IL SISTEMA IMMUNITARIO

combatte le infezioni causate da batteri, virus, funghi, protozoi, cioè dagli agenti patogeni che entrano nel nostro organismo

quali sono le linee di difesa del nostro organismo?

la prima linea di difesa è detta aspecifica, in quanto agisce contro qualsiasi sostanza estranea. Questa protezione è rappresentata dalle difese di barriera: pelle, saliva, lacrime, muco nasale, HCl.

la seconda linea di difesa è anch’essa aspecifica:

Fagociti Macrofagi Nk Interferoni risposta infiammatoria

la terza linea di difesa è specifica: opera dei LINFOCITI, che si specializzano contro quel particolare tipo di invasore.

LINFOCITI B LINFOCITI T

Immunità innata o aziona aspecifica (seconda linea di difesa)

1. Per difese interne ci si riferisce in particolar modo a Fagociti come i neutrofili ed

i Macrofagi che circolano nei liquidi interstiziali e nel sangue ed anche alle NK

(natural Killer), cellule che attaccano sia le cellule infette che quelle tumorali;

secernendo sostanze che inducono l’APOPTOSI cellulare (il suicidio).

2. Gli Interferoni: sono molecole proteiche che attaccano i patogeni. Sono

prodotte dalle stesse cellule infette, allo scopo di stimolare le cellule circostante a

resistere al nemico.

3. Risposta infiammatoria: capace di provocare: rossore, gonfiore, calore, dolore,

ma capace anche di stimolare la proliferazione dei macrofagi e la inibizione

proliferativa del patogeno. Talvolta una eccessiva risposta infiammatoria può

provocare “shock settico” che può causare anche la morte.

La prima linea di difesa comprende vari modi di contrastare gli agenti patogeni. L’immunità ha inizio con le difese aspecifiche, cioè generali, che comprendono i quattro tipi illustrati.

Le barriere all’ingresso sono formate dalla pelle e dalle membrane mucose che rivestono i tratti dei sistemi respiratorio, digerente e urinario. Esse comprendono inoltre alcune molecole antimicrobiche e la flora batterica che risiede in alcune parti del nostro corpo.

Le proteine del complemento sono diverse proteine plasmatiche che si attivano solo se stimolate dalla presenza di agenti patogeni.

Gli interferoni appartengono alla classe di proteine dette citochine; essi sono prodotti da cellule infettate da virus e inducono le cellule sane a produrre sostanze che interferiscono con la replicazione virale.

I fagociti hanno la capacità di fagocitare i microbi e comprendono i neutrofili, gli eosinofili, i macrofagi e le cellule dendritiche.

Le cellule natural killer sono grossi linfociti granulari che uccidono cellule infettate da virus e cellule cancerose per contatto diretto.

La risposta infiammatoria coinvolge una serie di eventi che si manifestano nella zona interessata con arrossamento, gonfiore, dolore e aumento della temperatura. Nell’ infiammazione si possono evidenziare diversi stadi

1. viene rilasciata istamina, che determina un aumento della permeabilità e vasodilatazione; 2. fuoriescono le proteine coagulanti; 3. i fagociti vengono attratti per chemiotassi verso il sito danneggiato; 4. si forma un ammasso di cellule morte, detriti, liquidi e componenti del tessuto morto, che

costituiscono il pus.

IMMUNITA’ mediata da ANTICORPI La seconda linea di difesa ha come bersaglio degli antìgeni specifici. Essa richiede quindi

che l’organismo sia capace di riconoscere una particolare molecola, chiamata antìgene.

Alcuni di essi per il nostro corpo sono antìgeni non-self, cioè estranei, poiché non li

produciamo noi stessi. Agenti patogeni, come batteri e virus, e anche organi trapiantati da

donatore portano antìgeni che il nostro sistema immunitario riconosce come estranei.

Altri antìgeni sono invece chiamati antìgeni self, cioè propri, perché il nostro stesso corpo

li produce.

I linfociti sono i responsabili diretti delle difese specifiche.

Le difese specifiche dipendono principalmente da due tipi di linfociti, chiamati linfociti B e linfociti T, entrambi prodotti dal midollo osseo rosso:

• i linfociti B maturano nel midollo osseo rosso e sono responsabili dell’immunità mediata da anticorpi;

• i linfociti T maturano nelle ghiandole del timo e sono responsabili dell’immunità mediata da cellule.

I linfociti hanno la capacità di riconoscere gli antigeni grazie a recettori per gli antigeni (BCR e TCR) specifici, che si legano ad essi. Ciascun linfocita ha recettori che si combinano esclusivamente con un solo tipo di antìgene.

L’attività adattativa consiste in due tipi di risposte immunitarie 1. risposta cellulo-mediata: i linfociti T attaccano direttamente l’antigene invasore; 2. risposta anticorpo mediata: i linfociti B si trasformano in plasmacellule che

sintetizzano e secernono plasmacellule.

Immunità acquisita: azione dei linfociti B

L’immunità acquisita è opera dei Linfociti. Sappiamo che tale cellule si dividono in

Linfociti B (sono quelli che maturano e si specializzano nel midollo osseo)

determinando la immunità umorale (dal latino umor: fluido) e Linfociti T (sono quelli

che maturano nel Timo) e determinano una immunità detta anche cellulare.

Entrambi i tipi di linfociti si dirigono agli organi linfatici: vasi, milza, timo, linfonodi e

tonsille.

Come agiscono i linfociti B?

Essi sono rappresentati da milioni di popolazioni!! Quando una sostanza estranea

(non self, o antigene) entra nel nostro corpo viene in contatto con le diverse

famiglie di linfociti B che espongono un determinato Anticorpo; tra queste vi sarà

una famiglia che avrà un anticorpo che collimerà con l’antigene del patogeno; si

formerà un legame Ac-Ag, la cui attivazione, produrrà migliaia di proteine

anticorpali da parte del linfocita B, che non resteranno ancorate alla membrana del

linfocita, ma si riverseranno negli umori. I linfociti che producono questi anticorpi

(anche migliaia al secondo) sono detti plasmacellule. Al contempo un secondo

gruppo di linfociti, per effetto di questo legame Ac-Ag, formerà un tipo di linfociti

detti della memoria. Tali cellule sono pronte ad essere attivate in seguito ad una

nuova esposizione all’Ag che darà il via ad una risposta anticorpale più rapida ed

energica. La seconda esposizione determinerà nuovi cloni di plasmacellule e

cellule della memoria.

Com’è fatto l’anticorpo?

È formato da 2 catene leggere e 2 pesanti. Le 2 pesanti sono ancorate alla

membrana del linfocita B. le altre 2 leggere, formano insieme alle 2 pesanti,

l’attacco per l’Ag. I mammiferi hanno 4 tipi di Ag ed a seconda della morfologia e

struttura sono chiamati immunoglobuline del tipo: IgG, IgE, IgD, IgH, IgA.

Come agiscono gli anticorpi?

1.Neutralizzazione: si attaccano all’Ag, impedendo al patogeno di agire!!!

2.Attivazione del complemento: l’attivazione del legame Ac-Ag stimola l’attivazione

del complemento (una molecola proteica che perfora le cellule infette, causandone

la lisi).

3.Favorisce l’agglutinazione: l’anticorpo ha sempre più di un attacco all’Antigene,

pertanto legandone più di uno, può favorire l’aggregazione cellulare, facilmente

riconoscibile dai fagociti (esempio di collaborazione tra difese specifiche ed

aspecifiche)

Immunità acquisita: cellulo-mediata azione dei linfociti T

I linfociti T, si distinguono in 2 tipi: linfociti T-helper e Linfociti citotossici. Questi

linfociti agiscono su altre cellule, in particolare sugli antigeni posti sulla

membrana delle cellule infette, dai patogeni.

· Ruolo dei T-helper: cooperano con i macrofagi e con i linfociti B. Quando un

macrofago fagocita un agente patogeno (non self), i frammenti che

costituiscono l’antigene vengono esposti all’esterno (un modo per dire che è in

atto l’attacco!!), grazie a particolari proteine del macrofago (MHC di classe II;

tipiche delle cellule APC) pertanto, l’antigene insieme al MHC si viene a trovare

esposto sulla superficie. Questo complesso proteico: Ag-MHC viene

riconosciuto da un linfocita helper che unendosi a tale frammento, va ad

attivare un linfocita B, attraverso la secrezione di certe sostanze dette

citochine (interleuchina) che stimolano la riproduzione dei linfociti B. Questi

saranno ulteriormente stimolati a produrre plasmacellule,

cellule della memoria ed anticorpi, allo scopo di neutralizzare il

patogeno. Il T-helper attiva anche un’altra popolazione di linfociti detti

citotossici. Quando i citotossici incontrano una cellula infetta che ha l’Ag di cui

il linfocita è recettore, vi si lega e produce una serie di proteine, tra cui la

PERFORINA che ha lo scopo di “perforare” la membrana della cellula infetta,

facendo penetrare in questi fori sostanze tossiche prodotte dal linfocita, che

causano la morte della cellula per APOPTOSI.

Gli antigeni inducono le

plasmacellule a

secernere proteine

conosciute come

anticorpi. Gli anticorpi sono costituiti

da quattro catene

polipeptidiche. Alle

estremità di ognuna ci sono

le cosiddette regioni variabili.

Il modello della selezione clonale descrive cosa accade quando il recettore di un linfocita B (BCR) si lega a un antìgene: (1) quando un BCR incontra il relativo antìgene, vi si lega inducendo l’attivazione del linfocita B, che comincia a proliferare; (2) il linfocita B attivato dal legame con l’antìgene si divide producendo plasmacellule, che secernono anticorpi e (3) cellule della memoria, che garantiscono l’immunità a lungo termine.

La processazione degli antigeni è il meccanismo con cui le proteine antigeniche

vengono degradate e combinate con le molecole di MHC.

La presentazione è quando il complesso antigene-MHC è inserito nella membrana

plasmatica di una cellula somatica.

Una speciale categoria di cellule chiamate cellule che presentano l’antigene (APC) processano e presentano l’antigene.

I passaggi della presentazione e della processazione sono:

1. fagocitosi dell’antigene;

2. digestione dell’antigene in frammenti;

3. sintesi di molecole dell’MHC;

4. fusione delle vescicole;

5. legame dei frammenti antigenici all’MHC;

6. inserimento del complesso antigene-MHC nella membrana plasmatica.

Per l’attivazione di un linfocita T sono necessari due segnali:

1. il riconoscimento di un antigene processato presentato da un

APC;

2. la costimolazione.

Un comune costimolatore è l’interleuchina 2 (IL-2).

Nel timo, gli ormoni timici stimolano i linfociti T a sviluppare i recettori T degli antigeni (TCR). I TCR non sono tuttavia capaci di riconoscere un antìgene senza un aiuto: l’antìgene deve essere «presentato» da apposite cellule che presentano l’antigene (APC), che possono essere delle cellule dendritiche oppure dei macrofagi. Dopo aver fagocitato un patogeno, le APC consegnano i frammenti dell’agente patogeno a un lisosoma, e un frammento viene disposto in una proteina del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC).

L’immunità mediata da cellule dipende da

diversi tipi di linfociti T

Se una cellula che presenta l’antìgene lo presenta disposto su una proteina

MHC di classe I, i linfociti T clonati formano linfociti T citotossici che

attaccheranno tutte le cellule che portano quell’antìgene.

Se invece una cellula che presenta l’antìgene lo espone su una proteina MHC di

classe II, i linfociti T clonati si sviluppano in linfociti T helper.

Alcune delle cellule clonate diventano infine linfociti T della memoria.

CLASSIFICAZIONE dei LINFOCITI T: linfociti T helper: aiutano le altre cellule a combattere l’invasore. linfociti T suppressor: inibiscono la risposta immunitaria B e T. linfociti T citotossici: uccidono le cellule del corpo infettate. linfociti T della memoria: rimangono di riserva nel tessuto linfatico

Gli anticorpi monoclonali hanno numerosi impieghi terapeutici. Ciascuna plasmacellula che deriva da un singolo linfocita B secerne anticorpi contro un antìgene specifico: essendo tutti dello stesso tipo, essi sono chiamati anticorpi monoclonali. Gli anticorpi monoclonali possono essere prodotti in laboratorio e sono utilizzati per la ricerca e in medicina. Per esempio, i test di gravidanza sfruttano le proprietà degli anticorpi monoclonali; essi si possono inoltre impiegare per la diagnosi di numerose infezioni e malattie, inclusa la diagnosi precoce del cancro. Una reazione immunitaria abnorme può essere dannosa Il rigetto dei tessuti da donatore rende difficoltoso il trapianto di organi. Il rigetto si verifica perché gli anticorpi e i linfociti T citotossici si attivano per distruggere i tessuti estranei dell’organismo. Il rigetto degli organi trapiantati può essere controllato selezionando con attenzione l’organo da trapiantare e somministrando farmaci immunosoppressivi. Lo xenotrapianto, cioè il trapianto di tessuti e organi prelevati da animali su riceventi umani, è un altro modo per risolvere il problema del rigetto. Le malattie autoimmuni sono disturbi a lungo termine. Le malattie autoimmuni sono disturbi di varia gravità in cui il sistema immunitario scambia gli auto-antigeni per antigeni estranei; ne risulta un’infiammazione cronica in cui i linfociti T citotossici o gli anticorpi attaccano le cellule del proprio corpo come se esponessero antìgeni non-self. Eccone alcuni esempi:

• l’artrite reumatoide provoca infiammazioni ricorrenti alle articolazioni;

• nella miastenia grave gli anticorpi attaccano le giunzioni neuromuscolari;

• il lupus sistemico eritematoso è caratterizzato dalla presenza di anticorpi nel nucleo delle cellule del corpo.

Le reazioni allergiche possono essere debilitanti e talvolta pericolose.

Le allergie sono situazioni di ipersensibilità verso certe sostanze. Le risposte allergiche a questi antigeni, definiti in questo caso allergeni, comprendono danni di grado molto variabile ai tessuti. La risposta allergica immediata si scatena nel giro di pochi secondi dal contatto con l’allergene. Lo shock anafilattico è un tipo di risposta allergica immediata che si verifica quando l’allergene entra nel circolo sanguigno.