHANISMS OF HUMORALREJECTION AFTER ORGAN TRANSPLANTATIONThe pathogenesis of hyperacute and acute humoral rejection is based on complementfixation by antibodies. Antibody-mediated complement activation in humoral rejectionfollows the classical pathway. Complement component C1 is activated by the interac-tion of IgG or IgM with C1q bound to antigen epitopes on the graft endothelium.Conformational changes in C1q then allows cleavage of C1r, and activated C1r cleavesand activates C1s, which is the enzyme that activates C2 and C4. C4 is cleaved by C1sinto the small fragment C4a and the large fragment C4b. After inactivation of C4b to C4dby factor I, C4d remains covalently bound to the tissue by a thioester group at the sitewhere it was degraded. So far, no reports indicate that C4d has here any functional ac-tivity; nevertheless, this makes C4d to a durable in situ marker of complement activa-tion. (Complement activation in transplants is reviewed in detail in) After complementactivation at the endothelium in the microcirculation of allografts (i.e., peritubular andglomerular capillaries in renal allografts) C4d can be detected by immunohistochemistryor immunofluorescence using anti C4d antibodies. C4d co-distributes with type IV col-lagen along the capillary basement membrane and the endothelial cell surfaces. Fromthis localization, C4d can be cleared, after the antibody response has ended. Disappearanceof C4d has been described as early as 8 days after treatment.

C4b combines with C2a and forms C4b-C2a, which is known as the classical-pathway C3convertase activating C3 by cleavage to C3a and C3b. When a C3b molecule is covalent-ly deposited in the immediate vicinity of the C3 convertase, the C5 convertase –C4b-C2a-C3b– forms. Cleavage of C5 then releases C5a, and C5b. C5b initiates formation of theMembrane-Attack-Complex (MAC C5b-C9) which finally causes cell lysis and death.Furthermore, complement activation mediates acute graft injury by attracting inflamma-tory cells like neutrophils and macrophages via the chemoattractants C3a and C5a and si-multaneously leads to endothelial cell activation with an increased production of pro-in-flammatory molecules (e.g., cytokines, chemokines, adhesion molecules, growth factors).

For allograft injury the activation and regulation of the steps of the complement cascadeafter C4 are crucial. If activation would stop at C4 (i.e. C4d already detectable in the al-lograft) without activation of C3 (i.e., no C3d in the allograft), then allograft injury mightbe prevented or at least reduced.

DIAGNOSIS OF ACUTE HUMORAL REJECTIONAFTER RENAL TRANSPLANTATIONA recent up-date of the international Banff classification system for renal allograft pathol-ogy defines the entity of acute humoral rejection (AHR) and provides the following fourdiagnostic criteria:

52


• Clinical evidence of acute allograft dysfunction.

• Histological evidence of acute allograft injury, i.e. neutrophils, macrophages, or throm-bi in capillaries (peritubular and/or glomerular capillaries), fibrinoid necrosis of arterioles,acute tubular injury.

• Immunological evidence for the action of antibodies, i.e., C4d deposition in peritubularcapillaries, or antibodies or C3 in arteries.

• Serological evidence of donor-specific-antibodies at the time of biopsy.

At least three of the four criteria should be given to make the diagnosis of acute humoralrejection. In this setting the biopsy has a central role since it can provide two (specificpathology and C4d) of the four diagnostic criteria. In this setting diagnostic pioneer workwas done by Feucht and colleagues already in the early nineties. This group was thefirst to describe C4d as an in situ marker of acute antibody-mediated rejection in renalallografts showing a highly significant correlation to the presence of donor-specificantibodies in the patient’s serum. However, it took more than a decade to finally imple-ment the entity of AHR, although the characteristic morphological changes of antibody-mediated allograft injury were well described by several groups, mostly from cases ofhyperacute rejection in pre-sensitized patients with high titers of preformed antibodies.These pathological features comprise capillary congestion with neutrophils and/ormacrophages (=capillaritis), glomerulitis, microthrombi, fibrinoid arterial necrosis, andacute tubular necrosis. Rarely all features are present simultaneously. From our experi-ences the most frequent morphological findings in C4d positive biopsies are acute tu-bular injury and capillaritis (Figure 1), followed by glomerulitis (Figure 2), whereas mi-crothrombi and fibrinoid arterial necrosis are very rare nowadays.

The up-date of the Banff classification recommends a C4d stain to be obligatory for allrenal allograft biopsies. However, the consecutively published incidence of C4d de-tection in renal allograft biopsies by immunohistochemistry and immunofluorescencevaries between 21-51% in various transplant centers. Herewith the incidence is high-er in biopsies with simultaneous signs of acute cellular rejection than in those with-out. A retrospective multicenter study conducted in three European transplants cen-ters revealed that differences in the percentage of pre-sensitized, mostly re-trans-planted patients is one explanation for a variable incidence of C4d detection. Furthermore,up to date no internationally accepted cut-off levels to call a case C4d positive by im-munohistochemistry or immunofluorescence are established, and therefore, method-ological issues might explain for different incidences in C4d-positive cases as well. Incontrast, criteria defining the specificity of a C4d stain as a marker of AHR are exact-ly defined by the Banff community for frozen as well as paraffin-embedded tissue sec-tions:

53


• Only a linear circumferential staining pattern at the endothelial site of peritubular capil-laries should be considered as a specific stain (Figure 3).

• Only peritubular capillaries of cortex and medulla in non-scared and non-necrotic areasshould be evaluated.

• Staining intensity is not relevant in paraffin sections, but intensive, diffuse staining pat-tern should be present in frozen sections to be regarded as specific.

• In frozen section glomeruli are always positive and can therefore serve as internal con-trols, but have to be regarded as non-specific concerning the diagnosis of acute humoralrejection.

• Membranous glomerulonephritis is suitable as positive control for immunohistochemistry inparaffin sections, while in allograft biopsies without acute humoral rejection glomeruli are neg-ative in formalin fixed specimens.

54


Figure 1. Capillaritis in a case with acute humoral rejection. Peritubular ca-pillaries (arrow) are crowded by neutrophils and mononuclear cells, mostlymacrophages.

Based on results from the above mentioned multicenter study we apply the followingcut-offs for C4d in our center: <25% of ptc with specific (see above) C4d stain = C4dnegative, 25-50% of ptc with specific C4d stain = focal C4d positive, and >50% of ptcwith specific C4d stain = diffuse C4d positive. Focal as well a diffuse C4d detection inptc correlated significantly with the pathological features of AHR. However, the proof thata focal Cd4 detection is also significantly related to the presence of donor-specific anti-bodies in the patient’s serum is currently lacking but was shown for diffusely positivebiopsies in several studies.

In summary, every pathological report should comprise the result of a C4d stain and de-scribe any morphological features potentially being part of the spectrum of humoral allo-graft injury. In the bottom line or at least in the commentary of the report it should bestated whether both, C4d detection and AHR pathology are present and with this biop-sy an episode of acute humoral rejection is diagnosed. If just one of the two features ispresent (C4d or pathology) the biopsy has to be considered as being “suspicious for”acute humoral rejection. In any case, C4d detection should always lead to the analysis of

55


Figure 2. Acute glomerulitis in humoral rejection. Numerous inflammatorycells, mainly macrophages can be found in glomerular capillaries.

the patient’s serum for the presence of donor-specific antibody titers to further confirmor exclude the diagnosis of acute humoral rejection.

DIAGNOSIS OF CHRONIC HUMORAL REJECTIONAFTER RENAL TRANSPLANTATIONCirculating HLA-specific anti-donor antibodies are frequently described in patients withlong-term functioning renal allografts supporting the hypothesis that a considerable sub-set of cases of chronic rejection might be mediated by alloantibodies. In one study fol-lowing prospectively more than 2000 renal allograft recipients, graft failure at 1 year oc-curred more frequently in patients who developed allo-antibodies than in those who didnot. Furthermore, de novo antibodies that are specific for allograft HLA class I and/or classII molecules are found to be a risk factor for the onset chronic transplant vasculopathywith subsequent accelerated allograft deterioration. During a 5-year follow-up, donor-spe-cific antibodies were detected in 51% of renal allograft recipients with graft failure com-pared with 2% of stable control individuals. However, antibody detection preceded chron-ic allograft deterioration by months to years indicating that antibody-mediated allograftinjury can develop slowly.

56


Figure 3. Specific, diffuse linear stain for C4d in peritubular capillaries (im-munohistochemistry with a polyclonal rabbit-anti-human C4d antiserum informalin-fixed and paraffin embedded tissue specimen).

Yet (2006), specific pathological features of chronic humoral rejection are not officiallypart of the current up-dated Banff classification system. However, at the two recentBanff meetings in 2003 and 2005 an open-forum consensus-discussion was proceed-ed to confirm the entity of chronic humoral rejection and to define diagnostic criteria.In was agreed that this entity exists and that it should be part of the classification inthe future. Based on several publications, beside non-specific features of chronic allo-graft damage like tubular atrophy and interstitial fibrosis, the following pathological fea-tures appear to be specific diagnostic hallmarks of chronic antibody-mediated allograftdamage:

• Duplication of glomerular basement membrane, i.e., chronic allograft glomerulopathy(Figure 4, Figure 5).

• Intimal myofibroblastic and foam cell proliferation in allograft arteries (Figure 6) with in-filtration of mononuclear cells and few T-lymphocytes (Figure 7), i.e., chronic allograftvasculopathy.

57


Figure 4. Chronic transplant glomerulopathy with thickening and duplica-tion of peripheral basement membranes. In capillary loops still inflamma-tory cells can be appreciated as a sign of ongoing immunological damageto the endothelial cells.

• Lamination of peritubular capillary basement membrane, i.e., chronic allograft capil-laropathy (Figure 8).

At 1 year after transplantation around 30% of renal allografts show signs of chronichumoral rejection, i.e., one or more of the above mentioned morphological featuresplus C4d deposition in peritubular capillaries. In parallel to acute humoral rejectionagain both, C4d and pathology have to be present to make the diagnosis of chronichumoral rejection from an allograft biopsy. Frequently additionally to signs of chronicantibody mediated allograft damage morphological features of acute humoral activity(capillaritis, glomerulitis) can be observed indicating an acute flare or ongoing antibody

58


Figure 5. Electron microscopy of a glomerulum showing du-plication of the basement membrane as the morphologicalhallmark of chronic transplant glomerulopathy. Typically nodiffuse foot process effacement is seen, electron dense depo-sits might be present in the expanded subendothelial space.

59


Figure 6. Intimal accumulation of foam cells is the hallmark of chronictransplant vasculopathy and leads to lumen narrowing and decreasedperfusion with chronic ischemia of the allograft. Additionally, myofibro-blasts invade and proliferate in the subendothelial and intimal space.

Figure 7. As a hint to a concomitant T-cell-mediated immunologicalpathogenesis of transplant vasculopathy sometimes scattered T-lymphocytes (positive for CD3 in the immunohistochemical reac-tion) can be found in the extended subendothelial space (arrows) ad-jacent to the foam cells.

mediated allograft injury, respectively. More than 80% of patients with chronic signsof humoral allograft damage and specific C4d detection in peritubular capillaries havesimultaneously circulating donor-specific antibodies in their sera. In this context, astudy from the Vienna group was able to show in sequential biopsies that C4d de-tection precedes the later onset of chronic transplant glomerulopathy and has herewitha predictive value. Comparable data are available for the chronic-humoral pathogenesisof transplant capillaropathy. These findings suggest that C4d deposition indicatesepisodes of active humoral responses to the allograft and represent an early stageof chronic irreversible allograft damage. Against this background timely detection ofC4d might allow for specific therapeutic intervention at least attenuating chronic hu-moral rejection.

However, a contribution of T-cell-mediated injury to chronic rejection and the onset ofglomerulopathy, vasculopathy, or capillaropathy, beside chronic predominantly tubulo-interstitial allograft damage, might also be likely. Further studies are urgently neededto define more precisely different entities of chronic allograft damage, which are cur-rently all lumped together in the non-specific term of chronic allograft nephropathy.

60


Figure 8. Only by electron microscopy chronic transplant capilla-ropathy can be detected. At least five, better seven lamellas shouldbe found in the basement membrane of peritubular capillaries tomake the diagnosis.

ROLE OF PROTOCOL BIOPSIES FOR THE DETECTION OF SUBCLINICAL HUMORAL REJECTION

From protocol biopsies studies it is well known that subclinical cellular rejection is pres-ent in 15-30% of all protocol biopsies. Subclinical rejection is defined as the presence ofmorphological signs of cellular rejection fulfilling at least Banff grade IA (i.e., >25% inter-stitial infiltrate + tubulitis with more than 4 T-cells per tubular cross section) without si-multaneous clinically overt allograft dysfunction (=significant rise in serum creatinine).This implies that subclinical rejection can only be detected by biopsies taken from clini-cally stable or non-functioning allografts, i.e., protocol biopsies.

During the recent renaissance of humoral rejection in renal transplantation, mostly dueto the widespread availability of C4d, data were lacking concerning the incidence or ratherthe existence of subclinical humoral rejection. From the early days of renal transplanta-tion it was dreadfully known that the presence of preformed antibodies in the recipient’sserum will rapidly lead to hyperacute rejection with overt allograft dysfunction and rapidallograft loss. Therefore, it was questionable whether episodes of subclinical circulationof donor-specific antibodies can be that harmless not leading to clinically overt allograftdysfunction. Furthermore, if such episodes can be detected it can be assumed that theyrather be a signs of accommodation (see below) to the allograft and herewith representa positive event. Against this background our group conducted together with two otherEuropean transplant centers, all doing protocol biopsies on a regular basis, a retrospec-tive multicenter study staining nearly a thousand protocol and indication biopsies for C4d.Staning results were correlated to morphology of cellular and humoral rejection as wellas to various clinical parameters (sex, age, presence of panel reactive antibodies, im-munosuppression, induction therapy, number of prior transplants) and short term allo-graft outcome. We found C4d focally in 8.5% of the indication biopsies and 2.4% of theprotocol biopsies. A diffuse C4d pattern was seen in 12.2% of indication biopsies (i.e., inallografts with dysfunction) and subclinical in 2.0% of the protocol biopsies (p< 0.05, TableI). These findings indicate a quite low incidence of C4d in clinically stable allografts.Compared to other centers even the incidence in indication biopsies was lower in our se-ries. Furthermore, one center (Table I, center 2) showed a significantly higher incidenceof C4d positive biopsies.

Analyzing potential reasons for such center-specific variances in the incidence of C4d de-tection revealed that in the center with higher numbers of C4d positive cases significantmore patients had re-transplants and in average higher levels of panel reactive antibodieswere detected prior to transplantation. This indicated that also subclinical C4d detectionis related to pre-sensitization. This was further confirmed by correlating C4d to variousclinical parameters in the whole collective revealing again prior transplants and high lev-

61


els of panel reactive antibodies as significant risk factors for the detection of C4d in pro-tocol as well indication biopsies.

Looking at the morphological features of humoral rejection and C4d showed for indica-tion and protocol biopsies a highly significant correlation with the signs of acute tubulardamage, capillaritis, and glomerulitis. Hyaline thrombi or arterial necrosis were very rarelyseen at all, in both indication and protocol biopsies. Finding no significant differences inthe morphology of C4d positive cases in indication biopsies (with allografts dysfunction)and protocol biopsies (without concomitant dysfunction) suggests that subclinical episodesof acute humoral rejection can be detected, although in a quite low incidence. Analyzinga short-term follow-up of such subclinical episodes of humoral rejection revealed no sig-nificant negative prognostic effect, but long term follow-up is still under observation.However, no data concerning circulating donor-specific antibodies at the time point ofbiopsy was available for our patients, but several groups were able to demonstrate a high-ly significant correlation (70-95%) between the detection of C4d and circulating allo-spe-cific antibodies.

Detecting C4d in clinically stable functioning allografts supports a recently by R. B. Colvin(Boston Massachusetts) introduced scheme of four theoretical stages of antibody-medi-

62


Tx-center n Bx C4d (%) C4d (%) C4d (%)Type of biopsy Bx >50% PTC 25-50% PTC negativeCenter 1indication Bx 48 5 (10.4) 7 (14.6) 36 (75.0)

Center 2indication Bx 99 15 (15.2) 8 (8.1) 76 (76.7)

Center 3indication Bx 230 26 (11.3) 17 (7.4) 187 (81.3)

Total indication Bx 377 46 (12.2) 32 (8.5) 299 (79.3)Center 1protocol Bx 128 1 (0.8) 2 (1.6) 125 (97.6)

Center 2protocol Bx 94 6 (6.4) 4 (4.3) 84 (89.3)

Center 3protocol Bx 329 4 (1.2) 7 (2.1) 318 (96.7)

Total protocol Bx 551 11 (2.0) 13 (2.4) 527 (95.6)Total 928 57 (6.1) 45 (4.8) 826 (89.1)

Table I

ated rejection (Figure 9): according to this model, the first evidence of a humoral responseis the de novo generation of donor-specific antibodies (stage I). However, in many cir-cumstances and for unknown reasons, donor-reactive antibodies do not elicit acute hu-moral rejection. The next stage (stage II) fit the criteria (see below) of accommodation(=grafts resistance to antibody = C4d detectable in allograft without pathology and dys-function) and are therefore not necessarily predestined to lead to allograft injury. In stageIII, in addition to positive staining for C4d, there are identifiable pathological features ofhumoral rejection, but allograft function is still normal (i.e., subclinical humoral rejection).Finally, in stage IV, in addition to positive staining for C4d and morphological signs of hu-moral rejection, clinically overt allograft dysfunction occurs. At this point in most casesalready chronic allograft damage with often non specific changes like tubular atrophy orinterstitial fibrosis, or even with for a humoral pathogenesis specific features like glomeru-lopathy or capillaropathy can be seen.

However, detecting C4d at a very early time point after transplantation in clinically stableallografts by protocol biopsies (taken at day seven after transplantation) was of highly pre-dictive marker for the onset of increasing titers of newly produced donor-specific anti-bodies. No C4d deposition was seen in preimplantation biopsies in these patients. Earlydetection of C4d and donor-specific antibodies was not associated with an inferior post-transplant allograft outcome at one-year follow-up, even without specific treatment in thisstudy. This observation further supports the above mentioned hypothesis that early andmild humoral responses might be part of an accommodation process.

63


Hypothesized stages of humoral rejection

I II III IV

Graft dysfunction(clinical chronic rejection)

Graft injury (pathology in graft biopsy)

C4d detectable in graft microvasculature

De novo antibodies detectable in circulation

Transplant

Graft lossAntibodies firstproduced

Time (not to scale)

Figure 9. Proposed sequence of stages of antibody-mediated rejection as first suggestedby R. B. Colvin, Department of Pathology, Massachusetts General Hospital, Boston, MA.

However, as shown from animal models or in sequential allograft indication biopsies C4doften can precede the onset of chronic humoral rejection, but the interval between thestages can be very variable and quite long, and it is not known whether progression isinexorable. Therefore, prospective long term follow-up is needed for cases of subclini-cal, C4d positive humoral rejection to clarify whether this is an unavoidable precursor ofchronic humoral rejection or a sign of accommodation. Since current therapy for casesof acute humoral rejection can be related to various sever side effects more data areneeded to further support already at an early time point (subclinical C4d detection with-out pathology = stage II) a specific therapeutic intervention for the prevention of chron-ic humoral rejection.

ACCOMMODATION AND HUMORAL REJECTION

Accommodation is defined as the resistance of an allograft to the acute pathological ef-fects of allograft-specific antibodies and complement activation. This phenomenon wasalready observed in the late eighties in recipients of an ABO-incompatible renal allograft.Transient depletion of the circulating antibodies that are specific for the blood group anti-gens at the time of transplantation allows immediate allograft survival without hyperacuterejection. However, in 90% of the cases a rebound of the antibodies with high titers inpatient’s serum leads to humoral rejection within the first 10 days. But the remainingshowed no correlation between the occurrence of humoral rejection and antibody titerswithin the next 21 days. Even if the antibody titers return to pre-transplant levels or high-er, the allografts continue to function. Findings from mice models showed that, in the ab-sence of T-cell help (e.g., due to an initial conditioning regime), B-cells that are exposedto incompatible antigens on allografts differentiate into cells that can produce non-com-plement-fixing antibodies, and these B cells gradually become tolerant after a prolongedexposure.

In HLA-mismatched allografts, alloantibodies can be found in the absence of clinical graftdysfunction, herewith fulfilling the criteria of accommodation. However, patients with cir-culating HLA-specific anti-donor antibodies have a greater likelihood of later allograft loss,indicating that, if accommodation occurs under transplant conditions, then it is either tran-sient or insufficient to prevent chronic humoral rejection. Long term, complete accom-modation has not been documented for MHC molecules in humans so far, and the phe-nomenon might therefore be partly determined by the nature of antigen.

Several molecular pathways should be involved in accommodation. A central role is mostprobably located within the allografts’ endothelium which is thought to express cyto-protective proteins like anti-apoptotic BCL-2, BCL-X, and haem oxygenase 1 (HO-1).Increased expression of BCL-X was found in the endothelium of renal allografts from pa-tients with circulating donor-specific antibodies. Furthermore, HLA-class-I-specific anti-bodies increase endothelial-cell expression of BCL-2, BCL-X, and HO-1, and increase the

64


activity PI3K and AKT, two further cytoprotective cell signaling molecules. Complementregulation might theoretically be involved in accommodation, too. Under physiologicalconditions the endothelial surface in the renal microcirculation (in peritubular capillariesand glomeruli) is unopposed concerning complement activation via the classical path-way. In general, four cell-surface inhibitors of complement activation has been identified:complement receptor 1 (CR1), decay-accelerating factor (DAF, CD55), membrane cofac-tor protein (MCP, CD46), and CD59 which are usually expressed in the endothelium atlow or undetectable levels. However, DAF expression can be increased in cultured en-dothelial cells in the presence of various mediators like thrombin, bFGF, TNF, IFN-gam-ma, or VEGF. In vitro upregulation of DAF inhibits complement-mediated cytotoxicity ofendothelial cells and reduces complement deposition. In animal models it has been shownthat DAF is required to prevent acute antibody-mediated rejection. Alternatively, expo-sure to C-reactive protein increases the expression of DAF, CSD59, and MCP by culturedendothelial cells. Anecdotally it has been reported that increased CD59 expression byendothelial cells is a common event in acute and chronic humoral rejection and that in-creased endothelial-cell expression of DAF can be seen in chronic humoral rejection.Although this response might function to attenuate acute antibody-mediated allograftdamage, but accommodation is obviously inadequate to prevent the onset of chronic hu-moral rejection. Nevertheless, a short term studies of pig-to-baboon solid organ (heart,lung, and kidney) xenografts showing accommodation supported the concept that ac-commodation is a consequence of full inhibition of complement activation. However, fur-ther studies are needed to understand how complement activation can therapeuticallybe controlled to achieve accommodation renal transplantation.

THERAPEUTIC IMPLICATIONS

At present, no definite guidelines for treatment of acute and chronic humoral rejectionare available. Various therapy regimes are still evolving but few prospective controlledstudies are currently underway. The most common treatment strategies are based onthe quick as possible removal of the circulating antibodies using plasmapheresis in com-bination with immunosuppression targeting B cells as well as T cells. The intravenous ap-plication of immunoglobulin (IVIG) or thymoglobulin represents a frequent therapeutic approach that effect especially B cells and antibodies or to a lesser extent also plasmacells (thymoglobulin) as the source of antibodies. IVIG induces apoptosis in B cells andmonocytes as well as inhibiting binding of donor-reactive antibodies to target cells in 80%of patients, although the molecular mechanism is not known in detail. IVIG and thy-moglobulin might also function, in part, by inhibition of complement activation.

New therapeutic strategies are available in form of highly specific monocloncal anti-bodies selectively inhibiting B cells (rituximab). This antibody binds to CD20, a surface mol-ecule expressed by precursor and mature B cells, and leads to transient B-cell depletion,with typical B-cell recovery after 6-9 months. Preliminary studies indicate that rituximab

65


decreases the concentration of pre-existing and post-transplantation antibodies. Recently,results from a single center study were published indicating that multiple plasmaphere-sis treatments leads to more reproducible desensitization and lower humoral rejectionrates than a single high-dose of IVIG. In this study, comprising 61 patients, three differ-ent treatment regimens were compared: plasmapheresis + low-dose IVIG + anti-CD20-antibody versus high-dose IVIG versus plasmapheresis + low-dose IVIG + anti-CD20-an-tibody + pre-transplant thymoglobulin. However, none of these three therapeutical regi-mens was completely effective in preventing humoral rejection in renal allograft recipi-ents with high levels of donor specific alloantibodies.

Prospective treatment guidelines can not be drawn from these small studies yet, sincerituximab is usually combined with other drugs and therapies in these uncontrolled tri-als. However, plasma cells, the physiological source of antibodies do express little orno CD20 and are therefore resistant to rituximab mediated depletion. Plasma cells ex-press various cell surface molecules (CD138, CD38, alpha4-beta1-integrin, CXCR4) whichare however all not entirely plasma-cell specific. In mouse models treatment with antiTACI immunoglobulin (=transmembrane activator and calcium-modulating cyclophilin-ligand interactor), which is expressed by B cells and plasma cells as a member of TNF-receptor family, depleted long-living plasma cells. TACI-immunoglobulin is already inPhase I clinical trials for treatment of systemic lupus erythemathodes and B-cell lym-phomas with signs of plasma cellular maturation. This approach might lead to more spe-cific and more effective plasma cell depletion than currently achieved by thymoglobu-lins alone.

Future strategies might be directed towards a highly specific complement blockade bycomplement receptor antagonists like C5a receptor inhibitors. Antagonizing activation ofcomplement component C5 leads to blockade of C5a and MAC formation and herewithshould prevent complement mediated cell damage. First candidate compounds are inpreliminary stages of evaluation for clinical use.

CONCLUSIONS

Humoral rejection is beside cellular rejection a relevant pathogenetic factor for acute andchronic immunologic allograft damage. Under modern, mainly T cell targeted immuno-suppression and as a consequent of an increasing number of patients with repetitivetransplantations alloantibodies will become a major obstacle to short- and long-term al-lograft survival.

For the detailed understanding of the ambivalent potential of alloantibodies (rejection ver-sus accommodation) more insights into the regulation of B cells and the developmentand differentiation pathways of memory B cells and plasma cells are desperately need-ed. This can be the basis for developing methods to promote accommodation and to pre-

66


vent acute humoral allograft rejection. Protocol biopsies appear to be an adequate toolfor monitoring the natural course of humoral immune responses and all prospective clin-ical trials testing new drugs for the treatment of manifest humoral rejection episodesshould include protocol biopsies. Furthermore, protocol biopsies should also allow for atimely therapeutic intervention ones intragraft signs of accommodation and humoral re-jection are adequately understood.

REFERENCES

1. Bohmig GA, Exner M, Habicht A, Schillinger M, Lang U, Kletzmayr J, et al. CapillaryC4d deposition in kidney allografts: a specific marker of alloantibody-dependent graftinjury. J Am Soc Nephrol 2002; 13 (4): 1091-9.

2. Bohmig GA, Exner M, Watschinger B, Wenter C, Wahrmann M, Osterreicher C, etal. C4d deposits in renal allografts are associated with inferior graft outcome. TransplantProc 2001; 33 (1-2): 1151-2.

3. Colvin RB, Smith RN. Antibody-mediated organ-allograft rejection. Nat Rev Immunol2005; 5 (10): 807-17.

4. Feucht HE, Felber E, Gokel MJ, Hillebrand G, Nattermann U, Brockmeyer C, et al.Vascular deposition of complement-split products in kidney allografts with cell-medi-ated rejection. Clin Exp Immunol 1991; 86 (3): 464-70.

5. Feucht HE, Schneeberger H, Hillebrand G, Burkhardt K, Weiss M, Riethmuller G, etal. Capillary deposition of C4d complement fragment and early renal graft loss. KidneyInt 1993; 43 (6): 1333-8.

6. Feucht HE, Lederer SR, Kluth B. Humoral alloreactivity in recipients of renal allograftsas a risk factor for the development of delayed graft function. Transplantation 1998;65 (5): 757-8.

7. Fidler ME, Gloor JM, Lager DJ, Larson TS, Griffin MD, Textor SC, et al. Histologic find-ings of antibody-mediated rejection in ABO blood-group-incompatible living-donor kid-ney transplantation. Am J Transplant 2004; 4 (1): 101-7.

8. Fiebeler A, Mengel M, Merkel S, Haller H, Schwarz A. Diffuse C4d deposition andmorphology of acute humoral rejection in a stable renal allograft. Transplantation 2003;76 (7): 1132-3.

9. Halloran PF, Wadgymar A, Ritchie S, Falk J, Solez K, Srinivasa NS. The significance ofthe anti-class I antibody response. I. Clinical and pathologic features of anti-class I-mediated rejection. Transplantation 1990; 49 (1): 85-91.

10. Halloran PF, Schlaut J, Solez K, Srinivasa NS. The significance of the anti-class I re-sponse. II. Clinical and pathologic features of renal transplants with anti-class I-likeantibody. Transplantation 1992; 53 (3): 550-5.

11. Herzenberg AM, Gill JS, Djurdjev O, Magil AB. C4d deposition in acute rejection: anindependent long-term prognostic factor. J Am Soc Nephrol 2002; 13 (1): 234-41.

12. Ivanyi B. Transplant capillaropathy and transplant glomerulopathy: ultrastructural mark-ers of chronic renal allograft rejection. Nephrol Dial Transplant 2003; 18 (4): 655-60.

67


13. Koch CA, Khalpey ZI, Platt JL. Accommodation: preventing injury in transplantationand disease. J Immunol 2004; 172 (9): 5143-8.

14. Lederer SR, Kluth-Pepper B, Schneeberger H, Albert E, Land W, Feucht HE. Impactof humoral alloreactivity early after transplantation on the long-term survival of renalallografts. Kidney Int 2001; 59 (1): 334-41.

15. Liptak P, Kemeny E, Morvay Z, Szederkenyi E, Szenohradszky P, Marofka F, et al.Peritubular capillary damage in acute humoral rejection: an ultrastructural study onhuman renal allografts. Am J Transplant 2005; 5 (12): 2870-6.

16. Magil AB, Tinckam K. Monocytes and peritubular capillary C4d deposition in acute re-nal allograft rejection. Kidney Int 2003; 63 (5): 1888-93.

17. Mauiyyedi S, Pelle PD, Saidman S, Collins AB, Pascual M, Tolkoff-Rubin NE, et al.Chronic humoral rejection: identification of antibody-mediated chronic renal allograftrejection by C4d deposits in peritubular capillaries. J Am Soc Nephrol 2001; 12 (3):574-82.

18. Mauiyyedi S, Crespo M, Collins AB, Schneeberger EE, Pascual MA, Saidman SL, etal. Acute humoral rejection in kidney transplantation: II. Morphology, immunopathol-ogy, and pathologic classification. J Am Soc Nephrol 2002; 13 (3): 779-87.

19. Mengel M, Bogers J, Bosmans J-L, Serón D, Moreso F, Carrera M, et al Incidence ofC4d Stain in Protocol Biopsies from Renal Allografts: Results from a Multicenter Trial.Am J Transplant 2005; 5 (5): 1050-6.

20. Nickeleit V, Zeiler M, Gudat F, Thiel G, Mihatsch MJ. Detection of the complementdegradation product C4d in renal allografts: diagnostic and therapeutic implications.J Am Soc Nephrol 2002; 13 (1): 242-51.

21. Pascual MA, Crespo M, Tolkoff-Rubin N. Progress in understanding humoral rejectionin kidney transplantation: implications for patient management. Nefrologia 2001; 21(4): 327-31.

22. Platt JL. C4d and the fate of organ allografts. J Am Soc Nephrol 2002; 13 (9): 2417-9.23. Racusen LC, Colvin RB, Solez K, Mihatsch MJ, Halloran PF, Campbell PM, et al.

Antibody-mediated rejection criteria - an addition to the Banff 97 classification of re-nal allograft rejection. Am J Transplant 2003; 3 (6): 708-14.

24. Regele H, Bohmig GA, Habicht A, Gollowitzer D, Schillinger M, Rockenschaub S,et al. Capillary deposition of complement split product C4d in renal allografts is as-sociated with basement membrane injury in peritubular and glomerular capillaries:a contribution of humoral immunity to chronic allograft rejection. J Am Soc Nephrol2002; 13 (9): 2371-80.

25. Regele H, Exner M, Watschinger B, Wenter C, Wahrmann M, Osterreicher C, etal. Endothelial C4d deposition is associated with inferior kidney allograft outcomeindependently of cellular rejection. Nephrol Dial Transplant 2001; 16 (10): 2058-66.

26. Stegall MD, Gloor J, Winters JL, Moore SB, Degoey S. A Comparison of Plasmapheresisversus High-Dose IVIG Desensitization in Renal Allograft Recipients with High Levelsof Donor Specific Alloantibody. Am J Transplant 2006; 6 (2): 346-51.

68


27. Terasaki PI, Cai J. Humoral theory of transplantation: further evidence. Curr OpinImmunol 2005; 17 (5): 541-5.

28. Trpkov K, Campbell P, Pazderka F, Cockfield S, Solez K, Halloran PF. Pathologic fea-tures of acute renal allograft rejection associated with donor-specific antibody, Analysisusing the Banff grading schema. Transplantation 1996; 61 (11): 1586-92.

29. Watschinger B, Pascual M. Capillary C4d Deposition as a Marker of Humoral Immunityin Renal Allograft Rejection. J Am Soc Nephrol 2002; 13 (9): 2420-3.

30. Zand MS, Vo T, Huggins J, Felgar R, Liesveld J, Pellegrin T, et al. Polyclonal rabbit an-tithymocyte globulin triggers B-cell and plasma cell apoptosis by multiple pathways.Transplantation 2005; 79 (11): 1507-15.

69


71

ADAPTACIÓN GLOMERULAREVALUADA MEDIANTE BIOPSIASDE PROTOCOLO

X. Fulladosa

INTRODUCCIÓN

El número de nefronas en los humanos es muy variable, con una media de 700.000 y unrango comprendido entre 200.000 y 1.800.000 (1, 2). La dotación nefronal está predetermi-nada genéticamente y condicionada por factores medioambientales durante el periodo pre-natal. El número de nefronas no aumenta a lo largo de la vida del individuo (3), al contrario,diversas noxas y el mismo desarrollo y envejecimiento del riñón pueden provocar, con ma-yor o menor intensidad, una disminución progresiva de unidades funcionales renales. Variosestudios autópsicos que utilizan el método del fraccionator-disector (4), gold standard re-producible y sin sesgo para el cálculo del número de glomérulos (nefronas), confirman estarelación inversa entre la edad y el número de nefronas (1, 2). Estos trabajos observan, ade-más, que el número de glomérulos se correlaciona inversamente con el volumen de los mis-mos (2, 5), probablemente como traducción del crecimiento compensador del corpúsculoante situaciones de escasez o reducción nefronal, con la finalidad de conseguir una super-ficie de filtración suficiente. Esta relación sugiere que el volumen glomerular (Vg) puede serun indicador subordinado inverso del número de nefronas de un riñón (6).

El metabolismo basal condiciona el filtrado glomerular (7) y la masa renal disponible debeasumir esta demanda. Así como la evolución ha dotado a cada especie de un número de-terminado de nefronas proporcional a su metabolismo, dentro de cada especie la adap-tación a la carga metabólica de cada individuo se lleva a cabo, básicamente, mediante in-crementos del tamaño nefronal (8). En los estudios llevados a cabo en humanos, la su-perficie corporal total –marcador subordinado del metabolismo basal– no se correlacionacon el número de glomérulos y sí en cambio con el Vg medio (1, 2). El propio crecimiento

del niño durante los primeros años de vida e infancia conlleva un inherente incrementode su superficie corporal y de su metabolismo basal, que se traduce a nivel renal en unaumento del tamaño de sus estructuras con el predominio de hiperplasia más que de hi-pertrofia celular. En el adulto pueden aparecer requerimientos mayores absolutos o rela-tivos de la demanda metabólica que condicionen una sobrecarga funcional por unidad ne-fronal. Es decir, puede aumentar el metabolismo con el mismo número de nefronas –comoocurre en la obesidad, el sobreaporte proteico crónico, etc.– o un mismo requerimientometabólico puede incidir sobre una población disminuida de nefronas –como en el casode la nefrectomía, de la nefropatía, etc.–. Esta sobrecarga funcional individual de cada ne-frona implica un incremento de su filtrado glomerular y un incremento de sus funcionestubulares para mantener una adecuada homeostasis. El resultado estructural de esta hi-perfiltración en esta etapa de la vida es la hipertrofia, más que la hiperplasia, de las es-tructuras glomerulares y tubulares, al menos en situaciones de pérdida moderada abso-luta o relativa de masa renal. Ante reducciones mayores, como el modelo experimental5/6, los fenómenos de hiperplasia también adquieren un papel relevante (9). En estudiosexperimentales se ha estimado que, en los individuos adultos, un 80% del incremento deltamaño renal se debe a un aumento del tamaño de las células (hipertrofia), sobre todo anivel del túbulo proximal, mientras que un 15-30% se debe a la proliferación celular (hi-perplasia), a diferencia de lo que ocurre en los individuos jóvenes, en los que predominala hiperplasia por encima de la hipertrofia.

No se conocen con certeza los mecanismos concretos que condicionan esta situaciónde hipertrofia, pero se barajan mecanismos físicos y humorales, los cuales aparecen pre-cozmente en la primeras horas tras la pérdida de masa renal (10). El incremento del fil-trado glomerular por nefrona precede al aumento de la reabsorción tubular proximal, quese produce con el fin de restablecer el feedback tubuloglomerular. Esta sobrecarga detrabajo de la nefrona se considera un estímulo determinante para el crecimiento glome-rular a través de la elevación de la tensión intracapilar glomerular e intratubular, por el au-mento del flujo renal y del fluido tubular, respectivamente (11). Además, se postula laexistencia de factores humorales circulantes (“renotropinas”) no caracterizados con unefecto inductor o regulador sobre el crecimiento renal tras la reducción de la masa renalfuncionante. Diversos estudios a nivel experimental respaldan la existencia de dichos fac-tores al demostrar que animales sanos desarrollan un crecimiento renal compensadorcuando son sometidos, mediante parabiosis in vivo o in vitro, al efecto de la sangre deanimales nefrectomizados (12).

Se han implicado diversos factores de crecimiento en el control de la masa renal rela-cionados con el crecimiento glomerular, tubular y de la matriz extracelular: hormona delcrecimiento, platelet derived growth factor (PDGF), insulin-like growth factor (IGF-1), trans-forming growth factor (TGF), epidermal growth factor (EGF), vascular endothelial growthfactor (VEGF), interleucina 1 y 6, tumor necrosis factor (TNF-α), angiotensina II, hepa-tocyte growth factor (HGF), endotelina, etc. Como ejemplos de la participación de los

72


mismos en los fenómenos adaptativos renales, cabe mencionar varios estudios experi-mentales, los cuales han objetivado que la presencia de VEGF es necesaria para la hi-pertrofia glomerular y tubular, y que su bloqueo con anticuerpos específicos suprime elcrecimiento del glomérulo y del túbulo tanto después de una nefrectomía (13) como anteuna sobrecarga proteica crónica (14). Asimismo, la utilización de drogas como la rapami-cina –con un conocido efecto sobre la reducción de la expresión de genes proinflamato-rios y profibróticos (monocyte chemotactic protein-1, VEGF, PDGF, TGF-β1, colágeno I,etc.)–, a dosis menores de las utilizadas en modelos de trasplante renal, inhibe la hiper-trofia renal y la hipertrofia glomerular compensatorias en una situación de reducción dela masa renal tras una nefrectomía (15).

Todas las estructuras de la nefrona aumentan de tamaño, aunque en proporción crecemás el glomérulo, el cual aumenta de volumen y, sobre todo, el túbulo proximal, queincrementa su diámetro, volumen y longitud (11). La hipertrofia glomerular comportaun crecimiento de sus diferentes compartimentos y de los diferentes componentes ce-lulares. Los capilares glomerulares aumentan más por subdivisión y ramificación quepor el aumento de su longitud (16-18), y no presentan un incremento significativo desu diámetro, al menos en situaciones de reducción de un 50% de la masa renal (19).En reducciones mayores, como en el modelo 5/6, sí que se ha demostrado un mayordiámetro capilar y, con ello, una mayor tensión de su pared, por efecto de la ley deLaplace, circunstancia que se considera potencialmente más lesiva (20).

Los capilares, por lo tanto, se ramifican y aumentan su superficie, la cual debe mante-ner su estructura y función intactas. Esto implica una proliferación de las células en-doteliales, una generación de matriz de la membrana basal y una adaptación de las cé-lulas epiteliales viscerales. Las células mesangiales también crecen tanto en tamañocomo en número. Los podocitos, en cambio, tienen una escasa capacidad de prolife-ración y mitosis tras el periodo de nefrogénesis. Su proceso de mitosis puede com-portar una división nuclear, pero no una división celular, por lo que su adaptación paradar cobertura mediante sus ramificaciones a la mayor superficie de membrana basaldisponible se consigue mediante hipertrofia. Esta hipertrofia podocitaria, sin embargo,tiene un límite no definido a partir del cual, si el crecimiento glomerular persiste, dejaparte de la membrana basal epitelial denudada, lo que favorece la aparición de sine-quias con la cápsula de Bowman e hialinosis glomerular (21). Diversas noxas pueden,además, reducir el número de podocitos disponibles o inhibir su capacidad de adapta-ción (22), menguando con ello, aún más, la posibilidad de un crecimiento glomerulareficaz.

Está ampliamente descrito que el crecimiento glomerular es un factor determinante parala aparición de glomerulosclerosis (23) (Tabla I) y se postula que ésta se desarrolla cuan-do los glomérulos llegan a su máxima hipertrofia. No obstante, el umbral de crecimientodel corpúsculo a partir del cual se genera hialinosis no está definido, si bien parece que

73

ADAPTACIÓN GLOMERULAR EVALUADA MEDIANTE BIOPSIAS DE PROTOCOLO

depende de la edad: es mayor en la infancia que en la edad adulta. Así, pues, en los adul-tos, con una capacidad de adaptación glomerular más limitada, aparece glomeruloscle-rosis ante incrementos menores del tamaño glomerular. Las observaciones aportadaspor diversos ensayos sugieren que también hay situaciones particulares, como el tras-plante renal, en las que el umbral crítico de hipertrofia glomerular es aún menor. Los in-jertos renales están expuestos fácilmente a fenómenos de esclerosis glomerular cuan-do la demanda metabólica exige una adaptación del corpúsculo por encima de este re-ducido umbral (24).

Los fenómenos adaptativos encargados de mantener una adecuada homeostasis tras lapérdida de masa renal funcionante pueden volverse en contra y provocar per se daño glo-merular, desencadenando un círculo vicioso con una recurrente pérdida nefronal que setraducirá, finalmente, en una insuficiencia renal progresiva (Figura 1). La respuesta a unapérdida o déficit de masa renal en el humano depende de la situación basal previa, delgrado de pérdida de masa renal y de la edad en la que aparece. El grado de crecimientoglomerular es más intenso en el individuo joven que en el adulto (16, 25). En situacionesde agenesia renal unilateral u oligomeganefronia, el volumen glomerular puede llegar aser hasta 5-6 veces el volumen normal, a diferencia de otras situaciones como la ne-frectomía unilateral en la edad adulta, en las que el crecimiento glomerular llega a seraproximadamente dos veces el normal (26).

La cantidad de masa renal perdida condiciona el pronóstico y la lesión de la masa renalremanente. Estudios de seguimiento a largo plazo de pacientes nefrectomizados comodonantes de riñón o por una patología en el riñón contralateral, con una reducción del50% de la masa renal, objetivan una evolución benigna y presentan sólo una leve pro-teinuria no evolutiva. Diferente situación se aprecia en los casos de una pérdida de masarenal mayor del 50%, de una nefrectomía en los pacientes con una nefropatía de base ode una obesidad importante en los pacientes monorrenos, en los que aumenta el riesgo

74


Hipoxia (enfermedad cardiaca cianosante, anemia falciforme, síndrome de apnea del sueño en obesos, etc.)Masa renal reducida (oligomeganefronia, agenesia renal unilateral, nefrectomía mayor del 50%, trasplante renal, etc.)Desproporción entre masa renal y metabolismo basal (obesidad, etc.)Diabetes mellitusNefropatía por reflujoEsclerosis segmentaria y focal primaria incipiente

Tabla I. Situaciones de crecimiento glomerular anómalo y esclerosis en el humano.

de proteinuria, de daño crónico glomerular e intersticial y de insuficiencia renal progre-siva (27).

EL TRASPLANTE RENAL COMO MODELO DE MASA RENAL REDUCIDACuando se lleva a cabo un trasplante renal, se implanta habitualmente un solo riñón, loque representa aproximadamente la mitad de la masa renal del donante. Este hecho, porsí solo, provoca desde el momento del trasplante una sobrecarga funcional en el injertoque exigirá una adaptación morfofuncional del mismo para dar respuesta a la demandametabólica del receptor. Diversas variables y circunstancias pueden añadirse a este es-tado monorreno del trasplante renal, las cuales condicionan una mayor desproporción en-tre la oferta nefronal y el metabolismo del receptor, y exigen una mayor adaptación po-tencialmente nociva (Tabla II).

75


Figura 1. Esquema del proceso adaptativo nefronal en situaciones de desproporción en-tre el metabolismo basal y la masa renal funcionante.

Sobrecarga nefronal individual

- Mayor incremento del metabolismo basal- Nuevas noxas con mayor pérdida de masa renal

Adaptación morfofuncional

Hiperfiltración Hipertrofia

Aumento del metabolismo

Pérdida de masarenal funcionante

Adaptación compensada y estable:- Escasa glomerulosclerosis- Función renal adecuada y estable- Proteinuria leve o ausente- Aparición ocasional de HTA

Desequilibrio adaptativo:- Marcada hipertrofia nefronal y glomerulosclerosis- Progresivo daño renal crónico- Insuficiencia renal progresiva- Proteinuria significativa- Frecuente HTA

Variables y circunstancias que se añaden al estado monorreno

Dependientes del donante

Tal como se ha reflejado previamente, el número de nefronas en la población general esmuy variable, por lo que al provenir los donantes de esta población la masa renal trasplan-table puede ser también muy variable. Hasta el momento, no tenemos la posibilidad de es-timar de forma viable el número de nefronas en el donante. Aunque nuestro grupo ha rea-lizado aproximaciones a los cuatro meses del trasplante renal para determinar el númerode nefronas in vivo con una aceptable precisión (28) mediante una biopsia renal y una re-sonancia magnética nuclear, esta metodología es de difícil aplicación en la dinámica habi-tual del manejo del donante previa a la extracción del injerto. Sin embargo, la medida delVg en una biopsia renal del injerto preimplante como marcador subordinado inverso del nú-mero de nefronas podría ser de utilidad.

Diferentes ensayos han constatado en biopsias del donante que un mayor Vg, sugestivode una menor masa nefronal, se asocia de forma independiente a un peor pronóstico delinjerto (29, 30). Otros factores como el sexo femenino también condicionan un menor nú-mero de nefronas trasplantadas. En los estudios autópsicos, si bien no cuentan con una só-lida significación estadística, el número de glomérulos observados en el sexo femenino essistemáticamente un 10-15% menor respecto del sexo masculino (1, 2). El efecto de la razaes controvertido y, aunque algunos autores han evidenciado un Vg medio mayor en los ri-

76


Donante Mayor edadSexo femenino¿Raza negra?Hipertensión arterialEnfermedad cardiovascular

Receptor ObesidadDisparidad de tamaño entre donante y receptor

Periodo peritrasplante Tiempo de isquemia fría prolongadoLesión de isquemia-reperfusiónNecrosis tubular agudaRechazo agudoFármacos inmunosupresores nefrotóxicos

Tabla II. Circunstancias del trasplante renal que favorecen la sobrecarga funcionaldel injerto debido a una menor dotación nefronal trasplantada o a un mayormetabolismo basal del receptor.

ñones de los individuos afroamericanos que en los de los blancos –lo que sugiere una me-nor dotación nefronal (31)–, esta asunción no ha sido confirmada en los estudios autópsi-cos, que utilizan el fraccionator-disector como método de medida sin sesgo (2).

Otro factor crucial es la edad de los donantes. Hay una marcada correlación inversa entre laedad y el número de nefronas, de tal forma que se estima una pérdida de unas 6.700 uni-dades por año a partir de los 18 años (2), a pesar de que este declinar probablemente no sealineal y se magnifique en las edades más avanzadas. Actualmente, los donantes tienden aser cada vez más mayores, con un mayor grado de hipertensión y una patología cardiovas-cular asociada (32) (Figura 2). Esta situación, globalmente relacionada con una mayor lesiónrenal subrepticia tanto glomerular como intersticial, puede influir directa y negativamente enla dotación global de nefronas en el momento del trasplante y en la evolución del injerto.

Dependientes del periodo peritrasplante

Diversos factores pueden menguar el número de nefronas durante este periodo, como lalesión de isquemia-reperfusión, la necrosis tubular aguda prolongada, los episodios de re-chazo agudo, las infecciones sobre el injerto y la utilización de fármacos inmunosupresoresnefrotóxicos.

Dependientes de las características del receptor

Aunque el receptor no influirá directamente en el número de nefronas implantadas, sí escierto que algunas características del mismo influirán en una mayor demanda metabólica,como pueden ser la obesidad y, en particular, la desproporción entre el tamaño del donan-te y el receptor (33).

La adaptación del injerto a la nueva situación, con el objetivo de ofrecer la mejor función re-nal posible, se fundamenta en la hipertrofia de sus estructuras, tal como sucede en los órga-nos nativos ante diferentes situaciones de pérdida nefronal. Nuestro grupo ha confirmado elcrecimiento del glomérulo tras el trasplante renal mediante el estudio de biopsias pareadasdel injerto en el momento del implante y al cuarto mes postrasplante, tiempo suficiente paraasegurar la instauración de los fenómenos de adaptación (34). A partir de este instante, el cre-cimiento glomerular puede continuar, como observamos en un estudio posterior con datospareados de biopsias de protocolo practicadas a los cuatro meses y al año del trasplante (35).

EVALUACIÓN DEL TAMAÑO GLOMERULARMEDIANTE LA BIOPSIA DE PROTOCOLOLos métodos morfométricos y estereológicos permiten la evaluación del número, el tamañoy la distribución de las estructuras tridimensionales a partir de su proyección bidimensionalcomo, por ejemplo, la obtenida en diversas exploraciones de imagen (ecografías, tomografía

77


computarizada, resonancia magnética nuclear, etc.) o en preparaciones histológicas (4). La es-tereología se define como el “conjunto de métodos matemáticos y estadísticos que relacio-nan parámetros tridimensionales que definen una estructura, con medidas bidimensionalesobtenidas en secciones de la estructura estudiada” (36).

78


Figura 2. Datos obtenidos del Registro de Enfermos Renales de Cataluña, en el que semuestra la evolución en el tiempo de la edad y de la causa de muerte de los donantes.Informe estadístic del Registre de Malalts Renals de Catalunya 2003. Organització Catalanade Trasplantaments (OCATT). Generalitat de Catalunya - Servei Català de la Salut. 2005.

Se han aplicado diversas técnicas para estimar el tamaño del glomérulo –una estructuraespacial tridimensional dentro del parénquima renal– a partir del análisis de sus seccionesobtenidas en el material histológico. De la sección del glomérulo se pueden obtener medi-das uni- o bidimensionales, como distancias, radios, diámetros y áreas. El área se mide so-bre la proyección histológica mediante una técnica de recuento de puntos (point-counting),tal como se esquematiza en la Figura 3, o bien mediante una tableta digitalizada y un soft-ware específico de análisis de imagen. A partir de las áreas de las diversas secciones sepuede calcular el Vg (37, 38): el método gold standard de medida del Vg es el método de

Cavalieri, el cual afirma que el volumen de un objeto es igual a la suma de las áreas de sussecciones (Ai) multiplicado por la media del grosor de las secciones (T) (Figura 4).

79


Figura 3. Esquema del método de recuento de puntos (point-counting) para medir elárea glomerular. Partimos de una cuadrícula en la que se definen unos puntos por in-tersección de las líneas, con una distancia entre puntos conocida (d). La cuadrícula sesuperpone a la imagen histológica proyectada, de la que se debe conocer el aumentoreal de la proyección. Se cuentan los puntos (P) que quedan englobados dentro del áreaque se ha de contar, en este caso el glomérulo delimitado por la cápsula de Bowman.Como cada punto lleva implícita un área conocida (d2), el área real de cada gloméruloserá el número de puntos contados multiplicado por el área implícita en cada punto, co-rregido por el aumento de la proyección de la imagen.

El método de Cavalieri aplicado al glomé-rulo implica obtener y medir el área en to-das las secciones del mismo y tener fina-mente controlado el grosor del corte, loque condiciona un importante consumo detiempo y la necesidad de conseguir mate-rial histológico suficiente, que no siemprees posible en las biopsias renales con agu-ja. Por contrapartida, es un método preci-so que permite calcular sin sesgos el vo-lumen individual de cada glomérulo y, así,obtener también información del coefi-ciente de variación del Vg.

Otro sistema que también da información del Vg individual es el método del área má-xima (MPA: maximal profile area o maximal planar area), el cual es algo más sencillo yconsume menos tiempo. Se basa en el estudio de cortes secuenciales del glomérulo paraidentificar el corte con el mayor perfil, definido como aquel que posee al menos dos per-files menores antes y después. A partir del área de este perfil se obtiene su radio –seasume que es un círculo– y, a partir del radio, se calcula el volumen –se asume que elglomérulo es una esfera– (Figura 5). Estas asunciones pueden comportar un cierto ses-go en el cálculo del Vg, ya que habitualmente el glomérulo adopta una forma elíptica eirregular con las técnicas de fijación habituales. Aun así, la correlación entre los dos mé-todos anteriores en los glomérulos humanos es buena según diversos estudios compa-rativos (38).

La búsqueda de sistemas que requiriesen un menor consumo de tiempo para la utiliza-ción en la práctica clínica motivó la aplicación de diversas metodologías más simples. Unode estos métodos, el método de dos perfiles, consiste en la utilización de sólo dos per-files paralelos aleatorios del glomérulo, siempre que se conozca la distancia entre los mis-mos (39). Se calcula el volumen a partir de la utilización de principios geométricos y trans-formaciones matemáticas, con una aceptable correlación con el método de Cavalieri, yes sobre todo aplicable cuando se dispone de muestras de tejido limitadas.

Otro tipo de métodos estima el Vg a partir del área glomerular media calculada a partir de losperfiles glomerulares de una sola sección, sin que se requieran secciones consecutivas dela muestra. De éstos, el método de Weibel y Gómez es el más utilizado (36), el cual obtie-ne el Vg medio aplicando una ecuación a partir del área glomerular media; se asume que elglomérulo es una esfera y que el coeficiente de distribución de los tamaños glomerulares esmenor de un 10% (Figura 6), asunciones que pueden comportar sesgos en la medida. Además,no permite alcanzar resultados individuales de los glomérulos y precisa un número mínimode perfiles para ser representativo, que se estima en alrededor de 10-15 perfiles. Por con-

80


Figura 4. Esquema del método de Cavalieri.

trapartida, es más sencillo, consume mucho menos tiempo y se puede utilizar sobre unasola sección de la biopsia, lo que resulta útil cuando trabajamos con un escaso material his-tológico.

A pesar de sus limitaciones y cuando no es factible el empleo de métodos de Vg indivi-dual, el método de Weibel y Gómez ofrece una estimación adecuada del Vg, tal como seobserva en un reciente estudio sobre 20 pacientes trasplantados renales estables, en losque se comprueba en biopsias de protocolo a los cuatro meses del trasplante una buenacorrelación y concordancia entre el Vg calculado por el método de Weibel y Gómez y elcalculado por el método MPA (datos no publicados y que se reproducen en la Figura 7).

A partir del volumen glomerular en la biopsia de protocolo se puede estimar el númerode glomérulos (Ng) in vivo en el trasplante renal. El método del fraccionator-disector,como método gold standard reproducible y sin sesgos para el cálculo del Ng en un riñón,precisa la obtención de toda la pieza histológica, por lo que no es aplicable en estudiosclínicos. Nuestro grupo aplicó una metodología validada previamente en perros (40) paradeterminar el Ng, la cual combinaba la biopsia renal de protocolo a los cuatro meses deltrasplante con una resonancia magnética nuclear del injerto. Este método se basa en lapremisa de que el Ng total de un riñón se puede obtener de la división del volumen ab-soluto que ocupan los glomérulos en el riñón –que se obtiene de la multiplicación de la

81


Figura 5. Esquema del método del área máxima (MPA).

fracción del volumen que ocupan los glomérulos en el cortex renal (Vvglom/cortex) por el vo-lumen del cortex (Vcortex)– partido por el volumen glomerular medio (Vg).

Vvglom/cortex y Vg se pueden estimar a partir de una biopsia renal y Vcortex de la resonancia mag-nética nuclear del injerto. Para calcular Vvglom/cortex se puede utilizar el método de recuentode puntos sobre las imágenes histológicas, para obtener Vg se aplica el método de Weibely Gómez antes referenciado, y para calcular Vcortex se aplica el método de Cavalieri a lasimágenes secuenciales de las secciones del injerto obtenidas con la resonancia magné-

Vvglom/cortex • Vcortex

Ng = –––––––––––––––––––Vg

82


Figura 6. Esquema del método de Weibel y Gómez.

tica nuclear. Pueden aparecer diversos sesgos que condicionan las limitaciones de la téc-nica, los sesgos propios de la estimación del Vg por el método de Weibel y Gómez, y elsesgo ocasionado por la retracción del tejido tras el procesado histológico de la biopsia.

Observamos que el número de glomérulos se correlacionaba con el filtrado glomerular,lo que sugería que para obtener una adecuada función renal tras el trasplante era nece-saria una adecuada dotación nefronal. Además, así como otros estudios han referido, laedad del donante se correlacionaba inversamente con el número de glomérulos y direc-tamente con el volumen glomerular. A pesar de la imposibilidad del cálculo de la preci-sión del método in vivo, constatamos que el número de glomérulos en los pacientes tras-plantados renales estables era un determinante crucial de la función renal del injerto y,consecuentemente, un determinante de su evolución (28).

Las biopsias renales de protocolo realizadas en el trasplante renal preimplante a los cuatromeses y al año de seguimiento permiten estudiar la variación e influencia del tamaño glo-merular, estimado mediante el método de Weibel y Gómez, tal como nuestro grupo ha co-municado recientemente. En un primer estudio (34) que comparaba biopsias pareadas preim-plante y a los cuatro meses del trasplante, comprobamos que tras el trasplante renal losglomérulos crecían un 24%, fruto de su adaptación al receptor. El Vg medio a los cuatromeses se correlacionaba con la función del injerto en el momento de la biopsia, lo que su-gería que esta adaptación glomerular era necesaria tras el trasplante para conseguir unaadecuada función renal. Observamos, además, que el crecimiento glomerular era menoren aquellos pacientes que habían recibido riñones con mayores volúmenes glomerulares

83


Figura 7. Correlación (izquierda) y test de concordancia de Bland-Altman (derecha) en-tre el volumen glomerular estimado por el método de Weibel y Gómez (Vg-W&G) y elmétodo del área máxima (Vg-MPA).

basales y en aquellos que habían desarrollado lesiones de nefropatía crónica del injerto alos cuatro meses. Cuanto mayor es el tamaño de los glomérulos del donante, es decir, cuan-to más han tenido que crecer para adaptarse a las características y circunstancias del do-nante –ya sea por una menor dotación congénita de glomérulos, ya sea por la pérdida delos mismos a lo largo de su vida–, poseen una menor capacidad de adaptación tras el tras-plante y, quizás, tienen una mayor probabilidad de glomerulosclerosis cuando están some-tidos a una constante demanda de adaptación. Por otra parte, la relación inversa con las le-siones de nefropatía crónica evidencia que los factores incidentes sobre el injerto postras-plante también pueden influir en la adaptación glomerular.

El crecimiento glomerular se mantiene a lo largo del año postrasplante, como hemos ob-servado en un reciente estudio que analizaba biopsias de protocolo pareadas realizadas alos cuatro meses y al año del trasplante (35) (Figura 8). Nuevamente detectamos que cre-cían más aquellos glomérulos que mostraban en la primera biopsia un volumen menor, loque refuerza la teoría de que el crecimiento glomerular adaptativo se manifiesta en aque-

84


Figura 8. Ejemplos de biopsias de protocolo seriadas a los cuatro meses y al año, quemuestran el crecimiento del glomérulo en el caso A y no en el caso B. Cabe destacarque el tamaño del glomérulo a los cuatro meses en la biopsia B es mayor que en la biop-sia A (tinción hematoxilina-eosina; x 200).

A (4 meses) A (1 año)

B (4 meses) B (1 año)

llos que aún no han agotado su capacidad para hacerlo. Además, esta capacidad de creci-miento-adaptación se mantiene sólo en los injertos sin lesiones crónicas y está abolida enlos pacientes cuya lesión crónica progresa en las biopsias seriadas y en aquellos en los quepersisten lesiones inflamatorias sugestivas de rechazo subclínico. La estructura renal, pues,debe estar preservada para una adecuada adaptación glomerular, y las lesiones inflamato-rias persistentes, además de relacionarse con una mayor lesión crónica, también puedencondicionar una menor adaptación glomerular.

Cuando analizamos la evolución de los injertos tras el estudio morfométrico de los mis-mos, observamos que, si bien la adaptación glomerular era necesaria para conseguir unabuena función renal, este crecimiento podía pasar factura a largo plazo y condicionar unpeor pronóstico. Un mayor Vg a los cuatro meses del trasplante, evaluado en biopsias deprotocolo, es un factor predictivo independiente, junto con una peor función renal y ma-yores lesiones histológicas crónicas, de una menor supervivencia del injerto (41). Cuandolo analizamos en conjunto, apreciamos que los injertos con mayor supervivencia a largoplazo eran aquellos con un menor Vg y una mejor función renal en el momento de la biop-sia, reflejo de una mayor dotación nefronal en el momento del trasplante y de un reque-rimiento menor de adaptación para asumir la demanda metabólica del receptor. Este gru-po se caracterizaba por tener los donantes más jóvenes y por haber sufrido un menor re-traso de la función del injerto. De forma diametralmente opuesta, encontramos al grupode pacientes con un mayor Vg y una peor función renal, los cuales tenían una supervi-vencia a los 15 años de sólo el 45%. Los donantes eran significativamente mayores y losreceptores presentaban un mayor índice de masa corporal; sugestivo todo ello de unagran desproporción entre demanda y oferta, y de una ineficaz adaptación, que compor-taba en consecuencia el desarrollo de daño renal crónico. Hubiera sido interesante poderanalizar el Vg en los donantes para saber si éstos ya partían de Vg mayores.

Los grupos con glomérulos grandes y una buena función renal, o bien con glomérulospequeños y una mala función renal, tenían supervivencias intermedias entre el 73% y el78% (Figura 9). Los pacientes con mayores niveles de ciclosporina A expresaban un me-nor Vg, lo que sugería un bloqueo del crecimiento glomerular ante una mayor exposicióna una droga vasoconstrictora como ésta, resultados que están de acuerdo con observa-ciones previas en relación con las glomerulopatías primarias en niños (42).

Con el estudio reglado de las biopsias de protocolo se ha determinado que:

• Los glomérulos crecen al menos hasta el año del trasplante renal, como efecto de laadaptación de la limitada masa renal trasplantada al metabolismo del huésped.

• Este crecimiento es necesario para obtener una adecuada función renal y una adecua-da homeostasis tras el trasplante.

85


• Puede verse limitado por la presencia de lesiones inflamatorias persistentes o de lesio-nes de nefropatía crónica, así como de niveles elevados de fármacos anticalcineurínicos.

• El grado de adaptación que hayan tenido que sufrir los glomérulos en el seno del do-nante condicionará una menor capacidad de adaptación de los mismos tras el trasplante.

• El requerimiento de una excesiva adaptación del glomérulo para satisfacer la demandadel receptor –por una dotación nefronal insuficiente o por un excesivo metabolismo ba-sal del huésped– será, sin embargo, contraproducente y condicionará una menor su-pervivencia del injerto a largo plazo.

BIBLIOGRAFÍA

1. Nyengaard JR, Bendtsen TF. Glomerular number and size in relation to age, kidneyweight, and body surface in normal man. Anatomical Record 1992; 232 (2): 194-201.

2. Hoy WE, Douglas-Denton RN, Hughson MD, Cass A, Johnson K, Bertram JF. A ste-reological study of glomerular number and volume: preliminary findings in a multira-cial study of kidneys at autopsy. Kidney Int 2003; (S83): S31-S37.

86


Figura 9. Esquema de los resultados de supervivencia obtenidos en el estudio de Azevedoet al., que agrupan a los pacientes según el tamaño glomerular y la función renal en elmomento de la biopsia a los cuatro meses del trasplante.

3. Moritz KM, Wintour EM. Functional development of the meso- and metanephros.Pediatric Nephrology 1999; 13 (2): 171-8.

4. Nyengaard JR. Stereologic methods and their application in kidney research [com-ment]. [Review] [208 refs]. J Am Soc Nephrol 1999; 10 (5): 1100-23.

5. Hughson M, Farris III AB, Douglas-Denton R, Hoy WE, Bertram JF. Glomerular numberand size in autopsy kidneys: The relationship to birth weight. Kidney Int 2003; 63 (6):2113-22.

6. Hoy WE, Hughson MD, Bertram JF, Douglas-Denton R, Amann K. Nephron Number,Hypertension, Renal Disease, and Renal Failure. J Am Soc Nephrol 2005; 16 (9): 2557-64.

7. Singer MA. Of mice and men and elephants: metabolic rate sets glomerular filtrationrate. Am J Kidney Dis 2001; 37 (1): 164-78.

8. Nyengaard JR, Bendtsen TF. A practical method to count the number of glomeruli inthe kidney as exemplified in various animal species. Acta Stereol 1990; 9 (2): 243-58.

9. Terzi F, Ticozzi C, Burtin M, Motel V, Beaufils H, Laouari D, et al. Subtotal but not uni-lateral nephrectomy induces hyperplasia and protooncogene expression. Am J PhysiolRenal Physiol 1995; 268 (5): F793-F801.

10. Ikeda M, Suzuki M, Miyazaki K, Takeuchi Y, Yamaguchi Y, Sakai S, et al. Glomerulargrowth in the remnant kidney after a contralateral nephrectomy. Nephron 1993; 65(1): 95-9.

11. Fine L. The biology of renal hypertrophy. [Review] [242 refs]. Kidney Int 1986; 29 (3):619-34.

12. Austin H, Goldin H, Preuss HG. Humoral regulation of renal growth. Evidence for andagainst the presence of a circulating renotropic factor. Nephron 1981; 27 (4-5): 163-70.

13. Flyvbjerg A, Schrijvers BF, de Vriese AS, Tilton RG, Rasch R. Compensatory glome-rular growth after unilateral nephrectomy is VEGF dependent. American Journal ofPhysiology - Endocrinology & Metabolism 2002; 283 (2): E362-E366.

14. Schrijvers BF, Rasch R, Tilton RG, Flyvbjerg A. High protein-induced glomerular hyper-trophy is vascular endothelial growth factor-dependent. Kidney Int 2002; 61 (5): 1600-04.

15. Bonegio RG, Fuhro R, Wang Z, Valeri CR, Andry C, Salant DJ, et al. Rapamycin ame-liorates proteinuria-associated tubulointerstitial inflammation and fibrosis in experi-mental membranous nephropathy. J Am Soc Nephrol 2005; 16 (7): 2063-72.

16. Nyengaard JR. Number and dimensions of rat glomerular capillaries in normal deve-lopment and after nephrectomy. Kidney Int 1993; 43 (5): 1049-57.

17. Marcussen N, Nyengaard JR, Christensen S. Compensatory growth of glomeruli isaccomplished by an increased number of glomerular capillaries. [Comment]. Lab Invest1994; 70 (6): 868-74.

18. Akaoka K, White RH, Raafat F. Human glomerular growth during childhood: a mor-phometric study. Journal of Pathology 1994; 173 (3): 261-8.

19. Schwartz MM, Churchill M, Bidani A, Churchill PC. Reversible compensatory hyper-trophy in rat kidneys: morphometric characterization. Kidney Int 1993; 43 (3): 610-4.

20. Daniels BS, Hostetter TH. Adverse effects of growth in the glomerular microcircula-tion. Am J Physiol Renal Physiol 1990; 258 (5): F1409-F1416.

87


21. Kriz W. Progressive renal failure-inability of podocytes to replicate and the conse-quences for development of glomerulosclerosis. Nephrol Dial Transplant 1996; 11:1738-42.

22. Petermann AT, Pippin J, Durvasula R, Pichler R, Hiromura K, Monkawa T, et al.Mechanical stretch induces podocyte hypertrophy in vitro. Kidney Int 2005; 67 (1):157-66.

23. Fogo A. Glomerular hypertension, abnormal glomerular growth, and progression ofrenal diseases. [Review] [46 refs]. Kidney International - Supplement 2000; 75: S15-S21.

24. Bhathena DB. Glomerular size and the association of focal glomerulosclerosis in long-surviving human renal allografts. J Am Soc Nephrol 1993; 4 (6): 1316-26.

25. Hayslett JP. Effect of age on compensatory renal growth. Kidney Int 1983; 23 (4): 599-602.26. Bhathena DB, Julian BA, McMorrow RG, Baehler RW. Focal sclerosis of hypertro-

phied glomeruli in solitary functioning kidneys of humans. Am J Kidney Dis 1985; 5(5): 226-32.

27. Praga M, Hernández E, Herrero JC, Morales E, Revilla Y, Díaz-González R, et al. Influenceof obesity on the appearance of proteinuria and renal insufficiency after unilateralnephrectomy. Kidney Int 2000; 58 (5): 2111-18.

28. Fulladosa X, Moreso F, Narváez JA, Grinyó JM, Serón D. Estimation of total glome-rular number in stable renal transplants. J Am Soc Nephrol 2003; 14 (10): 2662-8.

29. Abdi R, Slakey D, Kittur D, Burdick J, Racusen L. Baseline glomerular size as a pre-dictor of function in human renal transplantation. Transplantation 1998; 66 (3): 329-33.

30. Lopes JA, Moreso F, Riera L, Carrera M, Ibernon M, Fulladosa X, et al. Evaluation ofpre-implantation kidney biopsies: comparison of Banff criteria to a morphometric ap-proach. Kidney Int 2005; 67 (4): 1595-600.

31. Abdi R, Slakey D, Kittur D, Racusen LC. Heterogeneity of glomerular size in normaldonor kidneys: impact of race. Am J Kidney Dis 1998; 32 (1): 43-6.

32. Informe estadístic del Registre de Malalts Renals de Catalunya 2003. 2005. OrganitzacióCatalana de Trasplantaments (OCATT). Generalitat de Catalunya - Servei Català de laSalut. 26-9-2005. Ref Type: Report.

33. Moreso F, Serón D, Anunciada AI, Hueso M, Ramón JM, Fulladosa X, et al. Recipientbody surface area as a predictor of posttransplant renal allograft evolution.Transplantation 1998; 65 (5): 671-6.

34. Alperovich G, Maldonado R, Moreso F, Fulladosa X, Grinyó JM, Serón D. Glomerularenlargement assessed by paired donor and early protocol renal allograft biopsies. AmJ Transplant 2004; 4 (4): 650-4.

35. Ibernon M, Goma M, Moreso F, Fulladosa X, Hueso M, Cruzado JM, et al. Subclinicalrejection impairs glomerular adaptation after renal transplantation. Kidney Int 2006.

36. Weibel ER. Stereological Methods: Practical Methods for Biological Morphometry.London: Academic Press 1979.

37. Lane PH, Steffes MW, Mauer SM. Estimation of glomerular volume: a comparison offour methods. Kidney Int 1992; 41 (4): 1085-9.

88


38. Pagtalunan ME, Drachman JA, Meyer TW. Methods for estimating the volume of in-dividual glomeruli. Kidney Int 2000; 57 (6): 2644-9.

39. Najafian B, Basgen JM, Mauer M. Estimating mean glomerular volume using two ar-bitrary parallel sections. J Am Soc Nephrol 2002; 13 (11): 2697-05.

40. Basgen JM, Steffes MW, Stillman AE, Mauer SM. Estimating glomerular number insitu using magnetic resonance imaging and biopsy. Kidney Int 1994; 45 (6): 1668-72.

41. Azevedo F, Alperovich G, Moreso F, Ibernon M, Goma M, Fulladosa X, et al. Glomerularsize in early protocol biopsies is associated with graft outcome. Am J Transplant 2005;5 (12): 2877-2.

42. Jeong HJ, Kim JH, Kim PK, Choi IJ. Glomerular growth under cyclosporine treatmentin childhood nephrotic syndrome. Clin Nephrol 2001; 55 (4): 289-96.

89


91

BIOPSIA DE PROTOCOLO:ASPECTOS TÉCNICOS Y SEGURIDAD

R. Palomar

INTRODUCCIÓN

Las biopsias renales (de riñones propios o trasplantados) se han realizado clásicamentepor indicación clínica. La biopsia de protocolo en el trasplante renal es motivo de con-troversia desde hace años. El riesgo de la realización de biopsias ha disminuido en losúltimos años con el uso de agujas más pequeñas y con la utilización del ecógrafo de for-ma rutinaria. Además, el injerto renal se encuentra más superficial y asequible que losriñones propios y esto hace que el procedimiento sea más sencillo. La biopsia de pro-tocolo ya forma parte de la práctica habitual de algunos centros trasplantadores, aunqueen otros muchos todavía no se ha incorporado a la rutina, a causa de una serie de con-dicionantes, de tipo ético y debidos a las complicaciones teóricas derivadas del proce-dimiento.

En este capítulo se resumirán cuáles son los aspectos técnicos y de seguridad en rela-ción con la realización de biopsias de protocolo en el injerto renal.

TÉCNICA

Es importante que la muestra sea de la corteza renal y se recomienda, para optimizar elrendimiento de la biopsia, obtener al menos dos cilindros si se pueden extraer de dospuntos distintos, puesto que hay lesiones que tienen una distribución focal en el riñón,como son las infecciones y el rechazo. En principio, no hay consideraciones específicasdistintas en cuanto a la técnica per se para los trasplantes o los riñones propios, por loque cada centro debería realizarlas según su práctica habitual.

INDICACIONES

¿Por qué se deben realizar biopsias de protocolo?

Clásicamente, las biopsias de trasplante se efectúan cuando hay un deterioro de la fun-ción renal, a veces asociado a hipertensión y proteinuria. Es en esta situación cuando sehace el diagnóstico clínico, que se confirma histológicamente y, por lo general, en esemomento el injerto está tan dañado que las lesiones son con frecuencia irreversibles.

Algunos estudios sugieren que la presencia de rechazo agudo (RA) y de nefropatía cró-nica del injerto (NCI) podría cursar de forma subclínica sin producir disfunción del injerto.Si bien la creatinina sérica es el marcador de la función renal usado con mayor frecuen-cia, parece ser que las variaciones en sangre no se correlacionan de forma total con ladisminución de la función renal, motivo por el cual no se considera un marcador adecua-do de disminución del filtrado glomerular ni en los riñones propios ni en los trasplanta-dos. Se han encontrado en biopsias de protocolo de injertos renales lesiones histológi-cas compatibles con rechazo subclínico, vascular o humoral con mínimos cambios en lacreatinina sérica.

Por esto, las biopsias de protocolo permiten detectar de forma precoz las alteracionesdel injerto antes de que tengan repercusión clínica y de que se encuentren en un esta-dio más avanzado, de manera que el tratamiento, o bien no esté indicado, o bien las le-siones no sean reversibles.

¿Cuándo se debería realizar una biopsia de protocolo?

Existen determinadas situaciones, biendefinidas, en las que estaría justificadorealizar biopsias de protocolo tal como se describe en la Tabla I, siempre que secumplan unos requisitos (Tabla II). Además,se han publicado unas recomendacionesen cuanto a la necesidad de la biopsiasegún el tiempo de evolución del tras-plante y las características del receptor(Tabla III).

VENTAJAS E INCONVENIENTES

Hay varios estudios que avalan la seguridad de las biopsias de protocolo. El grupo deFurness analizó las complicaciones derivadas de 3.613 biopsias de protocolo llevadasa cabo en injertos estables sin signos inflamatorios ni deterioro agudo de la función

92


Rechazo agudo subclínicoRechazo crónicoDonantes marginalesNecrosis tubular agudaToxicidad por anticalcineurínicosInfección por el virus BK

Tabla I. Indicaciones de las biopsias de protocolo.

renal. De todos ellos, sólo un injerto se perdió como consecuencia de complicacionesderivadas de la biopsia, tres pacientes sufrieron hemorragia y dos presentaron una pe-ritonitis. Puesto que el riesgo de presentar complicaciones es bajo, se considera éti-camente justificada la realización de las biopsias de protocolo no sólo en los pacien-tes incluidos en ensayos clínicos, sino también como práctica habitual. De manera si-milar, otro trabajo en el que se analizaban las complicaciones derivadas de 277 biop-sias renales encontró solamente un 0,4% de hemorragias importantes. Asimismo, unestudio que contaba con 1.171 biopsias demostró una disminución de la incidencia de

93

BIOPSIA DE PROTOCOLO: ASPECTOS TÉCNICOS Y SEGURIDAD

1. Que la biopsia realizada con aguja suponga un riesgo bajo de pérdida del injerto o de morbilidad.

2. Que los resultados histológicos obtenidos en la biopsia nos permitan establecer un diagnóstico.

3. Que la incidencia de la patología objeto de estudio sea suficiente como para justificar el procedimiento.

4. Que exista un tratamiento eficaz para esa patología.5. Que el tratamiento suponga un beneficio para el paciente.6. Que el riesgo-beneficio de la técnica esté justificado.

Tabla II. Prerrequisitos necesarios para la realización de las biopsias de protocolo.

Recomendación Tipo de receptor ObligatorioPostimplantación TodosSemanal Todos los que tengan NTAEn los primeros tres meses Hiperinmunizados/pacientes de riesgo (excepto RA)En el diagnóstico Cualquier receptor con marcadores urinarios

o plasmáticos de infección por PVMuy recomendable6-12 meses Tratamiento con ICN o antecedentes de toxicidad6-12 meses Antecedentes de NTA o RA Recomendado para estudio (ensayos)1-3 meses Todos6-12 meses Todos

NTA = necrosis tubular aguda; RA = rechazo agudo; PV = Polyoma virus; ICN = inhibidores de la calcineurina.

Tabla III. Recomendaciones para las biopsias de protocolo.

las complicaciones mayores del 1% al 0,7% gracias al cambio de agujas de 18-gau-ges a 16-gauges que se utilizaron para su realización.

Ventajas

Diagnóstico del rechazo agudo subclínico

El primer grupo que definió el RA subclínico descrito según la clasificación de Banff fueel de Rush y cols., quienes encontraron una frecuencia del 33% en los injertos normo-funcionantes en las biopsias de protocolo efectuadas en los tres primeros meses del tras-plante. Otros grupos han confirmado posteriormente estos hallazgos tanto en los adul-tos como en los niños. La prevalencia del RA subclínico es variable según las series y de-pende también del momento en que se realice la biopsia en el periodo postrasplante(Tabla IV). El estudio que abarca un mayor número de biopsias (>300) encuentra una pre-valencia de un 15%; el 75% de ellos son RA tipo IA, y un 24% tipo IB, siendo la afecta-ción vascular (tipos II o III) muy poco frecuente. Algunos trabajos publican una prevalen-cia de RA subclínico del 25-30% en los pacientes tratados con CsA, mientras que en otrosen los que el tratamiento incluyó tacrolimus ésta fue del 18%. Existen pocos datos encuanto a los pacientes tratados con sirolimus (SRL); en un ensayo en el que se compa-raba el uso de SRL + FK a dosis bajas frente a SRL + MMF (sin ICN), se encontró RA sub-clínico en el 53% de las biopsias del primer grupo frente a un 15% en el grupo que norecibió anticalcineurínicos.

Parece ser que la prevalencia del rechazo subclínico disminuye en las biopsias que serealizan de forma más tardía –tal como se muestra en la Tabla IV–, de tal forma quedespués del primer año del trasplante se ha descrito una prevalencia de un 18% y, alos dos años, de un 8,9% en los tratados con FK-506, frente a un 9,2% en el grupode CsA.

El principal factor de riesgo asociado al desarrollo de esta patología es la incompatibilidadHLA entre donante y receptor, cuya prevalencia llega a duplicarse en los pacientes condos incompatibilidades respecto de los que no tienen ninguna (63% frente al 30%).Además, los pacientes con anticuerpos pretrasplante contra los antígenos del sistemaHLA tanto de clase I como de clase II presentan RA subclínico con mayor frecuencia quelos no sensibilizados.

Diagnóstico de la nefropatía crónica del injerto

Cada vez hay más evidencias de que las biopsias de protocolo son un buen métodopara descubrir las lesiones de nefropatía crónica subclínica. En un gran porcentaje depacientes, las lesiones histológicas de NCI aparecen pronto tras el trasplante, lo quesugiere que los primeros meses son esenciales en su desarrollo. Existen muchos tra-

94


bajos que valoran la prevalencia de daño renal cónico en las biopsias de protocolo(Tabla V).

La clasificación de Banff es poco sensible en la detección de las lesiones precoces decronicidad, de manera que en algunos casos se infravaloran. Por esta razón, se han utili-zado también otros métodos, como la morfometría, o bien técnicas que cuantifican laslesiones específicas, como el depósito de colágeno tipo III o el engrosamiento intimal.

95


Autor n Tiempo desde el trasplante %

Choi et al. (11) 304 2 semanas 13Roberts et al. (52) 115 1 semana 13

1 mes 8Shapiro et al. (4) 100 1 semana 25Nankivell et al. (8) 112 3 meses 29Jain et al. (39) 50 1 semana 4Jain et al. (53) 78 3 meses 1Rush et al. (49) 35 1 mes 43

3 meses 276 meses 15

Serón et al. (25) 98 3 meses 4Rush et al. (54) 25 1 mes 20


Tabla IV. Estudios en los que se halla RA subclínico.


Isoniemi et al. (55) 89 2 años 50Kuypers et al. (45) 112 3 meses 79Legendre et al. (56) 31 3 meses 25Serón et al. (25) 98 3 meses 42Dimeny et al. (23) 99 6 meses 35Rush et al. (54) 25 1 mes 0

3 meses 46 meses 20

Nankivell et al. (8) 112 3 meses 24

Tabla V. Estudios en los que se encuentran lesiones de NCI.

Además, otros autores han utilizado otros índices como el CADI (Chronic Allograft DamageIndex), que valora varios parámetros de cronicidad.

En uno de los estudios que contaba con un mayor número de biopsias de protocolo (reu-nía 959 realizadas en 120 trasplantes de riñón-páncreas), se tomaron muestras en dis-tintos momentos evolutivos (al implante, al mes, tres y seis meses, al año, tres, cinco,siete y diez años) y se encontró una prevalencia de NCI del 40% en los primeros seis me-ses. Al año del trasplante, el 94% mostraban lesiones de NCI de grado I, con predomi-nio de la afectación tubulointersticial. A partir del año, las lesiones eran básicamente glo-merulares y vasculares, y a los diez años el 58% de los pacientes tenían lesiones seve-ras de NCI.

Muchos estudios sugieren que la detección precoz de la NCI en las biopsias de protoco-lo en injertos normofuncionantes podría ser un predictor de la pérdida del injerto a largoplazo. Se ha evidenciado que la supervivencia del injerto es menor en aquellos casos enlos que hay lesiones de NCI respecto de las biopsias sin alteraciones. Este mismo gru-po observó que la presencia de vasculopatía del trasplante en las biopsia de protocolo,realizadas a los tres meses del trasplante, se asociaba con una menor supervivencia delinjerto a los diez años respecto de los que no la presentaban (41% versus 82%); de ma-nera que la presencia de vasculopatía a los tres meses del trasplante sería un predictorde la supervivencia del injerto a largo plazo.

Laine y cols. constataron un aumento de apoptosis de las células tubulares en las biop-sias de protocolo en las que había lesiones de NCI. Hace poco, se han descrito asocia-ciones entre la expresión de genes profibróticos y el desarrollo de NCI.

Un trabajo reciente evalúa 435 biopsias realizadas durante los seis primeros meses y en-cuentra que los injertos con RA subclínico + NCI ofrecen una peor supervivencia que losque tienen una de las dos lesiones de forma aislada. Sugiere que, probablemente, estegrupo de pacientes es el que más se beneficiaría del tratamiento del RA subclínico paraprevenir la evolución de la NCI.

Rechazo humoral en las biopsias de protocolo

Existen pocos datos al respecto, en parte debido a que los criterios descritos para su iden-tificación se han establecido recientemente. El depósito de C4d en el endotelio de loscapilares peritubulares representa un marcador específico de rechazo mediado por anti-cuerpos.

En las biopsias efectuadas por disfunción aguda del injerto, el depósito de C4d se ha en-contrado con una incidencia del 25-50%. Varios estudios valoran este marcador en lasbiopsias de protocolo. El grupo de Sund y cols. halló C4d en 11 de 37 biopsias de do-

96


nante vivo, realizadas a los siete días del trasplante, nueve de las cuales estaban aso-ciadas a disfunción del injerto. Otro trabajo anterior describió este marcador en seis de53 biopsias llevadas a cabo también en la primera semana del trasplante. Se valoró laincidencia de depósito de C4d en las biopsias realizadas entre el mes y los seis mesespostrasplante, y se evidenció que la positividad para este marcador se asociaba a RAsubclínico en un 25% de los casos. El grupo de Fiebeler sugiere que la sospecha de re-chazo humoral C4d positivo en la biopsia puede aparecer aun en ausencia de disfuncióndel injerto.

También se ha relacionado el hallazgo de C4d con la NCI. Así, se ha demostrado una aso-ciación estrecha entre este marcador y los datos de NCI, esto es, la glomerulopatía deltrasplante y la duplicación de la membrana basal de los capilares peritubulares. Además,el depósito de C4d en una primera biopsia (sin evidencia de glomerulopatía del trasplan-te) se ha asociado al hallazgo de glomerulopatía en las biopsias posteriores, aun en au-sencia de C4d en esa segunda biopsia. En un estudio multicéntrico donde se valoró eldepósito de C4d en 551 biopsias de protocolo, se observó una prevalencia del 2% en dis-tribución difusa y del 2,4% cuando ésta era focal. La detección subclínica de C4d en es-tas biopsias no influyó en la supervivencia del injerto.

Estos datos sugieren que el depósito precoz de C4d podría predecir la aparición de le-siones histológicas de rechazo humoral crónico.

Valoración de los pacientes con un alto riesgo inmunológico

Las biopsias de protocolo son muy útiles en los pacientes con un alto riesgo inmunoló-gico, puesto que permiten establecer un diagnóstico y tratamiento precoz del rechazoagudo. En caso de NTA, es difícil hacer el diagnóstico de RA únicamente con medios clí-nicos, por lo que en esta situación la biopsia sería de gran utilidad.

Varios estudios valoran el RA subclínico en los pacientes con NTA y observan una mayorfrecuencia de rechazo en los casos con NTA asociada frente a los que no presentan NTA(18% frente al 4%). Otro ensayo con biopsias de protocolo establece que los pacientescon NTA tienen un riesgo 2,9 veces mayor de sufrir disfunción del injerto por RA respectode los que presentan función inicial.

Otro trabajo realizado sobre 230 biopsias de protocolo encontró un 17% de RA vascu-lar o humoral en las biopsias realizadas entre los diez y 30 días del trasplante. El 50%de éstos aparecieron en pacientes con anticuerpos de clase I, el 25% en aquellos conanticuerpos de clase II, y el 25% cuando poseían anticuerpos frente a antígenos de cla-se I y II. Por lo tanto, las biopsias de protocolo pueden ser útiles en el diagnóstico delrechazo mediado por anticuerpos subclínico en los pacientes con un alto riesgo inmu-nológico.

97


Diagnóstico de disfunción del injerto de causa no inmunológica

Existen otros tipos de lesiones halladas en las biopsias de protocolo que se comentaránbrevemente (Tabla VI).

Toxicidad por INC (inhibidores de la calcineurina)

Uno de los motivos más frecuentes de disfunción del injerto de causa no inmunológicaes la nefrotoxicidad por ciclosporina (CsA). Estas lesiones pueden ser reversibles si semodifica la inmunosupresión de forma precoz: se ha de reducir la dosis de CsA mientrasse aumenta la de otros inmunosupresores. Las biopsias de protocolo podrían ser útilespara identificar lesiones de nefrotoxicidad en injertos estables.

En un estudio en el que se realizaron las biopsias a los 12 meses del trasplante, se en-contraron lesiones compatibles con toxicidad por CsA en el 42% de los casos. En otrotrabajo realizado sobre un total de 961 biopsias renales, de las cuales 808 eran de proto-colo, y con un seguimiento de diez años, se observó que la toxicidad histológica por ICNestaba presente a los tres meses del trasplante en un 10% de los casos y que aumen-taba progresivamente, de manera que a los diez años el 100% de los injertos la presen-taban.

Virus BK

Los casos de nefritis subclínica por virus BK también se pueden diagnosticar mediantelas biopsias de protocolo. La activación del virus BK es frecuente en los pacientes tras-plantados y, generalmente, se asocia con un deterioro de la función renal. Ya que estapatología sólo se puede controlar disminuyendo la inmunosupresión, es muy importan-te hacer el diagnóstico y el tratamiento de forma precoz.

98



Toxicidad por anticalcineurínicosTakeda et al. (42) - 12 meses 42Nankivell et al. (24) 949 3 meses 10

10 años 100Polyoma virusRea et al. (43) 547 4 meses 2,6


Tabla VI. Otro tipo de lesiones histológicas en las biopsias de protocolo.

En un trabajo en el que se valoraron más de 500 biopsias, se evidenció una frecuenciade nefritis por BK del 2-5%, dependiendo del momento de realización de la biopsia (4-24meses). En otro grupo no se detectaron casos nuevos de nefritis por BK tras poner enmarcha un programa de monitorización del virus BK en orina, sangre y tejido renal en lasbiopsias de protocolo.

Uso en ensayos clínicos diseñados para prevenir la NCI

La evolución de la NCI parece que puede modificarse con determinadas intervencionesterapéuticas encaminadas a enlentecer el curso irreversible hacia la pérdida del injerto.En los ensayos clínicos diseñados para valorar esta patología, se estima que la muestradebería ser diez veces superior a la necesaria para valorar el RA; asimismo, el seguimientodebería ser todavía más largo, puesto que se evalúa la supervivencia del injerto a largoplazo.

Dado que las alteraciones histológicas aparecen antes de que haya una repercusiónclínica, las lesiones de NCI encontradas en las biopsias de protocolo son predictoresindependientes de la supervivencia del injerto a largo plazo. Los hallazgos de las biop-sias de protocolo en pacientes con injertos estables podrían ser útiles en la monitori-zación de la progresión de la NCI y su posible intervención terapéutica, de manera queen los ensayos clínicos destinados a valorar la NCI la muestra necesaria se reduciríaconsiderablemente, lo que favorecería su realización y la interpretación de los resul-tados.

Inconvenientes

Variación en la incidencia de RA subclínico y de NCI

La decisión de cada centro en cuanto a la realización o no de biopsias de protocolo de-pende de la frecuencia con la que se diagnostique el RA subclínico o la NCI y del posiblebeneficio del tratamiento en la supervivencia y función del injerto.

Tal como se ha comentado anteriormente en los distintos apartados de este capítulo,la prevalencia diagnóstica del RA subclínico varía, dependiendo en gran parte del mo-mento en que se realice la biopsia. Esto hace que sea difícil valorar los resultados enconjunto y sacar conclusiones definitivas, dadas las grandes diferencias en la metodo-logía aplicada. Hay que tener en cuenta que algunos estudios excluyen a los pacientescon necrosis tubular aguda, por lo que el diagnóstico de RA subclínico es menos pro-bable.

Los cambios histológicos en las biopsias de trasplante son la primera evidencia de dañoen el injerto, incluso antes de que tengan repercusión clínica. El valor predictivo de estas

99


lesiones sobre la supervivencia del injerto es superior al del RA y la creatinina sérica.Además, hay lesiones en el injerto relacionadas con la edad del donante que se aseme-jan a las de la NCI, dato que en algunos estudios no se tiene en consideración al valorarlas lesiones de cronicidad. Esto explica la variabilidad de los resultados en cuanto al diag-nóstico de NCI.

Validez diagnóstica del RA subclínico y de la NCI. Cómo valorar su utilidad

La interpretación de las alteraciones histológicas es difícil, puesto que cualquier trasplanteinduce una respuesta inmune en mayor o menor grado, de manera que la interpretaciónde los resultados resulta compleja en este tipo de biopsias. Parece claro que se necesi-tan métodos que sean fáciles de interpretar y reproducibles en lo que respecta a la cuan-tificación de los cambios histológicos en las biopsias de protocolo.

La ausencia de marcadores específicos ha hecho que las biopsias de protocolo se valo-ren según la clasificación de Banff del 97. Sin embargo, hay que tener presente que estaclasificación se creó para valorar las biopsias diagnósticas utilizando los parámetros másfácilmente identificables y no para las biopsias con lesiones de fibrosis leve, como puedenser las biopsias de protocolo. Por lo tanto, esto conlleva una gran probabilidad de malin-terpretar los resultados, principalmente las lesiones borderline y la NCI de grado I.

Se han desarrollado varias técnicas de Biología Molecular para intentar solucionar esteproblema, incluyendo la identificación de marcadores proinflamatorios en los tejidos o enla orina, y la medición de distintos marcadores de activación celular. No cabe duda de queestas nuevas tecnologías serán fundamentales en un futuro para la interpretación histo-lógica de las biopsias de protocolo.

Tratamiento del RA subclínico y de la NCI

Hay algunos estudios que valoran la importancia del tratamiento del RA subclínico. Hayun único ensayo aleatorizado que muestra que el tratamiento de este tipo de rechazo enlos primeros meses del trasplante (1-3 meses) se traduce en una disminución de la fi-brosis intersticial y la atrofia tubular a los seis meses, junto con una mejor función renala los dos años, al compararlo con el grupo control. No obstante, otros autores describenuna menor supervivencia del injerto a los diez años del trasplante en los pacientes conRA subclínico (diagnosticado a los 14 días) y tratado respecto del grupo que no presen-taba este tipo de patología.

Los estudios del perfil fenotípico de las células que infiltran los injertos sugieren que losrechazos agudos subclínico y clínico representan dos estadios distintos del mismo pro-ceso inmunológico y, por lo tanto, tienen la misma capacidad para lesionar el órgano tras-plantado.

100


El tratamiento de la NCI todavía no está claramente definido. Cuando la NCI se diag-nostica a partir de los cinco años del trasplante raramente responde al tratamiento, peroes probable que, si éste se instaura entre los seis meses y los cinco años del trasplan-te, la evolución sea diferente. También es posible que durante el primer año los meca-nismos implicados en su desarrollo sean distintos de los que pueden influir posterior-mente. Por consiguiente, antes de establecer el momento idóneo para el inicio del tra-tamiento, se debería definir el mejor momento y la secuencia de las biopsias de pro-tocolo.

CONCLUSIONES

Tal como se ha comentado anteriormente, las biopsias de protocolo tienen su indicación,dado que permiten no sólo obtener un diagnóstico, sino iniciar el tratamiento adecuadode forma precoz antes de que las lesiones histológicas tengan una repercusión clínica.De esta manera, es posible que en un futuro podamos frenar la evolución de los injertoshacia la pérdida de función.

La necesidad de realizar estas biopsias de forma protocolizada y rutinaria no está todavíaestablecida, aunque hay que valorar siempre los riesgos potenciales derivados del pro-cedimiento de la biopsia frente a los posibles beneficios de la misma. Actualmente, exis-ten evidencias suficientes para considerar adecuada la realización de este tipo de biop-sias, puesto que la posibilidad de presentar complicaciones es baja si se efectúa el pro-cedimiento de forma reglada y bajo control ecográfico, y todavía más si se dispone deltratamiento adecuado para las lesiones encontradas en las muestras.

BIBLIOGRAFÍA

1. Racusen LC. Protocol biopsies in kidney allografts. J Am Soc Nephrol (en prensa).2. Nankivell BJ, Chapman JR. The significance of subclinical rejection and the value of

protocol biopsies. Am J Transplant 2006; 6: 2006-12.3. Furness PN, Philpott CM, Chorbadjian MT, et al. Protocol biopsy of the stable renal

transplant: A multicentre study of methods and complication rates. Transplantation2003; 76: 969-73.

4. Shapiro R, Ranhawa P, Jordan ML, et al. An analysis of early renal transplant protocolbiopsies: the high incidence of subclinical tubulitis. Am J Transplant 2001; 1: 47-50.

5. Schwarz A, Gwinner W, Hiss M, Radermacher J, Mengel M, Haller H. The risk of am-bulant renal protocol biopsies according to needle size [Abstract 157]. Paper presen-ted at the American transplant Congress; May 20 to 25, 2005; Seattle, WA.

6. Racusen LC, Solez K, Colvin RB, et al. The Banff 97 working classification of renalallograft pathology. Kidney Int 1999; 55: 713-23.

7. Rush DN, Henry SF, Jeffery JR, et al. Histological findings in early routine biopsies ofstable renal allograft recipients. Transplantation 1994; 57: 208-11.

101


8. Nankivell BJ, Fenton-Lee CA, Kuypers DR, et al. Effect of histological damage on long-term kidney transplant outcome. Transplantation 2001; 71: 515-23.

9. Gloor JM, Cohen AJ, Lager DJ, et al. Subclinical rejection in tacrolimus-treated renaltransplant recipients. Transplantation 2002; 73: 1965-8.

10. Moreso F, Serón D, Carrera M, et al. Baseline immunosuppression is associated withhistological findings in early protocol biopsies. Transplantation 2004; 78: 1064-8.

11. Choi BS, Shin MJ, Shin SJ, et al. Clinical significance of an early protocol biopsy in li-ving-donor renal transplantation; ten year experience at a single centre. Am J Transplant2005; 5: 1354-60.

12. Shishido S, Asanuma H, Nakai H, et al. The impact of repeated subclinical acute re-jection on the progression of chronic allograft nephropathy. J Am Soc Nephrol 2003;114: 1046-52.

13. Birk PE, Standard KM, Honrad HB, et al. Surveillance biopsies are superior to func-tional studies for the diagnosis of acute and chronic renal allograft pathology in chil-dren. Pediatr Transplant 2004; 8: 29-38.

14. Rush D. Controversies in nephrology: Protocol biopsies should be part of the routinemanagement of kidney transplant recipients. Am J Kidney Dis 2002; 40: 671-3.

15. Lo A, Egidi MF, Gaber LW, et al. Comparison of sirolimus-based calcineurin inhibitor-sparing and calcineurin inhibitor-free regimens in cadaveric renal transplantation.Transplantation 2004; 77: 1228-35.

16. Nankivell BJ, Borrows RJ, Fung CLS, et al. Natural history, risk factors, and impact ofsubclinical rejection in renal transplantation. Transplantation 2004; 78: 242-9.

17. Solez K, Vincenti F, Filo RS. Histopathologic findings from 2-year protocol biopsiesfrom a US multicenter kidney transplant trial comparing tacrolimus versus cyclospo-rine: a report of the FK506 kidney transplant study group. Transplantation 1998; 66:1736-40.

18. Rush D. Protocol transplant biopsies: an underutilized tool in kidney transplantation.J Am Soc Nephrol (en prensa).

19. Böhmig GA, Regele H, Hörl WH. Protocol biopsies after kidney transplantation.Transplant Int 2005; 18: 131-9.

20. Moreso F, López M, Vallejos A, et al. Serial protocol biopsies to quantify the progressionof chronic transplant nephropathy in stable renal allografts. Am J Transplant 2001; 1: 82-88.

21. Nicholson ML, Bailey E, Williams S, Harris KP, Furness PN. Renal allograft survivalcan be predicted by histomorphometric assessment of extracellular matrix in 6-monthprotocol biopsies. Transplant Proc 1998; 30: 1305.

22. Lehtonen SR, Taskinen EI, Isoniemi HM. Histological alterations in implant and one-yearprotocol biopsy specimens of renal allografts. Transplantation 2001; 72: 1138-1144.

23. Dimeny E, Whalberg J, Larsson E, Fellstrom B. Can histopatological findings in earlyrenal allograft biopsies identify patients at risk for chronic vascular rejection? ClinTransplant 1995; 9: 79-84.

24. Nankivell BJ, Borrows RJ, Chir B, et al. The natural history of chronic allograft nephro-pathy. NEJM 2003; 349: 2326-33.

102


25. Serón D, Moreso F, Bover J, et al. Early protocol renal allograft biopsies and graft out-come. Kidney Int 1997; 51: 310-6.

26. Serón D, Moreso F, Ramón JM, et al. Protocol renal allograft biopsies and the designof clinical trials aimed to prevent or treat chronic allograft nephropathy. Transplantation2000; 69: 1849-1855.

27. Laine J, Etelamaki P, Holmberg C, Dunkel L. Apoptotic cell death in human chronicallograft rejection. Transplantation 1997; 63: 101-105.

28. Baboolal K, Jones GA, Janezic A, Griffiths DR, Jurewicz WA. Molecular and structu-ral consequences of early renal allograft injury. Kidney Int 2002; 61: 686-696.

29. Moreso F, Ibernon M, Gomà M, et al. Subclinical rejection associated with chronicallograft nephropathy in protocol biopsies as a risk factor for late graft loss. Am JTransplant 2006; 6: 747-52.

30. Racusen LC, Colvin RB, Solez K, et al. Antibody-mediated rejection criteria-an addi-tion to the Banff´97 classification of renal allograft rejection. Am J Transplant 2003; 3(6): 708-14.

31. Böhmig GA, Regele H. Diagnosis and treatment of antibody-mediated kidney allograftrejection. Transplant Int 2003; 16: 773-734.

32. Mauiyyedi S, Colvin RB. Humoral rejection in kidney transplantation: new conceptsin diagnosis and treatment. Curr Opin Nephrol Hypertens 2002; 11: 609-619.

33. Sund S, Hovig T, Reisaeter AV, Scott H, Bentdal O, Mollnes TE. Complement activa-tion in early protocol kidney graft biopsies after living-donor transplantation.Transplantation 2003; 75: 1204-1213.

34. Roberts ISD, Koo DDH, Quiroga I, et al. C4d deposition in early renal allograft proto-col biopsies. J Pathol 2002; 198 (Suppl.): 1A.

35. Nickerson P, Gibson IW, Karpinski ME, et al. C4d deposition in protocol biopsies fromflow-cytometry crossmatch (FCXM) positive (+ve) or (-ve) renal transplant recipients(RTR). J Am Soc Transpl 2002; 13: 567A.

36. Fiebeler A, Mengel M, Merkel S, et al. C4d deposition is increased in subclinical hu-moral rejection of renal allograft. J Am Soc Nephrol 2002; 13 (Suppl.): 568A.

37. Regele H, Böhmig GA, Habitch A, et al. Capillary deposition of complement split pro-duct C4d in renal allografts is associated with basement membrane injury in peritu-bular and glomerular capillaries: a contribution of humoral immunity to chronic allo-graft rejection. J Am Soc Nephrol 2002; 13: 2371-2380.

38. Mengel M, Bogers J, Bosmans JL, et al. Incidence of C4d stain in protocol biopsiesfrom renal allografts: results from a multicenter trial. Am J Transplant 2005; 5: 1050-6.

39. Jain S, Curwood V, White SA, et al. Sub-clinical acute rejection detected using protocolbiopsies in patients with delayed graft function. Transplant Int 2000; 13 (suppl. 1): 52-5.

40. Qureshi F, Rabb H, Kasiske BL. Silent acute rejection during prolonged delayed graftfunction reduces allograft survival. Transplantation 2002; 74: 1400-4.

41. Shimizu T, Taabe K, Ishida H, et al. Detection of subclinical humoral and/or vascularrejection of protocol biopsies in highly sensitized renal transplant recipients [Abstract].Am J Transplant 2004; 4 (Suppl. 8): 206.

103


42. Takeda A, Morozumi K, Yoshida A, et al. Studies of cyclosporine-associated arteriolo-pathy in renal transplantation: Does the long-term outcome of renal allografts dependon chronic cyclosporine toxicity? Transplant Proc 1994; 26: 925-8.

43. Rea DJ, Stegall MD, Cosio FG, Grande JP, Gloor JM, Larson TS. Histological findingson surveillance protocol biopsies after renal transplantation (Abstract). Am J Transplant2004; 4 (suppl. 8): 566.

44. Bruno DA, Cheng O, Hale DA, et al. Limiting overimmunosuppression post-transplant:the role of BK polyoma viral monitoring (Abstract 386). Paper presented at the AmericanTransplant Congress; may 20 to 25, 2005; Seattle, WA.

45. Kuypers DRJ, Chapman JR, O’Conell PJ, Allen RDM, Nankivell BJ. Predictors of re-nal transplant histology at three months. Transplantation 1999; 67: 1222-30.

46. Serón D, Moreso F, Fulladosa X, Hueso M, Carrrera M, Grinyó JM. Reliability of chronicallograft nephropathy diagnosis in sequential protocol biopsies. Kidney Int 2002; 61:727-73.

47. Rush D, Somoraji R, Deslauriers R, Shaw A, Jeffery J, Nickerson P. Subclinical rejec-tion -a potential surrogate marker for chronic rejection- may be diagnosed by proto-col biopsy or urine spectroscopy. Ann Transplant 2000; 5: 44-9.

48. Li B, Hartono C, Ding R, et al. Noninvasive diagnosis of renal-allograft rejection bymeasurement of Messenger RNA for perforin and ganzyme B in urine. N Engl J Med2001; 344: 947-54.

49. Rush D, Nickerson P, Gough J, et al. Beneficial effects of early subclinical rejection:A randomized study. J Am Soc Nephrol 1998; 9: 2129-34.

50. Hoffmann FC, Hale DA, Kleiner DE, et al. Functionally significant renal allograft re-jection is defined by transcriptional criteria. Am J Transplant 2005; 5: 573-81.

51. Salomon DR. Protocol biopsies should be part of the routine management of kidneytransplant patients. Am J Kidney Dis 2002; 40: 674-7.

52. Roberts ISD, Reddy S, Russell C, et al. Subclinical rejection and borderline changesin early protocol biopsy specimens after renal transplantation. Transplantation 2004;77: 1194-8.

53. Jain S, Curwood V, Kazi J, et al. Acute rejection in protocol renal transplant biopsies:institutional variations. Transplant Proc 2000; 32: 616.

54. Rush DN, Jeffery IR, Gough J. Sequential biopsies in renal transplant patients.Transplantation 1995; 59: 511-4.

55. Isoniemi H, Taskinen E, Hayry P. Histological chronic allograft damage index accu-rately predicts chronic renal allograft rejection. Transplantation 1994; 58: 1195-8.

56. Legendre C, Thervet E, Skhiri H, et al. Histologic features of chronic allograft nephro-pathy by protocol biopsies in kidney transplant recipients. Transplantation 1998; 65:1506-9.

104


105

BIOPSIAS DE PROTOCOLO EN EL DISEÑO DE ENSAYOS CLÍNICOS

D. Serón

INTRODUCCIÓN

La mejora en las últimas décadas de los resultados del trasplante, tanto de la super-vivencia del injerto como del paciente, o la importante reducción de la tasa de rechazohan supuesto un verdadero desafío para diseñar ensayos clínicos, ya que las varia-bles que permitieron demostrar la eficacia y la seguridad de los fármacos inmunosu-presores en las décadas de los 80 y los 90 han dejado de ser útiles para evaluar losfármacos actuales.

A principios de los 80, la supervivencia del injerto al año permitió demostrar la supe-rioridad de la ciclosporina sobre la azatioprina. Una vez que la supervivencia del injer-to al año alcanzó el 80%, esta variable dejó de ser de utilidad. Hoy en día, la supervi-vencia del injerto es igual o superior al 90% en la mayoría de los centros.

A comienzos de los 90, la tasa de rechazo agudo durante los primeros meses sir-vió para constatar la superioridad del micofenolato mofetil asociado a ciclosporinay prednisona sobre el tratamiento con ciclosporina, azatioprina y prednisona. Sinembargo, una vez que la tasa de rechazo bajó al 20%, esta variable dejó de tenerutilidad para evaluar la eficacia de los distintos tratamientos en régimen de ensayoclínico.

Esta situación ha estimulado la definición de nuevos parámetros con el fin de discrimi-nar los efectos de distintos tratamientos con un número razonable de casos.

SUPERVIVENCIA DEL PACIENTE Y SUPERVIVENCIA DEL INJERTOLas variables que no admiten discusión para valorar el resultado de un tratamiento in-munosupresor son la supervivencia del paciente y la del injerto. Una diferencia en lasupervivencia entre dos tratamientos es un argumento irrefutable sobre la superio-ridad de uno respecto del otro. La supervivencia es la resultante final que resume lascaracterísticas principales de la población estudiada y los efectos del tratamiento, tan-to su eficacia como sus efectos adversos. Para demostrar una diferencia en la super-vivencia entre tratamientos inmunosupresores, el tiempo de seguimiento y el núme-ro de pacientes que deben incluirse son muy elevados. En un estudio basado en losdatos del registro norteamericano, Hariharan y cols. estimaron el tamaño muestralmínimo para detectar una diferencia en la supervivencia del injerto en cinco años. En este estudió se demostró que, a pesar de considerar un seguimiento extraordina-riamente prolongado para un ensayo clínico, el tamaño muestral mínimo era muy su-perior al tamaño considerado factible hoy en día, tal como se muestra en la Tabla I.

Al no poder utilizar la supervivencia como variable de eficacia en los ensayos clínicos, seutilizan variables de eficacia intermedias que permiten evaluar el resultado de un estudiocon un tiempo de seguimiento razonablemente corto y un tamaño muestral relativamentepequeño. Una variable de eficacia debe cumplir una serie de requisitos y debe haber sidovalidada adecuadamente. Existen muchas variables que se consideran posibles variablesde eficacia, pero solamente unas pocas cumplen los requisitos necesarios para poder in-cluirlas en el diseño de ensayos clínicos como la variable de eficacia principal o primaria,que es la que permite evaluar de forma global la eficacia del tratamiento.

VARIABLE DE EFICACIA

Es la variable utilizada para evaluar el efecto de distintos tratamientos en un ensayo clí-nico. Puede tratarse de una variable cualitativa, ordinal o cuantitativa. En general, son pre-

106


Poder estadístico 80% 90% 95%Supervivencia del injerto Número de pacientes por grupoen el grupo de estudio78% 3.133 4.195 7.33480% 1.092 1.462 2.55682% 538 720 1.258

Tabla I. Tamaño muestral mínimo en cada grupo para detectar una mejora de la supervivencia del injerto a los cinco años. En este caso, se ha asumido que en el grupo control la supervivencia es del 75%. Los cálculos se basan en los obtenidos en el registro norteamericano.

feribles las variables cuantitativas. Puede ser una variable que no admite discusión, comola supervivencia, o una variable intermedia que se utiliza en vez de la supervivencia. Sedistinguen dos tipos de variables de eficacia: la variable de eficacia primaria y las varia-bles de eficacia secundarias.

La variable de eficacia primaria es aquella que permite decidir la superioridad o la igual-dad entre tratamientos en un ensayo clínico. Las variables de eficacia secundaria sonaquellas que posibilitan evaluar algunos aspectos del efecto de los tratamientos; sin em-bargo, no son útiles para decidir globalmente si un tratamiento es superior a otro.

La decisión de qué variable de eficacia se debe utilizar en un ensayo clínico no es arbi-traria. La primera condición es que la variable de eficacia primaria ha de relacionarse conla variable referencia que, en el caso del trasplante, es la supervivencia. Desde el puntode vista epidemiológico, existen dos tipos de variables que se relacionan con la supervi-vencia: las variables predictivas y las variables subordinadas. A continuación, se explicala diferencia entre ambos tipos de variables y su utilidad como variables de eficacia enlos ensayos clínicos.

VARIABLE PREDICTIVA

Es una variable intermedia que explica una parte de la variabilidad de la variable referen-cia o, en inglés, outcome variable. En el caso de las variables intermedias utilizadas enensayos clínicos en el trasplante renal, la variable referencia siempre debe ser la super-vivencia del paciente o del injerto. El interés de una variable predictiva dependerá del gra-do de relación con la variable referencia.

Para evaluar la correlación entre variables cuantitativas se utiliza el coeficiente de deter-minación r2, que no es más que el coeficiente de correlación elevado al cuadrado. El es-tudio entre variables se basa en un modelo de regresión simple o múltiple. El coeficien-te de determinación indica el porcentaje de variabilidad de la variable referencia explica-do por la variable predictiva. Si existe una correlación entre el aclaramiento de la creati-nina y la presión arterial media, siendo el coeficiente de determinación del 30%, pode-mos interpretar que el aclaramiento de la creatinina explica el 30% de la variación de latensión arterial media. Existe un 70% de variabilidad de la tensión arterial que no se ex-plica por el aclaramiento de la creatinina. Cuanto mayor sea el coeficiente de determina-ción, más útil será la variable predictiva para explicar la variable referencia y mayor serásu interés para ser considerada como una potencial variable de eficacia en los ensayosclínicos.

En el trasplante renal, la variable intermedia o variable de eficacia primaria sirve parapredecir la supervivencia del injerto y esta situación hace que no se pueda utilizar elcoeficiente de determinación. Para estudiar el valor predictivo de una variable sobre la

107


supervivencia, se utiliza la regresión de Cox. El modelo de regresión de Cox sirve paracalcular riesgos relativos. El riesgo relativo es la probabilidad de que se produzca lapérdida del injerto en un paciente que cumple una condición con respecto al que nola cumple. Por ejemplo, decimos que el rechazo se asocia a dos veces más riesgo depérdida del injerto que aquellos casos sin rechazo. En el caso de una variable cuanti-tativa, el riesgo relativo se expresa por unidad. Si a medida que aumenta la edad deldonante disminuye la supervivencia del injerto, un riesgo relativo del 4% implica que porcada año que aumente la edad del donante la posibilidad de pérdida del injerto aumentaun 4%.

¿Cuándo se puede considerar que un riesgo relativo es suficientemente elevado paraasumir que una variable predice adecuadamente la supervivencia? Cuando se utilizael modelo de regresión de Cox, puede darse la paradoja de que una variable asocia-da a un riesgo muy elevado tenga un valor predictivo muy bajo sobre la superviven-cia. En el caso de los modelos predictivos basados en la regresión múltiple, el coe-ficiente de determinación r2 nos indica qué porcentaje de la variabilidad de la varia-ble explicada depende de la variable predictiva. En cambio, el riesgo relativo nodescribe qué porcentaje de la variabilidad de la supervivencia se explica por la varia-ble predictiva.

Con el fin de poder definir en términos de modelos estadísticos basados en la supervi-vencia un estadístico parecido al coeficiente de determinación, se ha propuesto la utili-zación de un análisis que permite acercarnos al concepto de coeficiente de determina-ción. Esta aproximación consiste en el empleo de curvas ROC o receiver operator curvesentre la variable predictiva y la supervivencia determinada en un periodo preestablecido.A pesar de que la creatinina sérica constituye un importante factor de riesgo asociado ala pérdida del injerto, Kaplan B y cols. demostraron elegantemente mediante curvas ROCque la creatinina no ofrece una predicción suficientemente precisa de la supervivencia yque, por lo tanto, no tiene sentido considerar la creatinina como una variable de eficaciaprimaria en un ensayo clínico.

VARIABLE SUBORDINADA

Una variable subordinada es aquella que puede utilizarse en vez de la variable dereferencia. En el caso que nos ocupa es una variable que se emplea en lugar de lasupervivencia del injerto. Sin embargo, así como todas las variables subordinadas sonvariables predictivas, no todas las variables predictivas constituyen una medida subor-dinada.

Una variable predictiva implica, simplemente, la existencia de una asociación con la varia-ble referencia. En el caso de una variable subordinada, se debe cumplir la condición adi-cional de que las modificaciones del valor de la variable intermedia conlleven cambios

108


en la variable referencia. En términos más técnicos, una medida subordinada es una va-riable respuesta para la cual la aceptación de la hipótesis nula (igualdad de eficacia entre tratamientos) comporta que se cumpla la hipótesis nula para la variable referencia. La definición de la concordancia basada en la hipótesis nula es una condición muchomás estricta que la concordancia en la hipótesis alternativa entre la variable predictiva yla variable referencia. Lógicamente, si se cumple la hipótesis alternativa (diferencia deeficacia entre tratamientos) para la medida subordinada, debe cumplirse la hipótesisalternativa para la variable referencia.

Validación de una variable subordinada

La aceptación de una variable subordinada en un ensayo clínico no tiene sentido si estavariable no ha sido validada. La validación requiere la observación de qué cambios en lavariable referencia conllevan cambios en la variable subordinada como resultado de lasdistintas intervenciones terapéuticas. Si existe una correlación entre el rechazo y la su-pervivencia, el rechazo puede considerarse una medida subordinada de la supervivenciaúnicamente si se ha demostrado que una intervención terapéutica que disminuye la in-cidencia de rechazo también es capaz de mejorar la supervivencia a largo plazo.

Estas condiciones subrayan la importancia de seguir a los pacientes incluidos en ensa-yos clínicos más allá del tiempo de seguimiento propuesto con el fin de poder evaluarla bondad de la predicción de la variable subordinada a largo plazo. Muchas veces eldesarrollo clínico de un fármaco y la validación de medidas subordinadas se realizan si-multáneamente pero, en un ensayo clínico de fase III, la medida subordinada debe estarvalidada.

Características que definen el interés de una variable subordinada

Una vez validada, el interés de una variable subordinada dependerá del valor predictivosobre la supervivencia y de que este valor predictivo sea independiente de otras varia-bles clínicas, analíticas, histológicas, etc. Cuanto más estrechamente se relacione la va-riable subordinada con la supervivencia, mayor será su utilidad.

Si la variable subordinada no tiene un poder predictivo independiente de otras variables,su utilidad será muy discutible. En cambio, si es independiente de otras variables, se po-drá incluso mejorar su poder predictivo mediante la elaboración de una variable com-puesta que contenga diferentes variables predictivas independientes, ajustadas por sucontribución relativa a la predicción de la variable referencia.

Otra característica que define la utilidad de una medida subordinada es el tiempo de se-guimiento que es necesario que transcurra para su obtención. De forma ideal, una me-

109


dida subordinada debe poder obtenerse en una fase precoz del tratamiento. Esto per-mite el diseño de ensayos clínicos con seguimiento corto. Además, debe tenerse encuenta que la obtención de la medida subordinada ha de ser segura y, por consiguien-te, implicar los menores riesgos posibles para el paciente. En la Tabla II, se resumen lascaracterísticas que debe cumplir una variable subordinada. Por otro lado, en la Tabla IIIse enumeran variables que, potencialmente, pueden contribuir a la mejora del diseñode los ensayos clínicos. No obstante, de toda esta lista, la única variable que ha sidoadecuadamente validada es la prevalencia de nefropatía crónica del trasplante (NCT) eva-luada mediante biopsias de protocolo.

BIOPSIAS DE PROTOCOLOLas biopsias de protocolo son aquellas que se realizan de forma prospectiva en un momentopredeterminado del seguimiento con objeto de diagnosticar la aparición de lesiones delaloinjerto en sus estadios precoces. Las primeras biopsias de protocolo se realizaron en losaños 70 y 80 para estudiar si la histología del aloinjerto de los pacientes con una función re-nal estable era normal. En estos primeros estudios, se observó la presencia de lesiones in-flamatorias y de fibrosis intersticial en los pacientes con una función renal estable, lo quesugería que estas lesiones podrían asociarse a la evolución posterior del injerto. A finalesde los 80 y principios de los 90, distintos centros incluyeron la biopsia de protocolo con elfin de evaluar la aparición precoz de lesiones renales. Estos estudios han permitido descri-bir la historia natural de la NCT y del rechazo subclínico.

Diagnóstico y evolución de la nefropatía crónicaevaluada mediante biopsias de protocoloLa NCT se caracteriza por la presencia de fibrosis intersticial y atrofia tubular que puedeacompañarse o no de vasculopatía del trasplante de acuerdo con los criterios de Banff.En la Figura 1 se muestra la aparición de fibrosis intersticial y atrofia tubular en una biop-sia de protocolo realizada a los cuatro meses y, en la Figura 2, se observa la presencia devasculopatía del trasplante en una biopsia diagnóstica realizada en un paciente con unacreatinina de 170 µmol/L a los ocho años de seguimiento. El porcentaje de pacientes conNCT aumenta de forma exponencial después del trasplante. Se estima que, a los tres

110


1. Debe correlacionarse con la supervivencia del injerto y/o del paciente.2. Su poder predictivo sobre la supervivencia debe ser independiente

de otras variables. 3. Su obtención ha de ser precoz en la evolución del injerto.4. Es segura, es decir, poco invasora y con las menores consecuencias

para el paciente.

Tabla II. Condiciones que debe cumplir una variable subordinada.

meses, entre el 30% y el 40% de las biopsias de protocolo presentan NCT, el 50% alaño, el 66% a los dos años y el 100% a los diez años. Por lo tanto, la incidencia es má-xima durante los primeros 3-6 meses (Figura 3).

Desde el punto de vista del diseño de ensayos clínicos, esta observación sugiere que, si seutiliza como variable de eficacia primaria la presencia/ausencia de NCT en una biopsia deprotocolo, esta biopsia puede realizarse durante los primeros meses cuando la incidenciaes máxima. Teóricamente, si durante los 3-6 primeros meses la incidencia de NCT es má-xima, la probabilidad de prevenir su progresión también es más elevada durante este pe-riodo. Estos datos apuntan que la biopsia de protocolo, como variable de eficacia, tendríael interés de permitir la reducción del tiempo de seguimiento en los ensayos clínicos.

111


Función renal1. Creatinina2. Filtrado glomerular

Variables clínicas de comorbilidad1. Diabetes2. Hipertensión3. Hiperlipemia4. Infecciones 5. Neoplasias

Calidad de vida1. Test de calidad de vida

Variables inmunológicas1. Respuesta humoral

• Anticuerpos contra el panelpostrasplante

• Anticuerpos donante-específicos- Anti-HLA- Otros

2. Respuesta celular• Elispot

Variables histológicas1. Incidencia/prevalencia

de rechazo subclínico2. Incidencia/prevalencia

de nefropatía crónica3. Escalas ordinales de daño agudo

y crónico• Banff• CADI

4. Morfometría• Volumen glomerular• Fracción de volumen intersticial

cortical• Fracción de volumen intimal

arterial5. Análisis de imagen

• Fracción rojo sirio positivaintersticial

6. Otros abordajes• Subpoblaciones celulares• C4d

Otras variables1. PCR a tiempo real2. Gene chips3. Proteoma4. Metaboloma

Tabla III. Variables de eficacia primaria y secundaria en ensayos clínicos.

Prevalencia e incidencia de nefropatía crónica estimada mediante biopsias de protocolo

Las lesiones que caracterizan a lanefropatía crónica del trasplanteson indistinguibles de las lesionescrónicas relacionadas con la edad.Cuando se evalúan de forma cie-ga biopsias de protocolo y biop-sias del donante, un porcentaje delas biopsias del donante se diag-nostican como NCT. Se ha esti-mado que entre un 15% y un 25%de las biopsias del donante pre-sentan lesiones indistinguibles dela NCT. Esta observación es im-portante, ya que implica que paraconocer la incidencia de NCT esnecesaria la obtención de unabiopsia del donante, con el fin depoder calcular los casos que desa-rrollan NCT de novo. La distinciónentre incidencia y prevalencia deNCT en las biopsias de protocoloes relevante en el diseño de en-sayos clínicos.

112


Figura 1. Muestra la aparición de fibrosis intersticialy atrofia tubular en una biopsia de protocolo realiza-da a los cuatro meses.

Figura 2. Se evidencia la presencia de vas-culopatía del trasplante en una biopsia diag-nóstica realizada en un paciente con unacreatinina de 170 µmol/L a los ocho añosde seguimiento.

Figura 3. Incidencia de NCT máxima du-rante los primeros 3-6 meses.

VALOR PREDICTIVO DE LA NEFROPATÍA CRÓNICA DEL INJERTOSOBRE LA SUPERVIVENCIA DEL INJERTOEn 1992, se describió una asociación entre la severidad de las lesiones crónicas evalua-das mediante biopsias de protocolo a los dos años y una mayor probabilidad de deteriorode la función renal. En 1995, se describió por primera vez una relación entre la severidadde las lesiones crónicas y la supervivencia del injerto. Dos años después, no sólo se con-firmó que la presencia de NCT se correlacionaba con la supervivencia del injerto, sino quela existencia de NCT era un predictor independiente de la supervivencia cuando se utili-zaba un modelo multivariante. Esta observación demostró que la biopsia de protocolo con-tenía una información para predecir la supervivencia del injerto que no estaba presente enotras variables clínicas. La demostración de que la biopsia era una variable predictiva in-dependiente de la supervivencia del injerto de otras variables clínicas sugirió que la biop-sia de protocolo podría constituir una nueva variable de eficacia en los ensayos clínicos.

TAMAÑO MUESTRAL MÍNIMO EN UN ENSAYOCLÍNICO EN EL QUE LA PRESENCIA DE NCT EN LA BIOPSIA DE PROTOCOLO ES LA VARIABLEDE EFICACIA PRIMARIA

En un estudio en el que se incluyeron aproximadamente 300 pacientes a los que se lespracticó una biopsia de protocolo a los tres meses, se observó que la presencia de NCTcon vasculopatía se asociaba a una baja supervivencia del injerto, mientras que la pre-sencia de NCT sin vasculopatía conllevaba una supervivencia intermedia en compara-ción con los pacientes que no presentaban NCT (Figura 4). En este trabajo se confirmóel valor predictivo independiente de la NCT y de la vasculopatía del trasplante sobre lasupervivencia del injerto respecto de otras variables, como la creatinina o la proteinuria.

A partir de los datos de este estudio se realizaron cálculos de poder estadístico para es-timar el tamaño muestral mínimo necesario en un hipotético ensayo clínico en el que laincidencia de NCT y la incidencia de vasculopatía del trasplante se consideraron como la variable de eficacia primaria. En este trabajo, el 16% de las biopsias del donante pre-sentaban lesiones indistinguibles de la NCT. A los tres meses, el 38% de los pacientessufrían NCT en la biopsia de protocolo, tal como se muestra en la Figura 5. Por consi-guiente, en un 22% de los casos apareció una NCT de novo. Se calculó el tamaño mues-tral mínimo para detectar una disminución de la incidencia del 50%, es decir, se asumióque el número de casos nuevos en el grupo control sería del 22% y, en el grupo de tra-tamiento, del 11%; consecuentemente, la prevalencia a los tres meses en el grupo con-trol sería del 38% y del 27% en el grupo de tratamiento, como se aprecia en la Figura 5.

113


114


Poder estadístico 80% 90% 95%Mejora de la creatinina Número de pacientes por grupode 1,6 mg/100 mL a1,52 (diferencia del 5%) 1.577 1.977 2.444 1,44 (diferencia del 10%) 370 494 6111,36 (diferencia del 15%) 164 219 272

Tabla IV. Tamaño muestral mínimo en cada grupo para detectar una mejora de la creatinina sérica al año de seguimiento. En este caso, se ha asumido que en el grupo control la creatinina al año es de 1,6 mg/100 mL. Los cálculos se basan en los obtenidos en el registro norteamericano.

Figura 4. La presencia de NCT sin vasculopatía conlleva una supervivencia intermediaen comparación con los pacientes que no presentan NCT.

Para este ensayo hipotético de prevención primaria, el número de casos para detectaresta diferencia fue de 285 por grupo con un error α del 5% y un error β del 20%.

Si se comparan estas cifras con los estudios en los que se estimó el tamaño muestralmínimo para detectar una diferencia entre tratamientos basada en la creatinina, la inci-dencia de NCT en la biopsia de protocolo es una variable con una buena capacidad paradiscriminar entre tratamientos, a pesar de que la creatinina es una variable cuantitativay la incidencia de NCT una variable cualitativa. En la Tabla IV se resume el tamaño mues-tral mínimo estimado a partir de los datos del registro norteamericano realizado porHariharan y cols. en un hipotético estudio en el que la variable de eficacia primaria fuesela creatinina sérica. La observación de que la incidencia de NCT en la biopsia de proto-colo permite disminuir, de forma importante, el tamaño muestral mínimo en los ensa-yos clínicos ha favorecido la inclusión de biopsias de protocolo como una variable deeficacia secundaria en los ensayos clínicos recientes.

En el trabajo antes mencionado se utilizó el mismo planteamiento para evaluar el ta-maño muestral mínimo que permitiese detectar una reducción del 50% en la incidenciade vasculopatía del trasplante. El 2% de las biopsias del donante presentaban lesio-

115


Figura 5. A los tres meses, el 38% de los pacientes presentan NCT en la biopsia de pro-tocolo.

nes indistinguibles de la vasculopatía del trasplante y, a los cuatro meses, el 7,5%ofrecían vasculopatía del trasplante. Para detectar una reducción del 50% en la inci-dencia de la vasculopatía se requerirían 1.142 pacientes por grupo. Este resultado su-giere que no tiene demasiado sentido utilizar la incidencia de vasculopatía del tras-plante a los tres meses como una variable de eficacia primaria.

UTILIZACIÓN DE LA BIOPSIA DE PROTOCOLOCOMO VARIABLE DE EFICACIA EN LOS ENSAYOSCLÍNICOS CON SIROLIMUS: CONSTATACIÓN DE QUE LA BIOPSIA DE PROTOCOLO ES UNA VARIABLE SUBORDINADA DE LA SUPERVIVENCIA DEL INJERTOLa aprobación del tratamiento con sirolimus en el trasplante renal se basó en gran par-te en los resultados del estudio 310. En este ensayo, se incluyeron 525 pacientes. Todoslos pacientes fueron tratados con ciclosporina, sirolimus y prednisona durante los tresprimeros meses. Los pacientes que a los tres meses tenían un riñón funcionante conuna creatinina inferior a 400 µmol/L y que no habían presentado antes un rechazo degrado III de acuerdo con los criterios de Banff o un rechazo de grado II durante el mesanterior fueron aleatorizados para seguir una pauta con ciclosporina, sirolimus y predni-sona, o bien una pauta en la que se retiró la ciclosporina a partir del tercer mes.

En este estudio, se realizaron biopsias de protocolo al año y a los tres años que se eva-luaron con el índice CADI. Se observó que a los tres años la severidad de la NCT era me-nor en el grupo de pacientes a los que se les retiró la ciclosporina y, asimismo, se cons-

116


Figura 6. A los tres años, la severidad de la NCT es menor en el grupo de pacientes enlos que se había retirado la ciclosporina; asimismo, se aprecia que la supervivencia delinjerto es superior a los cinco años.

tató que la supervivencia del injerto era superior a los cinco años (Figura 6), lo que de-mostraba por primera vez que una disminución en la variable predictiva –en este caso,la severidad de la lesión crónica en la biopsia de protocolo– se asocia con una disminu-ción de la supervivencia del injerto.

A partir de estos datos, el daño crónico evaluado mediante biopsias de protocolo se pue-de considerar desde el punto de vista epidemiológico no sólo una variable predictiva, sinotambién una variable subordinada. Por lo tanto, esta observación permite estimar la pre-valencia de NCT evaluada mediante biopsias de protocolo como una variable de eficaciaprimaria en ensayos clínicos cuya finalidad es la modificación de la historia natural de laNCT. En la actualidad, ya existen ensayos en fase de realización en los que la incidenciade NCT es la variable de eficacia primaria.

INCIDENCIA DE NCT EVALUADA MEDIANTEBIOPSIAS DE PROTOCOLO EN ENSAYOSCLÍNICOS SIN ANTICALCINEURÍNICOS

En un estudio prospectivo y aleatorizado realizado en un solo centro, se comparó me-diante biopsias de protocolo la prevalencia de NCT a los dos años en los pacientes querecibieron basiliximab, micofenolato mofetil y prednisona asociados a ciclosporina o si-rolimus. Se incluyeron 61 pacientes y, a los dos años, se obtuvo una biopsia de protoco-lo en 48 pacientes, de los cuales la mitad recibieron ciclosporina y la otra mitad sirolimus.La incidencia de NCT a los dos años fue del 79% en los pacientes tratados con ciclos-porina y del 32% en aquellos que recibieron sirolimus.

En un estudio de fase II en el que se evaluó la eficacia del tratamiento con belatacept –uninhibidor de la señal coestimuladora–, los pacientes fueron aleatorizados en tres grupos.Dos grupos recibieron belatacept, uno de forma intensiva (n = 74) y otro de manera me-nos intensiva (n = 71), y el grupo control ciclosporina (n = 73). Además, los tres gruposrecibieron basiliximab, micofenolato mofetil y prednisona. A los seis meses, la inciden-cia de NCT evaluada mediante biopsias de protocolo fue del 29% en los pacientes a losque se les administró el régimen intensivo con belatacept (n = 52), del 20% en aquellosque recibieron el régimen menos intensivo con belatacept (n = 52), y del 44% en los tra-tados con ciclosporina (n = 45).

Estos datos muestran que el tratamiento sin anticalcineurínicos se asocia con una impor-tante reducción de la prevalencia de NCT, aproximadamente del 50% a los seis meses yde casi dos tercios a los dos años. Aparte del indudable interés de estos resultados desdeel punto de vista clínico, la reducción de la prevalencia de NCT implica que en el futuro,cuando los ensayos clínicos comparen tratamientos sin anticalcineurínicos, el tamaño mues-tral mínimo para demostrar una diferencia entre grupos será necesariamente superior al

117


que ha sido preciso para demostrar la eficacia de los tratamientos sin anticalcineurínicos enla prevención de la NCT, en comparación con los tratamientos con anticalcineurínicos.

Si se calcula el tamaño muestral mínimo para detectar una diferencia del 50% en la pre-valencia de NCT, por ejemplo a los seis meses, a medida que se disminuye la preva-lencia en el grupo control, el tamaño muestral se incrementa. Si se asume que en unensayo clínico la prevalencia de NCT es del 50% en el grupo control y del 25% en el gru-po de tratamiento, solamente necesitaremos 65 pacientes por grupo para detectar estadiferencia, con un error α del 5% y un error β del 20%. En cambio, si asumimos que enun ensayo clínico la prevalencia de NCT es del 20% en el grupo control y del 10% en elgrupo de estudio, necesitaremos 218 pacientes por grupo para detectar esta diferencia(Tabla V).

EVALUACIÓN DE LAS LESIONES CRÓNICASMEDIANTE PARÁMETROS CUANTITATIVOSHasta ahora hemos visto la utilidad de la prevalencia de NCT evaluada en biopsias de pro-tocolo en el diseño de ensayos clínicos. La prevalencia de NCT es un parámetro cualita-tivo y, por tanto, su utilización como una variable de eficacia primaria en ensayos clínicoscomporta, al menos desde el punto de vista teórico, la inclusión de un mayor número depacientes respecto de una variable cuantitativa. De ahí el interés que surge en evaluar lautilidad de distintos abordajes para cuantificar el daño crónico en los distintos comparti-mentos renales. Se han desarrollado diferentes estrategias para valorar el daño intersti-cial crónico y la vasculopatía del trasplante mediante parámetros cuantitativos a travésde técnicas morfométricas o basadas en el análisis de imagen, y se ha evaluado su po-sible utilidad en el diseño de ensayos clínicos.

118


Prevalencia de NCT a los seis mesesGrupo control Grupo de estudio Casos por grupo

50 25 6540 20 9030 15 13320 10 21817 7,5 30310 5 473

Tabla V. Tamaño muestral mínimo por grupo en un ensayo clínico en el que se intenta demostrar una diferencia del 50% en la prevalencia de NCT a los seis meses. A medida que mejoran los resultados en el grupo control, el tamaño muestral mínimo para detectar esta diferencia del 50% aumenta de forma progresiva.

Fracción de volumen intersticial

El parámetro que más se ha utilizado en la cuantificación del daño renal crónico es la frac-ción de volumen intersticial cortical, puesto que a medida que aumenta la fibrosis in-tersticial aumenta el volumen intersticial. Este parámetro se obtiene mediante la utiliza-ción de una cuadrícula con puntos equidistantes que se superpone a la biopsia, tal comose muestra en la Figura 7. Se cuenta el número de puntos que intersectan la estructurade interés –en este caso, el espacio intersticial– y el número de puntos que intersectanel espacio de referencia –en este caso, la porción de la biopsia con tejido cortical–. El co-ciente entre el número de puntos que intersectan el espacio de interés y el espacio dereferencia constituye la fracción de volumen.

La fracción de volumen intersticial es un buen predictor de la evolución de la función re-nal y de la supervivencia en las biopsias de riñón de los pacientes con distintas glome-rulonefritis crónicas. Además, la fracción de volumen intersticial evaluada en las biopsiasdel donante permite predecir la evolución posterior del injerto.

Se ha estudiado la posible utilidad de la fracción de volumen intersticial en la evaluacióndel daño crónico en las biopsias de protocolo. Sin embargo, en las biopsias del injerto el

119


Figura 7. Cálculo de la fracción de volumen intersticial cortical. Cuadrícula superpuestasobre la biopsia.

tamaño intersticial aumenta no sólo debido a la presencia de fibrosis intersticial, sino tam-bién en los casos que presentan rechazo subclínico debido al infiltrado intersticial. Comola prevalencia de rechazo subclínico es máxima durante los primeros meses y la preva-lencia de NCT aumenta en función del tiempo, se ha demostrado que en las biopsias deprotocolo realizadas a los cuatro meses la fracción de volumen intersticial constituye unamedida que traduce la severidad del infiltrado intersticial y no de la NCT. En cambio, alaño del trasplante, la fracción de volumen intersticial refleja el grado de fibrosis intersti-cial. Ésta es una observación importante, ya que si queremos evaluar el efecto de un tra-tamiento sobre el daño intersticial crónico mediante la fracción de volumen intersticial lasbiopsias deberán realizarse pasado el primer año.

Se ha demostrado que la fracción de volumen intersticial se asocia con la supervivenciadel injerto y se ha empleado este parámetro para evaluar el tamaño muestral mínimo enun hipotético ensayo en el que la fracción de volumen intersticial fuese la variable de efi-cacia primaria. Si en la biopsia del donante la fracción de volumen intersticial es del 11%y del 18% al año del trasplante, se estima que el tamaño muestral mínimo para detectaruna reducción del 50% en la progresión del daño intersticial durante el primer año es de42 pacientes por grupo para un error α del 5% y un error β del 20%.

Fracción rojo sirio positiva

La tinción con rojo sirio tiñe selectivamente las fibras de colágeno y permite evaluar fá-cilmente el daño crónico. La diferencia de color entre el área teñida de rojo y el fondo dela biopsia es lo suficientemente contrastada para la utilización de técnicas de análisis deimagen, en particular cuando la biopsia se observa bajo luz polarizada. A partir de esta tin-ción, se obtiene el área rojo sirio positiva como una medida de daño crónico (Figura 8).

120


Figura 8. Con esta tinción se obtiene el área rojo sirio positiva como una medida de dañocrónico.

Se ha constatado que este parámetro se relaciona con la supervivencia del injerto, lo quesugiere su potencial utilidad en el diseño de ensayos clínicos.

Fracción de volumen de la íntima arterial

La vasculopatía del trasplante se caracteriza por el engrosamiento progresivo de la íntimaarterial y es una lesión común a todos los trasplantes de órgano sólido. En una biopsia re-nal, se obtienen habitualmente dos o tres secciones de arterias de pequeño tamaño.Mediante la utilización de técnicas morfométricas, es posible conseguir la fracción de vo-lumen intimal en cada una de las secciones arteriales (Figura 9). Dado que la vasculopatíadel trasplante progresa en función del tiempo y es un predictor independiente de la su-pervivencia del injerto renal, se ha sugerido su utilización como una variable de eficacia enlos ensayos clínicos. Si en la biopsia del donante la fracción de volumen intimal arterial esdel 13% y del 18% al año del trasplante, se ha estimado que el tamaño muestral mínimopara detectar una reducción del 50% en la progresión del daño intersticial durante el pri-mer año es de 50 pacientes por grupo para un error α del 5% y un error β del 20%.

El interés por utilizar el engrosamiento intimal como una variable de eficacia en el tras-plante renal se ha visto reforzado gracias a la demostración de que la cuantificación del

121


Figura 9. Mediante técnicas morfométricas es posible obtener la fracción de volumenintimal en cada una de las secciones arteriales.

engrosamiento intimal en el trasplante cardiaco mediante la ecografía intravascular per-mite monitorizar el efecto de distintos tratamientos sobre la vasculopatía del trasplan-te. La fracción de volumen intimal de las arterias coronarias ha evidenciado la eficaciadel everolimus y de la pravastatina en la prevención de la vasculopatía del trasplante.

RECHAZO SUBCLÍNICO Y ENSAYOS CLÍNICOS

El rechazo subclínico se define como la presencia de lesiones histológicas de cambiosde rechazo en los pacientes con una función renal estable. En estudios realizados me-diante biopsias seriadas se ha constatado que el rechazo subclínico se asocia con unaprogresión más rápida de las lesiones crónicas y con una peor función renal. En distin-tos estudios observacionales se ha descrito una asociación entre el tipo de tratamientoinmunosupresor y la incidencia de rechazo subclínico. Además, se ha evidenciado queen los pacientes tratados con tacrolimus y micofenolato la prevalencia de rechazo sub-clínico a los tres meses no sólo era inferior que en los pacientes tratados con ciclospo-rina y azatioprina o en aquellos tratados con ciclosporina y micofenolato, sino que la pre-valencia de NCT a los 12 meses también era más baja, lo que sugiere una relación en-tre tratamiento inmunosupresor, rechazo subclínico y NCT.

Sin embargo, solamente en un estudio en el que se realizaron biopsias de protocolo a los15 días en receptores de un riñón de donante vivo se pudo demostrar una asociación en-tre el rechazo subclínico y una peor supervivencia del injerto. Aunque estos datos epi-demiológicos sugieren que el rechazo subclínico podría considerarse como una variablede eficacia en algunos ensayos clínicos, el rechazo subclínico no ha sido utilizado comouna variable de eficacia, puesto que su relación con la supervivencia es menos consis-tente que la observada entre la NCT y la supervivencia del injerto.

A pesar de que el rechazo subclínico no se considera una variable de eficacia primaria, laasociación temporal entre la aparición precoz de rechazo subclínico y la posterior apariciónde NCT ha apuntado que el tratamiento del rechazo subclínico podría mejorar los resulta-dos del trasplante. Se ha realizado un ensayo clínico prospectivo y aleatorizado para tratarel rechazo subclínico. En el grupo de estudio se obtuvo una biopsia de protocolo al mes,dos, tres y seis meses, mientras que en el grupo control solamente se efectuó una biop-sia a los seis meses. En el grupo de estudio se administró tratamiento con bolus de este-roides si los pacientes presentaban rechazo subclínico en la biopsia de protocolo. La fibro-sis intersticial fue menor en el grupo de estudio que en el grupo control, lo que sugería queel tratamiento del rechazo subclínico mejoraba la evolución de los pacientes trasplantados.

CONCLUSIONES

La mejora de los resultados del trasplante ha puesto en evidencia la necesidad de replan-tear el diseño de los ensayos clínicos con el fin de definir nuevas variables que permitan

122


discriminar la eficacia de los tratamientos actuales, con un tamaño muestral razonable yun tiempo de seguimiento corto. La prevalencia de NCT evaluada mediante biopsias deprotocolo se ha utilizado como una variable de eficacia secundaria y, en la actualidad, comouna variable de eficacia primaria, ya que permite discriminar diferencias entre tratamien-tos con pocos casos relativamente y un tiempo de seguimiento corto. La introducción depautas sin anticalcineurínicos ha permitido disminuir la prevalencia de NCT. A medida quedisminuye la NCT, aumenta el tamaño muestral para demostrar la superioridad de un tra-tamiento. De ahí el interés que surge por las medidas cuantitativas del daño crónico delinjerto, especialmente para comparar pautas de tratamiento sin anticalcineurínicos, quese asocian a una prevalencia baja de NCT.

BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA

1. Hariharan S, Kasiske B, Matas A, Cohen A, Harmon W, Rabb H. Surrogate markersfor long term renal allogrft survival. Am J Transplant 2004; 4: 1179-83.

2. Hunsicker LG, Bennett LE. Design of trials of methods to reduce late renal allograftloss: the price of success. Kidney Int 1995; 48 (Suppl. 52): S120-S123.

3. Lachenbruch PA, Rosenberg AS, Bonvini E, Cavaillé-Coll MW, Colvin RB. Biomarkersand surrogate end-points in renal transplantation: present status and considerationsfor clinical trials. Am J Transplant 2004; 4: 451-7.

4. Hariharan S, McBride MA, Cohen EP. Evolution of endpoints for renal transplant out-come. Am J Transplant 2003; 3: 933-41.

5. Kaplan B, Schold J, Meier-Kriesche. Poor predictive value of serum creatinine for re-nal llograft loss. Am J Transplant 2003; 3: 1560-5.

6. Nankivell BJ, Borrows RJ, Fung CLS, O’Connell PJ, Allen RDM Chapman JR. The na-tural history of chronic allograft nephropathy. N Engl J Med 2003; 349: 2326-33.

7. Isoniemi HM, Krogerus L, von Willebrand E, Taskinen E, Ahonen J, Häyry P. Histopatho-logical findings in well-functioning, long-term renal allografts. Kidney Int 1992; 41: 155-60.

8. Dimény E, Wahlberg J, Larsson E, Fellstrom B. Can histological findings in early re-nal allograft biopsies identify patients at risk for chronic vascular rejection. Clin Transplant1995; 9: 79-84.

9. Serón D, Moreso F, Bover J, et al. Early protocol renal allograft biopsies and graft out-come. Kidney Int 1997; 51: 310-6.

10. Legendre C, Thervet E, Skhiri H, et al. Histologic features of chronic allograft nephro-pathy revealed by protocol biopsies in kidney transplant recipients. Transplantation1998; 65: 1506-9.

11. Serón D, Moreso F, Ramón JM, et al. Protocol renal allograft biopsies and the designof clinical trials aimed to prevent of treat chronic allograft nephropathy. Transplantation2000; 69: 1849-55.

12. Bosmans JL, Woestenburg A, Ysebaert DK. Fibrous intimal thickening at implanta-tion as a risk factor for the outcome of cadaveric renal allografts. Transplantation 2000;69: 2238-394.

123


13. Lopes JA, Moreso F, Riera L, et al. Evaluation of pre-implantation kidney biopsies: com-parison of Banff criteria to a morphometric approach. Kidney Int 2005; 67: 1595-600.

14. Racusen LC, Solez K, Colvin RB, et al. The Banff 97 working classification of renalallograft pathology. Kidney Int 1999; 55: 713-23.

15. Mota A, Arias M, Taskinen EI, et al. Sirolimus-based therapy following early cyclos-porine withdrawal provides significantly improved renal histology and function at 3years. Am J Transplant 2004; 4: 953-961.

16. Oberbauer R, Segoloni G, Campistol JM, et al. Early cyclosporine withdrawal from asirolimus based-regimen results in better renal allograft survival and renal function at48 months after transplantation. Transplant Int 2005; 18: 22-8.

17. Vincenti F, Larsen C, Durrbach A, et al. Costimulation blockade with belatacept in re-nal transplntation. N Engl J Med 2005; 353: 770-81.

18. Flechner SM, Kurian SM, Solez K, et al. De novo kidney transplantation without useof calcineurin inhibitors preserves real structure and function at 2 years. Am J Transplant2004; 4: 1776-85.

19. Moreso F, López M, Vallejos A, et al. Serial protocol biopsies to quantify the progres-sion of chronic transplant nephropathy in stable renal allografts. Am J Transplantation2000; 1: 82-8.

20. Nicholson ML, Mc Culloch TA, Harper SJ, et al. Early measurement of interstitial fi-brosis predicts long term renal function and graft survival in renal transplantation. BrJ Surg 1996; 83: 1082-5.

21. Grimm PC, Nickerson P, Gough J, et al. Computarized image analysis of sirius red-stained renal allograft biopsies as a surrogate marker to predict long-term allograftfunction. J Am Soc Nephrol 2003; 14: 1662-8.

22. Nankivell BJ, Borrows RS, Fung CL, O’Conell PJ, Chapman JR, Allen RD. Natural his-tory, risk factors, and impact of subclinical rejection in kidney transplantation.Transplantion 2004; 78: 242-9.

23. Rush D, Nickerson P, Gough J, et al. Beneficial effects of treatment of early subclini-cal rejection: a randomized study. J Am Soc Nephrol 1998; 9: 2129-34.

24. Shishido S, Asanuma H, Nakai H, et al. The impact of repeated subclinical acute rejectionon the progression of chronic allograft nephropathy. J Am Soc Nephrol 2003; 14: 1046-52.

25. Cosio FG, Grande JP, Wadei H, Larson TS, Griffin MD, Stegall MD. Predicting sub-sequent decline in kidney allograft function from early surveillance biopsies. Am Jtransplant 2005; 5: 1130-6.

26. Mengel M, Bogers J, Bosmans JL, et al. Incidence of C4d stin in protocol biopsies fromrenal allografts: results from a multicenter trial. Am J Transplant 2005; 5: 1050-6.

27. Moreso F, Ibernon M, Gomà M, et al. Subclinical rejection associated with chronicallograft nephropathy in protocol biopsies as a risk factor for late graft loss. Am JTransplantation 2006 (in press).

28. Furness PN, Philpott CM, Chorbadjian MT, et al. Protocol biopsy of the stable renaltransplant: a multicenter study of methods and complication rates. Transplantation2003; 969.

124


29. Kobashigawa JA, Katznelson S, Laks H, et al. Effect of pravastatin on outcomes af-ter cardiac transplantation. N Engl J Med 1995; 333: 621-7.

30. Eisen HJ, Tuczu EM, Dorent R, et al. Everolimus in the prevenion of allograft rejectionand vasculopathy in cardiac transplant recipients. N Engl J Med 2003; 349: 847-58.

125


s3-eu-west-1.amazonaws.com · rulonefritis recurrente, nefrotoxicidad por anticalcineurínicos o...

Documents

Transcript of s3-eu-west-1.amazonaws.com · rulonefritis recurrente, nefrotoxicidad por anticalcineurínicos o...