Донорские трансплантаты, контактирующие со внешней средой, такие как легкие и кишечник, подвергаются прямому воздействию пищи, микробов, воздуха и многого другого. Вдыхаемые антигены могут раздражать макрофаги, обитающие в крошечных воздушных мешочках легкого, что вызывает врожденный иммунный ответ, который предвещает плохие результаты после пересадки легкого. Для пациента, перенесшего пересадку кишечника, первое пероральное кормление вызывает внезапный прилив свежих антигенов для врожденной иммунной системы, что повышает риск отторжения.
Особые иммунные клетки под названием Tregs играют решающую роль в способности организма принимать пересаженный орган. Tregs подавляют чрезмерные иммунные реакции во всем организме, помогая предотвратить нежелательное, затяжное воспаление, смертельные аутоиммунные процессы или отторжение органа.
Увеличение количества Tregs в крови или в донорском трансплантате предвещает лучшую переносимость трансплантата.
Tregs могут способствовать развитию уникального состояния у реципиентов трансплантата, называемого химеризмом. Химера, согласно древнегреческой мифологии, – это чудовищное, огнедышащее, гибридное существо, «тварь бессмертная», как говорит Гомер в «Илиаде», «не человек, спереди лев, сзади змея, посередине козел». В современной медицине химеры – это люди или животные, которые содержат клетки двух или более генетически различных индивидуумов, или два набора ДНК. Это может произойти естественным путем, например, когда несколько клеток плода проходят через плаценту и распространяются по организму матери или когда один близнец поглощает в утробе матери своего брата или сестру.
К искусственным химерам относятся пациенты, которым пересадили костный мозг и цельные органы. Эти пациенты сохраняют свой собственный генетический материал наряду с генетическим материалом донора. Иногда это создает проблемы. Иммунные клетки донора могут реагировать на здоровые ткани хозяина. Между тем химеризм может сделать пациентов более терпимыми к чужеродным органам, когда в одном организме мирно уживаются иммунные клетки донора и реципиента. Исследования пациентов с мультивисцеральной трансплантацией показали, что устойчивый химеризм определенных иммунных клеток в крови связан с более низким уровнем отторжения органов. И, как показывают случаи, это может даже помочь реципиенту органа полностью отказаться от лекарств, подавляющих иммунную систему.
Обычные препараты для трансплантации, используемые для подавления иммунной системы, не влияют на уровень Tregs. Однако современная наука указывает на многообещающую роль терапии Tregs – лечения, которое может быть менее токсичным, чем традиционные препараты, – в трансплантации органов. Кроме того, уровень Tregs может естественным образом меняться при изменении образа жизни. Как пищевые антигены, так и микробные метаболиты могут влиять на эти регуляторы иммунного ответа. Короткоцепочечные жирные кислоты, образующиеся при ферментации микробами клетчатки из цельных растительных продуктов, повышают уровень Tregs как в кишечнике, так и во всем организме. У людей диеты с высоким содержанием клетчатки связаны с заметным увеличением числа Tregs. Некоторые микробы, например противовоспалительные кластеры клостридий, побуждают молодые Т-клетки превращаться в Tregs. Микробы также могут косвенно подстегивать иммунные клетки, например макрофаги, к увеличению числа Tregs. Помимо клетчатки, пищевые компоненты, включая полифенолы, омега‑3 и иммуномодулирующие витамины (особенно витамины D и A), достаточное количество физических упражнений, борьба со стрессом, социальные связи и здоровый сон ослабляют или устраняют воспаление. Между тем воспалительный образ жизни и питания приводит к дисбиотическому микробиому, который может вывести из строя Tregs и способствовать развитию воспалительных T-клеток.
Первые исследования, проведенные среди реципиентов органов, показали, что диеты, способствующие оптимальным взаимоотношениям между пищей, микробами и воспалением, такие как традиционный средиземноморский рацион, связаны с более низким уровнем отторжения трансплантата.