Immunologia Oveview e fagocitosi PROF DIELIMarch 12, 2012

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Immunologia Oveview e fagocitosi PROF DIELIMarch 12, 2012

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riferimenti____

• francesco.dieli@unipa.it• unipa.it/DOTTIMMUNOFARMACOLOGIA• 091/655-591/5902/5900• 2 prove in itinere: 15/06 18/07 12/09 24/09 20/12 17/01• 30 risposta muiltipla, 1 risposta aperta• 3/4 maggio I prova in itinere• 5/6 giugno II prova in itinere• testi consigliato: (in ordine di prezzo)• patologia generale - pontieri russo frati• immunologia male brostoff roth• immunologia cellulare e molecolare abbas lichtman• kuby immunologia goldsby kindt• immunologia partham• www.nature reviews in immunology• htto://www.nature.com/nri____

Overview____

• antigene: sono sostanze verso cui la risposta immunitaria è rivolta. è riconosciuto dall'anticorpo;è una molecola di qualsiasi natura che è riconosciuta dai recettori dei linfociti B o T. può essereself: in condizioni di patologie autoimmunitarie la risposta immunitaria è rivolta verso sostanzeproprie dell'organismo. ; esistono antigeni nella capsula di alcuni batteri che non sono in grado diindurre risposte immunitarie da soli.• immunogeno: sostanza che se somministrata induce una risposta immunitaria.• epitopo: porzione dell'antigene che interagisce con BCR TCR• Immunogenicità: estraneità, peso molecolare (tanto piu è elevato, tanto più è immunogenica),complessità chimica (maggiore complessità, maggiore immunogenicità), degradabilità (velocità didegradazione, è immunogenica se è poco degradabile), dose e via di somministrazione(fondamentale affinchè questa molecola sia immunogenica. Esempio: non tutte le vie disomministrazione di molecole inducono risposte immunitarie: la via endovenosa non inducerisposta immunitaria. funzionano meglio via intramuscolare e intradermica. Dosi molto basse omolto elevate di molecole estranee non inducono risposta immunitaria, ma inducono l'individuoad abituarsi alla molecola e a tollerarla. una dose intermedia è una dose che può causareimmunogenesi, quindi è difficile trovare la giusta quantità affinchè si smuova il sistemaimmunitario. Esempio: ogni giorno veniamo a contatto con molti germi,virus e batteri, ma laconcentrazione è troppo bassa per indurre risposta immunitaria).• esempi di strutture antigeniche: possono contenere singoli o multipli epitopi.• Aptene , molto semplice a livello di struttura chimica; PM 150-200 Da= sostanza antigenica manon immunogenica. per scatenare la risposta bisogna collegarlo ad un carrier affinchè siariconosciuto.• Polisaccaridi: costituiti da uno stesso antigene che si ripette piu volte nella molecola; ilipopolisaccaridi sono contenuti in pareti cellulari, che inducono risposta immunitaria, ma nonpossono creare una memoria immunologica.• Proteine: i migliori immunogenetici in natura: PM elevato, complessa a livello chimico, erispecchia le caratteristiche dell'immunogenicità. gli antigeni presenti nelle proteine non risultanonecessariamente dalla struttura primaria, ma l'antigene è frutto della composizione terziaria.l'antigene proteico può essere lineare (sequenza di amminoacidi in successione riconosciuti comeantigene, una proteina può avere più strutture riconosciute come antigene); oppure può essereconformazionale (l'antigene strutturale è riconosciuto dall'anticorpo nella forma di legami S-S(l'epitopo è il legame S-S) , cioè dalla conformazione che assume la molecola nello spazio, non dallasequenza amminoacidica.)• anticorpi monoclonali: anticorpi somministrati per il riconoscimento di particolari molecoleprodotte da agenti tumorali o patogeni; quindi riconosce selettivamente le molecole "maligne"salvando le cellule e le molecole sane. l'anticorpo monoclonale si crea in laboratorio e si costruiscein maniera tale che riconosca una particolare molecola. per costruire un anticorpo monoclonalebisogna conoscere l'antigene che si vuole eliminare.____

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caratteristiche diimmunità innataed acquisita____

• Immunità: i romani definivano immuni gli evasori fiscali, che erano immuni alle tasse -.-• immunità Innata: presente fin dalla nascita, non specifica, rapida, assenza i memoria; è compostada barriere naturali (cute; mucose: la mucosa delle vie respiratorie è ciliata, che muovendosi esecernendo mucina che produce muco, intrappolano i microrganismi, e attraverso vari meccanismivengono espulsi; la mucosa dello stomaco, che crea un ambiente acido che non favorisce la vita deimicrorganismi; la saliva, le lacrime, secrezioni nasali; barriere chimiche del sangue come illisozima), fagociti, mediatori solubili (complemento: proteine presenti in forma inattiva delsangue, che dopo la l'attivazione della prima, questa attiva le proteine simili a cascata inducendol'eliminazione del microrganismo estraneo; nel sangue sono presenti anche le defensine), recettoriper profili molecolari (questi recettori che si trovano sui fagociti o simili; hanno come ligandi deisubstrati che fanno tipicamente parte di componenti estranee, Es.: mannosio si trova nella paretebatterica, viene riconosciuto, fagocitato, eliminato; lipopolisaccaride si trova su tutti i gramnegatici, e assente su cellule self, quindi il fagocita riconosce il batterio riuscendo a distinguerlo dauna cellula self.) questi recettori non sono clonalmente distribuiti• immunità Acquisita: questo tipo di immunità deriva da una risposta che viene acquisita in seguitoa interazione con l'antigene, è quindi antigene-specifica, lenta (giorni), memoria; è composta dalinfociti, BCR (recettore delle cellule b) TCR (recettore dei linfociti T) e molecole solubili(anticorpi); ogni cellula ha un recettore che ha una singola specificità antigenica = un linfocita- unrecettore-un antigene: per questo i recettori dei linfociti vengono detti clonalmente distribuiti• NB: memoria e specificità vanno di pari passo.• Vaccino: servono ad indurre una risposta immunitaria che ci proteggera per tutta la durata dellavita ( non sempre dura tutta la vita, bisognano particolari circostanze) nei confronti di specificiantigeni. se utilizzo una molecola di antigene A per crearne la memoria immunogeneticaattraverso un vaccino, il corpo non avrà memoria per molecole di antigene B.• memoria immunologica: in seguito all'interazione con un antigene, si crea una memoriaantigenica: questa memoria serve a velocizzare la risposta nel momento in cui si ripresenti lostesso antigene, offrendo una risposta immunitaria più efficiente. la memoria immunologia èmigliore nei confronti di antigeni recenti o passati se particolarmente intensi; per crearsi habisogno di tempo (2-3 settimane prima di attivarsi).• antitetanica: nonostante si sia stati vaccinati nei confronti del tetano, e quindi dovremmopossedere anticorpi contro la tossina del tetano, l'antitetanica(che non è altro che anticorpi controla tossina del tetano) viene somministrata perchè la memoria indotta dalla vaccinazione può nondurare o affievolirsi, a causa di alcune condizioni particolari.• recettori clonalmente distribuiti: si fa riferimento al clone in quanto un clone è un derivatoidentico da una singola cellula. se una cellula viene stimolata da un antigene, acquisisce proprietàimmunogeniche che prima non aveva. tutte le cellule che derivano per mitosi da quella cellula cheper prima ha riconosciuto l'antigene avranno già acquisita la proprietà recettoriale di riconoscerelo stesso antigene più velocemente. i fagociti non hanno recettori clonalmente distribuiti perchè irecettori che possiede sono generici, che non vengono a crearsi o modificarsi in seguitoall'interazione con particolari ligandi, ma che sono sintetizzati dalla nascita e presenti su deifagociti stessi.____

vie di penetrazionedei microrganismi____

• penetrano prevalentemente attraverso le vie delle mucose o degli epiteli.• un microrganismo puo infettare un individuo attraverso le vie aeree, inalando delle spore o dellegoccioline. questo si verifica quando si è in un ambiente chiuso e si sta a stretto contatto con dellefonti aeree di microrganismi. alcune malattie infettive che sono tipiche del periodo invernalehanno un contagio favorito perchè in inverno si sta piu spesso al chiuso.• l'infezione attraverso la via gastrointestinale è una misura di infezione tipica dei paesi pocosviluppati, e queste infezioni si verificano in seguito all'ingerimento di acqua inquinata.• l'infezione può trasmettersi le vie sessuali.• l'infezione attraverso la cute, se è integra è molto raro. ma la cute non è mai integra. lesioniminuscole della cute favoriscono lo scaturire di infezioni. esempio: abrasioni (antrace), ferite(tetano), contatto con animali o morsi di insetti (zanzare zecche - Malaria e malattia di lime. zeccamorde il cervio, succhia agente eziologico e nel morso successivo infetta il nuovo ospite).• la flora batterica è una via di sbarramento delle infezioni. induce la produzione di citochine chemantengono l'omeostasi del tratto genitale femminile e gastrointestinale____

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fagocitosi____

• capacità di alcune cellule di riconoscere un agente estraneo, o segnale di pericolo, tramiterecettori per profili molecolari, capacità di legarlo, di internalizzarlo e di eliminarlo. nellafagocitosi è possibile riconoscere certe fasi:• (migrazione) riconoscimento; FAGOCITOSI; uccisione del microrganismo.• la fagocitosi è operata dai granulociti macrofagi e dai monociti polimorfonucleati; i monocitisi trovano nel sangue, e per poter fagocitare un microrganismo entrato attraverso la cute edepositato nel connettivo, il fagocita deve prima MIGRARE dalla sua sede nel sangue fino al luogodell'infezione.____

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migrazione____

• come fa a capire il fagocita la direzione verso cui deve migrare?• ESISTONO DELLE CELLULE che si trovano a livello dei tessuti, e non solo al livello delsangue.monocita=se circola nel sangue; macrofago= se è nei tessuti; ma si tratta della stessa cellula.il nostro organismo ha la caratteristica di disporre di macrofagi in diversi tessuti. vengonochiamati con nomi differenti in base alla loro sede anatomica: SNC= microglia; fegato=cellule di******.• i macrofagi residenti nei tessuti, nel momento dell'infezione, iniziano a produrre citochine echemiochine (mediatori chimici) responsabili del richiamo e del reclutamento orientato deimonociti macrofagi. le cellule residenti nei tessuti sono quindi i primi a dare l'allarme richiamandoaltre cellule con la loro attivazione.• chemiochine= citochine con funzione di far migrare in maniera orientata alcune cellule. è unamigrazione che avviene "contro gradiente di concentrazione": dal punto in cui la concentrazionedi chemiochine è minore al punto in cui la concentrazione di chemiochine è maggiore. questofenomeno mediato dalle chemiochine è detto chemiotassi.• il fagocita si trova quindi nel vaso, e deve migrare in un tessuto. la fuoriuscita dal vaso è unfenomeno complicato, che avviene attraverso tappe sequenziali che comprendono l'interazione traendotelio vascolare e cellula stessa. normalmente un leucocita prende contatto con le celluleendoteliali attraverso due molecole: 1 espressa dall'endotelio: e-selectina; e i glicolipidi sulleucocita. questo legame tra queste due molecole è debole. il legame con la e-selectina è subitointerrottoa causa di molte ragioni (rotolamento fisiologico del leucocita), che lo spinge avanti,dove può avere un altro legame debole con un altra e-selectina, e così via. questo processo è dettoROLLING, e comprende: interazione, distacco, flusso, interazione, distacco, flusso etc...• il leucocita per uscire dal vaso deve fermarsi e legare saldamente all'endotelio. il leucocita siarresta al livello della cellule endoteliali prossime alla sede di infezione. qui intervengono le cito ele chemiochine. queste molecole prodotte in sede di infiammazione permettono l'arresto delleucocita attraverso legami piu stabili.• le citochine inducono l'espressione di alcune MOLECOLE DI ADESIONE, che induconoall'espressione di tali molecole da parte dell'endotelio. queste molecole sono indicate come icam,(intercellular adhesion molecules) e vcam. queste molecole legano a livello del leucocita dellemolecole dette INTEGRINE in maniera debole.• quindi: ROLLING MEDIATO DA E-SELECTINA E GLICOLIPIDI, ADESIONE MEDIATA DAMOLECOLE DI ADESIONE ICAM E INTEGRINE• l'affinità di legame tra icam e integrine è molto bassa, occorre quindi che accada qualcosaaffinchè aumenti l'affinità di legame e non si verifichi di nuovo il rotolamento ( che allontanerebbeil leucocita)• questo ruolo di evitare il rotolamento è svolto dalle chemiochine. i leucociti hanno dei recettoriper le chemiochine; queste, legandosi ai recettori dei leucociti, agiscono aumentando l'affinitàdelle integrine del leucocita per le icam: si realizza quindi una reazione stabile che provocal'arresto del leucocita che non rotola più.• tra le integrine, una delle piu importanti è la LFA1. una malattia da immunodeficienza, dovuta algene che esprime in maniera errata questa proteina.• una volta arrestato, il leucocita deve attraversare l'endotelio vascolare: come?• DIAPEDESI. il leucocita modifica la sua conformazione, e si insinua tra due cellule endotelialigrazie alla formazione di uno pseudopodio; la condizione essenziale per il passaggio di un leucocitaattraverso il vaso è che le cellule endotelali siano separate (normalmente sono strettamente adese):affinchè avvenga deve esserci un aumento della permeabilità vascolare; i mediatori dell'aumentodella permeabilità vascolare sono le citochine, che inducono il distaccamento di due endocitiadiacenti.• una volta uscito dal vaso il leucocita si ritrova a contatto con il tessuto connettivo, e per muoversiall'interno di esso per raggiungere la sede di infezione deve superare una trama molto fitta dimateriale extracellulare e condrociti. deve quindi degradare la matrice connettivale, grazie a deglienzimi litici (metallo proteasi e collagenasi), per attraversarla fino al rarriungimento della sede diinfezione guidato dalla chemiotassi.• tutte le azioni biologiche del fagocita, che vanno dall'espressione di molecole di membrana, dal lorocambiamento di forma, all'acquisizione della capacità di movimento, alla formazioni di enzimi litici sono tutteinnescate da reazioni date interazioni tra citochine e/o chemiochine con i ligandi di membrana del leucocitastesso.____

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riconoscimento____

• il riconoscimento avviene grazie a recettori per profili molecolari non clonalmente distribuit(i iTLR sono esposti sulla superficie di tutti i macrofagi), detti recettori Toll-Like (TLR) - i recettori tollerano stati trovati nella drosophila (zzappagghione)• .questi recettori rispettano il self, e riconoscono strutture tipiche di entità non self. i recettoritoll-like sono 9-10, nell'uomo, ed alcuni sono espressi come catena singola, altri come dimeri.• ad esempio: tlr1 si trova espresso insieme a tlr2• il primo scoperto TLR4, riconosce lipopolisaccaride batterico (tipico dei gram negativi)• il TLR9 riconosce DNA ricco di isole di citosina e guanina, presenti generalmente nel DNA di moltivirus e batteri, e quasi assenti in quello umano• TLR3 lega rna a doppia elica• i recettori tlr dopo aver legato il ligando, cambiano di conformazione sul versante interno,eriescono a prendere contatto con proteine chinasi inducendo una cascata di reazioni ditrasduzione del segnale, che arriva fino al nucleo. questa trasduzione dal punto di vista praticoinduce la modulazione delle molecole espresse sulla membrana (il leucocita esprime molecole soloutili), e tutti gli alti fenomeni della fagocitosi (internalizzazione, lisi del microrganismo), e altrecose, tra cui il ripristino dei tessuti danneggiati sia dal passaggio del leucocita stesso (conproduzione di fattori di crescita) sia dall'antigene.• la porzione intracitoplasmatica del tlr deve essere tale da poter permettere il contatto conproteine chinasi.purtroppo però le porzioni intracitoplasmatiche sono corte, e quindi per far si cheavvenga questa interazione tra le code dei tlr e le chinasi sono necessari delle proteine mediatrici,dette adattatori: CD14, CD36 ect...• alcuni recettori tlr sono espressi intracitoplasmaticamente (tlr 3,7,8,9) in alcuni endosomi.questi recettori sono importanti per le infezioni intracellulari: virus (organismi intracellulariobbligati).• altri recettori che fungono da sensori intracitoplasmatici sono RIG1 (riconosce dna virale) NOD2(sensori del citosol, che sembrano implicati anche in parecchi fenomeni autoimmunitari, lega ingenere peptidoglicani batterici.• N.B.: non tutti i recettori, sia tlr che altri, NON SEMPRE SONO ESPRESSI SULLA MEMBRANA, possono ancheessere presenti all'interno della cellula: le cellule attraverso la macropinocitosi e la micropinocitosipossono internalizzare molecole attraverso una "fagocitosi generalizzata", e quindi, se si trovanomicrorganismi all'interno, devono essere in grado di riconoscerlo attraverso recettori intracellulari.• altri recettori per profili molecolari : CD4 (nei macrofagi per il virus HIV); recettore per ilmannosio [molti batteri sono mannosilati]; DC-SIGN (dc, perchè scoperto all'inizio sulle celluledendritiche, è una variante del recettore del mannosio, ed è specifico per 3-4 patogeni: virus HIV,micobatterio TCB e il elicobacter pilori (ulcera) e forse virus dell'epatite.sembra che dc-sign legadei carboidrati presenti su quiegli antigeni. in sintesi dc-sign è importante per la specificità con cuilega quegli antigeni )• i legami con i recettori del fagocita, inducono l'attivazione all'interno del fagocita dimeccanismi per l'uccisione del microrganismo, attraverso la produzione di specie contenentiossigeno reattivo (ROS), radicali dell'ossigeno e ossido nitrico; al contempo inducono anche laproduzione di altre citochine(TNF tumor necrosys factor, interleuchina 1 e 12) che potenziano ilprocesso infiammatorio soprattutto a livello dell'endotelio, dove inducono espressione diproteine per l'arresto del leucocita ed un aumento della permeabilità del vaso.• vengono prodotti, in seguito a legame con i recettori, anche fattori di crescita per i fibroblasti,fattori angiogenetici e metalloproteinasi per il rimodellamento della matrice extracellularedanneggiata.____

internalizzazione(fagocitosi)____

• nel sito in cui un ligando lega il microrganismo, la membrana si invagina circondando ilmicrorganismo.• successiva formazione di una vescicola con il microrganismo al suo interno. questa vescicola conil microrganismo all'interno viene detta fagosoma.• il fagosoma deve passare attraverso due eventi: maturazione del fagosoma e fusione trafagosoma e lisosoma.• se non si verificano queste condizioni, specialmente la prima, non vi è possibilità di uccidere ilmicrorganismo.• gran parte dei microrganismo che riescono a sopravvivere all'internalizzazione ci riesconoproprio perchè ostacolano una di queste due fasi (leishmanie, TCB).____

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maturazione delfagosoma____

• è necessaria un acidificazione del ph all'interno del fagosoma. questo ph piu acido induce unattivazione degli enzimi (che lavorano a ph acido: idrogenasi, prolasi collagenasi etc..); per questaacidificazione è necessaria una pompa atp-dipendente.• all'interno del fagosoma deve essere portato ferro: trasportatore per il ferro, e transferrina.senza il ferro il fagosoma non può maturare.(sembra sia un componente essenziale di alcuneGTP-asi)• rimozione dalla membrada del fagosoma della proteina TACO.• TACO = proteina che ricopre ricca di aspartato. si trova sul versante interno della membranacellulare. quando si forma un fagosoma per endocitosi, taco rimane sulla membrana esterna delfagosoma. quando taco è sulla membrana del fagosoma non vi può essere la fusione tra fagosoma elisosoma. RAB7 (GTP-asi) è adibita alla rimozione di taco e alla conseguente promozione dellafusione tra fagosoma e lisosoma.• le GTP-asi ,anche della famiglia rab, possono avere funzioni che sono contrastanti fra loro stesse.membri della stessa famiglia possono avere azioni inverse: uno stesso batterio, legandosi ad unrecettore può innescare due gtp-asi, una che promuove l'uccisione, e una che ne contrastal'uccisione.• rab14 è una proteina che si trova nel citosol e deve esservi trattenuta perchè ha la tendenza diposizionarsi sulla membrana del fagosoma, impedendone la fusione con il lisosoma. quindiqualcosa deve trattenerla nel citosol. AS160 è la proteina deputata a controllare che rab14 nonsfugga dal citoplasma e si vada a posizionare sul fagosoma.• alcuni batteri fosforilano, attraverso la produzione di fosfoinositobi-trifosfato, AS160, in manierache non possa più controllare rab14. a questo punto rab14 si mette sul fagosoma, impedendone lafusione con il lisosoma• a seconda della gtp-asi che si attiva può essere promossa (IRGM1, che è anche attivata dai linfocitiT) o ostacolata (inibizioneda parte del microrganismo di as160) la fusione tra fagosoma e lisosoma.cosa accade in natura?• quando un micobatterio viene fagocitato, all'interno del macrofaco può crescere, perchè blocca iprocessi di lisi. il macrofago deve essere potenziato dai linfociti nei suoi meccanismi citotossici=produzione di radicali dell'ossigeno (piu potente battericida conosciuto, per produrre i radicalidell'ossigeno hanno bisogno dell'enzima NADPH OSSIDASI), produzione di radicali dell'azoto(indotto dall'ossido nitrico sintasi utilizzando ossigeno molecolare e l'azoto della citrullina odell'arginina), enzimi che funzionano in ambiente acido, presenza di defensine (peptidiantibatteriche, presenti anche su cellule epiteliali).• l'ossidasi fagocitica è localizzata sulla membrana del lisosoma, ed è un enzima la cui attivazionedipende dal ph; il fenomeno di citotossicità è caratterizzato da due fasi, che coincidono con lamaturazione del fagosoma e la fusione di questo con il lisosoma. queste due fasi sono detteperossidasi dipendente o indipendete.• questi meccanismi possono essere categorizzati per efficienza: il più importante è la produzionedi radicali dell'ossigeno perchè, a causa dell'essenzialità della nadph ossidasi, un'eventualemutazione di questa può portare a gravi situazioni di immunodeficienza.• ogni punto di questa fase può essere ostacolato da microrganismi, che impediscono così che possaavvenire il processo di degradazione.____

processo diinternalizzazione____

• il golgi ed il r.e. attraverso una serie di sensori riescono a sostituire lka parte di membrana che èstata usata per creare il fagosoma.• nel citosol abbiamo dei sensori per il calcio; vi sono delle vescicole derivanti sia dal golgi (NCS1sensore neuronale del calcio) che dai lisosomi (sinaptotagmina). queste vescicole presentanorecettori per il calcio che sono NCS1 e sinaptotagmina.• dopo la formazione del fagosoma la permeabilità di membrana si modificav e avviene l'ingresso diioni calcio.• queste vescicole presentano recettori per il calcio sulle loro pareti e sono NCS1 e sinaptotagmina• questi sensori attivati dal calcio si mobilizzano e si portano sulla membrana, in maniera che ogniapparato membranoso (dei due apparati considerati) andrà a donare una porzione di membranaper ricostituire la membrana cellulare.• questo meccanismo è stato dimostrato nel novembre 2010____

Immunologia - Cellula Dendritica e Linfociti PROF DIELIApril 22, 2012

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Immunologia - Cellula Dendritica e Linfociti PROF DIELIApril 22, 2012

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celluleemopoietiche____

• tutte derivano da un unico precursore che ha sede nel midollo osso. da questa derivano cellulelinfoidi, mieloidi (granulociti e monociti/macrofagi), cellule dendritiche, eritroidi megacariocitari(globuli rossi, e piastrine e elementi anucleati ).____

teorie didifferenziazione diuna cellulastaminale____

• ipotesi a: una cellula staminale non differenzia direttamente in una cellula matura, ma si orientaverso un precursore, linfoide o mieloide.• ipotesi b: non vi è bisogno di precursori intermedi, ma una staminale a seconda dello stimolonche riceve nel midollo può diffderenziare in qualsiasi cellula senza passare attraverso precursori• ipotesi c: la cellula staminale è programmata. questo programma prevede che essa possadifferenziarsi solo verso una sede: diventare megacariocita. SE non riuscisse ad attuare questoprogramma, opterebbe per un programma alternativo che la porterebbe ad una differenziazionelinfoide o mieloide.• teoria differienziativa natural immunology: la staminale si differenzia in un precursoremieloide comune per cellule linfoidi e mieloidi, ed un precursore comune che differenzi insenso eritrocitico e megacariocitico.• fino ai 44-45 anni il pool di staminali rimane costante. perche ogni volta che una cellula staminaledifferenzia fa nascere una cellula differenziata ed un'altra cellula staminale.• teoria dell'omeostaticità: nelle cellule staminali il concorso di due eventi opposti contribuisce almantenimento del numero di staminali standard; avviene una divisione asimmetrica che da originead una cellula differenziata ed una staminale che ristabilisce il pool.____

cellula dendritica____

• nel 1979 vengono trovate da Steiman delle cellule non identificabili ne con i monociti ne con igranulociti. fino agli anni 80 le sue ricerce non vengono riconosciute dall'opinione medicapubblica.• queste sono le cellule dendritiche.• utilizzò cellule dendritiche per curarsi dal tumore al pancreas, questo gli permise di vivere quasi4 anni rispetto ai tre mesi di vita che questo tumore garantisce.• sono cellule chiamate così per il loro criterio morfologico(dendriti: estroflessioni, interdigitazionidel citoplasma). queste cellule sono di derivazione mieloide, ma sono posizionate nella periferiadell'organismo.• la periferia del nostro organismo è la cute le mucose.• le cellule di langerhans sono delle cellule dendritiche• cosa fanno le cellule di langerhans? presentano antigeni ai linfociti T, respondabili della rispostaimmune specifica.• mentre la cellula dendritica si trova in periferia, il linfocita T si trova nel linfonodo, nellaregione paracorticale di questo. se la cellula dendritica vuole presentare un antigene ad unlinfocita devono incontrarsi da qualche parte. si è ipotizzato che la cellula dendritica, riconosciutol'antigene, migrando raggiunge la zona paracorticale del linfonodo.• la cellula migra e si va a posizionare nella zona paracorticale del linfonodo. questa migrazioneavviene per chemiotassi, cioè è mediata da una o piu chemiochine.• dato che la chemiotassi avviene contro gradiente, il fatto che la cellula si posizioni alla fine nellaparte corticale ci dice che la chemiochina è posizionata nella parte paracorticale del linfonodo.• dato che anche il linfocita vergine, appena creato viene attratto grazie a chemiochine nella parteparacorticale, è evidente che la chemiochina è la stessa sia per la cellula dendritica che per lachemiochina.• quindi la cellula dendritica esprime lo stesso recettore per una citochina espresso da un linfocitaT.____

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maturazione emigrazione____

• la cellula dendritica in periferia riconosce un antigene, lo lega attraverso recettori per profilimolecolari, e attraverso il vaso linfatico afferente raggiunge la regione paracorticale dellinfonodo, andrà a riconscere ed attivare il linfocita presentandogli l'antigene.• in seguito ad attivazione dall'antigene, la cellula dendritica acquisisce mobilità. però ha ancheuna perdita di capacità funzionali:• durante la migrazione, nel linfonodo perde la capacità di riconoscere un antigene, per acquisire laproprietà di riuscire ad attivare il linfocita t nella maniera piu appropriata possibile.• quindi durante questa migrazione si ha un vcambiamento di molecole di membrana: questomeccanismo prende il nome di maturazione della cellula dendritica.• cellula dendritica immatura: posizionata in periferia;• cellulla dendritica matura: ha già legato l'antigene e si trova nella regione paracorticale in attesadel linfonodo.• in una cellula perfettamente matura, il processo di maturazione appena accennato è riferibile acambiamenti di aspetti funzionali, che acquisiscono capacità diverse, già insite nella cellulamaturata.• questa maturazione in cosa consiste? e da cosa è innescata?• la funzione è innescata da una interazione di un antigene con un recettore per profili molecolari(TLR, recettore per il mannosio, DC-sign, recettori spazzino, ect...)• l'interazione ligando recettore innesca nella cellula dendritica il processo detto maturazione,composto da varie fasi e particolarità:• una volta che ha internalizzato il microrganismo inizia ad attivare il citoscheletro peracquisire motilità, per andare verso il linfonodo (la cellula è guidata per chemiotassi);• la cellula dendritica quindi, per essere guidata nella giusta direzione ha bisogno di un recettoreper le chemiochine. questo recettore viene sintetizzato ed esposto solo quando avviene il legamecon l'antigene (altrimenti la cellula sarebbe soggetta alle chemiochine senza aver legato nulla, einizierebbe in vano la migrazione). il recettore detto è chiamato ccr7, e lega due chemiochine chesono CCL9 e CCL21• un altro aspetto della maturazione è che una volta che è stato iniziato il processo di fagocitosi edè iniziata la migrazione, la cellula dendritica non ha più motivo di mantenere proteine confunzione di recettori per profili molecolari, che non vengono più esposte od espresse. MA alcontempo ha necessità di esprimerne altre per l'interazione con il linfocita t• la capacità di stimolare un linfocita t dipende dall'incrementata espressione di molecole fondamentali dimembrana, queste molecole sono dette MHC2 complesso maggiore di istocompatibilità di classe2• le mhc1 sono espresse ubiquitariamente su tutte le cellule linfoidi, le mhc2 sono espresse nellecellule con funzione di presentare l'antigene a linfocita t• le cellule dendritiche espongono poche mhc1, e molte mhc2• ciò che il linfocita riconosce non è l'interno organismo, ma una piccola parte di esso di naturaproteica, e per conoscerlo ha bisogno che il microrganismo sia associato ad un mhc2 sulla paretedella cellula dendritica.• quando parliamo di riconoscimento antigenico di linfocita t parliamo di questa proprietà dellinfocita stesso• il riconoscimento e l'internalizzazione di un antigene nella cellula dendritica è seguito da unprocessamento dell'antigene: digerirlo, estrapolarne proteine, da queste generare piccoli frammentipeptidici, e legarli al mhc2 ed esprimere il complesso sulla membrana.• il linfocita t alla fine riconosce un piccolo pezzettino di pochi amminoacidi legati al mhc2 espostisulla membrana (condizione necessaria ma non sufficiente all'attivazione del linfocita t).• la cellula dendritica deve esprimere oltre mhc2 sulla membrana anche delle molecole confunzioni costimolatorie (CD 40, CD80 e CD86) che devono legare anche esse il linfocita T,inducendo un secondo stimolo al riconoscimento.• per completare il processo di maturazione la cellula dendritica deve acquisira la prorietà diproduzione di citochine. queste citochine determineranno, a seconda della loro natura prodotta,il tipo e/o anche l'entità della risposta inducendo una "maturazione" del linfocita T verso unadeterminata strada di risposta immuntiaria :il linfocita matura nel timo, in seguito a presentazionedell'antigene da parte della cellula dendritica tramite MHC2, imparando a riconscere un antigenein altre cellule dell'organismo solo sotto forma di PEPTIDE ASSOCIATO ALL' MHC1: mai sei ilpeptide è dissociato, o l'MHC1 non presenta peptidi all'interno____

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cellule stromali,migrazione eattivazione dellinfocita t____

• per migrare il linfocita t ha innanzi tutto necessità di legarsi, attraverso ad una l-selectina chelega un oligosaccaride esposto dalle cellule delle venule dell'endotelio alto; questo processoavviene affinchè possa attraversarlo con lo stesso procedimento con cui i fagociti migrano tra duecellule endoteliali nella loro migrazione.• il linfocita t vergine che è partito dal timo ed è arrivato alla paracorticale è mantenuto in vitadalle cellule stromali del linfonodo grazie alla loro produzione di INTERLEUCHINA 7• le cellule stromali quindi assumono un ruolo attivo, diverso da quello che per tempo si èipotizzato; infatti la produzione di chemiochine ed interleuchine è essenziale per l'attrazione dilinfociti e cellule dendritiche, e per la sopravvivenza del linfocita in quella sede.• le cellule stromali sono essenziali per il mantenimento della memoria immunologica• affinchè un linfocita t si leghi ad una cellula dendritica in maniera appropriata devono avvenireuna serie di interazioni, riassumibili in due generali interazioni:• interazione tra mhc2 e il corrispettivo recettore dei linfociti t (segnale necessario ma nonsufficiente)• interazione costimolatorio (o secondo segnale) tra CD80 e CD86 della cellula dendritica conil recettore CD28 espresso dal linfocita T; questo è il segnale stimolatorio più importante.• l'interazione di cd86 con cd28, in seguito all'attivazione del linfocita che si trovava vergine nellinfonodo, ha la funzione di stabilizzare il dna messaggero del linfocita T per l'interleuchina 2 eper il recettore della stessa interleuchina: cioè si evita che venga degradato, ed il segnale di questirna messaggeri divengono stabili nel tempo, per un tempo sufficientemente lungo affinchè illinfocita prolifichi. quindi il linfocita dopo il legame sintetizza, grazie all'allungata emivita delmRNA, sia la citochina stessa che il recettore per la citochina.• il linfocita t inizia a produrre interleuchina 2, che gli serve per proliferare.• come ogni chitochina, l'interlueuchina 2 deve legare sul linfocita un proprio recettore:interazione autocrina e paracrina• se l'interazione avviene in maniera corretta il linfocita prolifera, si differenzia, ed è in grado diprovvedere all'eliminazione del microrganismo.• se l'intereazione non avviene in maniera corretta, coinvolgendo solo il primo segnale (MHC2 erecettore) può venire indotta l'apoptosi del linfocita T, o soprattutto l'ANERGIA, cioè illinfocita T non sarà MAI PIU IN GRADO DI RISPONDERE A STIMOLI.• se l'interazione non avviene in maniera corretta, coinvoltendo solo il secondo segnale(interazioni costimolatorie) può venire indotto l'arresto del ciclo cellulare del linfocita T• la conseguenza funzionale tra queste due cellule è assolutamente differente se avvienteinterazione tra segnali stimolatori e costimolatori e se avvengono interazioni solo con segnalistimolatori• tutti i fenomeni di immunologia non sono mai o soltato utili o soltanto dannosi. gli anticorpi igE causanoallergie, e sono responsabili dei simoli delle allergie. allo stesso tempo queste igE ci proteggono da infezioni daparticolari microrganismi, . tutti i fenomeni immunologici, come quelli biologici in generale, hanno sempreun lato positivo e uno negativo: di un solo elemento bisogna considerare le due faccie della medaglia.• i segnali costimolatori sono molteplici: Interazione di icosl della cellula dendritica con icos dellinfocita T; PD-l1 con PD1 del linfocita; in oltre sia pdl-2 e b7h3 della cellula dendritica sono altritipi di recettori per interazioni costimolatorie.• sul linfocita t vi sono circa 2 milioni di molecole recettoriali.• affinchè sia possibile trasdurre, all'interno del linfocita almeno un milione di recettori deveessere legato all'antigene specifico per poter trasdurre un segnale sufficiente. quindi sulla celluladendritica devono essere presentare almeno un milione di complesso mhc2 affinchè si possaindurre la risposta. la cellula denritica in realtà presenta solo 200 complessi. come può attivareun milione di recettori del linfocita t?• meccanismo a ruota dentata: lega 200 recettori dal linfocita T, inizia a ruotare su se stessa a mo'di ruota dentata staccando alcuni recettori posteriori e lengandone altri anteriori.• il legame tra complesso mhc2 e i recettori del linfocita t ha una affinità molto debole, quindi unaKa molto elevata, questo favorisce un distacco facilitato.____

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complessomaggiore diistocompatibilità____

• nel cromosoma sei nell'uomo vi sono i geni che codificano per il complesso maggiore diistocompatibilità.• esistono geni per molecola di istocompatibilità solo di classe prima e di classe seconda. lemolecole per il mhc3 che si trovano nello stesso cromosoma non hanno un ruolo approssimabile aquello dei mhc1 e 2: i geni mhc3 codificano per diversi elementi che fanno parte del complemento(21-idrossilasi ad esempio, che non è neanche coinvolto nella risposta immunitaria) sono quindichiamati mhc di classe 3 impropriamente.• esistono 3 geni per mhc1 e 3 per mhc2. quindi ogni gene codifica per una proteina.• se ogni cromosoma codifica 3 molecole per complesso, dato che abbiamo due cromosomi avremo6 molecole per ogni tipo di complesso.• le molecole mhc nell'uomo prendono il nome di HLA Human Leucotice Antigen.• le tre molecole che compongono l'HLA classe seconda saranno HLA-DP HLA-DQ e HLA-DR(hla-dr1 dal cromosoma di mamma e hla-dr4 dal cromosoma di papà).• le tre molecole che compongono l'HLA di classe prima saranno HLA-A, HLA-B e HLA-C.• ogni HLA di classe prima è composta da due catene: alfa e beta• la catena alfa è divisa in 3 domini: 1, 2 e 3.il dominio 3 è il più vicino alla membrana, e prenderapporti con essa, i domini alfa 1 e 2, che sono più lotani dalla membrana, si organizzano a formareuna piccola tasca, all'interno della quale si lega l'oligopolipeptide antigenico da presentare allinfocita.• la catena beta è identica in tutte le mhc di classe 1, ed è costituita dalla beta-2-microglobulina. il locus perquesta proteina si trova su un altro cromosoma.• gli HLA di classe seconda presenta qualche differenza: è sempre composta da due catene: alfa ebeta; sia le catene alfa che beta presentano due domini.• la tasca è formata sia da un dominio alfa che da un dominio beta; il locus per la sintesi dellacatena beta del complesso di classe seconda si trova sul sesto cromosoma;• il dominio alfa 2 e beta 2 sono i più vicini alla membrana e prendono rapporti con essa; i dominialfa1 e beta 1 concorrono alla formazione della tasca di legame.• la differenza sostanziale che si presenta nella tasca è che nella classe seconda il peptide èparzialmente esposto fuori dalla tasca, tra l'altro il peptide per la mhc di classe seconda è più lungodi quello di classe prima: un peptide che lega una molecola di classe prima è lungo generalmenteda 7 a 9 amminoacidi; comunque non più lungo di 9 amminoacidi perchè la tasta è chiusa alleestremità.• ma non tutti e sette hanno funzione di riconoscimento antigenico, alcuni amminoacidi sononecessari per fare i legami: sono due amminoacidi posti in posizione chiave e prendono il nome diresidui di ancoraggio o residui ancora.• tutti gli altri amminoacidi sono irrilevanti, possono essere sostituiti.• classe due lega peptidi piu lunghi, in media 15-20 amminoacidi, e dato che la tasca è bucatapossono esserci residui di 30 amminoacidi. anche qui non tutti i peptidi sono essenziali, vi sono isoliti 3-4 amminoacidi di ancoraggio.• le molecole di classe prima sono esposte su tutte le cellule nucleate dell'organismo• le molecole di classe seconda sono espresse massimalmente nelle cellule dendritiche, linfociti B ecellule epiteliali del timo (quindi tutte le cellule con funzione di presentazione dell'antigene);• le molecole di classe prima non sono essenziali solo nell'ativazione del linfocita, ma anchenella parte finale della risposta.• ipotizziamo che il virus influenzale abbia infettato un individuo, e che un linfocita sia statoattivato contro questo antigene.• il linfocita deve recarsi nel luogo d'infezione, deve riconoscere la cellula epiteliale infettata, edeve uccidere la cellula. nella discriminazione tra cellula infetta e cellula sana è essenziale mhc diclasse 1. le cellule infettate, se nucleate, espongono mhc1 con il peptide antigenico, facendosiriconoscere dal linfocita.• il linfocita matura nel timo, in seguito a presentazione dell'antigene da parte della celluladendritica tramite peptide associato a MHC2, imparando a riconscere un antigene solo sotto formadi PEPTIDE ASSOCIATO ALL' MHC1: mai sei il peptide è dissociato, o l'MHC1 non presenta peptidiall'interno.____

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polimorfismo diMHC____

• l'ultima delle caratteristiche dei mhc è il polimorfismo: presenza in una popolazione di numeriosevarianti alleliche di uno stesso gene.• la molecola più polimorfica è la molecola HLA B, della quale esistono 559 varianti allelichemolecole che differiscono tra loro per la sequenza amminoacidica).• esempio: io esprimo 6 mhc1: 3 ereditate dal padre e 3 ereditate dalla madre. per quanto riguardale molecole b esprimerò delle molecole che chiamoerò per convezione b1 quella di orginie paternae b2 quella di origine materna. quanti esprimeranno la stessa molecola che esprimo io?• non considerando legami di parentela (dato che la trasmissione di queste molecole è autosomica)?• queste molecole sono essenziali nei trapianti di organo, in primis trapianto di midollo. se non vi èassoluta compatibilità il risultato sarebbe il rigetto dell'organo.• si chiama di istocompatibilità perchè è il piu importante dei sistemi che determina lacompatibilità istologica, compatibilità nei trapianti.• la possibilità di riscontrare due individui non correlati con compatibilità istologiche è di 1 su unmilione.• la presenza di varianti alleliche è particolarmente spiccata per le molecole di classe prima.• per la classe seconda, la molecola più polimorefica è HLA DR, in particolare la sua catena beta. lecatene alfa presentano una variabilità molto minore rispetto alle beta.• le differenze della variabilità sono identificabili soprattutto in una piccola porzione dellamolecola: nella tasca. la regione dove è localizzata la grande maggioranza della differenza tra leHLA di classe 1 è la tasca, in entrambe le catene alfa.• dato che nella hla classe seconda la tasca è formata da due catene, vi sono altre differenze: lavariabilità riguarda solo la catena beta. quindi, una variabilità ancora più selettiva.• il fatto che la tasca di due molecole abbia differenze sostanziali, fa si che queste molecole nonpossono legare lo stesso peptide: alcune molecole avranno una maggiore specificità per qualcosa,altri per qualcos'altro ATTRAVERSO PEPTIDI DI ANCORAGGIO SPECIFICI PER GLI MHC DI UNPARTICOLARE INDIVIDUO: questo accade a causa della regolazione genetica della rispostaimmune.• avendo 6 mhc1 e 6 mhc2, dato che un individuo può essere omozite o eterozigote, per quantoriguarda le molecole di istocompatibilità l'omozigosi implica il fatto che molecole codificate dageni che si trovano sullo stesso locus di cromosomi omologhi siano uguali; l'eterozigosi per questemolecole implica la differenza dei geni nei cromosomi omologhi; quindi avrò un tipo di hla b1 e untipo hla b2.• per quanto riguarda la risposta immunitaria, chi è in vantaggio? sicuramente l'eterozigote:infatti l'eterozigosi da vantaggio selettivo per quanto riguarda le molecole hla. infatti si sostieneche nel corso del'evoluzione tutti coloro che avevano omozigosi per certe hla non sono riusciti asopravvivere a particolari tipi di infezioni. si racconta di un intera popolazione delle odierneantille olandesi che sarebbe morta a causa dell'omozigosi di alcune hla, che non sarebbero state ingrado di resistere all'agente eziologico della malaria.• la possibilità di legame dell'eterozigote è maggiore rispetto a quella dell'omozigote.• buco del repertorio: nel repertorio delle molecole di istocompatibilità possono esserci dei buchi,cioè possono esserci peptidi che non possono essere legati neanche in eterozigosi. questofenomeno è molto raramente osservabile.____

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sintesi di MHC diclasse prima eprocessamentodell'antigene nellacellula dendritica____

• il processamento di determinati organismi produrrà dei peptidi che si possono legare ai processidi istocompatibilità APPARTENENTI SOLTANTO a quel determinato individuo, data la grandevarietà allelica data dal polimorfismo. se in seguito a processamento del virus influenzale ilcomplesso mhc del mio corpo lega un peptide particolare; a parità di virus, il processamento chesubirà lo stesso virus in un altra persona produrrà un peptide diverso che sarà in grado di esserelegato dal mch della persona stessa.• la molecola di classe prima viene sintetizzata nel reticolo• prima tappa: sintesi della catena alfa, e legame di questa alla calnexina (una chaperoninaaccompagnatrice). che se la tiene legata nel reticolo endoplasmico fino alla sintesi della beta,2-microglobulina; che costituisce la catena beta nelle molecole di classe prima.ricordiamo che lecatene alfa sono polimorfiche nei complessi di classe 1, mentre le catene beta sono rappresentatedalla beta-2-microglobulina. nel momento in cui viene sintetizzata questa beta 2-microglobulina sietra nella seconda tappa• seconda tappa: la catena alfa si dissocia dalla calnexina, e (la catena alfa) e si lega alla beta duemicrogrobulina formando la molecola di classe1; nel reticolo alcune molecole, in particolare latapasina, porta la molecola di classe prima a contatto con strutture della membrana del reticolochiamate tap: trasportatore di peptidi.• i peptidi che possono presentare le molecole di classe prima sono adibite alla presentazione dipeptidi generati da qualcosa che ha sede intracellulare (organismo fagocitato, o in generaleintracellulare come tipicamente i virus; la cellula tumorale in oltre assume caratteristichediverse dalla cellula normale che la possono anche rendere antigenica).• i peptidi antigenici vengono generati nel citosol ad opera di una struttura multimolecolarechiamato proteasoma.• le proteine penetrano nel proteasoma, vengono digerite e vengono generati peptidi antigenici.• il trasportatore di peptidi TAP, prende i peptidi e vengono trasportato all'interno del reticoloendoplasmico.• uno o due di questi peptidi legeranno la tasca della molecola di classe prima.• questa si stacca da tutte le altre proteine (sia tapasina che tap) e attravesco una vescicola siposiziona sulla membrana cellulare.• l'esposizione di questo complesso interagisce con i recettori di un linfocita T CD8 citotossico, cheinduce l'uccisione della cellula bersaglio.• l'uccisione della cellula deve rispettare delle caratteristiche ben precise affinchè parassiti nonescano ed invadano l'organismo.____

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sintesi di MHC diclasse seconda____

• mentre classe 1: processamento e presentazione di peptidi generati in sede intracellulare, classe2: processamento e presentazione di peptidi generati in sede extracellulari• nel R.E si sintetizzano sia la catena alfa sia la catena beta insieme.• può accadere che dei peptidi self si possano già legare alla molecola di classe seconda: perimpedire questo interviene un meccanismo molecolare "Ii" catena invariante.• la catena invariante impedisce che eventuali peptidi self si vadano a legare alla tasca dellamolecola di classe 2. è un meccanismo di tutela.• la mhc2 con la catena invariante, attraverso una vescicola va nel citosol e si fonde con unendosoma.• dentro l'endosoma si trovano degli enzimi, delle proteasi in particolare. man manco che ill'endosoma matura, e acidifica il suo ph, le proteasi digeriscono la catena invariante.• la catena invariante è idrolizzata tutta meno che la porzione che è all'interno della tasca. questoframmento che rimane a proteggere la tasca è chiamato CLIP. (piccola porzione di Ii, che rimanelegata alla tasca di mhc2).• al contrario di mhc di classe1, le molecole di classe seconda presenteranno molecole che sitrovano in genere in sede extracellulare.• molecola esogena viene internalizzata, e la vescicola processa i peptidi e li prepara con il legamecon mhc2, e si fonde con la vescicola che contiene mhc2. ma mhc2 ha hancora la clip.• una molecola chiamata HLA-DM prende clip, e lo toglie dalla tasca, libera la tasca, e permette adun peptide antigenico batterico di legarsi alla tasca.• ora il complesso con il peptide nella tasca si sposta sulla membrana, e sarà pronto ad interagirecon il recettore di alcuni linfociti T, in particolare i linfociti T CD4 Helper: questi non hannofunzioni effettrici immediate, ma aiutano i macrofagi (e i linfociti b) e tutte le altre celluledell'organismo attraverso la produzione di citochine. grazie a questa produzione può collaboarecon tutte le altre cellule dell'organismo in svariate maniere.• la vera cellula effettrice però non è il linfocita Helper.• mhc1 attivano linfociti citotossici, mhc2 attivano linfociti helper: quindi questi due sistemiattivano diversi tipi di risposta immunitaria.• ogni complesso attiva la risposta migliore possibile di un determinato organismo, a se conda seintra o extracellulare.____

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recettori deilinfociti B____

• i linfociti b utilizzano come recettore di membrana degli anticorpi (immunoglobuline).• l'anticorpo stesso è anche la molecola che secernono una volta attivati per eliminare unmicrorganismo.• è composto da due catene, una alfa e una beta. ogni catena è composto da due domini: C(vicinaalla membrana) e V(quella più lontana) c=costante, V=variabile.• vi è anche una porzione intramembranaria, una transmembranaria e una intracitoplasmatica (cheserve per la trasduzione del segnale)• la porzione intracitoplasmatica è molto corta rispetto a quella esterna alla cellula. dato che ècorta avrà difficoltà nelle attivazioni di secondi messaggeri.• il fatto che la porzione intracitoplasmatica sia talmente corta che non possa essere trasdotto ilsegnale, fa si che debbano cooperare altre molecoe. le molecole che si integrano con questorecettore sono sei molecole chiamate molecole del complesso CD3: formata da 6 catene (epsilon,delta - gamma, epsilon - e due catene ZETA)• le catene zeta sono le piu importanti per la trasmissione di segnale• cd3 è una molecola che utilizziamo per identificare tutti i linfociti t. se vogliamo sapere quantilinfociti ci sono in un tessuto sfruttiamo l'espressione di questa molecola. soltanto i linfociti tesprimono sulla membrana questa molecola cd3.• le catene di cd3 hanno sequenze nelle regioni intracitoplasmatiche, dette sequenze ITAM, cheidentificano dei segnali di attivaizone (IMMUNORECETTOREN RICCO DI TIROSINA ASSOCIATOAlLLA MEMBRANA)• vi possono essere anche delle sequenze ITIM che trasducono segnali inibitori.• le sequenze itam sono presenti in tutte e sei le molecole di CD3; le catene zeta, che sono lemolecole con coda intracitoplasmatica più lunga presentano tre sequenze itam per ogni catena.• nell'ambito della porzione variabile del recettore in cui la variabilità è particolarmente sostenuta:è così sostenuta che vengono definite regioni ipervariabili, che sono in tutto tre nelle catene alfa,e tre regioni ipervariabili nella catena beta.• queste tre regioni prendono il nome di regioni CDR, e vengono indicate con CDR1 2 e 3. CDRsignifica regione che determina la complementarietà.• queste regioni formano il sito del recettore che lega il complesso peptide-mhc.• a formare il sito quindi concorrono una piccola parte delle catene beta e una piccola parte dellecatene alfa.• la CDR3, che è la regione più variabile di tutte, è la porzione del recettore che prende piùintimamente contatto con il complesso peptide-mhc, corrisponde quindi realmente al sito dicontatto con il ligando• sia le catene alfa che le catene beta contribuiscono a formare i complessi CDR1, 2 e 3 .• sappiamo che esistono 10^18 recettori alfa-beta. sappiamo che il genoma contiene 10^4 geni per irecettori. come può un numero così piccolo di geni codificare per tutti questi recettori?____

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ricombinazionesomatica____

• grazie ad un fenomeno detto ricombinazione somatica (Susumo Tonegawa, premio nobel,attualmente il rettore del MIT)• Susumo ci ha spiegato come viene generata questa diversità di recettori, con un esperimentomolto semplice che fece negli anni 70 in svizzera, che era l'unico paese dove fosse consentito fareesami sul dna.• un gene C e un gene V si trovano molto distanti l'uno dall'altro in una cellula qualsiasi; in unlinfocita i geni C e V sono giustapposti: nella maturazione di una cellula, di un linfocita, due geniche si trovano molto distanti tra loro, nel momento in uci la cellula staminale decide di maturare,due geni si posizionano uno accanto all'altro: questo fenomeno si chiama ricombinazione somaticao riarrangiamento.• mentre la porzione varbiabile della catena alfa è sintetizzata da due geni V e J, la porzione dellacatena variabile beta è sintetizzata da 3 geni V, J e D.• in una cellula staminale midollare la differenziazione verso la serie linfocitaria T, riguardo laricombinazione genica, accade la ricombinazione somatica in manieara del tutto casuale. in unsingolo linfocita T, casualmente, un gene V e un gene J(joining) si giustappongono grazie a deglienzimi detti ricombinasi (rag1 e rag2), formando la ricombinazione V-J. tutto ciò che c'è tra il vjriarrangianto ed il gene costante viene eliminato per splicing, e il gene VJ viene unito al gene C perla porzione costante: questo porta alla sintesi di una catena alfa.• dato che nella catene beta vi sono 3 geni, sono necessari due riarrangiamenti.• il primo riarrangiamento riguarda J e D, e il segmento J-D viene giustapposto a V, conconseguente formazione di V-D-J. quindi verràm spliceato tutt ciò che si trova tra la porzione VDJ ela porzine variabile, e da questo nasceranno delle catene beta• una volta che sono sintetizzate le catene alfa e beta, possono essere esposte sulla membrana performare un recettore maturo.• in questo modo possiamo avere un numero di ricombinazioni possibili pari a 1352 combinazionibeta e 4275 combinazioni alfa. tutti i possibili recettori combinati possono avere circa 5000000combinazioni.• mancano ancora 10^13 combinazioni. come possono arrivare a tanti?• i fenomeni di giustapposizione non sono mai precisi, anzi sono talmente sbagliati che moltospesso c'è la necessità per fare appaiare due estremi di aggiugere qualche nucleotide o di tagliarnequalcuno: fenomi di n-addiction o n-delection. la diversità creata viene denominata diversitàgiunzionale, perchè si verifica tra le giunzioni di VJ e VDJ.• la diversità giunzionale genera il grosso della variabilità dei recettori.____

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maturazione deilinfociti T____

• una cellula staminale si orienta verso una linea di differenziazione grazie alla presenza, nelmidollo osseo, di fattori di crescita, la gran parte dei quali sono prodotti in loco dalle cellulestromali del midollo osseo.• interleuchina 7 : coinvolta nella maturazione, e nel mantenimento della vtalità dei linfociti tnella paracorticale del linfonodo. questa è la citochina che al livello del midollo osseo più di tuttedetermina la differenziazione di una cellula staminale a linfocita (T, helper e forse b).l'interleuchina è prodotta dalle celule stromali del midollo osseo.• perchè non siamo sicuri che intervenga anche nella maturazione dei linfociti b?• si genera un topo knok-out per quella molecola o quel recettore, cioè un topo che può far tuttotranne produrre una molecola selezionata. e così possiamo studiare come si omporta un organismoin assenza di alcune molecole. quindi esistono topi knok-out per l'interleuchina 7 o per il suorecettore. questi topi non ha linfociti T, B e natural killer. è un topo immunodeficiente. da questostudio deduciamo che l'interleuchina è essenziale per la maturazione dei linfociti.• una malattia può rendere un uomo "knok-out" per certe molecole, e può indurre delleimmunodeficienze a causa di errori nella sintesi dell'interleuchina 7.• nell'uomo che deficita di interleuchina 7 non vi sono linfociti fuorichè linfociti B.• per il linfocita t questa citochina è importante; mentre tutte le cellule maturano nel midollo, nellinfocita t la maggior parte della maturazione del linfocita t matura nel TIMO (linfocita T(imo)).• linfocita t fuoriesce immaturo dal midollo osseo. non è considerabile linfocita t ancora, finchè noncompleta la fase maturativa nel timo, dove acquisirà funzioni e caratteristiche molecolari diriconoscimento dell'antigene. queste caratteristiche di differenziazione nel timo passanoattraverso due fasi:selezione positiva e selezione negativa, che si realizzano in diverse sedi deltimo.• il linfocita t per maturare attraverserà tutte le parti del timo, interagendo con molte cellule(residenti o meno) secondo tappe ben precise.• una cellula che il linfocita t immaturo incontrerà è la cellula epiteliale della corticale del timo,con la caratteristica di esprimere molecole MHC1 E ANCHE MOLECOLE DI CLASSE SECONDA.• se arriviamo alla giunzione corticomidollare il linfocita interagisce con delle cellule dendritiche,che non sono cellule epiteliali, sono di origine mieloide, e quindi non residenti, che esprimonoMHC1 e 2.• successivamente il linfocita incontra cellule epiteliali della midollare del timo. anche questecellule esprimono sia molecole di classe prima, come normalmente atteso, ma anche molecole diclasse 2.• cellule epiteliali della corticale, della midollare e dendritiche svolgono un ruolo fondamentalenella maturazione del linfocita t.• la cellula che perviene nel timo non è assolutamente destinata a diventare necessariamente unlinfocita è chiamata precursore timico precoce, che può diventare linfocita natural killer (si èscoperto recentemente che può diventare linfocita b), monocita, una cellula dendritica (puòorientarsi sia in senso linfoide che mieloide) ecc..• questa cellula inizia a maturare e la identifichiamo con la sigla DN che significa cellula doppionegativo; doppio negativo significa che non esprime due molecole di membrana: CD4 e CD8.• l'assenza di queste molecole essenziali per l'identificazione di un linfocita è indice digeneralizzata mancanza di tutte le caratteristiche di membrana che sono associate ai linfociti.• questa cellula doppionegativa è caratterizzata da un elevata proliferazione proteicaintracellulare, in quanto "blasto". questa elevata proliferazione può portare ad errori nelladuplicazione e indurre apoptosi. il 95% di tutti i precursiori che arrivano nel timo dal midollomuoiono per apoptosi per "negligenza del timo". c'è una sola possibilità che il linfocita t nonmuoia, e possa maturare:che abbia la possibilità di interagire con le cellule epitali della corticale.• un doppio positovo esprime entrambe le proteine, un singolo positivo ne esprime unasoltanto.• esistono diverse fasi maturative: DN1, DN2a, DN2b ecc... in una fase chiamata stadio DN3 lacellula smette di essere pluripotente, quindi il vero e proprio orientamento avviene nel timoquando la cellula ha già iniziato a differenziare• il primo segnale nello stadio dn3 che fa capire che sta differenziando per linfocita è che si ha unriarrangiamento nel gene per la catena beta del recettore mhc.• la cellula, a questo punto, ha una sotto- scelta di differenziazione: se il riarrangiamento prodottoè un riarrangiamento produttivo, si riarrangerà anche il gene per la catena alfa e ne conseguirà lasintesi di recettori alfa-beta; se il riarrangiamento di beta non è produttivo, è possibile operare deiriarrangiamenti per esprimere dei recettori gamma-delta (invece che formati da alfa-beta).____

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selettività positiva____

• a questo punto allo stadio doppio negativo segue direttamente uno stadio doppio positivo dopoitnerazione con le epiteliali della corticale: nella corticale questa cellula in maturazione interagiscecon cellule epiteliali della corticale che esprimono sulla membrana molecole di istocompatibilità diclasse 1 e 2. questi complessi espongono dei peptidi-self (o timici) che pervengono al timo tramitesangue o linfa (che derivano dal sangue, dalla linfa etc).• questa interazione salva il linfocita t dalla morte programmata. l'interazione tra un datolinfocita maturativo con i complessi mhc1 o 2 che esprimono peptidi self è assolutamente aleatoria.poichè il risultato finale di queste interazioni producono la "salvezza" della cellula, questeprendono il nome di selezione positiva.• questo è un processo di educazione chimica: il linfocita impara che da maturo dovrà riconoscerel'antigene in forma di peptide legato a mhc 1 o 2 (restrizione genetica a livello dell'antigene); illinfocita deve imparare a stinguere self e non self.• il risultato della selezione positiva darà che per la semplice intearzione con cellule epiteliali dellacorticale che espongo peptidi-self da mhc1 e 2 renderà il linfocita t capace di riconoscere peptidinon-self. .come fanno poche centinaia di recettori mhc self a educare al riconoscimento di 1*10^18non self?• come fa un self a educare il riconoscimento di un non-self?____

selezione negativa____

• la cellula che ha subito la selezione positiva, a livello della giunzione corticomidollare, adessoinizia ad interagire con le cellule dendritiche. i linfociti t che interagiscono ad alta affinità con lecellule dendritiche muoiono per apoptosi. questa è detta selezione negativa.• la conseguenza della selezione negativa è l'eliminazione di linfociti che presentano recettori adalta affinità per cellule self, quali le cellule dendritiche. questo meccanismo contribuisce allatolleranza delle nostre strutture. viene chiamato tolleranza immunologica: eliminazione dilinfociti t ad alta affinità per le strutture self.• i linfociti a bassa e media affinità sopravvivono e diventano maturi.• dopo l'interazione con le cellule dendritiche il linfocita diventa o solo cd4 positivo o solo cd8positivo.• un linfocita è doppio positivo solo a livello della corticale.• la doppiapositività è indotta da un programma della cellula, che produce oltre i riarrangiamenti dei geni perle catene beta-alfa, causa la sintesi dei recettori CD di membrana.• come fa il timo ad esprimere antigeni self, inclusi antigeni self tessuto-specifici, propri di alcunitessuti specializzati?• come facciamo a diventare tolleranti a questi antigeni?• un gene espresso dalle epiteliali della midollare del timo permette l'espressione nel timo dipeptidi tessuto-specifici.• il gene si chiama AIRE: gene regolatore di processi autoimmunitari, è un gene espresso dallecellule epiteliali della midollare.• AIRE codifica per un fattore di trascrizione che permette la trascrizione di geni codificanti perpeptidi tessuto specifici.• (domanda della prova in itinere: dove è espresso aire? sulle cellule epiteliali della midollare).• dal punto di vista anatomico aquisiamo che la selezione negativa prosegue anche nella midollare,dove il linfociti t con recettori ad elevata specificità per peptidi tessuto-specifici, espressi nelleepiteliali della midollare che eprimono aire, vengono eliminati.• mutazioni di aire costituiscono conseguenze di immunodeficienza generalizzata: la malattia èautosomica recessiva, il gene per aire si trova sul cromosoma 21. questa malattia interessamolteplici ghiandole endocrine: APS.• AIRE NON è ESPRESSO COSTITUTIVAMENTE: AIRE VIENE ESPRESSO IN SEGUITO A INTERAZIONIDELLE CELLULE EPITELIALI DELLA MIDOLLARE CON UN LINFOCITA CHIAMATO LINFOCITA TIMICOINDUTTORE, CHE SAPPIAMO ESSERE UN LINFOCITA NATURAL KILLER, attraverso il segnale che èdato da l'interazione tra RANKL e il legando di RANKL . questa interazione fa si che si esprima AIRE.• man mano che la cellula epiteliale della midollare esprime aire, aumenta l'espressione di antigenitessuto ristretti, cioè antigeni non ubiquitari, la cui espressione è ristretta ad alcune cellule dialcuni tessuti.____

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modalità diinduzione dellaselezione____

• un meccanismo legato all'affinità di legame tra il complesso peptide mhc ed il recettore dellinfocita: non sappiamo con certezza sia vero. parliamo di ipotesi.• sta di fatto che chi interagisce si salva, chi non interagisce muore.• solo il 5% ha la possibilità di interagire con peptidi mhc-self.• anche nella selezione positiva il risultato della selettività è data dall'affinità di legame. se èestremamente bassa o estremamente alta viene eliminato il linfocita nascente.• l'affinità di legame deve essere intermedia, affinchè il linfocita sia selezionato correttamente.• il modello oggi più accettato è il modello di affinità di legame per spiegare i fenomeni di selezionesia positiva che negativa. un'affinità intermedia induce il linfocita a proseguire nella suamaturazione.• immaginamo che la selezione positiva e negaticva siano due eventi che avvengano in successione:non c'è nessuna prova che sia vero, queste selezioni potrebbero avvenire comtemporaneamente.• selezione positiva:primo aspetto: abbiamo detto che dobbiamo selezionare 10^18 recettori. quindidovremmo avere 10^18 peptidi self nelle cellule del timo, nel caso in cui il rapporto fosse 1:1. manon è così. come avviene quindi la selezione positiva? è un metodo stocastico, che un singolocomplesso mhc può selezionare più di 100 recettori differenti. questo può essere utile a spiegare unaltro fenomeno: il sorcio pacchione.• secondo aspetto: il ruolo del peptide self non si esaurisce solo nel timo, è utile anche in periferia.lo stesso peptide che ha indotto la maturazione nel timo si trova in periferia, nel linfonodo, e fungeda co-stimolatore dei linfociti.• terzo aspetto: il topo pacchione di 5kg. in periferia abbiamo 10^18 recettori. questidovrebberoessere in grado di riconoscere tutti i potenziali peptidi non self che penetrano nelnostro organismo.• il problema che nasce è che il numero di potenziali peptidi di origine microbica può essere di granlunga maggiore a 10^18. quindi abbiamo un numero di recettori specifici inferiore ai peptidiantigenici.• il topo pacchione ha un linfocita per ogni peptide batterico. per questo pesa 5kg invece che 20gr.avessimo un numero di linfociti tali nella condizione che ogni linfocita possa riconoscere un solopeptide antigenico peseremmo centinaia di chili.• nell'uomo un linfocita non riconosce un solo peptide, ma molti: CROSS-REATTIVITA', questacross-reattività naturalmente può portare a degli errori: degli antigeni self potrebbero non esserericonosciuti. il rigetto di alcuni trapianti avviene a causa anche della cross-reattività.• quarto aspetto: per il processamento di peptidi per il complesso mhc 1,bisogna usare unproteosoma. il proteosoma delle cellule epiteliali della corticale è particolare, ed è presente solo inqueste cellule; questo proteosoma così specifico prende il nome di timo-proteosoma, che è moltopiù complesso del proteosoma delle cellule dendritiche.• per il complesso mhc2 il peptide viene processato da un solo ed unico enzima che si trova in unendosoma di una cellula epiteliale della corditale: si chiama catepsina-L. nelle cellule dendriticheinvece c'erano molte proteasi, e molte proteine. il fatto che intervenga solo un enzima comportache i peptidi antigenici siano un numero ristretto rispetto ai peptidi antigenici che potrebbeprocessare un a cellula dendritica.• N.B.: aspetto 4 possibile domande della prova.____

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il risultato finaledella selezionetimica____

• le molecole di classe prima presentano peptidi di piccola dimensione a linfociti cd8 o citotossici.l'espressione di cd8 ha qualcosa in relazione con il timo.• il precursore che viene nella corticale è all'inizio doppio negativo, che non esprime ne cd4 ne cd8.• dopo aver superato la fase dn4 diventa doppio positivo nella zona corticale del timo• dopo di che il linfocita diventerà singolo positivo. la funzione di riconoscimento di queste celluleviene acquisita nel timo ad opera della selezione timica.• cd4 e cd8 sono popolazioni rispettivamente di linfociti helper (aiutano i macrofaci i linfociti b, ilinfociti cd8), e i linfociti cd8 hanno una funzione effettrice diretta: uccidere una cellula bersaglio,natural killer.• in realtà cd4 e cd8 non identificano una funzione: cd4 e cd8 servono ad altre cose.• cd4 lega la porzione costante di mhc2, mentre cd8 lega le porzioni costanti di mhc1.• da cio possiamo dedurre che sia i linfocti cd4 che cd8 però riconscono antigeni di naturaproteica.• la capacità di poter riconoscere un antigene associato ad un certo mhc è chiamata restrizionegenetica del riconoscimento dell'antigene: i cd4 sono ristretti per classe 2, i cd8 sono ristretti perclasse1.• tutti gli antigeni sono di natura proteica? se per caso in periferia ognuno di noi avesse dei linfocitit che non esprimono ne cd4 ne cd8?• tutti gli antigeni di natura microbica sono proteici? pensiamo a batteri la cui maggior parte delcorpo batterico è composta da lipidi. quindi non tutti gli antigeni sono di natura proteica. neiconfronti di antigeni di natura lipidica o glicolipidica non siamo in grado di rispondere?• in periferia riscontriamo linfociti t doppio negativi (non esprimono ne cd4 ne cd8),evidentemente dato che questo linfocita non è in grado di riconoscere peptidi associati ne a mhc1ne a mhc 2, riconoscerà qualcos'altro.• dal timo avremo anche diverse popolazioni di linfociti doppionegativi: queste popolazioni sono 5che emergono dalla selezione positiva e negativa, che poi, una volta maturati vanno nei linfonodidella milza.• più del 50% dei linfociti t sono linfociti cd4 helper. questo è importante dal punto di vista pratico.• i linfociti cd8 rappresentano circa il 30% della popolazione di linfociti t.• una percentuale minore di linfociti t sono doppio negativi, che non esprimono ne cd4 ne cd8. unadi queste popolazioni si caratterizza per il fatto che esprime un recettore che non è quelloalfa-beta, ma è un recettore gamma-delta. il recettore espresso prende quindi il nome di recettoregamma-delta, conferendo ai linfociti il nome di linfociti gamma-delta (meno del 5% dellapopolazione di linfociti t).• altre due popolazioni di linfociti t sono doppio negative ma esprimono un recettore alfa-beta;• una di queste due popolazioni svolge delle funzioni simili a quelle dei recettori natural killer e aquelle dei linfociti t. dato che questa popolazione ha caratteristiche simili alle due popolazioniquesta popolazione prende il nome di Natural Killer T (NKT).• le tre popolazioni doppionegative, dato che mancano di cd4 e cd8 non possono quindi riconoscereantigeni di natura proteica.____

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linfociti alfa-betadoppionegativi____

• sia quelli classici sia i natural killer t riconoscono glicolipidi: antigeni con una componenteglicidica e una coda lipidica.• non li riconoscono da soli, ma quando sono associati ad una molecola molto simile alle molecolemhc1. anche questa molecola, chiamata cd1 è un dimero alfa beta: la catena alfa è formata da 3domini, e la catena beta da un solo dominio di beta 2 microglobulina. la tasca è formata dalle duecatene alfa. questa tasca è molto più profonda rispetto a quella della mhc1 perchè devealloggiarvi la coda lipidica.• la profondità della tasca è ciò che differenzia sostanzialmente queste molecole.• la tasca di CD1 LEGA SOLO LA PORZIONE LIPIDICA. IL GLICIDE RIMANTE ALL'ESTERNO DELLATASCA. un esempio di una molecola, la prima sintetizzata, riconosciuta dai NKT è la alfagalattosilcerammide.• questa molecola esiste solo nelle spugne di mare. ci si è chiesti perhè madre natura ci avessefornito protezione contro le spugne di mare. 0_0 allora perchè abbiamo questo recettore dato chela molecola non è presenta altrove in natura?• una parte della molecola antigenica, il lipide, si inserisce nella tasca. il recettore alfa-betariconosce soltanto il glidice.• la molecola simile alla alfa galattosilcerammide è la beta galattosilcerammide, moltoabbondante nel snc. verosimilmente il fenomeno per cui viene riconosciuta l'alfagalattosilcerammide è un fenomeno di cross-reattività. in realtà il vero ligando è la betagalattosilcerammide.• la alfa galattosilcerammide è stata sintetizzata, forse per sbaglio, in un laboratiorio di una fabricadi birra asiatica (Kirin). quando ha scoperto che a che serviva questa molecola ha iniziato laproduzione su scala industriale perchè questa molecola stimoli i recettori cd1 durante tumori,rendendoli più reattivi a cellule tumorali• mentre molecole di hla hanno molte varianti alleliche, cd1 presenta solo 4 varianti alleliche:CD1a CD1b CD1c e CD1d. queste variazioni alleliche riguardano piccole variazioni a livello deidomin alfa1 e 2. inlfuenza in pratica il tipo di glicolipide che si può legare.• i linfociti alfa-beta classici riconoscono glicolipidi associati a molecole cd1 a, b, c. i NTKriconoscono glicolipidi associati a CD1d.• come avviene il processamento dei glicolipidi?____

processamento deiglicolipidi per ilinfociti a-b DN____

• cd1 è espresso prevalentemente dalle cellule dendritiche. l'espressione di cd1 non è costitutiva.• processamento che avviene in due fasi:• prima parte: quello che accade fisiologicamente è che cd1 viene sintetizzata a livelloendoplasmico, legando un lipide endogeno. legato questo glicolipide va sulla membrana.• il complesso glicolipide-cd1 è altamente instabile, cioè tendono a dissociarsi rapidamente: lamolecola è così instabile che il complesso si divide. cd1 viene riciclata attraverso AP2 e AP3,dentro degli endosomi, e viene quindi condotta in un lisosoma. può capitare che non tutto ilglicolipide si sia dissociato, e cd1 arrivi al lisosoma con una porzione di glicolipide endogenoancora legato.• seconda parte: all'interno del lisosoma una molecola chiamata saposina (nelle mhc questafunzione è data da HLACM) toglie il glicolipide endogeno, ed inserisce nella tasca unglicolipide esogeno, proveniente da un microrganismo.• cd1 va di nuovo esposto sulla membrana in attesa di un legame con un linfocita t a-b DN.• NKT dopo il legame produce citochine e uccide.____

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linfocitigamma-delta____

• molti batteri usano la via del desossixilulosio fosfato (ciclo di romer) che porta alla sintesi dicolesterolo e sostanze simili, isopentanil pirofosfato come sotanza finale.• che caratteristiche hanno questi prodotti intermetdi? sono molecole che contengono fosforo. ilinfociti gamma-delta riconoscono qiundi fosfo-antigeni.• I LINFOTICI GAMMA DELTA NON RICONOSCONO LE PROTEINE DA SHOCK• possiamo modulare la produzione di isopentanil pirofosfato attraverso l'uso di farmaci: le statine.• le statine sono farmaci di recente introduzione, e sono gruppi di molecole usate nelle gravi formedi ipercolesterolemia e grave obesità: bloccano la sintesi di colesterolo, quando la dieta non puòpiù agire.• gli alti livelli di colesterolo conferiscono gravi rischi di ictus infarti etc.• le statine bloccano il ciclo dell'acido mevalonico, attraverso l'inibizione dell'idrossimetilglutilcoenzima a reduttasi (HMGC reduttasi), e quindi la sintesi di fosfoantigeni.• come faccio ad auentare la concentrazione di intermedi di reazione? per aumentare la sintesi diisopentanil pirofosfato possono essere usati dei farmaci detti bifosfonati (usati nell'osteoporosi oin casi di particolari tumori del tessuto osseo).• l'isopentanilpirofosfato è prodotto attraverso la via dell'acido mevalonico. dato che i linfocitigammadelta vengono attivate da fosfoantigeni, e le nostre cellule producono fosfoantigeni, puòcrearsi una risposta autoimmunitaria. ma ciò non avviene. perchè?• il linfocita gamma-delta tollera il self ma non il nonself. come fa a discriminarel'isopentanilpirofosfato self da quello non self?• immaginiamo un macrofago infettato da un microrganismo intracellulare. cosa accade?• questa cellula produce fisiologicamente fosfoantigeni. se la cellula viene infettata producemolti fosfoantigeni in più, perchè deve produrre i suoi fosfoantigeni, ma anche quelli delmicrorganismo infettante.• a differenza del ciclo dell'acido mevalonico, processo utilizzato fisiologicamente nelle cellule, nelciclo di romer si produce un altro fosfoantigene molto attivo biologicamente:3-formilbutilpirofosfato• il linfocita gamma-delta discrimina una cellula infettata da una normale a causa dellaquantità e della quantità di fosfoantigeni sintetizzati e quindi presentati, che deveraggiungere una soglia tale da attivare il linfocita gamma-delta. il segnale principale è quindil'entità di della segnalazione.• come può una cellula aumentare i suoi fosfoantigeni? durante infezione da HIV la via del acidomevalonico viene incrementata notevolmente. la quantità di fosfoantigeni cellulari sarà quindiaumentata, e potranno attivare i linfociti gamma-delta.• anche nella proliferazione tumorale. una cellula tumorale presenta una grande incrementazionedel ciclo dell'acido mevalonico.• che funzioni hanno i linfociti gamma-delta? producono citochine e hanno attivitàcitotossiche proprio come NKT____

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linfocita helper -generalità____

• 1984: vengono scoperti due tipi di helper: T helper 1 e 2.• distinguiamo due tipi di risposta immuntiratia: umoral, dominata dagli anticorpi, ecellulomediata, dominata dalla presenza di cellule, in particolar modo da macrofagi.• l'osservazione era che quando si sviluppa una risposta anticorpale non si sviluppa mai unarisposta cellulo mediata e viceversa.• dato che entrambe prevedono la presenza di un cd4, com'è possibile che possa mediare entrambele risposte? e perche una non fa creare l'altra?• la scoperta dei linfociti t helper 1 e 2.• t helper 1 producono interferone gamma, e i TH2 producono altri tipi di citochine, cioè IL4, IL5,IL10, IL13. queste 4 citochine sono prodotte selettivamente solo da th2. i th1 producono interferonegamma, che non è prodotto da th2. queste due popolazione sono distinguibili solo dalle citochineche producono.• il gamma interferone è il piu potente attivatore dei macrofagi, e ne potenzia tutte le attività, inparticolare l'ultima delle funzioni del macrofago: l'attività citotossica.• IL4: promuove la differenziazione e l'attivazione dei linfociti b (che producono anticorpi)• IL5: fattore di differenziazione che agisce nell'emopoiesi nel midollo osseo, induce una cellulastaminale a differenziarsi in un eosinofilo• IL13: è una citochina che determina la produzione di un tipo di anticorpo particolare,( IgE) che inprimavera può creare problemi di salute, come salute, tosse lacrimazione: allergia.• i th2 mediano in generale una risposta anticorpale, in dettaglio una risposta di tipo allergico.• questo tipo di risposta è importante contro infezioni da parassiti, degli elminti. il dazio vacomunque pagato, perchè questa risposta estremamente importante purtroppo in certi individui èresponsabile di patologie.• la risposta igE mediata è sempre la stessa, che alcune volte può risultare dannosa.• il fatto che queste due popolazioni producano citochine differenti in maniera esclusiva ci spiegaperchè medino delle risposte differenti.• perchè non agiscono insieme? una disattiva l'altra, cioè lo sviluppo di una potrebbe causarel'inibizione dell'altra. questo meccanismo di inibizione può dipendere da linfociti che produconoinibitori: alcune citochine potrebbero inibire altri linfociti• IL10: non attiva eosinofili, non rilascia anticorpi MA inibisce i linfociti TH1. li inibisce talmentebene tanto che vinene utilizzata nel trattamento di malattie causate da linfociti th1.• i linfociti th1 invece devono produrre interleuchine che inibiscono a loro volta i th2. l'interferonegamma, da un lato potenzia l'attività dei macrofagi, dall'altro inibisce lo sviluppo di linfocitit-helper 2.• la produzione di citochine diverse ci spiega perchè mediano rispost immunitarie diverse e comemai queste due popolazioni si inibiscano a vicenda.• 2012: si è scoperto che le popolazioni di linfociti sono distinguibili, oltre che per laproduzione di citochine diverse, anche per l'espressione di particolari recettori:• i linfociti th1 esprimo classicamente ccr5 e cxcr3 che riconscono chemiochine infiammatorieprodotte dai macrofagi.• i th2 esprimo un recettore ccr3 che lega una chemiochina detta eotassina, prodotta daimastociti. si chiama eotassina perchè richiama si eosinofili. il recettore per l'eotassina è espressosolo dagli eosinofili e dai th2.• i linfociti th17 esprime un recettore detto ccr6, che lega una chemiochina detta ccl20, produttacostitutivamente dalle cellule dei plessi corioidei. questo dimostra che i th17 sono coinvoltinella sclerosi multipla. gli unici linfociti t-helper che riescono ad attraversare per chemiotassi labarriera ematoencefalica sono proprio i th17 che vengono attratti da ccl20 che si lega a ccr6. li ilth17 interagisce con cellule di tipo macrofagico, le cellule della glia, che se stimolate richiamano ineutrofili.i neutrofili iniziano il processo infiammatorio. il processo infiammatorio indottoproduce demielinizzazione.____

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linfociti helper -particolarità____

• 2006: viene scoperto TH17: produce una sola citochina, IL17, dalla quale prende il nome.• viene scoperto in un modello sperimentale di malattia, e successivamente viene scoperta lafunzione di questo TH17. mediano una risposta che prevede un intervento della popolazione diglobuli bianchi che sono i granulociti polimorfonucleati neutrofili. questi sono importanti nellarisposta nei confronti di batteri extracellulari (funghi, stafilococchi, streptococchi etc)• per un batterio intracellulare è ottimale la risposta th1, per un parassita, un elmite è utile larisposta th2, e per un batterio extracellulare è ottimale th17. esistono queste varianti perchèl'organismo è in grado di fornire la migliore risposta possibile contro una infezione. ricordiamoche una risposta inibisce l'altra.• le citochine influenzano l'indirizzazione di un linfocita vergine verso una polarizzazione th1 o th2o th17. quali citochine? chi le produce?• le citochine sono fondamentali per polarizzare un linfocita cd4 naive in un th:• se deve diventare th1 occorre una citochina chiamata interleuchina 12. questa citochina, comeanche le altre, ha un tempo di azione ristretto, perchè si deve svolgere in una finestra temporalemolto piccola: lecitochine hanno la capacità di determinare la differenziazione a condizione cheintervengano entro le 4-6 ore dalla stimolazione del linfocita t da parte del complessomhc2-peptide processato.• se deve diventare th2 occorre l'interleuchina 4;• se sono presenti interlueuchina 6 e TGF-Beta (trasforming growth factor, che è un fattore dicrescita fibroblastico) si sviluppera un th17. sono coinvolte altre citochine, ma basta elencarequeste due.• chi produce queste citochine?• IL12, TGF-Beta e IL6 proverranno dalle cellule dendritiche;• anche i linfociti t producono IL4, non vanno nei linfonodi, e non hanno ruolo differenziativo neiconfronti di th2. per quanto riguarda IL4 che fa evolvere i th2, è prodotta vi sono due ipotesi:• la prima è che IL4 che provenga dallo stesso linfocita t, che permette la sua polarizzazione alinfocita th2;• la seconda ipotesi sviluppata dopo il 2009 prevede l'intervento di molte cellule, anche delbasofilo, e si presenta molto complessa:• cosa accade quando un parassita infetta la mucosa, o un allergene penetra attraverso le vierespiratorie?• accade che l'allergene va a stimolare le cellule epiteliali, che producono alcune citochine, 3 inparticolare: IL25, IL33, TSLP (linfopoietina timica stromale, è una citochina prodotta anche dallecellule stromali del timo). la cellula epiteliale quindi svolge, oltre che la funzione di barriera,l'indirizzazione di una risposta immunitaria verso una via piuttosto che un'altra.• queste tre citochine svolgono tante funzioni, ma ce ne interessano due: inibiscono nella celluladendritica la produzione di IL12; nel momento in cui la dendritica processa e lega l'antigene amhc2, e esprime ccr7, dirigendosi alla paracorticale del linfonodo. arriva al linfonodo senzaprodurre IL12, e riuscirà a far differenziare un linfocita t in tutti i suoi sottogruppi MENO CHE NELTH1.• QUESTE TRE CITOCHINE FANNO ESPRIMERE AL BASOFILO INTERLEUCHINA4, CCR7 E MHC2.____

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linfociti helper -particolarità____

• Quando viene indotto a produrre ccr7 il basofilo si dirige per chemiotassi nel linfonodo. e laproduzione di IL4 fa polarizzare la risposta verso th2. ecco perchè un allergene o un parassitainducono risposta th2.• si è scoperto recentemente che il basofilo, in oltre, ha una funzione piu diretta: non solo produceIL4, ma quando è stimolato dalle citochine delle cellule epiteliali epsrime MHC-2; processa epresenta quindi l'antigene ai linfociti, senza bisogno della cellula dendritica. il basofilo stesso piùattivare e fornire segnali costimolatori al linfocita t naive, produrre IL4 e far si che si differenzi inth2. il basofilo quindi può avere una funzione che prescinde dalla presenza di una celluladendritica.• la cellula dendritica può produrre diversi tipi di citochine (IL12 o 6, ad esempio). come fa la celluladendritica a capire quale IL deve esprimere?• grazie ai recettori per profili molecolari Toll-like: questi sono presenti in 9-10 varietà; sappiamoche il legame di una molecola ad un recettore tlr fa cambiare la porzione intracellulare delrecettore, che induce innesco di segnali che provocano tantissime azioni, tra cui, la produzione dideterminate citochine.• alcuni recettori funzionano in coppia (come tlr2), i legami a certi recettori inducono certi tipi dirisposta, a seconda del tlr legato si può avere una risposta piuttosto che un altra, quindiproduzione di una citochina piuttosto che un altra. è quindi il microrganismo infestante che decidecome deve essere eliminato.• addirittura lo stesso microrganismo può presentarsi in forme diverse, vedi i funghi dimorfi: le ifee i lieviti, che vengono eliminati con due tipi di risposte completamente diversi. nel caso dei lievitici serve gamma-interferone, quindi il macrofago e il linfocita th1. per eliminare un ifa (muffe) ciserve IL17, ergo ci serve il neutrofilo e th17. quindi parliamo di un microrganismo che ha bisognodi due tipi di risposta per essere eliminato. quando le cellule dendritiche vengono infettate dalieviti producono IL12; quando viene infettata con ifa la c. dendritica produce una interleuchina(consideriamo laIL 6) e TGF-beta. perche le cellule dedritiche producono diverse risposte? perchèife e lieviti legano recettori toll-like diversi.• 2012: oggi sappiamo che esistono almeno 6 linfociti t helper____

popolazioni dit-helper new entry____

• th9 e th22• th9 producono IL9, e th22 producono IL22. quindi come il th17 prendono il nome dall'IL prodotta.• funzione di th9: non ben definita, ma dal punto di vista funzionale sono piu o meno simili ailinfociti th2. quindi mediano risposte di tipo allergico. ad esempio alcune forme di asma bronchialesi ritiene che siano dipendenti piu da una risposta th9 che da una risposta th2.• funzione di th22: IL22 ripristina l'integrita degli epiteli e ne mantiene l'omeostasi. stimola anchele cellule epiteliali a produrre peptidi antibatterici, come le defensine.• queste cellule sono state descritte come resposabili di una malattia, ma poi si è scoperto cheripristinano l'epitelio. per tanti anni si è sostenuto che th22 siano responsabili della psoriasi. (è lafaccia negativa dei th22, come i th17 causano sclerosi multipla, come i th2 inducono reazioniallergiche indesiderate)____

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la produzione diigE____

• il ruolo di ige e degli eosinofili agiscono in ambito allergico. cosa succede quando un linfocita bproduce antigeni igE? cosa fanno ige?• ige si vanno a legare nei tessuti a delle cellule con recettori ad altissima affinità per questianticorpi: i mastociti (equivalenti dei tessuti dei macrofagi del sangue).• l'antigene è legato dall'anticorpo e l'anticorpo si lega a l mastocita. nel momento in cuil'anticorpo si lega al mastocita: il mastocita produce delle sostanza• Istamina, e altri mediatori (eparina, leucotrieni che derivano dal metabolismo dell'acidoarachidonico). l'istamina e altri mediatori determinano la contrazione della muscolatura liscia.come può esserci utile?• in caso di TENIA, che è un parassita, che può raggiungere i 12 metri. qualcuno dice che i granulidegli eosinofili possono uccidere 14 metri di individuo. come viene in realtà la tenia?• viene espulso.attraverso la contrazione della muscolatura liscia, e movimenti peristaltici la teniaviene espulsa. questi mediatori aumentono la contrattilità della muscolatura liscia intestinale.questo spasmo che è utile nell'intestino a eliminare la tenia, nel bronco chiude il calibro del broncostesso, causando fame d'aria e asma. quindi questa contrazione è utile in un caso, ma comportaevidenti conseguenze un pò spiacevoli.• la cronicizzazione delle allergie è causato dagli eosinofili, che causano quei fenomeni, nel caso diasma, che si chiamano asma cronico-ostruttiva.• questo è un problema che si pone quando la risposta si protrae per troppo tempo ed è mediata daIgE, può qiundi causare problemi ai tessuti a prescindere anche dopo la fine della risposta.• familiarità: la componente genetica prevede la partecipazione di geni che contribuisconominimamente alla patogenesi della malattia. la familiarità deriva dal decorso di più geni.____

linfociti cd8citotossici____

• classe molto rappresentata nel sangue epriferico e negli organi linfoidi, costituiscono il 30-35% ditutta la popolazione linfocitica. hanno una azione diretta, perchè possono riconoscre un bersaglioe ucciderlo.• tramite il suo recettore il linfocita cd8 può riconoscere il complesso peptide-mhc1, e provvedealla uccisione della cellula che lo presenta.• l'attività citotossica è importante per le cellule infettate da virus o tumorali: mhc1 infattipresenta generalmente peptidi processati nel citosol, derivanti da organismi intracellulariobbligati.• il modo in cui viene uccisa una cellula da in linfocita t è importante.____

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meccanismoprincipale diuccisione di tutti icitotossici____

• due modalità con cui una cellula può morire:• la cellula può morire e la membrana può rimanere intatta (apoptosi), oppure la membrana puòperdere integrità e il suo contenuto uscire fuori (necrosi). il secondo caso è un caso deleterio,perhcè questo meccanismo favorisce la diffusione e quindi l'infezione.• è importante che la cellula muoia per apoptosi, ed è importane anche che muoia l'organismoall'interno della cellula.• esistono due vie principali di apoptosi: intrinseca ed estrinseca• apoptosi intrinseca avviene attraverso recettori, domini di morte• apoptosi estrinseca, avviene attraverso il mitocondrio• le due vie, almeno nelle prime fasi sono mediate da enzimi detti caspasi (rispettivamente caspasi8 e 9).• i meccanismi dell'apoptosi sono diversi:• uno consiste nell'interazione tra recettore e ligando (Fasl e Fas).il principale meccanismo prevedeil rilascio di molecole da parte dei granuli.• nel momento in cui un linfocita citotossico interagisce con la cellula bersaglio, i granuli dellinfocita si contentrano nel punto di contatto tra il punto di contatto tra cellula e linfocita (dettaerroneamente sinapsi).• i granuli svuotano all'esterno il contenuto.• il contenuto consiste in una serie di molecole, due delle quali sono essenziali : perforina egranizime.• la perforina fa uno pseudoporo, polimerizzando sulla membrana della cellula bersaglio, eformando una specie di imbuto grazie al quale i granzimi entrano nella cellula bersaglio. questiattivano nella cellula bersaglio le caspasi che inducono l'apoptosi.• nei granuli è contenuta anche un'altra molecola: granulisina, questa molecola non induceapoptosi nella cellula bersaglio, ma è un potentissimo antimicrobico, in grado di eliminare virus,batteri, micobatteri, parassiti.• a questo punto abbiamo ottenuto l'uccisione del microrganismo intracellulare e della cellula perapoptosi.• il meccanismo di esocitosi di granuli è il più importante, seppur non l'unico, dei meccanismi diuccisione, perchè permette non solo l'uccisione della cellula, ma anche del microrganismoinfestante.• LA DIFFERENZA TRA UN CD8 E UN NK è CHE IL CD8 DEVE ESSERE STIMOLATO DA UN ANTIGENEPER DIFFERENZIARSI, DIVIDERSI E ACQUISIRE FUNZIONE CITOTOSSICA: caratteristicadell'immunità acquisita, caratterizzada da un tempo di latenza, ed una risposta adeguata.• i granuli del citoplasma si colorano in rosso e sono visibili nel microscopio confocale, sipresentano ampiamente distribuiti nel citoplasma. nel momento in cui un linfocita citotossico legauna cellula bersaglio, i granuli si accumulano nella "sinapsi". nella microscopia confocale, la cellulabersaglio in vivo si colora in verde, un colore indice di vitalità, ma dopo l'azione delle capsasinotiamo che la cellula perde la colorazione particolare della vitalità. il processo di rilascio deigranuli e dell'uccisione della cellula dura circa 15 minuti.• il linfocita citotossico muore una volta eseguito il suo compito. muore utilizzando un meccanismoapoptodico che coinvolge il legame di fas e fasl. una volta uccisa la cellula bersaglio non ci servepiù un linfocita effettore citotossico, basta tenere le cellule della memoria. questi meccanismifanno parte dello spegnimento della risposta immunitaria.• in tutti i tumori avviene un meccanismo di inibizione del fattore citotossico dei linfociti: la cellula bersaglioNON ESPRIME PIU' MHC1. il linfocita sa riconoscere solo il complesso peptide-mhc1.____

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altri meccanismi diuccisione____

• legame tra fas e fasl, è un meccanismo apoptotico. che differenza c'è tra l'apoptosi indotta daperforine e quella indotta da legame fas-fasl?• nel secondo caso vi è attivazione di caspasi, ma non vi è rilascio di granulisina, che non inducel'uccisione di eventuali microrganismi infestanti. quindi è un meccanismo utile per le celluletumorali, che non presentano parassiti interni, ma non per le cellule che presentanomicrorganismi all'interno.• recettore per il TNF, Tumor Necrosis Factor. in realtà non si tratta di necrosi ma di apoptosi.questo recettore è prodotto dai linfociti citotossici, esposto sulla membrana. questo lega unrecettore che è rappresentato da una molecola esposta sulla membrana di una cellula tumorale ,inducendone la morte per apoptosi dopo l'attivazione di caspasi 8.• recettore per trail e ligando trail, inducono apoptosi tramite atticazione di caspasi 8. sembrache l'uccisione di cellule tumorali del sangue o della linea mieloide sia in gran parte mediata datrail e dal suo recettore.• un altro sistema prevede che il ligando tweek leghi lo stesso recettore di trail, che induceapoptosi.• tutti i meccanismi non agiscono singolarmente, ma possono agire coordinatamente.____

licenza di uccidere,a.lanzavecchia -nature, 06/1988____

• un articolo di commento a 3 articoli comparsi sullo stesso numero di nature. questo articolosconvolse il modo di immaginare il modo di attivazione del linfocita t citotossico nella corticale dellinfonodo.• fino ad allora si pensaca che nella corticale del linfonodo una c. dendritica interagiscecontemporaneamente con un linfocita cd8 e uno cd4 specifici per un certo antigene, attivandoentrambi.• a questo punto il linfocita cd4 avrebbe prodotto una citochina (IL2), fattore di proliferazione diCD8, che non era in grado di produrre IL2.• questo fenomeno è detto cooperazione T-T, ed è un esempio della funzione di aiuto dei linfocidicd4 helper.• Lanzavecchia si basò su un'osservazione logica: quante probabilità vi sono che 3 celluleinteragiscano contemporaneamente e nello stesso punto preciso di un linfonodo? è estremamenteimprobabile.• la interazione e l'aiuto da parte di cd4 a cd8 non avviene direttamente tra i due linfociti, ma èmediato dalla cellula dendritica, perchè nel frattempo si è scoperto che il cd8 è in grado diprodurre IL2, e ne produce tanta quanta gliene serve per attivarsi.____

meccanismo diattivazione di cd8da parte di cd4____

• l'interazione per l'attivazione di cd4 servono un segnale costimolatorio, dato da interazione dicd80-86 con il recettore della dendritica, e un segnale principale, che è il legame con il complessomhc2.• una delle altre interazioni importanti convolge cd40 e il suo ligando. questa interazione non èutile per il linfocita t, ma è utile per la cellula dendritica, che potenzia massivamente il suolivello di attivazione. questa attivazione massiva fa si che vengano prodotte molte più citochine, el'espressione di membrana viene aumentata.• questa cellula dendritica potenziata, a questo punto, può direttamente attivare un linfocita cd8:non vi è NESSUNA INTERAZIONE TRA LINFOCITI CD4 E CD8.• la cellula dendritica non produce IL2, è prodotta direttametnte dal linfocita cd8. anche lecitochine prodotte dalla cellula dendritica servono a stimolare il cd8.• quindi la cosiddetta interazione TT non è proprio una interazione tra due linfociti t. la licenza diuccidere consiste nel fatto che è la cellula dendritica, che viene autorizzata dal CD4 a conferirepotere di uccidere al CD8.• la cellula dendritica può anche essere attivata massimalmente SENZA INTERAZIONE CON CD4.• conosciamo questo meccanismo a causa di una malattia: ipogammaglobulinemia con iper-IgM:soggetti affetti da questa patologia non producono altre immunoglobuline oltre IgM, e sonodeficitari per i ligandi di cd40. mancando la possibiltà di instaurare un legame tra cd4 e la celluladendritica dendritica non doveva essere possibile attivare il linfocita cd8: ma questa attivazionesi verifica comunque. come?• alcune microrganismi possono attivare la cellula dendritica in maniera massimale, quandointeragiscono con essa mediante specifici recettori di membrana TLR.• questi microrganismi, che legano certe combinazioni di TLR, possono indurre iperattivazionedella cellula dendritica, del tutto simile all'attivazione data da un cd4.____

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linfocita naturalkiller____

• parecchi microganismi, e anche le cellule tumorali in maniera costante, sviluppano strategie persfuggire alla risposta immunitaria, in particolar modo per sfuggire alla risposta citotossica che è lamigliore risposta per eliminarla.• il piu comune dei meccanismi che utilizzano sia i virus che altri organismi adottano è quello dibloccare l'espressione di mhc di classe 1, e dato che un linfocita cd8 riconosce solo mhc1 il linfocitanon può essere riconosciuta. in questi casi interviene un alternativa del sistema immunitario.• nella condizione in cui il linfocita citotossico non può piu riconoscere la cellula bersagliointerviene la popolazione di linfociti natural killer.• come fa un linfocita natural killer a riconoscere una cellula infettata da un virus?• i recettori natural killer non hanno recettori specifici per l'antigene, non hanno i tcr (differenzacon i linfociti t) e neanche un immunoglobulina di membrana, non vengono selezionaticlonalmente non subiscono selezione positiva o negativa.• dopo la maturazione nel midollo osseo queste cellule migrano in periferia con capacità citotossicagia acquisita, senza bisogno di selezione. se appena usciti dal midollo trovano cellule infettate sonosubito in grado di ucciderle.• non hanno neanche recettori per profili molecolari clonalmente distribuiti. come fanno allora adiscriminare il self dal non-self?____

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ipotesi del missingself____

• la scoperta di come un linfotica nk uccide un bersaglio è stata una scoperta causale e si deve ad unsignore svedese chiamato Cares Kerre. lui era un giovane dottorando, ed era all'ultimo anno didottorato di ricerca, ed aveva iniziato a lavorare con i mezzi disponibili intorno i primi anni 80 suilinfociti natural killer. un sabato mattina del 81 andava a lavoro. era sua consietudine comprare ilgiornale e leggerlo mentre andava in giro per le strade di stoccolma. mentre camminava sotto lapioggia lesse del ritrovamento di un sottomarino alleato, risalente alla 2 guerra mondiale. comehanno fatto a capire che il sottomarino era alleato e non tedesco? avrà pensato che mancandosimboli tedeschi o qualcosa che lo identificasse come tedesco avevano capito che era alleato.impose questo ragionamento anche per i linfociti.• giunto in laboratorio fece un analisi su testi per capire quali cellule fossero uccise e quali fosserorisparmiate. notò che ciò che differenziava queste due cellule era l'espressione di mhc: quelle chenon lo esprimevano erano uccise dai nk, quelle che resistevano esprimevano mhc.• ipotizzo che la condizione affinchè un lnk possa uccidere una cellula sia la mancanza di mhc1.• se è vero che un lnk per uccidere un bersaglio deve o non deve piu vedere su questa la molecola diclasse prima allora vuol dire che tutte le cellule che mancano dell'espressione della molecola diclasse prima, sia infettate sia non infeettate, debbano essere uccise. quindi se questa ipotesi fossestata vera non dovremmo avere globuli rossi (non esprimono mhc1, non sono nucleati come lepiastrine).• come mai non è così?• due fratelli ricercatori di genova, lorenzo e alessandro moretta, scoprono sui linfoci naturalkiller due gruppi di recettori. un gruppo di recettori si chiama kar (killer activating receptor) el'altro gruppo di recettori espressi dai natural killer sono chiamati kir (killer inibitingreceptors).• l'unica condizione affinchè un linfocita possa uccire le cellule bersaglio è che il recettoreattivatorio leghi qualcosa.• un linfocita può uccidere solo se kir non è legato e kar lega qualcosa.• kir lega mhc1.• affinchè si determini la citotossicita dei natural killer è che la cellula non esprima piu la molecoladi classe 1. questa è una condizione necessaria ma non sufficiente. l'altra condizione è che kar leghisulla cellula bersaglio un ligando composto da un gruppo di molecole indicate genericamente comemolecole da stress, che vengono tipicamente espresse nel momento in cui si verificano duecondizioni: o una trasformazione neoplastica o una infezione.• in laboratorio per indurre l'espressione di proteine da stress (shock proteins) si usa lo stresstermico. bisogna portare una cellula ad una temperatura di 42-46 gradi e quella cellula diventastressata.• in vivo, le condizioni di stress sono le infezioni e le trasformazioni neoplastiche.• le cellule come il globulo rosso vengono risparmiate perche è vero che manca mhc1, ma la cosaessenziale è che non vengono espresse molecole da stress, in modo che non possa avenire il legamecon car per attivare la citotossicità.• nel momento in cui abbiamo la presenza di molecole da stress e di molecole di classe prima non avremoattività citotossica.• quando entrambi i segnali sono presenti, sia quello inibitorio sia quello attivatorio prevale ilsegnale inibitorio.• la condizione essenziale affinchè inizi la citotossicità è che manchi il segnale inibitorio e siapresente il segnale attivatorio.• questo ci spiega come fa un linfocita natural killer a distinguere tra una cellula self e una cellulanon self, e come fa a rispasrmiare una cellula self che non esprime molecole di classe prima.• l'ipotesi di cares kerre era corretta ma non completamento. l'ipotesi del missing self non erabasata su dati sperimentali, era una semplice intuizione.in onore di cares kerre il meccanismo concui un linfocita acquisisce citotossicità è ancora denominato meccanismo dell'ipotesi del missingself.• un'ipotesi piu moderna integra quella di kerre dicendo che se prevalgono segnali inibitoriprevale la non citotossicità, se prevalgono segnali attivatori agisce la citotossicità.• il linfocita natural killer, che si trova sempre nei tessuti periferici, migra attivato da chemiochineprodotte dalla cellula infettata____

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recettori attivatori____

• il piu importante dei recettori kar è NKG2D. questo ha due tipi di ligandi che sono chiamati MICae MICb e ULBP.• MICa e MICb sono due proteine da stress tipicamente espresse a densità molto bassa dalle celluleepiteliali dell'intestino, la cui espressione aumenta in caso di trasformazione neoplastica. quinsisono espresse dalle cellule tumorali. questi due tipi di proteine non appartengono alle shockproteins, ma usano lo stesso promotore, e quindi vengono espresse in condizioni di stressi.• ULBP sono un gruppo di 4 proteine espresse da cellule di tumori emopoietici, ma non da cellulenormali. l'espressione di queste proteine è anche indotta da un virus chiamato citomegalovirus.una cellula infettata da questo virus viene indotta ad esprimere le proteine ULBP (ul16 bindingprotein; UL16 è una proteina di citomegalovirus che induce l'espressione di ulbp).____

recettori inibitori____

• i ligandi della cellula bersaglio compatibili con i recettori KIR inibiscono la citotossicità.• i recettori inibitori legano mhc1. in realtà non ne legano una singola, tranne poche eccezioni.legano una serie di mhc1. alcuni sembrano avere una specificità un pò piu particolare.• esempio: questo recettore kir lega due molecoledi classe 1 che chiamiamo a3 e a1. se una cellulabersaglio, invece di esprimere recettori a3 e a1 esprimesse a8 e a9, cosa succede?• se il complesso mhc1 espresso sulla cellula stressata è diverso da quello che riconosce il linfocita,il linfocita esprime citotossicità?• si, il linfocita esprime citotossicità perchè la cellula è stressata, e kar si può legare ai suoi ligandi,ma non può avvenire il legame di kir, che non è idoneo al legame con a8 e a9.• se io non volessi la citotossicità la cellula bersaglio dovrebbe esprimere a3 e a1.• se voglio inibire la citotssicità, la cellula bersaglio deve esprimere molecole mhc1 compatibili coni recettori kir. se vengono espresse molecole diverse non compatibili con kir non possono esserericonosciute, e kir non può legare e non può inibire la citotossicità.____

trapianto dimidollo osseo____

• si esegue in casi in cui vi sia una patologia di natura neoplastica delle cellule della serie mieloide.come si fa?• si preleva midollo da un donatore e si traspone nel ricevente.normalmente al ricevente, durante iltrapianto non si somministrano mai cellule staminali pure, ma si aggiunge qualcosa alle cellulestaminali. si aggiungono linfociti t maturi del donatore.quello che il ricevente riceve in realtà sonocellule staminali che vanno a ripopolare il modollo e il sangue del ricevente, e anche linfociti tmaturi del donatore. perchè?• per un fenomeno che si chiama grafts versus leuchemia (reazione contro le cellule leucemiche).• si deve però distruggere il midollo del ricevente: sia le cellule tumorali che sane. il midollo deveessere ripopolato dalle cellule staminali del donatore. è probabile però che con l'uso di farmaci lapulitura del midollo non sia del tutto efficacie, e che residuino ancora nel midollo delle celluleleucemiche. il linfocita t maturo del donatore, portato sul ricevente le riconosce come non self e leuccide.• il problema però è che i linfociti t maturi del donatore da un lato aiutano l'eliminazione dellecellule leucemiche del ricevente, dall'altro lato causano una malattia che si chiama grafts versushost (reazione verso l'ospite). il grafts versus host ha una incidenza del 30% dei pazienti chesubiscono trapianto di midollo osseo con HLA identici; quindi anche in presenza di una totaleidentità è elevata la posibiltà che insorgano grafts versus host. (per attenuare eventuali sintomi dagrafts versus host sono utilizzati immunosoppressori e corticosteroidi).• perchè vi sono questi grafts versus host? perchè oltre HLA esistono molti complessi diistocompatibilità minori, e sono questi i responsabili di grafts versus host.• le staminali del donatore devono avere due caratteristiche fondamentali:• devono essere totalmente compatibili dal punto di vista dei mhc: il donatore ideale è unfratello gemello. secondo le leggi di mendel la percentuale di compatibilità tra due fratelli nongemelli è il 25%.• nel caso in cui non via compatibilità tra i fratelli vi sono i registri di donatori di midollo, per avereuna probabilità di trovare un soggetto compatibile nei registri dei donatori.• se non si trova un soggetto compatibile vi è sempre la possibilità dell'autotrapianto: si prende ilmidollo dello stesso paziente, si cerca di isolare le staminali e vengono trapiantate nello stessopaziente. però le probabilità di successo dell'autotrapianto sono molto basse: 20-25% di probabilitàdi successo.• fino al 2002 se non funzionava neanche questo metodo non vi erano altri modi di ripristinare lapopolazione delle staminali di un soggetto.____

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trapianto dimidollo osseo infunzione dilinfociti naturalkiller____

• nel 2002 fu pubblicato su Science dal gruppo di ricerca di Andrea Velardi un articolo chetrattava del trapianto di midollo osseo in funzione dei linfociti natural killer.• negli anni precedenti, in cui non era possibile trovare un donatore di midollo per pazienti conleucemia, nell'ambito familiare, e non c'era possibilità di autotrapianto o trapianto da"non-correlato", essi tentarono trapianto da genitori o il padre o la madre.• il padre o la madre rispetto al figlio sono uguali solo al 50% per quanto riguarda mhc. su 12molecole 6 sono completamente differenti. ci si sarebbe dovuti immaginare grafts versus host amai finire, dato che già al massimo della compatibilità si ha un 30% di insorgenza; rigetto, recidivaecc..• da un analisi retrospettiva su 34 pazienti, in tutti quei casi in cui donatore e rivecente nonsolo differivano per i gruppi di istocompatibilità, ma pure per i kir, quindi avevano undoppio livello di incompatibilità, mostravano 0% di percentuale di rigetto e 0% di percentuale digrafts versus host. recidiva a 5 anni probabilità 0%.• ci si aspetta che si verifichi tra un donatore e un ricevente totalmente identici, ma questo siverifica tra un donatore un ricevente compatibili per metà delle molecole di istocompatibilità enon compatibili per metà dei recettori kir: quindi un doppio livello di non compatibilità determinal'ideale del trapianto di midollo.• oggi per un trapianto di midollo si cercano soggetti compatibili per metà delle molecole diistocompatibilità e per i kir.• dal punto di vista pratico, i linfociti natural killer iniziarono ad acqusire importanza nei trapianti.• perche in presenza di doppia incompatibilità non abbiamo rigetto, grafts versus host e recidivadopo 5 anni? qui entrano in gioco i recettori kir e i recettori kar.• il loro ruolo gira soprattutto intorno al fatto che il legame di un recettore kir con unamolecola diversa da quella che è istruito a legare su una cellula bersaglio equivale a nonlegare nulla.• per poter uccidere, un natural killer deve avere 2 condizioni: deve trovare sulla cellula bersagliodelle molecole da stress espresse sulla superficie, e deve mancare l'espressione mhc1, o deveesserci un mhc1 non riconoscibile da kir.• nel caso della donazione dai genitori abbiamo diversità dei kir, e quindi sicuramente diversità dimhc1.• quando trapiantiamo staminali di donatore nel ricevente, che era stato trattato con farmaci pereliminare tutto quanto, le cellule del donatore popolano il midollo del ricevente e comincia adifferenziare, dando origine a tutte le cellule, compresi i natural killer.• i natural killer sono quindi di provenienza del donatore.• perchè non abbiamo recidiva? i linfociti che trovano nel donatore delle cellule leucemiche che ifarmaci non sono riusciti ad eliminare, e che possono causare recidiva, riconoscono la cellula comeuna cellula stressata, inducendo il legame di kar. PERO non può legarsi kir, perchè la cellulaleucemica non esprime più mhc1; ed ammesso che lo esprima, esprimerà un mhc1 differenteda quello riconoscibile da kir del donatore, e viene quindi uccisa.• perchè non si verifica grafts versus host? questo trapianto viene effettuato con cellule staminalipure, senza linfociti t del donatore. questi linfociti, essendo già maturi, avrebbero riconosciutocome non-self delle cellule sane dell'ospite.• dato che i linfociti t che nascono dalle staminali trapiantate maturano nel timo, lìimparano a riconoscere come self l'organismo ospite tramite i metodi già studiati.. l'mhc1espresso dalle cellule sane dell'ospite è pur sempre diverso da quello riconoscibile da kir, quindi siesclude un legame che induca inibizione della citotossicità. la citotossicità però non può essereindotta perchè le cellule sane, sia dell'ospite che del donatore non presentano le molecole dastress alle quali si possono legare i kar.• il trapianto tra individui hla apoidentici e kir incompatibili è la seconda scelta per tutti i tipi dileucemie (meno che per la mieloide cronica, che è curata con cura molecolare)____

separazioneimmunomagnetica____

• come faccio a prendere solo le cellule staminali dal midollo e a scartare tutte le altre?• le cellule staminali esprimono un recettore chiamato cd34, e devo sfruttare un anticorpomonoclonale che leghi cd34.• quindi faccio legare l'anticorpo alle cellule staminali. con la porzione variabile l'anticorpo si legaa cd34. se nella porzione fissa lego una micro pallina di ferro, ed uso un magnete, posso separare lecellule staminali.____

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citotossicità deinatural killer____

• legame tra fas e fasl, è un meccanismo apoptotico. che differenza c'è tra l'apoptosi indotta daperforine e quella indotta da legame fas-fasl?• nel secondo caso vi è attivazione di caspasi, ma non vi è rilascio di granulisina, che non inducel'uccisione di eventuali microrganismi infestanti. quindi è un meccanismo utile per le celluletumorali, che non presentano parassiti interni, ma non per le cellule che presentanomicrorganismi all'interno.• recettore per il TNF, Tumor Necrosis Factor. in realtà non si tratta di necrosi ma di apoptosi.questo recettore è prodotto dai linfociti citotossici, esposto sulla membrana. questo lega unrecettore che è rappresentato da una molecola esposta sulla membrana di una cellula tumorale ,inducendone la morte per apoptosi dopo l'attivazione di caspasi 8.• recettore per trail e ligando trail, inducono apoptosi tramite atticazione di caspasi 8. sembrache l'uccisione di cellule tumorali del sangue o della linea mieloide sia in gran parte mediata datrail e dal suo recettore.• un altro sistema prevede che il ligando tweek leghi lo stesso recettore di trail, che induceapoptosi.• tutti i meccanismi non agiscono singolarmente, ma possono agire coordinatamente.____

popolazioni nk elinfociti naturalkiller "non-killer"____

• abbiamo gia incontrato linfociti natural killer che non inducono morte cellulare, non induconocitotossicità, ma hanno altre funzioni.• queste cellule sono le LTI - linfociti timici induttori.• queste cellule nel timo interagiscono con le cellule epiteliali della midollare tramite rank e rankl,e inducono su queste l'espressione di AIRE (vedi sopra).• un'altra popolazione di natural killer che non uccidono sono dei linfonciti che producono unainterleuchina: interleuchina 22, sono infatti detti linfociti natural killer 22, nk22.• questa popolazione non è citotossica, e produce il-22, come i linfociti th22, e intervengono nelmantenimento dell'omeostasi degli epiteli.• questa popolazoine di linfociti natural killer ha diverse caratteristiche che la distinguono dainatural killer citotossici:• intanto questa popolazione non produce costitutivamente il-22. la produzione di il-22 è mediatadalla produzione di il-23 da parte delle cellule dendritiche. quindi l'infezione di una celluladendritica la stimola a produrre il-23, e il-23 stimola il linfocita nk22 a produrre il-22.• il-22 agisce a livello delle cellule epiteliali mantenendone l'integrità, e induicendo la produzionedi defensine etc.• l'altra sostanziale differenza è che la maturazione dei nk classici e dei nk22 necessita di fattori dicrescita differenti. la differenziazione di linfociti nk classici nel midollo ha bisogno di il-15,mentre quella dei nk22 ha bisogno di il-7.• qiundi in tutto conosciamo 3 popolazioni di nk: classiche, nkLTi e nk22.____

aspettidell'immunitàinnata dei linfocitinatural killer____

• date le loro caratteristiche, i linfociti natural killer sono popolazioni linfocitiche che potrebberoessere assimilabili alla immunità innata, quindi mancherebbero della specificità e della memoriaimmunologica.• è stato recentemente dimostrato che a una prima infezione con un virus in un animale daesperimenti c'è una risposta nk, che si instaura dopo alcuni giorni, e con una certa lentezzaconduce all'eliminazione della popolazione virale.• se infettiamo di nuovo l'animale con lo stesso virus, la risposta nk è molto piu veloce: poche ore.• sono cellule che possono avere comportamento simile alle cellule dell'immunità innata, mapossono anche dare risposte riconducibili a popolazioni cellulari dotate di memoria immunologica.• in oltre, i linfociti natural killer uccidono con gli stessi meccanismi che usano cd8.• usano quindi anche il metodo TNF/recettore di TNF: ciò implica il fatto che anche essi producanoTNF.• un'altra caratteristica di tutte le popolazoini di linfociti natural killer è la produzione di TNF, unacitochina citotossica antitumorale.____

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Linfociti B____

• sono una classe di linfociti dotati di recettori clonalmente distribuiti, come i linfociti t.• i linfociti b presentano il recettore BCR. questo recettore è stato scoperto nel 1984, e non è altroche un anticorpo.• quindi il linfocita b utilizza un antiocorpo di membrana per riconoscere antigeni; e in oltre lacellula b è in grado di produrre e rilasciare in circolo anticorpi in formas solubile.• il linfocita b non è una cellula terminale: in realtà non è un produttore di anticorpi: una voltastimolato dal giusto antigene, il linfocita b si espande e da origine a cellule con capacità effettrici diprodurre anticorpi.• questa cellula è diversa su tutti gli aspetti dal linfocita b, e viene chiamata plasmacellula. laplasmacellula è la vera fonte di anticorpi.____

Maturazionelinfociti B antigeneindipendente____

• origina da un precursore che si orienta a linfocita b grazie a citochine IL7, Il15. a differenza deilinfociti t, i linfociti b completano il loro processo maturativo nel midollo stesso.• anche se in realtà possono essere distinte due fasi maturative: una antigene dipendente, unaantigene indipendente.• il primo elemento che possiamo orientativamente ipotizzare che diventerà un linfocita b è ilpro-b-linfocita, dove pro sta per progenitore.• questa cellula progenitrice non ha nessuna caratteristica di membrana che ci indicherà chediventerà un linfocita b; possiamo dedurre che è un progenitore dei linfociti b perchè vi è stato unriarrangiamento V-J delle catene pesanti. questo riarrangiamento può avvenire soltanto in unlifocita b.• la tappa successiva è una cellula chiamata pre-b, dove pre sta per precursore. in un pre-b oltre alriarrangiamento v-j, si è avuto il secondo riarrangiamento v-d-j. quindi l'intera porzione variabileè disponibile, per cui si forma un trascritto primario, lo splicing, e viene sintetizzata la cantenapesante mu (la prima catena sintetizzata in un linfocita b).• Una catena pesante, non associata ad una catena leggera non può andare sulla membrana, e perquesto rimane sulla membrana. per analizare un linfocita b nel midollo basta analizzare la catenapesante in sede intracitoplasmatica. questo metodo di analisi è essenziale per fini diagnostici.• durante la maturazione, in maniera simile a cosa accade al linfocita t nel timo, che dopo ilriarrangiamento di beta è stato produttivo, prima di riarrangiare alfa viene usata una catenapre-t-alfa, che è una catena alfa sostitutiva: il primo recettore formato nel timo è formato dallabeta vera, e da una catena alfa surrogato, temporanea.• altrettanto avviene nel linfocita b: nello stato pre-b il linfocita ha solo la catena pesante, e nonpuò fare un recettore senza la catena leggera, ma riesce a formare un recettore usando la catenapesante mu, e una catena sostitutiva, creando un recettore detto pre-BCR, composto da una catenapesante mu, e una leggere sostitutiva (non è ne kappa ne lambda), indicata con la sigla slc(surrogate light chain, una catena costante senza variabilità).• contemporaneamente all'espressione di pre-BCR, il linfocita b esprime un altro dimero associatoal recettore chiamato IgAlfa e IgBeta. questo dimero ha la funzione di CD3 nel linfocita t, che èintimamente associato al recettore di membrana è la struttura che permette la trasduzione disegnale, che ancora il pre.bcr, essendo immaturo non è in grado di trasdurre.• (N.b. situazione simile a quella del linfocita t, basta ricordarne una per ricordarle entrambe).• la tappa successiva è il riarrangiamento delle catene leggere o kappa o lambda, con la formazionedi un bcr composto da una catena pesante mu, e una catena leggera kappa o lambda. a questopunto il linfocita b è ancora immaturo, è detto appunto linfocita b-immaturo.• l'ultima tappa della maturazione del linfocita b consiste nell'esposizione di due Ig di membrana:una IgM e una IgD che hanno la stessa specificità antigenica.• queste tappe avvengono nel midollo osseo ed è detta maturazione antigene-indipendente____

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Maturazionelinfociti B antigenedipendente____

• antigene dipendente: il linfocita b non è una cellula terminale. una volta stimolata da un antigenespecifico in un organo linfoide, il l.b si attiva, prolifera espandendosi clonalmente diventanto unblasto b, cellula molto ricca di citoplasma; alla fine della divisione diventa una plasmacellula, cioèuna cellula deputata alla produzione di anticorpi.• possiamo definire questo un processo di maturazione? è piu corrtto definirlo differenziazione• la maturazione del midollo osseo è assolutamente antigene indipendente? il linfocita b non faselezione positiva come il linfocita t, ma opera una selezione negativa nel midollo, che è uno deimeccanismi di induzione di tolleranza nei linfociti b. e siccome avviene nel midollo osseo questatolleranza verrà chiamata tolleranza centrale. con quali meccanismi?• per quanto riguarda l'acquisizione di tolleranza, questo concetto vale solo per i linfociti b:• i due meccanismi utilizzati per rendere tollerante un linfocita b nei confronti di antigeni selfsono: l'utilizzo dell'apoptosi (nello stadio di b immaturo, se la cellula riconsce un self comeantigene viene liminato per apoptosi);• e un meccanismo associabile ai meccanismi di variabilità: se lega un antigene self, il b immaturopuò cambiare specificità attraverso un processo di editing del recettore (secondoriarrangiamento dei geni di una catena leggera).• cosa può accadere dopo l'editing del recettore? il b immaturo con il suo recettore di membranacambia la catena del bcr perchè quella che ha attualmente è specifica per il self.• la specificità può cambiare diventando specifico per il non self; oppure può verificarsi unaseconda specificità per il self, se accade il linfocita va in apoptosi.• come decide il linfocita b se apoptotizzare o andare in editing? a seconda della solubilità e dellaconcentrazione dell'antigene: se l'antigene è solubile va in contro ad apoptosi, se è di membrana vain contro ad editing; se l'antigene è presente in quantità elevata va in apoptosi, se è in bassaconcentrazione va in editing.• cd19 e cd20 sono espressi su tutti i linfociti b a tutte le fasi maturative.• N.B. cd10 identifica soltanto lo stadio di linfocita pre-b. la forma piu comune di leucemiariguardauna cellula che esprime cd10. ancora una volta c'è una analogia con una situaizone simile nel timo:esiste una molecola nel timo, espressa soltanto nello stadio del timocita corticale, detta cd1.• cd10 è stata scoperta in pazienti leucemici, e si scopri successivamente essere un antigene dipre-b. la presenza di cd10 è la prognosi che da la diagnosi piu sicura possibile.____

meccanismo dicooperazione tralinfocita b elinfocita t____

• non esistene antigene che da solo sia in grado di attivare un linfocita b naive, senza la mediazionedi un linfocita t.• riconoscimento linfocita b e t• un linfocita b, quando lega un antigene, si comporta come una cellula dendritica: esprime mhc2,molecole costimolatorie, esprime ccr7, migrando verso la paracorticale in cerca di• un linfocita t. una molecola costimolatoria essenziale è CD40 per l'interazione con il linfocita thelper,che esprime il ligando per CD40.• quale tipo di linfocita t coopera con il linfocita b?• il linfocita t helper follicolare TFH, scoperto nel 2004. si chiama helper perche aiuta, e sichiama follicolare perchè è localizzato in un follicolo linfatico, o centro germinativo; ed è, ad oggi,il linfocita adibito alla cooperazine con il linfocita b, e alla determinazione del tipo diimmunoglobulina che verrà prodotta dal tipo di linfocita b.____

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Anticorpi recettoriBCR____

• il linfocita b utilizza come molecola di membrana un anticorpo: un anticorpo (oimmunoglobulina) è formato, nella sua struttura piu semplice, da due tipi di catene, due a pesomolecolare elevato (catene pesanti) e due a peso molecolare minore (catene leggere). queste catenehanno una porzione variabile ed una porzione costante.• la parte costante è la parte vicina alla membrana, e la parte variabile è quella che protrudeall'esterno e contatta l'antigene. le zone che hanno una variabilità molto spiccata sono detteregioni ipervariabili.• entrambe le catene hanno regioni costanti e variabili o ipervariabili.• noi distinguiamo diversi tipi di catene pesanti e leggere che permettono di distinguere le Ig inclassi (o isotipi). gli isotipi o classi delle catene pesantii differiscono per la regione costante: adesempio per le classi di immunoglobuline che esprimono una catena costante di tipo mu,identifano un anticorpo chiamato IgM. una IgE hanno la regione costante cihamata epsilon, IgA hauna regione costante chiamata alfa, IgG ha gamma e IgD ha delta. queste 5 classi di anticorpi sonoquindi identificate dalla regione costante della catena pesante.• per le catene leggere possiamo avere solo due isotipi ele catene sono chiamate kappa e lambda.• un anticorpo nella sua struttura di base è costituito da due catene pesanti e due leggere legate daponti S-S. la variabilità e la capacità di legare un antigene è legata alla varaibilità della porzionevariabile.• nel nostro corpo abbiamo 1*10^13 tipi di immunoglobuline. come fanno 34.000 geni a codificareper tutta questa specificità?• avviene un fenomeno detto riarrangiamento, o ricombinazione, che avviene casualmente in ognicellula durante la differenziazione nel midollo o nel timo.• il linfocita b matura definitivamente nel midollo, ed è in quella sede che avviene ilriarrangiamento, che coinvolge geni delle catene pesanti e geni delle catene leggere.• le catene pesanti contengono 3 pacchetti di geni che contribuiscono alla regione variabile: V, D, eJ.• le catene leggere contengono 2 gruppi di geni, V e J, che contribuiscono a formare la porzionevaribile.• le catene pesanti sono organizzate quindi come le catene beta del recettore, mentre le cateneleggere sono organizzate come le catene alfa del recettore.• per la catena leggera può avvenire un riarrangiamento V-J con conseguente formazione deltrascritto primario, e grazie allo splicing, il riarrangiamento V-J si avvicina alla porzione del genecodificante per la regione costante C, per formare alla fine il trascritto VJC.• per la catena pesante, dato che alla porzione varaibile contribuiscono 3 porzioni, avremo 2riarrangiamenti: un segmento D e uno J, per riarrangiarsi in D-J. il secondo riarrangiamentoprovoca la formazione del trascritto V-D-J e successivamente lo splicing avvicina il trascritto V-D-Jalla porzione codificante la regione costante C, con formazione del trascritto VDJC.____

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variabilità bcr____

• grazie ai fenomeni di ricombinazione casuale dei geni delle catene pesanti e leggere, e la loroassociazione casuale si arriva a consentire una variabilità di circa 2.16*10^6: mancano ancora circa1*10^7.• il grosso della variabiltà è generata dai fenomeni di imprecisione, o gli errori al momentodella ricombinazione, che comportano aggiunta o delezione di nucleotidi.• altri due meccanismi che contribuiscono alla variabilità esculivi dei linfociti b sono importanti.• la classe di anticorpo che noi produciamo durante il primo incontro con un antigene è la classeIgM. a successive risposte allo stesso antigene si usano anticorpi IgG.• nella risposta primaria produciamo IgM, e nelle risposte secondarie (successive allo stessomicrorganismo) si produce IgG. vengono prodotte in concentrazione diversa: la quantità dianticorpo rispetta la teoria dell'espansione clonale: non abbiamo piu una sola cellula specifica, maabbiamo molte cellule specializzate. e in oltre, nel secondo contatto gli IgG vengono prodotti moltopiu velocemente.• durante i vaccini mettiamo l'individuo in grado di indurre subito una risposta secondaria ad unainfezione.• IgM presenta 10 siti di legame per gli antigeni. perchè allora le cellule della memoria durante laseconda risposta produciamo IgG, con 2 siti di legame? perchè i le IgG hanno una maggiore affinitàdi legame per un antigene. affinità maggiore significa costante di dissociazione molto alta. le IgGhanno affinità maggiore perchè nel momento in cui vengono sintetizzate queste immunoglobulinea partre dall'antigene presentato da IgM si verifica una ipermutazione somatica: vi sono una seriedi mutazioni nelle regioni ipervariabili dell'anticorpo. sono dette ipermutazioni perchèintervengono con una frequenza maggiore di quella stimata da un possibile calcolo.• le porzioni ipervariabili sono composte da circa 30 amminoacidi. se confrontiamo le porzioniipervariabili di uina IgG e una IgM per uno stesso antigene possiamo trovare 5 o 6 amminoacigivariati, che sono tantissimi . l'ipermutazione somatica, che contribuisce a generare diversitàanticorpale, si verifica durante la maturazione da linfocita b maturo a plasmacellula.____

elettroforesi delleproteineplasmatiche____

• quando una proteina viene sottoposta ad un campo elettrico, questa migra in base alla carica ealla massa:• la velocita di migrazione dipende da unità di carica su densita di massa.• questo accade quando il plasma di un individuo viene sottoposto ad un campo elettrico. vienesegnato un tracciato, in cui si evidenziano varie bande, rappresentanti le proteine.• la banda piu alta corrisponde alle albumine, proteine prodotte dal fegato.• le altre bande vengono a caratterizzare le alfa, beta e gamma globuline.• gli anticorpi sono glicoproteine del siero, e quindi fanno parte delle proteine che migreranno incorrispondenza di certe bande quando sottoposte ad un campo elettrico.• la maggior parte degli anticorpi migrano in corrispondenza del grafico delle gamma bglobuline.• questi sono gli anticorpi IgG e IgA.• IgM migrano in presenza delle beta globuline.• lo studio elettroforetico è un importante per lo studio delle immunoglobuline. se in un refertoelettroforetico manca la banda gamma possiamo immaginare che nel paziente sono assenti legamma globuline, e vi è una immunodeficienza.• se le gamma globuline hanno un picco alto nel grafico deduciamo che vi sono molti anticorpi: ouna infezione o un tumore delle cellule deputate alla secrezione di anticorpi.• la forma della linea gamma ci può far distinguere se si tratta di tumori o infezioni.____

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isotipi deglianticorpi____

• il 90% delle proteine migranti tra le gamma globuline sono anticorpi.• esistono 5 classi di anticorpi e la differenza dipende dal tipo di catena pesante chel'anticorpo utilizza: catena gamma: IgG; catena Mu: IgM; Catena delta: IgD ecc..• la differenza a cui noi ci riferiamo riguarda la catene pesanti.• ogni anticorpo è composto nella struttura base da due catene pesanti e da due catene leggere,lambra e cappa, i cui geni codificanti si trovano su cromosomi diversi.• le catene leggere rappresentano un isotipo: 5 isotipo di catene pesanti e due isotipi di cateneleggere.• quando parliamo di isotipo ci riferiamo solo a quelli delle catene pesanti, non riferendoci a quelleleggere che possono essere cappa o lambda.• in un anticorpo le due catene leggere devono essere identiche: non può avere una catenaleggera cappa e una lambda.• questo è un fenomeno gia visto durante la maturazione dei Linfociti b : avviene l'esclusione allelica:l'esclusione di un gene è data dalla presenza dell'altro.• nell'anticorpo possiano distinguere una struttura base: ci riferiamo ad una IgG.• IgG è formata da due catene pesanti e due catene leggere; ha 2 siti combinatoriali dell'antigene,creato dalle porzioni variabili delle catene leggere e pesanti. ogni igg può legare 2 molecoleantigeniche. questo IgG che lega 2 antigeni con due catene pesanti e due leggere è dettaMONOMERO.• IgM che può legare 10 molecole antigeniche è detto PENTAMERO: dieci catene pesanti e diecileggere, dieci siti di legame per la molecola antigenica.• le IgA possono essere monomeriche o dimeriche.____

struttura di IgG____

• esistono 3 domini nella catena pesante, 1 dominio costante nella leggera;• 1 regione variabile nella catena pesante e 1 nella catena leggera.• la variabilità è la discriminante per la formazione del sito di legame.• la porzione costante delle catene pesanti è la parte dell'anticorpo che media tutte o quasi tutte leporzioni effettrici dell'anticorpo.• questa porzione prende il nome di FC: frammento cristallizzabile: se noi digeriamo con la papainaun anticorpo, questo viene ridotto in 3 parti: due di queste parti contengono le porzioni variabilidelle catene pesanti e leggere, denominate FAB: FRAMMENTI DELL'ANTICORPO CHE LEGA L'ANTIGENE;l'altra parte formata solo dalle porzioni costanti delle catene pesanti prendono il nome di fc.• la parte fc media tutte le funzioni effettrici dell'anticorpo tranne una: la netralizzazione di tossineo di microrganismi; tutta la capacità protettiva dell'anticorpo è mediata da fc, che agisce in seguitoal legame.• l'altra caratteristica dell'anticorpo è che tra il frammento fc e le porzioni variabili vi è unaporzione "cerniera", che permette l'adattamento attraverso la capacità delle porzioni variabili dimodificarsi, conferendo flessibiltà alle porzioni variabili dell'anticorpo che possono allargarsi orestringersi: se gli antigeni sono molto numerosi possono trovarsi molto vicini, quando sono pochipossono trovarsi ad una distanza maggiore.• nell'ambito delle porzioni variabili delle catene pesanti e leggere, esistono regioni in cui lavariabilità è molto spiccata, dette regioni ipervariabili CDR regioni che determinano lacomplementarietà: porzioni della parte variabile che contribuiscono alla formazione del sito dilegame per l'antigene.• vi sono 3 regioni iperviariabili nelle catene pesanti e 3 in quelle leggere; queste 6 regioniipervariabili formano la tasca, il sito in cui si lega l'antigene.____

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Rispostaimmunitariaprimaria esecondaria____

• la vaccinazione con tossoide tetanico è una classica vaccinazione obbligatoria. questo soggettoinizia a produrre anticorpi.• la cinetica di produzione di anticorpi ha una componente qualitativa e una quantitativa.• quando un individuo viene vaccinato o viene per la prima volta a contatto con l'antigene inseguito ad infezione, vi è una produzione di anticorpi IgM, e la caratteristica di questa primarisposta anticorpare è la presenza di un periodo di latenza di 5gg, e la quantità prodotta è piuttostobassa.• successivamente in questo soggetto la produzione di igm si riduce e si ha una lieve e transitoriaproduzione di igg.• quanto il soggetto in seguito a prima infezione o vaccinazione, viene a contatto nuovamente conl'antigene si ha una risposta anticorpale secondaria: latenza piu breve, e si ha una produzione diigg molto piu intensa ed elevata.• questo è un principio sfruttabile in diagnostica: una donna in gravidanza vuole sapere perchè ilfeto correrebbe rischi se sia stata infettata o meno dal citomegalovirus o dal virus della rosolia;oppure si è venuti a contatto con sangue infetto vi sono probabilità elevatissime di contagio. comefacciamo a capire queste cose? non possiamo cercare il virus, ma sfruttiamo questo principio. comefacciamo a capire se un individuo ha una indezione in atto o ha avuto infezioni passate? setroviamo igm assenti e igg presenti possiamo dedurre che è una infezione secondaria, rispostasecondaria a seguito di una infezione pregressa. se le igm sono piu delle igg è si tratta di unainfezione in atto.• latenza classe e quantità di anticorpo ci fanno capire se si ha una risposta immunitaria primaria osecondaria.• una risposta secondaria è sempre frutto di una memoria immunologica indotta dainfezione o vaccianazione.____

concentrazionesierica ed emivita____

• le albumine presenti nel siero sono presenti nell'ordine di grammo per decilitro.• le gamma globuline IgG sono le piu presenti nel siero, mediamente entro un grammo perdecilitro.• la seconda classe di antocorpo piu abbondante del siero sono le IgA, presenti ANCHE MA NONSOLO nelle secrezioni.• le terze sono le IgM.• le IgE hano una concentrazione sierica molto bassa, e possono essere dosate solo con tecnichesensibili e sofisticate, e non possono essere evidenziate con tecniche usate comunemente con letecniche come l'elettroforesi.• l'emivita di un anticorpo è la quantità di tempo che serve affinchè la concentrazione sidimezzi.• l'emivita di un igg è 20gg. sapere l'emivita di un anticorpo è utile per sapere ogni quanto tempo sidevono somministrare le immunoglobuline ad un soggetto immunodeficiente.• l'emivita delle ige è di 2 giorni. le ige stanno nel siero per pochissimo tempo, e questo ci dice chela loro concentrazione è cosi bassa perchè scompaiono rapidamente dal siero perchè preferisconoandare altrove, ed in effetti le ige hanno la citofilia, cioè tendono ad abbandonare il circolo e adepositarsi nei tessuti.____

sottoclassi____

• igg1 igg2 igg3 igg4 differiscono per la catena pesante gamma, per la concentrazione e perproprietà biologiche.• le igg3 hanno una emivita molto bassa, non è come quella tipica di 21 giorni, ma è di 7 giorni.• le iga presentano due sottoclassi: iga1 e iga2.____

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meccanismieffettoridell'anticorpo____

• ad eccezione per la neutralizzazione, la capacità di legare un antigene ed impedirne la sua azioneeffettrice, l'anticorpo usa diversi sistemi per mediare la distruzione del patogeno: attivazione delcomplemento, fagocitosi, ADCC• opsonizzazione e fagocitosi: opsonizzazione: ricoprimento di un organismo legandosi con leregioni variabili agli antigeni di membrana di un batterio.• le funzioni effettrici dell'anticorpo, ad eccezione della neutralizzazione, dipendo dalla porzioneFC.• quando un anticorpo ha opsonizzato, ha legato un batterio, l'anticorpo può servirsi di un fagocita.• fagociti: macrofagi, monociti, neutrofili. queste cellule esprimono recettori per il frammento fcdelle immunoglobuline, soprattutto IgG. a questo punto si mette in atto il meccanismo difagocitosi.• un altro tipo di recettore per fc delle igg può essere espresso su alcuni linfociti, i linfociti naturalkiller: in questo caso nel momento in cui un anticorpo si lega ad una cellula infettata con la suaporzione variabile, il linfocita natural killer può uccidere, non può fagocitare. il linfocita attivaquindi i suoi meccanismi di citotossicità: esocitosi di granuli, e utilizzo di domini di morte fas, trail,tnf twet. questo è un altro metodo di attivazione del natural killer a prescindere dai recettori kir ekar.• la citotossicità innescato da un anticorpo legato ad un recettore natural killer è indicata comeADCC: citotossicità cellulo mediata anticorpo dipendente. in queste situazoini l'anticorpo fa daponte tra un batterio ed un fagocita, oppure tra una cellula infetta ed un linfocita.• per quanto riguarda i parassiti come gli elminti gli anticorpi interesati sono le IgE, le citochineche determinano la produzione di ige sono le il13 prodotte da particolari linfociti già trattati, cheproducono anche IL5; l'IL5 è un fattore di differenziazione midollare di eosinofili• le ige legano con la porzione variabile un antigene di un parassita; e con la porzione costante leige legano un recettore espresso sugli eosinofili. l'anticorpo fa sempre da ponte, questa volta ra unparassita ed un eosinofilo.• l'eosinofilo, che contiene elementi basici quali ECP e delle proteine basiche riposte nei granulidegli eosinofili, dopo stimolazione da parte di IgE inizia a rilasciare i granuli all'esterno,rilasciando elementi come la proteina cationica o la proteina basica maggiore. queste proteinehanno attività citotossica.• un sistema di proteine presenti nel sangue in forma inattiva è deto sistema del complemento: cosìdetto per l'attività complementare a quella dell'anticorpo.• l'anticorpo legato all'antigene ha comunque la capacità di dare inizio ad eventi che attivano leproteine del complemento. il complemento ha la caratteristicha che dopo l'attivazione della primaproteina si innesca una cascata di attivazioni, con risultato finale la lisi di una cellula, di unbatterio, di un globulo rosso, insomma la citotossicità.• non tutti gli anticorpi sono in grado di attivare il complemento, solo le Igg ele igm, e l'attivazionecoinvolge sempre la sua parte costante fc.• la neutralizzazione consiste nell'impedire ad una molecola di legarsi ad una cellula: un anticorpopuò legarsi ad un virus, impedendone la diffusione perchè occupa i suoi siti di legame con lecellule; le tossine, fattori di patogenicità di batteri, che possono legare dei recettori cellularicausando delle patologie, vengono invece legate dagli anticorpi, neutralizzando la tossina.____

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sistema delcomplemento____

• sistema di proteine che si trovano nel plasma in fase inattiva. la caratteristica di questo sistema èl'attivazione a cascata a partire dall'attivazione del primo componente.• distinguiamo tre modalità di attivazione:• via classica di attivazione del complemento: formazione di un complesso "anticorpo IgG/IgM -antigene", il complesso può attivare il primo componente del complemento detto C1.• C1 può attivare il secondo elemento del complemento detto C4.• C4 attivato attiva il successivo elemento del complemento detto C2.• C2 attiva il componente centrale dell'attivazione del complemento che è C3.• questa sequenza che prevede l'ordine C1, C4 C2 è esclusiva della via classica di attivazione. dopol'attivazione di C3 vengono attivati gli elementi C5 C6 C7 C8 C9 (sequenza terminale o complessodiattacco della membrana) che formano dei buchi nella membrana delle cellule come le perforine eche hanno come risultato finale la lisi della cellula.• via alternativa di attivazione del complemento: innescata da batteri o da virus• via lectinica di attivazione del complemento: prevede l'intervento di una lectina che lega ilmannosio MBL (mannos binding lectin), quindi questa via è innescata da organismi ricchi di mannosio.• sia la via lectinica che alternativa attivano direttamente C3, bypassando C1, C4, C2. eccoperchè C3 è l'elemento cruciale dell'attivazione del complemento.• la lisi della cellula infettata potrebbe sembrare poco conveniente, in quanto si potrebbe provocareuna diffusione dell'infezione se virale; ma dalle infezioni non si guarisce con gli anticorpi, ma solograzie all'azione dei linfociti citotossici.• l'attivazione dei componenti del complemento, di natura proteica, implica l'aquisizione diproprietà enzimatiche di questi elementi, che possono andare a scindere il componente successivoin due parti. ad esempio C1 divide C4 in C4a e C4b; C3 viene diviso in C3b, piu grande, ed una piupiccola detta C3a. C3b e C4b rimangono sulla membrana, mentre C3a, e altri frammenti come C5a eanche C4a vanno "in fase fluida", cioè diffonde nel plasma, per andarsi a legare al mastocita, o albasofilo. questo legame stimola queste cellule che liberano istamina, eparina, e molecole confunzioni vasodilatatrici, e altre funzioni infiammatorie.• la componente a è formata da C4a C5a e C3a. queste proteine sono dette anafilotossine, cioèsono proteine con proprietà proinfiammatoria.• la componente b permette l'attivazione dei componenti terminali e la lisi; i fagociti, tra il loropool di recettori di membrana, hanno anche recettori per C3b e C4b; cosa succede? C3b può legareil suo recettore sul macrofago, facilitando la fagocitosi. esiste anche un recettore per C4b, che nonsembra molto importante. secondo gli immunologi C3b è la migliore opsonina presente.• la fase finale d'azione del complemento è data sia dall'inserzione della sequenza di attacconuovamente nella membrana dell'attivatore creando un canale vero e proprio inducendo lisi, siadalla facilitazione della fagocitosi mediante i frammenti della componente b.• le vie di attivazione del complemento diverse dalla via classica sono utili in caso di penuria di IgG,in modo da garantire la difesa del complemento anche in assenza di anticorpi.____

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mediazione deirecettori per fc____

• i recettori fc sono presenti e compatibili con diversi anticorpi.• esistono 3 tipi per il frammento fc delle IgG detto fc-gamma-r= recettore per il frammento cdelle igg (gamma)• di fc-gamma-r esistono tre tipologie: fc-gamma-r 1, 2 e 3.• questi differiscono sia per l'affinità di legame per l'fc delle igg (l'affinità di legame è elevata nelrecettore di tipo 1 media nel recettore di tipo 2 e bassa nel tipo 3); sia per la cellula che li esprime.• il recetore 1 e il 2 sono espressi dai fagociti, il recettore di tipo 3 (detto anche cd16) è espressodai linfociti nk.• i recettori differiscono per affinità, distribuzione e FUNZIONE: il recettore cd16 media ADCC, gli altridue mediano fagocitosi.• oggi molti tumori vengono trattati con anticorpi monoclonali. il meccanismo con cui questoanticorpo è utile per la sua mediazione di adcc nei confronti dei natural killer contro il tumore.• del recettore cd16 vi sono molte varianti nella popolazione, alcune con una affinità ancora piubassa: questi pazienti con recettori ad affinità bassissima sono quei pazienti che rispondo peggio aitumori, perchè la adcc non avviene a pieno.• il recettore fc per le IgA è indicatop fc-alfa-r: recettore per il frammento c delle IgA. questorecettore è presente SOLO NELL'UOMO, e in nessun altro animale da laboratorio. è espresso daimonociti macrofagi.• le IgA sono presenti oltre che nel siero anche nelle secrezioni, nel lume intestinale, nell'alberobronchiale e nello stomaco: per questo avrebbero bisogno di recettori espressi su cellule epiteliali,quindi in teoria il recettore fc-alfa-r dovrebbe essere espresso su cellule epiteliali. cosa che nonpuò avvenire.• il recettore poli-ig può legare piu immunoglobuline, tra le quali le IgA. questo è espresso dallecellule epiteliali.• esistono quindi due rettori per le fc delle IgA: poli-ig e fc-alfa-r.• esistono due recettori per le fc delle IgE: fc-epsilon-r di tipo 1 e di tipo 2. analogamente per ilrecettore fc delle IgG differiscono tra loro per l'affinità: il recettore di tipo 1 ha elevata afinità, ilrecettore 2 ha affinità minore.• il recettore di tipo 1 per le IgE è espresso anche sui mastociti, basofili, eosinofili.• il recettore a bassa affinità, non espresso in mastociti, basofili, eosinofili, è espresso da i linfocitib; si ipotizza possa intervenire in un meccanismo di feedback negativo.• quando il recettore fc di un macrofago lega un antigene si verifica la fagocitosi: questo avvienequando un recettore lega 2 IgG, potenziando la fagocitosi attraverso un fenomeno di cross linking(recettore per antigene bivalente - o multivalente - recettore che deve legare due igg giustapposte, che induceuna trasduzione di segnale piu intensa che innesca la fagocitosi attraverso le stesse reazioni causate dalegami di molecole con i recettori toll-like).• sui fagociti, i macrofagi in particolare, esprimono fc per le IgM, che non sembra avere un ruoloimportante, in quanto le IgM hanno come via preferenziale di contrasto dell'antigene l'attivazionedel complemento.____

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immunitàmucosale____

• rispsta immunitaria che si organizza a livello del muco.• iga viene secreta da un linfocita b attivato da un antigene specifico, che si differenzia dalla veracellula secretrice perchè diventa una plasmacellula.• le iga prodotte devono esitare nelle secrezioni. affinchè queste o dal sangue o dalla mucosavadano alla mucosa devono attraversare un epitelio.• il trasporto attraverso le cellule epiteliali è un trasporto attivo, ed è mediato da un recettore: ilrecettore poli-ig, espresso dalla cellula epiteliale, ed è in grado di legare le iga. il recettore poli-igopera una transcitosi.• dopo aver legato, il complesso recettore poli-ig/iga viene internalizzato. a noi interessa che soloiga vada nelle secrezioni senza recettore.• all'interno di un endosoma avviene un distacco in maniera IMPERFETTA, una parte di recettorerimane legata all'iga: questo è un errore operato durante il taglio dell'enzima.• ciò che va a raggiungere le secrezioni è una iga con un pezzo di recettore. questo pezzo direcettore viene chiamato frammento secretorio o secretore. la differenza strutturale tra una igasierica e una secretoria è proprio il frammento secretorio.• mai errore fu così utile all'organismo: immaginiamo che stiamo parlando della mucosa gastrica.se iga, di natura proteica, finisse nel lume dello stomaco, in un pH cosi acido verrebbe degradata.ma il frammento secretorio impedisce la degradazione di iga sia da enzimi proteolitici che daambienti acidi. il frammento secretorio permette a iga di mantenersi stabile in ambienti ostili, egioca quindi un importantissimo ruolo protettivo.• le mucose rappresentano una importante via di ingresso per microrganismo, il fatto che le igasiano così resistenti è essenziale.• l'essenzialità delle iga viene sottolineata dal fatto che viene effettuata una vaccinazione antipolio: utilizzando il vaccino di salk seil virus è inattivato, vaccino di sabin se il virus è ucciso. ilvaccino di sabin è per via orale. una vaccinazione per via orale induce una risposta a livello dimucose del tratto gastrointestinale. l'infezione della polio avviene attraverso le mucose all'inizio,per questo è piu sicuro, in quanto il virus trova subito una barriera.• c____

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immunitàmucosale____

• vaccinazione di gregge: l'ingestione di alimenti contaminati dal vaccino.• in un soggetto affetto da deficit selettivo di iga (immunodeficit piu comune) non vi sono sintomi.come mai? il recettore poli-ig può legare altre immuno globuline e portarle alle mucose, chepossono sostituire la funzione di iga. le igg transicitosizzate non hanno il frammento secretorio,ma comunque non vengono degradate.• il recettore fc-r-n, dove n sta per neonatale, scoperto sulle cellule del sinciziotrofoblasto, ècoinvolto nle passaggio delle IgG dal sangue materno al sangue fetale: così è spiegato il fatto che ilfato alla nascita ha un corredo di igg identico a quello di un adulto, le IgG infatti non sono le sue,ma sono della madre.• questo recettore lega IgG, il complesso viene internalizzato in una vescicola, viene trancitosizzatoe rilasciato nel sangue del feto.• il neonato inizia a produrre IgG dopo qualche mese di vita perchè per la produzione di IgG habisogno di antigeni, che non può incontrare durante la gravidanza: antigeni presenti in aria, comebatteri, o durante lo svezzamento antigeni che possono trovarsi nei vegetali.• fc-r-n presente nell'intestino del neonato serve a far si che le IgG dal latte materno ingeritopossano passare in circolo.• il recettore fc-r-n è presente anche nell'adulto, ed ha la funzione di riciclo di IgG: la IgG puòlegare un antigene, essere internalizzata, slegata dall'antigene e riutilizzata nell'organsimo.• N.B. domanda prova in itinere = le igg attraversano la placenta. le igm no. perchè? perchè le iggsono piu piccole!!!!!! il recettore della placenta opera sempre un trasporto attivo, e questo recettore èspecifico per molecole igg. questa particolarità vale anche per il recettore fc-r-n dell'adulto e quellodell'intestino del neonato.• al momento della nascita, il neonato ha la stessa concentrazione di IgG che ha un adulto, e le iggsono le stesse della madre. nelle settimane a seguire la concentrazione di IgG della madrediminuisce, a causa della durata dell'emivita. a questo punto il neonato ha gia iniziato laproduzione di sue IgG, e all'età di un anno ha ne ha una quantità che inizia ad avvicinarsi a quelladi un adulto.• una diagnosi pediatrica di immunodeficit di anticorpi può essere effettuata dopo almeno 4-6 mesi,quando declina la concentrazione di Ig materne, e il neonato avrebbe dovuto gia iniziare aprodurre le sue.• un immunodeficit di linfociti t dopo quanto si può diagnosticare? può essere diagnosticato subito.• ERGO il tempo di comparsa dei sintomi è essenziale per poter discernere un'immunodeficit dilinfociti t da uno di anticorpi.• nel neonato la sintesi di iga è molto lenta, e il pool di IgA raggiunge un numero standard ad un'etàdi 3 anni. N.B. il deficit selettivo di iga può essere diagnosticato solo dopo il 3 anno di età.____

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note____

• neutrofili alti: infezione da gram+• pus: neutrofili morti durante il tentativo di fagocitosi, antibiotici consigliati.• i linfociti th17 non sono inibiti dalle citochine prodotte da altri linfociti th.• presentazione crociata: un peptide che dovrebbe andare su mhc1 va anche su mhc2. (crosspresentation)• una cellula dendritica può incapsulare un corpo apoptotico (che rappresenta un fattore esogeno)il quale può contenere proteine virali (che generalmente sono endogeni). quindi proteine virali chesono solitamente presentate di mhc1 vengono presentati su mhc2.• linfociti t-Helper: distinguibili in base alla citochina prodotta principlamente, e per una funzionepratica di mediazione di risposte diverse.• è possiblie differenziare queste popolazioni grazie ai recettoriper chemiochine particolari chepermettono la migrazione di queste cellule in distretti particolari: th1 th2 th17 e th22.• th17 sono chiamati così perchè producono il17, mediano processi immunitari protettivi perbatteri extracellulari e per alcune specie di funghi.• repubblica ha pubblicato una sintesi di un lavoro che sarà pubblicato su nature: il lavoro consistenella scoperta che i linfociti th17 non producono solo il17. questo lavoro uscira a maggio. i th17possono anche produrre interferone gamma o il10. quindi possono essere differenziate inpopolazione th17 altamente infiammatorie (che producono interferone) e non altamenteinfiammatorie che producono il17 e 10. la differenziazione tra queste due sottopopolazioni dipendedalla citochina presente nel microambiente in cui il linfocita viene educato alla maturazione.affinchè avvenga la maturazione, il1 agisce in particolar modo nella polarizzazione di un linfocitain una di queste due sottopopolazioni. l'unico aspetto confermato in questo lavoro, messo indubbio in passato, è che il 6 e 23 sono essenziali per la differenziazione di il17; e il 17 non èessenziale per la differenziazione a il17.• non c'è molecola biologicamente attiva che non causi effetti collaterali. tra le caratteristiche cheun vaccino deve avere è che abbia pochi effetti collaterali. questi non sono importanti a fronte dieffetti collaterali gravi. il rischio dei vaccini è proprio questo: pochi casi di effetti collaterali gravicontro un vasto numero di esiti positivi di vaccini.• alcuni vaccini possono essere correlati all'autismo: non c'è vaccino che possa esseresomministrato senza un adiuvante. in italia il coadiuvante usato è stato lo squalene (implicato ingenesi di problemi neurologici, in soldati a cui è stato testato lo squalene come coadiuvanti a loroinsaputa). nel resto del mondo il coadiuvante è il lumen.____

cooperazione tralinfociti B e T____

• si attua in una parte del linfonodo detta follicolo, o centro germinativo.• generalmente questi linfociti si trovano in due compartimenti anatomici diversi (t paracorticale,b corticale del follicolo) per poter interagire l'una con l'altra le due cellule devono muoversicercando di avvicinarsi.• nel momento in cui un b lega un antigene grazie ad una sua Ig di membrana, inizia a esprimeremhc2, molecole costimolatorie (cd80, cd86, CD40), e soprattutto CCR7.• da quando esprime ccr7 il linfocita b iniza a migrare verso la paracorticale, e una volta arrivato aconfine tra la corticale e la paracorticale i linfociti b e t iniziano a interagire. come?• il complesso peptide mhc espresso da linfocita b interagisce con il recettore del linfo t. CD80-CD86interagisce con CD28, e CD40 con ligando di CD40: cosi viene attivato il linfocita b.• questa attivazione porta vantaggi a entrambe le cellule: per effetto di interazione tra molecole dimembrana e ligandi, viene attivato il linfocita t, e viene indotta la proliferazione del linfocita b(grazie soprattutto a cd40), che può differenziare in plasmacellula (con vita media molto breve, 1 o2 settimane, dopo muoiono per apoptosi).• se la risposta anticorpase fosse dovuta solo a questo meccanismo, la probabilità di successo dellamemoria e di anticorpi sostenuti nel tempo sarebbe vana.• alcuni linfociti b che hanno iniziato a proliferare, invece che diventare plasmacellule a breve vita,iniziano a esprimere sulla membrana cxcr5, un recettore per una chemiochina, cioè quando illinfocita b, tramite questo recettore, legherà la chemiochina specifica, migrerà in risposta a questachemiochina.• cxcr5 è il mediatore per la chemiochina cxcr13, prodotta dalle cellule stromali dei follicoli (centrigerminativi).• quando viene espressio cxcr5 il linfocita b andrà nel follicolo• perche alcuni linfociti b scelgono questa altra strada?____

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Interazioni nelfollicolo e Switchisotipico____

• La migrazione di questa cellula nel follicolo in una regione detta zona scura del follicolo,dipende solo dalla trascrizione di un fattore di repressione specifico, BCL6, che indirizza la cellulaverso questa strada differenziativa, evitando che il linfocita si differenzi in plasmacellula a brevevita.• i linfociti b che vanno nel follicolo sono altamente proliferativi, sono quindi piu grandi, con piucitoplasma (per cui possono chiamrsi blasti), e dato he sono nei centri germinativi possiamochiamarli centroblasti.• quando una cellula prolifera molto possono accadere mutazioni, se queste si verificano con unafrequenza maggiore di quella attesa vengono dette ipermutazioni.• a questo punto la cellula smette di proliferare dopo le ipermutazione, dopo va nella zona chiaradel follicolo, dove prende il nome di centrocita.• il centrocita interagisce con il linfocita t del follicolo, e con delle cellule dendritiche, chetrovandosi nel follicolo, vengono chiamate cellule dendritiche follicolari.• a questo punto le interazioni intercorrono quindi tra centrocita, linfocita t follicolare, e celluladendritica follicare• la c. dendritica follicolare, a parte la morfologia non ha nulla in comune con le cellule dendritiche: in primisl'origine, che dovrebbe essere di origine mieloide, quando invece è connettivale, è un fibroblasto; ladendritica presenta dei recettori per profili molecolari e può processare l'antigene, la dendritica follicolarenon può processare e non presenta recettori per profili molecolari.• nonostante ciò riesce ad esprimere l'antigene sulla membrana complessato con un anticorpo dimembrana: sotto forma di immunocomplesso.• perchè è importante che il centrocita interagisca con la dendritica follicolare?• nel passaggio da centroblasto a centrocita abbiamo selezionato linfociti b che esprimono Ig di membranacon gradi di affinità diversi, sia molto bassi sia medi sia alti, e tra cui alcuni anche con affinità verso il self.• non possiamo permetterci questo, e quindi selezionamo ulteriormente i linfociti b che hanno unamaggiore affinità recettoriale con l'antigene. il contatto con l'antigene lo favorisce la dendriticafollicolare, tramite il recettore del linfocita b con l'immuno complesso di membrana delladendritica follecolare. per effetto di questa interazione, le cellule che riescono ad interagirefortemente con l'antigene, ed hanno alta affinità, possono differenziare in plasmacellule; gli altrilinfociti b, con poca affinità o affinità self vengono a morire per apoptosi.• il passaggio da una risposta primaria ad una risposta secondaria, oltre che migliorato da unmigrioramento dell'affinità è accompagnato anche dallo switch isotipico (commutazione diclasse): non vengono prodotte igm come in una risposta primaria, ma vengono prodotte igg: ilcentrocita cambia il gene per la porzione costante, sostituengo il gene c-mu con c-gamma (o c-alfa,c-epsilon etc..). da cosa dipende questo evento?• lo switch isotipico E' ASSOLUTAMENTE A SE STANTE A DAL FENOMENO DELL'IPERMUTAZIONE. adeterminare lo switch è sia un linfocita t-helper follicolare che fornisce le citochine adeguate alloswitch isotipico; sia l'interazione tra cd40 e il suo lingando. nel caso della mancanza di questainterazione per variazioni di questi recettori si ha una situazione patologica chiamataIpo-gamma-globulinemia con iper-IgM.• dopo la commutazione di classe, a questo punto il linfocita b fa l'ultima mitosi, una mitosiasimmetrica, con generazione di un linfocita b della memoria, che ritorna nella corticale, ed unaplasmacellula a lunga vita, con durata di almeno sei mesi.• questa plasmacellula lascia il centro germinativo, per raggiungere il midollo osseo.• c____

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plasmacellule____

• come può una plasmacellula, che è una cellula terminale e non può fare mitosi, a sopravvivere seimesi?• perche va nel midollo? si tratta di una migrazione orientata da chemiotassi, mediata dachemiochine prodotte dalle cellule stromali del midollo osseo, i cui recettori sono esposti sullaplasmacellula (cxcr4 lega la citochina cxcr12).• la produzione di questa chemiochina, e il suo legame con un recettore specifico, spega perchè laplasmacellula migrazione nel midollo.• nel midollo, la plasmacellula si trova in alcune nicchie, a stretto contatto con le cellule stromaligrazie a legami stretti tra e-selectina e glicolipidi di membrana della plasmacellula, e tra proteinedi adeisione icam e integrine della membrana della plasmacellula• la sopravvivenza della plasmacellula nel midollo è data dalla produzione, da parte delle stromalidel midollo di Il6, una citochia che determina la sopravvivenza della plasmacellula; e dallaproduzione di APRIL, un fattore prodotto dagli eosinofili e dai megacariociti.• Il6 e APRIL favoriscono la sopravvivenza della cellula.• possiamo distinguere 3 tipi di stromali del midollo:• il primo tipo produce cxcr12, chemiochina che richiama la plasmacellula, e la mantiene salda nelmidollo;• il secondo tipo produce IL7, che richiama e tiene legati dei linfociti t della memoria;• il terzo tipo non produce nessuna delle due precedenti citochine, quindi non richiama i linfociti almidollo, e la sua funzione è ancora sconosciuta.____

progressione deilinfociti B____

• i linfociti si dividono in B1 e B2.• i linfociti B2 sono i linfociti di cui abbiamo fin ora parlato.• i B1 producono soltanto autoaticorpi, non producono anticorpi contro non self.• il repertorio di questo pool di linfociti b è un repertorio molto particolare, e hanno dellecaratteristiche:• non maturano nel midollo osseo, ma nell'organo emopoietico che precede il midollo osseo: ilfegato fetale (infatti compaiono precedentemente alla maturazione del idollo osseo);• producono prevalantemente IgM, poche IgG3: anticorpi con bassa affinità;• esprimono una molecola CD5, che è solitamente espressa dai linfociti T;• fine, la loro localizzazione anatomia è molto particolare: nella zona marginale della milza, cherappresenta la prima barriera nei confronti di tutti mi microrganismi che sono in circolo, e ha lafunzione di drenare il circolo da questi.• gli autoanticorpi prodotti sono autoanticorpi fisiologici, riscontrabili in ciascun individuo, cheNON sono causa di malattie immunitarie, ma servono all'eleminazione di cellule vecchie odanneggiate o che vanno in necrosi: legano infatti autoantigeni che, in caso di danneggiamentocellulare si diffonderebbero nel circolo.• legando questi autoanticorpi, i linfociti B1 provvedono all'eliminazione delle cellule danneggiate.____

Immunologia - Memoria immunologica PROF DIELIMay 7, 2012

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Immunologia - Memoria immunologica PROF DIELIMay 7, 2012

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Basi cellulari dellamemoriaimmunologica____

• la memoria immunologica è una proprietà tipica ed esclusiva dei linfo t e b, cioe cellule conrecettori clonalmente distribuiti.• la memoria immunologica è una proprietà come la specificità antigenica, la "rapidità" dellarisposta secondaria rispetto alla prima, e l'entità della risposta secondaria rispetto alla primaria.• la memoria non implica solo aspetti quantitativi, quindi anche di tempo, di prodotto, di numerodi cellule espanse, ed esiste anche una differenza qualitativa: l'anticorpo della risposta primarianon è lo stesso della risposta secondaria (igm-igg o ige).• la memoria è definita come un cambiamento nella frequenza e nelle proprietà (quantita e qualità)di linfociti antigene specifici, che persiste anche quando l'antigene viene eliminato.• persistono in teoria per l'intera durata di vita di un individuo. sappiamo che non è così, madovrebbe esserlo.• le due proprietà funzionali della memoria sono mediate da due popolazioni cellulari differenti:• immediata risposta protettiva: plasmacellule e linfo t• risposta secondaria: cellule b della memoria, linfociti t centrali della memoria.• le cellule della memoria sonodivisibili in due popolazioni: cellule della memoria centrale ecellule della memoria effettrici• la celula che media l'eliminazione di un microrganismo attraverso gli anticorpi è dettaplasmacellula.• nel momento in cui il centrocita si differenzia e fa la sua ultima mitosi, si genera una cellula dellamemoria, che va nelle aree b del linfonodo : linfocita b della memoria centrale.• dal centocita origina quindi il linfo b della memoria centrale e una linfo b della memoriaeffettrice: la plasmacellula.• linfo t della memoria centrale: mantenimento della risposta secondaria, localizzato nelle aree tdei linfonodi• linfo t della memoria effettrice: migra immediatamente nei tessuti periferici e medial'eliminazione dell'antigene____

Decadimento dellamemoria____

• quando dura la memoria immunologica? dopo quanti anni si dimezza?• ci sono tempi stimati assolutamente differenti per quanto riguarda la memoria mediata dai B e iT.• in teoria la memoria anticorpale (B) in base a calcoli teorici, dovrebbe avere un tempo didimezzamento di 92 anni• la memoria dei T durerebbe molto meno:tempo di dimezzamento= 8-15 anni per i T.• cosa avviene in una risposta immunitaria ?• nel momento in cui un antigene penetra in un individuo abbiamo una prima fase:• espansione clonale: linfo specifico (t o b) è stimolato da uno specifico antigine, e si espande, simoltiplica, dando origine ad un numero superiore di cellule. la fase di espansione dipendedall'espansione di un linfo t a partire da un antigene specifico: la proliferazione ad opera di IL2 haluogo solo se un linfocita t è stato correttamente attivato da cellule apc.• dopo l'espansione clonale segue una fase detta• contrazione: se nella fase di espansione la cellula proliferava, nella fase di contrazione il numerodi cellule espanso diminuiscem per dei meccanismi di spegnimento della risposta immunitaria: inquanto IL2 (che era il fattore di proliferazione per i t in maturazione), dopo l'induzione dellacitotossicità, uccide i linfociti t per contatto.• fase stazionaria: il numero di linfo si è ridotto, ma è sempre molto piu elevato rispetto a quellodi partenza (questo ci spiega come nella risposta secondaria avremo un numero di linfociti specificimolto piu elevato che daranno una risposta piu intensa e molto piu rapida), e rimane ad uno statocostante. la fase di mantenimento delle cellule della memoria a livelli costanti e piu elevati è datada due citochine : IL7 e IL15, che sono prodotte dalle cellule stromali, in particolare quelle dellaparacorticale del linfonodo.• durante una risposta secondaria, la replicazione di un patogeno, quale un virus ad esempio, èrepressa dalla presenza di molte cellule specializzate, questo è un esempio di [..]____

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Due sottofamigliedi cellule T dellamemoria____

• una dendritica che interagisce con delle cellule naive nella paracorticale del linfonodo inducel'espansione di queste cellule, che modificano il loro atteggiamento: diventano cellule inespansione, che producono solo solo il loro fattore di crescita, e che hanno un pattern di crescitaspecifico:queste cellule escono dal linfonodo e poi ritornano al linfonodo.• questa popolazione di linfociti che non produce citochine e non ha proprietà effettrici è lapopolazione del linfocita t della memoria centrale.• quando questa cellula viene nuovamente stimolata da un antigene, essa non solo prolifera,ma da origine a cellule della memoria effettrice, che nel caso del cd4 sono ith1,th2,th17,th9,th22; che possono andare in tessuti periferici ed operare la loro attività.• il linfo b della memoria rimane anche esso nel linfonodo, al contrario della plasmacellula, che vain periferia.• il t della memoria centrale migra di linfonodo in linfonodo, in quanto esprime ccr7 e e-selectine,riuscendo a dare origine, se è necessario, volta per volta, a cellule della memoria effettrici.• i t della memoria effettrice mediano la risposta immediata della memoria, e presentano diversirecettori per citochine diverse.• queste cellule della memoria effettrici sono stabili o si possono modificare?• per quanto riguarda le cellule t della memoria effettrice dei cd8 abbiamo due popolazioni: duetipi per la memoria effettrice (una con funzione di produzione di citochine, senza citotossicità, euna con funzione citotossica) e un tipo per la memoria centrale (responsabili della ripostasecondaria, senza funzioni effettrici, si trovano in prossimità della paracorticale del linfonodo, e sestimolate nuovamente da un antigene possono produrre cellule effettrici della memoria).• qual'è la differenza tra le cellule della memoria dei linfociti b e t?• la differenzanella generazione di cellule della memoria effettrice tra b e t è nell'induzione dellamemoria• il centrocita produce una cellula della memoria e una plasmacellula.• nei linfociti t il modello è lineare: la cellula naive da luogo ad una cellula della memoria centrale,e da questa successivamente origina una cellula della memoria effettrice.• nell'uomo tutti i dati puntano al modello lineare anche se sono ipotizzati 3 modelli di induzionedella memoria dei linfo t.____

mantemimentodella memoria____

• l'induzione della memoria è antigene specifica, è legata all'antigene specifico ed ad il2, e ilmantenimento avviene alla fine della contrazione.• la memoria immunologica è molto piu transitoria rispetto ai dati sperimentali.• vi sono due modalita di mantenimento della memoria: il meccanismo antigene specifico,tramite esposizione, per vie naturali tramite infezioni, anche inapparenti, o per vie artificialitramite i richiami, ad uno specifico antigene; e il meccanismo policlonale.• quest'ultimo permette di mantenere la memoria per molte specificità antigeniche, ed èdifferente nei linfociti b e nei linfociti t.• Il7 e IL15 sono essenziali per il mantenimento della memoria. queste due citochine, moltolentamente, fanno fare una o due mitosi in un anno, e differenziare 1 o 2 volte all'anno una celluladella memoria centrale in una cellula della memoria effettrice.questo induce un mantenimento delpool ad un livello costante, e una differenziazione, che garantisce al contempo anche una minimasoglia di protezione.• il meccanismo non è omeostatico, ma sempre policlonale.• cosa induce i b a fare 1-2 mitosi e a differenziare a plasmacellule? intervengono due meccanismi:

- il primo meccanismo, che è anche principale, dei quali sfrutta il fatto che la maggior partedei b della memoria centrale esprimono TLR: quando degli antigeni che presentano profilimolecolari (presentati da una grande varietà di microrganismi) stimolano i recettori TLRfanno si che la cellula centrale della memoria si moltiplichi, e differenzi in cellula effettrice.- il secondo meccanismo è detto Bystander:cooperazione da parte di un linfocita t spettatore. ilconcetto di spettatore implica il fatto che non sia uno t specifico, a prescindere dallaspecificità antigenica, un t potrebbe riconoscere un antigene "anti-b", e possono interagiretramite cd40-cd156 con i b della memoria, promuovendo la mitosi e la differenziazione.

• questa cooperazione mediata da cd40-cd40l assolutamente non specifica può far produrre al linfob anche degli anticorpi non correlati con l'antigene stimolante, inducendo una risposta noncorrelata.• quindi la memoria puo essere mantenuta in due modi, che non si escludono a vicenda: unamodalità antigene antigene specifica (mantiente efficacemente la memoria nei confronti dispecifici antigeni) e una policlonale (che può mantenere memoria nei confronti di tutte lespecificità antigeniche seppur ad un livello piu basso rispetto a quella indotta dalla modalitàantigenespecifica)____

Immunologia - Vaccini PROF DIELIMay 19, 2012

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Immunologia - Vaccini PROF DIELIMay 19, 2012

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Definizione____

• un vaccino è una microrganismo ucciso o inattivato che deve garantire la protezione dallospecifico antigene, deve essere una molecola sicura in quanto non induca la malattia stessa, e laprotezione che induce deve perdurare.• In oltre deve indurre anticorpi neutralizzanti, cellule t effettrici, deve essere biologicamentestabile, economica, e facilmente somministrabile (evitare intradermico o intramuscolo: l'uso diaghi, usati per vaccinare piu bambini in africa è stata la causa della diffusione dell'aids, in quantol'ago fungeva da veicolo per la trasmissione dell'infezione).• la somministrazione preferita è la somministrazione orale: bene tramite frutta - l'uso di vegetaliricombinanti, con il vaccino al loro interno, quali banane e tabacco, è una delle vie disomministrazione piu facili.• secondo L'OMS un vaccino, per essere tale deve riuscire ad indurre questa protezione almeno sul30% dei soggetti vaccinati.• (bcg "bacillo di c.e g" ., usato nei confronti della tbc, non induce alcuna protezione, ma è meglio diniente.)____

calendario dellevaccinazioni____

• obbligatoria epatite b (HBV)• in caso la madre sia HBV positiva, il nascituro dovrà essere vaccinato alla nascita con richiami al2, 4/5 e 11/13 mese con doppia azione con vaccino e Ig anti HBV, per bloccare il virus.• difterite tetano e pertosse (sistema trivalente) sono le uniche vaccinazioni obbligatorie.____

composizione diun vaccino____

• può esssere costituito da un batterio ucciso (vaccini in cui un intero microrganismo fornisceprotezione: il caso del tifo, causato da un agente eziologico chiamato salmonella); o da un batterioattenuato attraverso una serie di passaggi in coltura (il bacillo bcg per la tbc, è il vaccino piuutilizzato al mondo e il meno efficace: è utilizzato un micobatterio bovino inattivato non virulentoper l'uomo); può essere dato da un tossoide (in cui una tossina è modificata perdendo poterepatogeno ma mantenendo la capacità immunogenica, esempio tossoide tetanico); oppure dellemolecole di membrana, come nel caso delle molecole utilizzate per la vaccinazione contro il virusdell'influenza: vengono utilizzate emoagglitinina e neuroamminidasi, oppure HBSg (antigenesuperficiale dell'epatite b) per quanto riguarda l'epatite b; possono essere utilizzati virus uccisi oinattivati (virus della polio: sabin - virus inattivato, somministrato per via orale, salk - virusucciso, somministrato intramuscolo).• la vaccinazione nei confronti di nemophilus e pneumococco riguarda tutti i batteri i cui fattoripatogenici sono costituiti da oligosaccaridi. bisogna creare Ig contro gli oligosaccaridi, masappiamo chequesti antigeni non creano memoria immunologica.• possiamo renderlo immunogeno? si, coniugando l'oligposaccaride ad un carrier.• il carrieri è una molecola proteica, viene internalizzata dal linfo b, vengono processati e legatiframmenti a mhc2 e presentati al Th. il Th può attivare il linfo b, che differenzierà verso lo switchisotipico e potrà produrre anticorpi.• i virus generati con dna ricombinanti e i vaccini creati con carrier virali sono ancora di ambitosperimentale.• si possono utilizzare virus come carrier: qual'è il virus tipico che posso utilizzare come carrier?il virus vaccinico: il virus che è stato utilizzato per debellare il vaiolo.• fu utilizzato il virus bovino (per questo detto vaccino) fatale per i bovini ed innoquo per l'uomo.• si può utilizzare il virus vaccinico con funzione di carrier di una proteina verso cui si vuoleindirizzare la risposta immunitaria.____

effetti collaterali____

• l'incidenza della malattia può diminuire a prescindere dall'introduzione del vaccino (vedi tbc: lascoperta dell'isomiazide iniziò a ridurre l'incidenza prima dell'introduzione del vaccino)• Ve ne sono di tre tipologie diverse:• A- Effetti collaterali singoli• B- Effetti collaterali che interessano più gruppi di soggetti• C- Altri ancora.____

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malattie per cuinon esistonovaccini____

• malaria - mortalità annua: 1.124.000; nuovi casi annui 500.000• schistosomiasi -• infestazione da vermi• tubercolosi• diarrea - mortalità annua: 2.000.000; nuovi casi annui: 4.000.000• malattie respiratorie - mortalità annua: 3.947.000; nuovi casi annui: 362.000.000• hiv - mortalità annua: 2.866.000; nuovi casi annui: 2.000.000• morbillo - mortalità annua: 7.45.000; nuovi casi annu:i 44.000.000• perche non ci sono vaccini per queste malattie?• perche non c'è ritorno economico, perche il mercato è rappresentato da popolazioni povere, dagoverni poveri e corrotti che non possono o non sono interessati all'acquisto di vaccini.• quello che sborsa piu soldi per la ricerca è Bill Gates• sarebbero necessari solo 70 miliardi di dollari per il controllo totale della tbc.• un giorno di guerra in Iraq del governo americano costa 450 milioni di dollari: 5 mesi di guerra inmeno terrebbero sotto controllo la TBC.• 500.000.000$ in un anno spesi dalle popolazioni per cosmetici e profumi.• Il caso del Papilloma virus: questo virus si trasmette per via sessuale e nei casi di promiscuità;• un maggior numero di partners sessuali corrisponde a una maggiore possibilità di contrarre il• virus. Gli ostacoli incontrati riguardo l’introduzione di un vaccino per il Papilloma sono stati in• sintesi due: la mancanza di studi clinici validi e l’atteggiamento bigotto delle istituzioni• ecclesiastiche.____

Immunologia - Immunocomplessi PROF DIELIMay 20, 2012

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Immunologia - Immunocomplessi PROF DIELIMay 20, 2012

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CaratteristicheFisico-Chimiche____

• la caratteristica degli immunocomplessi è la tendenza a precipitare.• Infatti essi perdono solubilità e precipitano.• Se un immunocomplesso si forma all’ interno di un vaso dove precipiterà ?• Precipiterà sull’ endotelio a meno che non si realizzi una condizione che conduca all’aumentodella permeabilità vascolare, per cui, trovando spazio, l’immunocomplesso può precipitare, madepositarsi nei tessuti .• Possiamo avere degli immunocomplessi in eccesso di anticorpi, quindi immunocomplessi in cui laquantità di anticorpi è decisamente superiore alla quantità di antigene ancora presente. E anchequesti complessi hanno la caratteristica fisico chimica di perdere solubilità e tendono a precipitarenei tessuti.____

Caratteristichebiologiche____

• Tutti e tre i tipi di immunocomplessi in eccesso di antigene, alle equivalenza e in eccesso dianticorpi, hanno la capacità di attivare per via classica il sistema del complemento.• Quando viene attivato il sistema del complemento accadono due fenomeni:

- Uno a livello dell’attivazione di C3 e di C5 ,in cui si formano due piccole molecole cheabbiamo chiamato C3A e C5A, definite anafilotossine. Queste ultime hanno la capacità di legarsiai recettori sui mastociti e nel sangue circolante sui basofili, inducendone la degranulazione .(Come sappiamo, oltre a queste, si formano due molecole più grosse che si chiamano C3B eC5B ,le quali finiscono sull’attivatore che può essere la membrana di un batterio o uncomplesso antigene anticorpo o altro. Le cellule che posseggono recettori per C3 B e C5B sonoi macrofagi, i granulociti polimorfo- nucleati neutrofili , i globuli rossi e le piastrine.)- Uno a livello della molecola del complemento attivata che rimane sull’ immunocomplesso epuò permettere il legame di questo con un’altra cellula, che esprime il recettore per C3B o perC4B o per C5B.

____In sintesi____

• l’ immunocomplesso si può legare ai globuli rossi , alle piatrine ,ai neutrofili e ai monociti ,cioè atutte quelle cellule del sangue che hanno recettori per C3B C4B C5B.• L’attivazione del complemento da un lato con la produzione di anafilotossine stimola la degranulazione dei basofili, dall’altro media il legame dell’ immunocomplesso con una cellulaqualunque del sangue circolante e questo ha importanza fondamentale nel meccanismopatogenetico delle malattie da immunocomplessi o da ipersensibilità di terzo tipo.____

Malattie daimmunocomplessi____

• le malattie da immunocomplessi si dividono in:- Sistemiche,facendo riferimento al modello sperimentale delle malattie da siero- Localizzate, facendo riferimento al modello sperimentale della malattia di ARTHUS.

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Malattia da siero____

• Cos'è una malattia da siero?• E’ un modello impropriamente definito sperimentale ma in realtà non lo è.• Esempio: Sappiamo che la vaccinazione antitetanica non conferisce memoria immunologica pertutta la vita, tanto che, se qualcuno si procura un taglio con materiale infetto si fa una profilassisomministrando IgG. Oggi le IgG usate sono PURIFICATE, cioè si somministra sangue privo di tutte le altreproteine.• In passato cosa si faceva? Si ottenevano immunoglobuline immunizzando un animale con unantigene , quindi si prendeva il tossoide tetanico, si somministrava ad un animale da esperimento esi raccoglieva il siero di questo animale che conteneva immunoglobuline contro la tossina tetanicae infine si somministrava questo all’ uomo . L’animale da esperimento era il cavallo che permettevadi ottenere una grande quantità di siero antitenatico.• Il siero antitetanico da cavallo non conteneva solo le immunoglobuline contro il tossoide tetanico,ma anche tutte le proteine del cavallo che nell’ uomo avevano funzione non self; quindi quandol’albumina del cavallo, che è la molecola più cospicuamente rappresentata nel siero, penetravanell’individuo questi produceva anticorpi diretti contro l’ albumina del cavallo.• L’albumina è una proteina solubile non di membrana. Quando si formano gli anticorpi contro l’albumina del cavallo, questi si legano all’albumina e formano degli immunocomplessi.• Quindi una bassa percentuale di soggetti 10-15%, a cui veniva somministrato il siero antitetanicodi cavallo,a distanza di alcuni mesi, sviluppava una malattia caratterizzata da febbre , vasculite,infiammazione delle articolazioni o artrite, infiammazione del glomerulo renale o glomerulonefrite, ed endocardite cioè l’ infiammazione dell’ endocardio.• Questa patologia dipendeva dalla formazione di immunocomplessi e dal danno causato da questi.• Oggi la profilassi con siero di cavallo non si fa più ma c’ è una malattia, riconducibile alla malattiasopra indicata,che è il reumatismo articolare acuto o malattia reumatica che non è l’ artritereumatoide.• Ad esempio spesso si sente dire “Ho il titolo alto” riferito agli anticorpi diretti verso lostreptococco beta emolitico di gruppo A. E’ bene precisare che ognuno di noi è stato a contatto conquesto batterio che ha causato una faringite o una faringotonsillite. Però bisogna analizzare cosasuccede nel 10% dei soggetti affetti da streptococco betemolitico di gruppo A dopo che si sono fattila faringite o la faringotonsillite!• Dopo 4\ 6 mesi che l’infezione è guarita, sviluppano vasculite, artrite, glomerulo nefrite, efebbre…Cioè gli stessi sintomi che aveva il soggetto che riceveva siero antitetanico di cavallo .Quindi risultano affetti da una malattia riconducibile, come meccanismo patogenetico, allamalattia da siero .____

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Cause dellamalattia da siero____

• Dipende dalla deposizione negli organi, a cui noi indirettamente abbiamo fatto riferimento, diimmunocomplessi ed il particolare:

- Nella vasculite gli immunocomplessi si depositano lungo la parete dei vasi.- Nella glomerulo nefrite gli immunocomplessi si depositano a livello del glomerulo renale.- Nell’ artrite gli immunocomplessi si depositano a livello delle articolazioni.- Nell’endocardite gli immunocomplessi si depositano sull’endocardio. A volte la malattia puòinteressare, oltre che l’endocardio, anche il pericardio e il miocardio ,quindi in realtà puòessere una pancardite cioè un’ infiammazione che coinvolge tutti e tre gli strati del cuore.

• E degli immunocomplessi ,quali sono quelli che si possono depositare a livello di queste regioni?Tipicamente quelli all’ equivalenza ed eventualmente quelli in eccesso di anticorpi,mentre quelli ineccesso di antigene non possono precipitare perché sono solubili quindi rimangono sempre incircolo. Gli immunocomplessi che si depositano, lo fanno perché perdono solubilità e precipitano.Ma, affinchè gli immunocomplessi precipitino, è necessario che la permeabilità vascolare aumentitanto da permettere a questi complessi di trovare la possibilità negli spazi aperti a livello delglomerulo, in modo che precipitino ma non solo fuoriescano dal vaso e si depositino nel tessuto.• Affinchè avvenga tutto ciò occorrono 2 condizioni:

- La presenza di qualcosa che aumenti la permeabilità vascolare- Il fatto che gli immunocomplessi ad equivalenza, dove trovano il vaso permeabilizzato,possano precipitare e depositarsi nell’ interstizio.

• E questo sperimentalmente noi lo sappiamo, se ad esempio prendiamo un coniglio e glisomministrate per via endovenosa una quantità anche elevatissima di immunocomplessi adequivalenza, non accade nulla se non una leggera infiammazione alla parete dei vasi.• Se però gli permeabilizzate i vasi e gli inoculate una dose minima di immunocomplessi adequivalenza, il coniglio fa un danno a livello di rene, delle articolazioni . Questo è l’evidenza che lapermeabilizzazione del vaso è fondamentale affinchè gli immunocomplessi ad equivalenza possanoprecipitare e causare una malattia .• COME SI REALIZZA L’ AUMENTO DELLA PERMEABILITÀ VASCOLARE?• Si realizza grazie al fatto che i primi complessi che si formano, quelli che sono solubili in eccessodi antigene , attivano il complemento, e ripetiamo che a seguito dell’ attivazione del complementosi liberano anafilotossine, indicateC3A C5A, che si legano ai ricettori sui basofili, e inducono la degranulazione del basofilo.• (Nel caso in cui somministriamo le IgG pure, non si ha una malattia da immunocomplessi. )• Parleremo perché solo un 10 15 % di persone che sono infettate da streptococco, sviluppano lamalattia• e arriveremo anche a capire come in certi distretti c’ è una malattia e in altri no.____

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Cause dellamalattia da siero____

• COSA FANNO LE ANAFILOTOSSINE?• Vanno a stimolare i basofili alla degranulazione quindi, al rilascio di istamina che sappiamoessere causa dell’aumento della permeabilità vascolare.• Abbiamo anche detto che ci sono cellule nel sangue che hanno i recettori per C3B , tra cui alcuneveramente importanti per l’aumento della permeabilità vascolare .• Queste cellule sono le piastrine, che al seguito del legame di C3B e dell’ immunocomplesso alrecettore che esprimono, de granulano e nei loro granuli è contenuta una molecola che si chiamaserotonina che causa un aumento della permeabilià vascolare .• Quindi riassumendo l’ aumento della permeabilità vascolare si realizza grazie alla degranulazionedi 2 cellule:

- i basofili con la produzione di istamina- e le piastrine con il rilascio di serotonina.

• Entrambi questi fattori dipendono dall’ attivazione della via classica del complemento.• CHE COSA SONO IN GRADO DI CAUSARE I COMPLESSI IN ECCESSO DI ANTIGENE?• Si dice nella patogenesi di queste malattie , che i complessi in eccesso di antigene aprono le portedove si intende che sono degli immunocomplessi che, a seguito dell’ attivazione del complemento,causano un aumento della permeabilità vascolare.• I complessi in eccesso di antigene non sono in grado di fare altro .• Cosa causa poi la malattia?• Come già sappiamo non i complessi in eccesso di antigene che si depositano nei tessuti, perchéquesti sono solubili, non possono precipitare.• Precipitano, invece, i complessi che si vanno formando successivamente detti alle equivalenze,che precipitano lungo la parete del vaso e là dove trovano il vaso permeabile, precipitano neltessuto.• Nel tessuto attivano il complemento ,poi rilasciano i mediatori , stimolano i mastociti e in questocaso, soprattutto a seguito della liberazione di citochine dai mastociti, richiamano i neutrofili.• Il problema a carico del danno nei tessuti è causato dal neutrofilo, perché questo va nei tessutiper fagocitare un immunocomplesso .• La fagocitosi è mediata dall’ attivazione del complemento.• Il neutrofilo inoltre produce citochine, rilascia enzimi lisosomiali e causa un processoinfiammatorio a carico dei tessuti.____

Gromerulo Nefrite____

• A livello del gromerulo un danno a carico della membrana glomerulare, comporta perdita dellacapacità di filtrazione selettiva del glomerulo.• Quindi un processo infiammatorio a carico del glomerulo, che si chiama glomerulo nefrite,implica come primo segno che la membrana glomerulare non può filtrare più in maniera selettiva,il che significa che attraverso la membrana passa di tutto e nelle urine noi troviamo quello chenormalmente non dovremmo trovare.• Come pensate che sia il colore delle urine di un soggetto affetto da glomerulo nefrite?• Sicuramente rosso .• Perché ci sono globuli rossi infatti non passano solo proteine, ma passano pure cellule.

- Ematuria significa presenza di globuli rossi nelle urine- Proteinuria significa presenza di proteine in grande quantità nelle urine, proteine anche dipeso molecolare elevatissimo.

• Immaginate che nelle urine di questi pazienti si trovano anche le IgM che hanno un pesomolecolare di 900000 circa, quando normalmente il glomerulo tollera un peso molecolare di 60-65.____

Artrite____

• Un’ infiammazione a carico delle articolazioni comporta ad esempio che un soggetto che haun’artrite abbia un ginocchio o un gomito più gonfio perché si ha un edema perché c’èvasopermeabilizzazione, rosso perché c’è vasodilatazione, dolorante e con la funzionalità lesa.• Inoltre può accadere, a parte il dolore e la funzionalità lesa, che la sinovia può andare incontro, adesempio durante la riparazione, a fibrosi.• Si possono formare inoltre adesioni , aderenze stabili tra i capi dell’ articolazione, tra i capi ossei ,fino ad arrivare nelle forme più gravi, e questo è tipico in alcune malattie autoimmunitarie, allasaldatura dei capi ossei.____

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Endocardite____

• Per endocardite si intende uno stato infiammatorio dell’ endocardio che riveste atri eventricoli e valvole cardiache:• I tessuti di queste ultime sono quelle maggiormente interessati dalla patologia.• Un’ endocardite che interessa una valvola può causare ad esempio una stenosi valvolare, in cuiaccade che la valvola si chiude.• Si assiste all’ ispessimento del lembo valvolare e alla riduzione del lume della valvola .• Questo si chiama stenosi ad esempio stenosi mitralica, aortica, bicuspidale.• Se il processo infiammatorio continua e si ha un processo di fibrosi che interessa per esempio imuscoli papillari, questa valvola rimane pervia, cioè aperta e questa si chiama insufficienzavalvolare.• Quindi un’ endocardite può evolvere prima in fenomeni di stenosi valvolare nella fase iniziale masuccessivamente in insufficienza delle valvole.____

Vasculite____

• A livello della parete dei vasi abbiamo un processo vasculitico e qui un problema grosso puòessere l’ insorgere della formazione di un trombo, quindi un processo di embolia a livello deivasi.• Analizziamo ora due questioni:

- Perché solo alcuni tessuti sono interessati e non tutti- Perché solo il 10 -15% dei soggetti sviluppano una malattia dopo faringite da streptococco

• Parliamo della malattia del reumatismo articolare acuto... Cos’è il titolo? E cosa ci indica questoparametro?• Il titolo indica la quantità di anticorpi diretti verso un determinato antigene e quello in questioneè la streptolisina, che è un antigene dello streptococco beta emolitico di gruppo A. Infatti il titoloviene comunemente chiamato “ TITOLO ANTI-STREPTOLISINA “ .• Sappiamo anche che, se questo titolo supera un certo valore,( tipicamente 240 = Valore diriferimento) il soggetto deve fare profilassi con antibiotici, con penicillina.• Cosa è la penicillina? È un antibiotico. Però gli antibiotici non agiscono sugli anticorpi. Lapenicillina va ad agire sul batterio (antibiotico-antibatterico), quindi va a ridurre la quantità diantigene presente. Perché il titolo deve essere mantenuto al di sotto di 240? L’unica maniera permantenerlo al di sotto di tale cifra è con la profilassi antibiotica, perché se il titolo supera 240 oaumenta ancora di più, il rischio di sviluppare reumatismo articolare acuto è elevatissimo.• E’ cronica o acuta? Si presenta con quale frequenza?• Il rischio di sviluppare una malattia da immunocomplessi è legato alla quantità di antigene che èpresente.• Quando un antigene viene somministrato ad un individuo, và in circolo e viene eliminato secondo3 fasi:

- La prima fase di eliminazione è molto lenta e dipende dalla distribuzione dell’antigene dallospazio intravascolare agli spazi extravascolari. [Quindi l’antigene è una proteina che diffondenegli spazi extravascolari o può diffondere negli spazi intravascolari e quindi la suaconcentrazione minima in circolo si riduce leggermente]- Poi abbiamo una seconda fase di eliminazione molto più rapida che dipende da fagocitosinon immune, cioè il fatto che i fagociti, i monociti e i neutrofili presenti in circolo permacropinocitosi e per micropinocitosi fagocitano e internalizzano una proteina. Soltanto unapiccola parte di antigene viene eliminata a seguito della risposta immunitaria .

• Quando cominciano a formarsi gli anticorpi, antigene ce n’è molto poco, e solo questa piccolaparte di antigene viene eliminata in seguito alla formazione di immunocomplessi.• Quindi l’eliminazione dipende fondamentalmente da meccanismi che non sono immunologici:DIFFUSIONE E FAGOCITOSI NON IMMUNE.____

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Vasculite____

• Se un individuo elimina l’antigene non come citato sopra ma in maniera differente, la velocità e la capacitàdi eliminare un antigene può influire sulla formazione di immunocomplessi? E se influisce, in che modo? Seconsideriamo un soggetto normale in cui iniziano a formarsi gli anticorpi e c’è ancora una certa quantità diantigene… se la curva di eliminazione dell’antigene fosse più veloce cosa potrebbe accadere? Immaginiamo unsoggetto che, o perché diffonde rapidamente o perché fagocita rapidamente, nel momento in cui iniziano aformarsi gli anticorpi ha già eliminato tutti gli antigeni cosa succede?• Risposta: Non si formano immunocomplessi, o se si formano immunocomplessi sono quelli ineccesso di antigene. Nel momento in cui comincia ad aumentare la produzione di anticorpi non c’èpiù antigene. Qualunque sia la condizione, o che sia un soggetto che elimina velocemente olentamente, i primi complessi che si formano per definizione sono complessi sempre in eccesso diantigene.• [ESEMPIO: Se si ha un individuo con 10 molecole di antigene invece di 1000, mel momento in cui siforma il 1° anticorpo, si avranno 10 molecole di antigene e 1 di anticorpo, poi ne avrà 9 di antegenee 2 di anticorpo, 8 di antigene e 3 di anticorpo… Ma i primi complessi sono sempre in eccesso diantigene! Il problema poi può essere che l’antigene può essere eliminato velocemente e non siarriva a formare i complessi successivi, o che l’antigene viene eliminato molto lentamente e si hatutto il tempo di formare complessi in eccesso di antigene, complessi in equivalenza e complessi ineccesso di anticorpi; ma se l’antigene viene eliminato molto rapidamente, non c’è possibilità diformare complessi in equivalenza.]• Quindi la velocitànell'eliminazione dell’immunocomplesso è uno dei fattori determinanti nelcausare o meno la malattia.• Se si elimina velocemente un antigene non si fa la malattia da immunocomplessi, se si eliminalentamente si ha un rischio maggiore di sviluppare una malattia da immunocomplessi.• Esiste una malattia che stabilisce il vero meccanismo per cui un individuo svilupperà o meno unamalattia da immunocomplessi. E’ una malattia che insorge in alcuni soggetti a seguitodell’assunzione di un farmaco anti-ipertensivo, l’IDRALAZINA, che viene utilizzato nella terapiadell’ipertensione arteriosa. A seguito della somministrazione di questo farmaco, alcuni soggettisviluppano una malattia da immunocomplessi, altri (la gran parte) no.• Perche? L’idralazina viene eliminata come tutti i farmaci per coniugazione a livello del fegato, lagran parte dei farmaci vengono eliminati con questa metodica. L’idralazina a livello del fegatoviene acetilata e eliminata con le urine. Ci sono 2 gruppi di soggetti che differiscono in base allavelocità con cui acetilano l’idralazina. Il primo gruppo viene chiamato degli “Acetilatori Rapidi”l’altro gruppo degli “Acetilatori Lenti”. Nei soggetti che acetilano lentamente accade chel’idralazina rimane in circolo per un periodo di tempo molto più lungo e in forma biologicamenteattiva, mentre negli acetilatori rapidi viene coniugata rapidamente a livello del fegato e vieneeliminata molto rapidamente quindi l’emivita è molto breve.• Andrà a fare una malattia da immunocomplessi il gruppo degli acetilatori lenti e quindi questamalattia detta Lupus da Idralazina, perché è una variante di una malattia che si chiama LupusEritematoso Sistemico causata però dall’idralazina, non è autoimmunitaria; si chiama Lupus perchéi sintomi clinici sono esattamente gli stessi di quelli che si verificano nel Lupus. Alla sospensione diIdralazina la malattia non si ripresenta più.• LA MALATTIA CHIAMATA LUPUS DA IDRALAZINA SUPPORTA MOLTISSIMO IL CONCETTO CHE ILRISCHIO DI SVILUPPARE UNA MALATTIA DA IMMUNOCOMPLESSI E’ LEGATO, PROBABILMENTEANCHE AD ALTRI MECCANISMI, MA SOPRATTUTTO ALLA CAPACITA’ DI UN INDIVIDUO DIELIMINARE PIU’ O MENO RAPIDAMENTE DAL CIRCOLO UN DETERMINATO ANTIGENE.• Altre possibilità possono essere: affinità anticorpo-antigene, cross-reattività tra l’antigene controcui l’anticorpo è rivolto e antigeni self, etc...____

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Approfondimenti____

• COME MAI LA DEPOSIZIONE DEGLI IMMUNOCOMPLESSI SI VERIFICA SOLTANTO IN ALCUNI ORGANIE NON IN TUTTI?• Ci aspetteremmo che gli immunocomplessi precipitino nel distretto in cui la vaso-permeabilità èelevatissima perché le caratteristiche dell’endotelio sono particolari: è un endotelio fenestrato,molto aperto, molto prono al passaggio di immunocomplessi dal vaso all’esterno (il fegato ad es.),eppure non c’è una malattia da immunocomplessi che interessa il fegato, o la milza. Questi dueorgani non vengono mai interessati perché vi risiedono dei macrofagi, le cellule di Kupffer,ricchissime di macrofagi che anche nel momento in cui gli immunocomplessi fuoriescono dal vaso,li fagocitano e li rimuovono rapidamente.• IN QUESTI DISTRETTI C’È QUALCOSA CHE FAVORISCE LA DEPOSIZIONE DEGLI IMMUNOCOMPLESSI?• Per prima cosa ci sono meno macrofagi, quindi una volta che precipitano non c’è nessuno che lirimuove, poi un’altra cosa è che il flusso del sangue a livello di questi distretti è molto lento, quindiprobabilmente (non lo sappiamo) la velocità di flusso in questi distretti è lenta e quindi ciòfavorisce la deposizione di un immunocomplesso, laddove la permeabilizzazione è aumentata.• Nota bene: Stiamo parlando di un esempio di malattia autoimmunitarie, malattie daimmunocomplessi, malattie da siero che sono reazioni di ipersensibilità ritardata, e sono malattiesistemiche; abbiamo 5 organi o distretti interessati nella malattia da siero, nel reumatismoarticolare acuto: Vasi, Cuore (può interessare l’Endocardio, il Miocardio ,il Pericardio)Articolazioni, Glomerulo-Renale. Alcuni sostengono sia interessato un altro distretto, la cute.____

Immunologia - Ipersensibilità PROF DIELIMay 21, 2012

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Immunologia - Ipersensibilità PROF DIELIMay 21, 2012

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Generalità____

• Con questa espressione indichiamo una serie di condizioni in cui la risposta immunitaria nonprovvede all’eliminazione di un microrganismo, non è utile nell’attivare una risposta protettiva neiconfronti dell’individuo, ma anzi il risultato di tale risposta esita in un danno a carico dei tessuti,quindi in una malattia.• Affronteremo d’ora in poi proprio lo studio di queste malattie che sono causate da una rispostaimmunitaria e parleremo dei loro meccanismi patogenetici.• Il primo gruppo di queste patologie che andremo a studiare prende nel complesso il nome dimalattie o reazioni di ipersensibilità. Il prototipo più comune di tali patologie è l’asma bronchiale opiù in genere tutto quel gruppo di malattie chiamate comunemente allergie. In realtà il terminepiù corretto è proprio ipersensibilità.• Un individuo che sviluppa una di queste patologie viene chiamato individuo ipersensibile (adesempio è un individuo suscettibile ad ammalarsi di asma bronchiale, rinite, rinocongiuntivite...)• La denominazione di “reazioni di ipersensibilità” è dovuta al fatto che per molto tempo si èritenuto che una risposta immunitaria il cui risultato era dannoso per l’individuo, dovesse essereuna risposta quantitativamente esagerata e qualitativamente differente dalla tipica rispostaimmunitaria, che viceversa è protettiva.• Si è sempre sostenuto che se la risposta immunitaria si mantiene entro un certo limite, il risultatoè positivo per l’organismo perché essa sarà una risposta protettiva. Se viceversa questa rispostadiventa esagerata, allora il risultato sarà una malattia. Ecco perché si parla di individuoipersensibile, cioè dotato di un’alterata sensibilità.• Oggi sappiamo che le risposte immunitarie che generano una malattia non hanno assolutamentenulla di diverso né nella qualità né nella quantità rispetto una risposta immunitaria protettivamediata dallo stesso linfocita o dallo stesso anticorpo.• Esempio: sappiamo che una riposta Th2-mediata e IgE-mediata è utile nella protezione contro iparassiti, gli elminti. Lo stesso tipo di riposta immunitaria che ci è utile contro gli elminti, in alcunicasi è responsabile dell’asma bronchiale. Ma tra la risposta protettiva e quella allergica non c’ènessuna differenza nella qualità, nella quantità, nel modo in cui si instaura, nel modo in cui simantiene. L’unica differenza sta nel risultato finale della risposta: eliminazione di un parassita nelprimo caso, danno a carico dei tessuti nel secondo caso.• IPERSENSIBILITÀ: risposta immunitaria il cui risultato finale è una malattia, un danno a carico deitessuti.• Questa risposta a carico dei tessuti può essere innescata da un antigene self (allora parleremo dimalattie autoimmunitarie) oppure da antigeni non self (tra queste rientrano proprio le reazioni diipersensibilità).____

Classificazione diGelle Coombs____

• Esistono diverse classificazioni delle reazioni di ipersensibilità. Quella che tutt’oggi continuiamoad utilizzare è la prima classificazione e risale a due ricercatori, Gell e Coombs, da cui prende ilnome. Questa classificazione fa riferimento ai meccanismi patogenetici delle reazioni diipersensibilità e permette così di distinguere quattro tipi di ipersensibilità, chiamati:ipersensibilità di tipo I, di tipo II, di tipo III e di tipo IV.

- Le reazioni di ipersensibilità di tipo I, II e III sono accomunate dal fatto di essere mediate daanticorpi. Pertanto esse sono chiamate reazioni di ipersensibilità antiticorpo-mediate.

• Le reazioni di IV tipo, invece, sono mediate da linfociti T CD4 e CD8 e pertanto sono anche dettereazioni di ipersensibilità cellulo-mediate.

- I primi tre tipi di ipersensibilità sono anche detti reazioni di ipersensibilità immediatementre il IV tipo prende il nome di reazione di ipersensibilità ritardata. In questo casoutilizziamo come criterio non il meccanismo patogenetico, ma il tempo entro cui compare unadeterminata malattia o sintomo, a partire dal momento in cui penetra l’antigene responsabile.Per cui le reazioni cosiddette immediate sono caratterizzate dal fatto che i sintomi dellamalattia compaiono entro pochi minuti, al massimo 20-30 minuti, dalla penetrazione di unallergene in un individuo. Reazione ritardata significa invece che la malattia o i sintomi simanifestano dopo giorni, tipicamente dopo 48 o 72 ore dalla penetrazione o somministrazionedell’antigene nell’individuo.

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Diverseclassificazioni diipersensibilità____

• IPERSENSIBILITÀ DI I TIPO: reazioni IgE-mediate (esempio, asma bronchiale)• IPERSENSIBILITÀ DI II TIPO: reazioni citotossiche o citolitiche, in cui gli anticorpi della classeIgG (più raramente della classe IgM) si legano ad antigeni presenti sulla membrana cellulare eprovvedono all’uccisione della cellula bersaglio con meccanismi come ADCC, opsonizzazioneseguita da fagocitosi ed attivazione del complemento. Esempi di malattie causate con questomeccanismo: REAZIONI trasfusionali e incompatibilità materno-fetale nell’ambito del sistema Rh.• IPERSENSIBILITÀ DI III TIPO: reazioni mediate da IgG; questa volta però gli antigeni contro cuigli anticorpi sono diretti sono solubili, tipicamente si tratta di antigeni di natura proteica. Inquesto caso il meccanismo è legato alla formazione di immunocomplessi (complessi formati daantigeni e anticorpi).• IPERSENSIBILITÀ DI IV TIPO: reazioni cellulo-mediate; in questo caso il meccanismopatogenetico deriva dall’attivazione di un linfocita CD4, molto spesso di tipo Th1, o di un linfocitaCD8 o citotossico.____

Reazioni diIpersensibilità di Itipo (IgE mediate)____

• Queste reazioni possono dare luogo a malattie sistemiche (cioè che interessano l’intero organismo,ossia lo shock anafilattico) oppure localizzate (se interessano un distretto anatomico o un organo,come una rinocongiuntivite o una rinite ).• In base a che cosa una malattia provocata da un allergene può essere sistemica o localizzata?Dipende dal sito di ingresso per l’antigene.• Se l’antigene penetra per via sistemica (ad esempio, per via endovenosa), allora la reazione diipersensibilità di I tipo sarà sistemica e avremo una patologia gravissima rapidamente mortale, loshock anafilattico o collasso cardiocircolatorio acuto.• Se l’allergene penetra per altre vie, avremo malattie che interessano un determinato distretto,per esempio:

- se l’allergene viene inalato, i distretti interessati saranno le vie respiratorie (pensiamo aipollini, che talvolta possono provocare manifestazioni anche a livello cutaneo). È il casodell’asma o della rinite allergica;- se penetra a livello della congiuntiva, congiuntivite;- se penetra per via orale (è il caso di allergeni presenti in diverse categorie di cibi) avremouna sintomatologia a carico del tratto gastrointestinale.

• Gli antigeni coinvolti nelle reazioni IgE mediate sono detti allergeni.____

Caratteristichedegli allergeni____

• Devono essere molecole di natura proteica, a basso peso molecolare, altamente solubili, molto stabili eciascun allergene deve contenere epitopi in grado di attivare un linfocita CD4. Altra caratteristica è chegli allergeni anche penetrando in bassa dose possono indurre una reazione di ipersensibilità.• Ma la caratteristica fondamentale è che devono essere molecole enzimaticamente attive.• Ricordiamo cosa succede durante l’attivazione dei linfociti Th2: un allergene viene inalato, esitanelle mucose e riesce a superare la barriera epiteliale proprio grazie la sua attività enzimatica;dopo aver superato tale barriera verrà riconosciuto e processato dalle cellule dendritiche delderma. Per superare le cellule epiteliali agisce a livello della b-catenina, rompendo le giunzioni trale cellule adiacenti, e penetra passando tra una cellule a l’altra. Inoltre, a livello delle celluleepiteliali, è importante che l’allergene stimoli le cellule epiteliali a produrre citochine.____

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Forme di asmabronchiale____

• Non tutte le forme di ASMA BRONCHIALE sono riconducibili a una reazione di ipersensibilità di Itipo.• C’è una quota di asma indotta da allergeni e il meccanismo patogenetico è proprio la produzione di IgE(quindi è una ipersensibilità di I tipo). Ci sono anche delle forme di asma però che non sono indotte daallergeni e non sono riconducibili nel loro meccanismo patogenetico alla produzione di IgE e a una risposta ditipo Th2.• In questo caso, nell’eziologia dell’asma sono coinvolti altri fattori:

- fumo di sigarette, può causare un’infiammazione cronica a livello delle vie respiratorie everosimilmente è coinvolto nella patogenesi di diverse forme di asma;- esercizio fisico, alcune forme di asma insorgono dopo un’attività sportiva;- aria fredda, ci sono soggetti che hanno una particolare reattività della mucosa e dellamuscolatura delle vie respiratorie, per cui a seguito di inalazione di aria fredda sviluppanocrisi asmatiche;- aspirina;- ozono;- asma intrinseca, è una piccola quota di casi di asma di cui non si conosce l’eziologia (ossiaagente causale) e la patogenesi (ossia il meccanismo con cui l’agente causale determina undanno ai tessuti);- infiammazioni, sembra che ci sia una correlazione tra l’infezione da parte del virusrespiratorio sinciziale in età pediatrica e il successivo sviluppo di asma bronchiale in età adulta.Questa è l’unica correlazione statisticamente significativa e attendibile tra infezioni ed asmabronchiale.

____Azione di unallergeneenzimaticamenteattivo____

• Abbiamo già detto che un allergene enzimaticamente attivo agisce a livello delle b-catenina,rompe le giunzioni tra cellule adiacenti e passa tra una cellule e un’altra. Ma l’allergene svolgeun’altra funzione importantissima: stimola attivamente la cellule epiteliali a produrrecitochine: IL-25, IL-33 e TSLP (Linfopoietina Timica Stromale).

- IL-25 stimola i linfociti Th2 a produrre le loro citochine tipiche (soprattutto IL-4, IL-5, IL-13)- IL-33 attiva i mastociti- TSLP svolge una serie di azione tra cui attivazione di mastociti, reclutamento di eosinofilima soprattutto blocca la produzione di IL-12 da parte della cellula dendritica che così non puòattivare una risposta di tipo Th1.

• La funzione più importante svolta da queste citochine è l’attivazione dei basofili. I basofilicosì attivati esprimono CCR7, molecole MHC di classe II, possono processare peptidi antigenici esoprattutto producono IL-4. Il basofilo quindi migra nella paracorticale del linfonodo (proprio invirtù dell’espressione di CCR7) e lì fornisce l’IL-4 necessaria a far differenziare i linfociti Th2.Inoltre, il basofilo non ha più bisogno della cellula dendritica perchè può fungere esso stesso dacellula che presenta l’antigene ai linfociti T.• I linfociti Th2 producono IL-4 che attiva i linfociti B.• Ma queste citochine possono attivare sia i mastociti che i basofili. Un basofilo attivato esprimeCCR7, esprime MHC di II classe, può processare peptidi antigenici e produrre IL-4. Questo basofilomigra nella paracorticale del linfonodo, fornisce IL-4 che è utile per far differenziare i linfociti Th2,ma esso stesso può fungere da cellula che presenta l’antigene ai linfociti T, senza bisogno dellacellula dendritica, e producendo IL-4 può favorire la differenziazione di Th2. Questi sono gli stessimeccanismi visti nella risposta di tipo protettivo, anche se la stiamo riassumendo in riferimentoalle malattie.• I linfociti Th2 producono:

- IL-4 che oltre a favorire il differenziamento dei Th2 attiva i linfociti B.- IL-5 è un fattore di differenziazione midollare degli eosinofili- IL-13 che è un fattore di switch per le IgE,ovvero favorisce la produzione di IgE.

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Switch isotipicoper le IgE____

• Per le IgE non si aveva idea di come avvenisse lo switch isotipico, tanto che fino alla pubblicazionedi un articolo sulla rivista Nature nell’aprile 2012 si sapeva che lo switch non potesse avvenire daIgM a IgE,ma da IgM a IgG o ad IgA. Si pensava infatti che lo switch isotipico per le IgE avvenissedopo che già si era verificato un primo switch da IgM ad IgG1. Dopo questo switch, si potevaverificare un secondo switch da IgG1 a IgE.• Invece il mese scorso è stato dimostrato che lo switch isotipico, analogamente a tutte lealtre classi di Ig, avviene direttamente da IgM a IgE e avviene anche questo nel follicolo.Questo chiaramente dipende dalla cooperazione con i linfociti Th2 e dalla produzione di IL-13 comefattore di switch principale.• Ricordiamo anche che c’è un’altra popolazione di linfociti Th,coinvolta nella potogenesi dellemalattie IgE-mediate che sono i Th9. Quindi i linfociti Th2 e i Th9, con una serie di effetti mediatidalle citochine che producono, sono le due popolazioni oggi ritenute responsabili delle reazioni diipersensibilità ritardata, dell’asma bronchiale (in particolare IgE-mediata). Anche qui,grazie allaproduzione di citochine che fondamentalmente hanno questa serie di effetti, anche IL-9 puòintervenire nello switch verso le IgE, ma soprattutto è molto importante nei meccanismi diattivazione e reclutamento dei mastociti.• Quindi abbiamo l’allergene che penetra e con quei meccanismi, in parte attivi in parte legati allasua attività enzimatica, stimola i linfociti Th2 che a sua volta cooperano con i linfociti B nellasintesi di IgE.• L’altro protagonista è il mastocita, il cui equivalente nel sangue è il basofilo. Ci sono due tipi dimastociti:

- Mucosali, sono localizzati nel contesto delle mucose. Essi presentano nel citoplasma deigranuli ricchi di enzimi (proteasi in particolare). Essi non giocano alcun ruolo nella patogenesidelle malattie allergiche e nell’asma bronchiale in particolare.- Connettivali, si trovano nel connettivo, a contatto con le cellule connettivali. Essi hanno deigranuli che non contengono enzimi ma contengono istamina. L’istamina in questi granuli èintimamente legata ad un’altra molecola, l’eparina. Quest'ultima dà la tipica colorazione deimastociti e conferisce metacromasia. La metacromasia è il fenomeno per cui alcuni elementicellulari (in questo caso i granuli dei mastociti) assumono un colore diverso da quello deicoloranti con cui sono trattati. Se non ci fosse l’eparina non sarebbero metacromatici. Imastociti connettivali svolgono un ruolo fondamentale nella patogenesi di queste malattie.

____Fase disensibilizzazione____

• Tutto quello di cui abbiamo parlato fino ad ora prende il nome di fase di sensibilizzazione, ovverol’individuo risulta sensibilizzato ad un allergene. Questa fase di sensibilizzazione consiste in:

- penetrazione di un allergene- produzione di IgE- legame delle IgE ai mastociti tissutali.

• Questo è ciò che si verifica in seguito ad un primo contatto tra un allergene o un antigene e unindividuo. Infatti in questo caso non si sviluppa una malattia, ma si dice che in seguito al primocontatto l’individuo viene sensibilizzato, la malattia sviluppa dopo. Infatti l’allergene che haindotto la risposta, poi viene eliminato. Infatti durante la risposta primaria vengono prodotte IgM,ma alla fine della risposta primaria vengono prodotte IgG oppure come in questo caso IgE. Le IgEpossono stare adese alla membrana dei mastociti anche settimane (2/3 settimane fino a 6settimane, secondo alcuni).• N.B.: L’allergene per fenomeni di cross-reattività può penetrare in modo inapparente in un individuo e perle allergie esistono numerosi casi di cross-reattività. Tanto è vero che molto spesso quando un soggetto èallergico ad un determinato alimento, spesso è allergico anche ad un farmaco, ovvero ad un gruppo dimolecole. Quindi la possibilità che un allergene, anche in forma inapparente, senza causare patologie, possapenetrare nell’organismo, è praticamente minima.• Al primo contatto non degranula il mastocita, ma l’allergene viene eliminato come una normaleproteina. Il primo modo con cui una proteina viene eliminata è per diffusione negli spaziextravascolari, poi per fagocitosi non immune.____

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Secondo contatto____

• Se invece un individuo è stato immunizzato con un antigene e riceve per la seconda volta lo stessoantigene si avrà una maggiore produzione di anticorpi ( una risposta secondaria). In questo casovengono prodotte infatti le IgE.• Ecco infatti che nella risposta secondaria avrò due fenomeni:

- La risposta di memoria IgE con la produzione di una maggiore quantità di IgE specifiche perquel determinato allergene.- L’allergene si va a legare alle IgE che sono già legate sul mastocita. Il mastocita degranula.

• Per degranulare un mastocita, come per qualunque attività di un anticorpo, l’allergene si lega adue molecole di anticorpi IgE presenti sulla membrana del mastocita e devono essere tra loromolto vicini. Quindi si deve verificare il fenomeno del Cross-Linking. Quindi in una rispostasecondaria si avrà la presenza delle IgE che sono legate e quelle che sono di nuova produzione. Inquesto modo il mastocita svuota il contenuto dei suoi granuli che contengono eparina ed istamina.• L’eparina in questo tipo di reazione non gioca nessun ruolo, invece l'istamina causa:

- vasodilatazione e aumento della permeabilità vascolare, che provocano la fuoriuscita diacqua e quindi edema che, a livello di un bronco, spinge la sottomucosa verso l’interno e illume del bronco si restringe.- contrazione della muscolatura liscia bronchiale (broncospasmo), in questo modo il lumedel bronco si restringe;- ipersecrezione di muco da parte delle cellule ciliate: il muco via via si accumulaall’interno dei bronchi e contribuisce a restringere ancora il lume bronchiale.

• Quindi l’asma non è altro che una restrizione del calibro dei bronchi, dovuta a questi tremeccanismi. In un soggetto con asma bronchiale, la somministrazione di antistaminici non aiuta,deve essere somministrato il broncodilatatore in caso di attacchi acuti (dispnea). L’antistaminicosarà inefficace, perché istamina è una molecola con un’emivita brevissima, di circa 9 millisecondi, eviene inattivata dall’istaminasi e da altri mediatori. Questo ci dice che:

- Istamina e i mediatori pre-formati intervengono nelle prime fasi dell’asma bronchiale ecomunque non sono i principali mediatori di danno a carico dei bronchi. I mediatori principaliresponsabili del danno a carico dei tessuti sono quelli che nell’arco di alcuni minuti il mastocitasintetizza ex novo. Quindi da un lato il mastocita, attivato e stimolato dalle IgE che si sonolegate all’allergene, degranula immediatamente (quindi cross-linking e degranulazione);dall'altro lato, i mediatori principali dei danni ai bronchi non sono quelli secreti nella primadegranulazione, ma vengono sintetizzati e rilasciati dopo pochi minuti/ore.- Dei meccanismi patogenetici che causano la broncostrizione, il più importante è lacontrazione della muscolatura liscia. Basta interrompere la contrazione e il calibro del broncoritorna normale.

• Se non ci fosse aumento della permeabilità vascolare noi non avremmo mai l’edema.____

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Riassuntoinduzione di asmabronchiale da IgE____

• Il meccanismo che conduce alla sintesi di IgE è l’attivazione di una risposta Th2 mediata cheprende inizio dalla produzione di citochine che vengono prodotte con meccanismo attivo dallecellule epiteliali della mucosa bronchiale. Quindi, queste cellule, a seguito di stimolazione diallergeni che legano recettori a profili molecolari, producono citochine che attivano i basofili da unlato, e dall’altro inibiscono le cellule dendritiche e inducono nei linfonodi una risposta Th2mediata, ma non soltanto la Th2 mediata perché in gioco entra adesso il Th9. La combinazione diquesti due linfociti conduce alla produzione di una serie di citochine che inducono la sintesi di IgE,lo switch isotipico di IgE, la differenziazione di eosinofili nel midollo osseo, soprattutto i mastocitiattivano IL-9, e poi si ha anche la produzione di una serie di chemiochine (sempre soprattutto daparte dei mastociti) che richiamano in situ anche gli eosinofili.• Il meccanismo di danno ai tessuti è il concorso di 3 fenomeni che sono causati dai mastociti in unaprima fase e dagli eosinofili in una seconda fase:

- 1) contrazione muscolatura liscia;- 2)edema;- 3) ipersecrezione di muco.

• Mentre i mediatori responsabili di queste fenomeni sono:- 1) in una primissima fase e per un brevissimo tempo, l’istamina;- 2) entro minuti od ore, l’attivazione della sintesi di nuovi mediatori da parte del mastocita;mediatori che prendono origine dall’acido arachidonico che normalmente si trova ancoratonel versante interno della membrana e per effetto dell’enzima lipossigenasi o Lox.

• L’acido arachidonico dà luogo alla formazione di composti biologicamente e farmacologicamenteattivi, questi composti sono:

- a. leucotrieni B4;- b. leucotrieni C4;- c. PAF : altro mediatore lipidico che si forma nel mastocita e che ha anch’esso caratteristichebiologiche simili ai leucotrieni.

• La differenza sostanziale tra i mediatori di neosintesi e l’istamina è l’EMIVITA, secondi omillisecondi nell’istamina e 10-20 ore in media per i mediatori lipidici.• Che ruolo hanno nell’asma bronchiale gli eosinofili? Cosa rilasciano?• Degranulando rilasciano gli enzimi contenuti nei granuli, che causano un danno cronico a livellodella mucosa! Per cui gli eosinofili sono i responsabili dei fenomeni di cronicizzazione!• I TEST che utilizziamo per mettere in evidenza la sensibilizzazione di un individuo nei confronti di unallergene sono, dapprima il PRICK TEST, e successivamente i test che si basano sul DOSAGGIO DI IgESPECIFICHE (è utilizzato il sistema ELISA in particolare è usato l’ELISA SANDWICH nel quale un Abviene legato ad un supporto di plastica, poi va l’allergene e infine il siero del pz che contiene le IgE,per cui l’allergene viene a trovarsi a mo’ di prosciutto tra due fette di un panino!). Questo è un testmolto diffuso in laboratorio, anche gli ormoni si dosano in questa maniera.• La scoperta degli Ab monoclonali ha dato luogo al loro utilizzo in qualsiasi settore della medicina.Questo va dall’utilizzo in vivo in Ab monoclonali (anche l’asma bronchiale ne è un esempio), all’usodi questi come componenti di test diagnostici! Le industrie farmaceutiche vendono proprio il kitdiagnostico, cioè tutto quello che serve per dosare, per esempio, le IgE.• I farmaci di uso più comune sono:

- 1) CORTICOSTEROIDEI, che costano poco e hanno poche controindicazioni;- 2) MONTELUCAS , uno dei farmaci inibitori dei recettori dei leucotrieni;- 3) OMALIZUMAB, che è il più efficace tra tutti, ma anche il più costoso e per questo si utilizzasolo quando il Montelucas non va bene.

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Prick Test____

• Nel momento in cui eseguiamo un Prick Test, somministriamo ad un soggetto che sospettiamo allergicoad un determinato allergene, proprio quel determinato allergene per via intradermica o ancora meglione depositiamo una piccola goccia sulla cute e poi esponiamo il derma graffiandolo con una lancetta perfare in modo che l’allergene, in piccola quantità, venga a contatto con i mastociti del derma.Sapremo se quel soggetto è realmente sensibilizzato osservando la formazione di un ponfoeritematoso ed edematoso, e lo osserviamo subito perché quanto detto è il risultato di unasensibilità immediata. In questo caso il risultato di una reazione, così come in vivo il sintomoclinico, si manifesta dopo pochi minuti.• Cosa può accadere in questo tipo di test?• Può accadere che dopo pochi minuti, il soggetto avrà il ponfo sulla superficie dell’avambraccio,ponfo che è indice dell’avvenuta sensibilizzazione del soggetto nei confronti di quell’allergene.• A questo punto il ponfo si ridurrà dopo un’ora, un’ora e mezza circa ma, può accadere che dopo4-9 ore ricompaia spontaneamente.• Cos’è accaduto?• E’ una risposta successiva detta TARDIVA (perché si realizza in un lasso di tempo di qualche ora)• Da cosa dipendono queste reazioni tardive così frequenti da osservare? E da cosa sono mediate?• La reazione tardiva ci indica il reclutamento di eosinofili nella sede in cui abbiamo somministratol’allergene, mediato dall’esotossina rilasciata dai mastociti, e gli eosinofili, una volta reclutati nelsito di deposizione dell’allergene, rilasciano mediatori e causano nuovamente una reazioneedematosa ed eritematosa.• Gli eosinofili, oltre ad essere responsabili dei fenomeni di cronicizzazione nelle malattieallergiche, sono quindi anche responsabili delle reazioni tardive che si verificanonell’ipersensibilità immediata.____

Note____

• La sintesi di IgE non è immediata, ma come in una risposta primaria la sintesi di un anticorpo hauna fase di latenza. Nel momento in cui vengono prodotte le IgE l’antigene viene eliminato.• Il mastocita rimane sempre nei tessuti a prescindere che ci siano o meno le IgE. Ci sono infattifattori di crescita e di attivazione per i mastociti. Tuttavia il basofilo può andare nei tessuti edifferenziarsi in mastocita, ma nel momento in cui vengono prodotte le IgE, queste vanno a legarsia tutte le cellule che esprimono recettori ad alta affinità e queste cellule sono soltanto tre: imastociti tissutali,i basofili e gli eosinofili circolanti. Ma a noi in questo momento interessa iltessuto. Infatti se l’antigene penetra per via sistemica, ci interessa ciò che avviene nel basofilocircolante. Ma in questo momento ci occupiamo dei mastociti tissutali dell’albero bronchiale, inquanto stiamo analizzando un antigene che accede attraverso le vie respiratorie.____

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Reazioni diIpersensibilità di IItipo____

• Una reazione di ipersensibilità è una risposta immunitaria dannosa che provoca alterazionitissutali e può causare gravi patologie. Deriva dall'interazione di un antigene (endogeno o esogeno)con anticorpi umorali o da reazioni immunitarie cellulo-mediate.• Nello specifico, le reazioni di Ipersensibilità di Secondo Tipo, sono reazioni Anticorpo-Mediate ditipo citotossico veicolate da anticorpi IgG o IgM, i quali interagiscono con antigeni presenti sullasuperficie di membrana di specifiche cellule, rendendole suscettibili di fagocitosi, in un tempo dirisposta molto rapido di circa 30 minuti.• sono reazioni mediate da Ab della classe IgG o IgM, sono Ab diretti contro Ag presenti sullamembrana delle cellule. Questi Ag possono essere di due tipi:

- 1) Molecole coinvolte nella funzione della cellula (per esempio dei recettori);- 2) Molecole che servono a interazioni cell-cell o cell endoteliale (come le glicoproteine dellepiastrine).

• Quindi o semplici molecole di membrana o molecole di tipo recettoriale.• Gli Ab della classe IgG o IgM hanno una serie di meccanismi di azione che conducono ad un unicoesito.• Se un Ab lega un Ag presente su una cellula cosa immaginiamo che accada?• Intanto opsonizza, cioè lega la cellula.• A questo cosa può seguire?• Quale meccanismo porta ad eliminazione della cellula bersaglio sulla quale si è legata un Ab?

- 1) Fagocitosi mediante legame al recettore Fc γ R1 (con più alta affinità) o eventualmente il2, essi mediano la fagocitosi da parte di neutrofili o di macrofagi;- 2) ADCC mediata da recettore CD16 o di III tipo a bassa affinità e NK come cellula effettrice;- 3) Attivazione della via classica del sistema del complemento, che conduce alla lisi cellulare aseguito dell’attivazione dei componenti della via comune terminale.

• Questi meccanismi che abbiamo visto essere sinora estremamente utili affinché un Ab possaprovvedere all’eliminazione di un microrganismo, adesso essi stessi, in questo tipo di reazione,causano una malattia!• Per cui, facciamo riferimento a due gruppi di malattie legate alla produzione e lo sviluppo di Abcontro questi gruppi di Ag di cui abbiamo pocanzi parlato: o dei recettori di membrana, per es. irecettori per ormoni, o dei recettori presenti su cellule ematiche. Cominciamo da queste ultime.____

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Effetti patologici direazioni diipersensibilità di IItipo: Anticorpicontro antigenistrutturali delsistema AB0 -Rh____

• Le malattie scaturite da questo tipo di reazioni, dipendono, come già osservato, dall’interazionedegli anticorpi (IgG e IgM) con antigeni strutturali ( come antigeni del sistema AB0 o del sistemaRh) presenti sulle membrane di cellule precise quali i globuli rossi, le piastrine, i leucociti, cuiconsegue, a seconda del tipo di cellula bersaglio interessata, una diversa patologia:

- - ANEMIA EMOLITICA: nel caso in cui l’interazione avviene tra anticorpo e antigenepresente sulla membrana di un globulo rosso;- - PIASTRINOPENIA: se l’interazione interessa recettori di superficie delle piastrine;- - LEUCOCITOPENIA: l’interazione riguarda i leucociti, i quali riducono di numeromanifestando maggiore suscettibilità da parte dell’organismo a sviluppare infezioni.

• Ma, nonostante il comune meccanismo patogenetico (interazione: anticorpo- antigenestrutturale), i meccanismi effettivi attraverso cui si provvede alla distruzione della cellulabersaglio sono differenti e da ciò consegue che anche i sintomi e l’entità della malattia scaturitasaranno differenti.• Prendiamo in riferimento, nel caso delle Anemie, due diverse forme di incompatibilità:

- - INCOMPATIBILITA’ TRASFUSIONALE: In questo caso la mancata compatibilità riguarda gliantigeni del sistema AB0 presenti sulla membrana del globulo rosso i quali vengonoriconosciuti come “estranei” e legati dagli anticorpi che provvedono ad attivare il sistema delcomplemento per “distruggerli” provocando un emolisi in circolo. In questa particolare casosi verifica shock e emoglobinuria (concentrazioni anormalmente elevate di emoglobina nelleurine, in seguito a lisi degli eritrociti).- - INCOMPATIBILITA’ MATERNO-FETALE PER FATTORE RH: Si verifica in caso di secondagravidanza in condizioni di feto Rh+ e madre Rh-. Il fattore Rh è un antigene geneticamentedeterminato. Se una donna Rh negativa (Rh-) alla prima gravidanza partorisce un bambino Rhpositivo (Rh+) è probabile che i globuli rossi del feto, che possiedono l'antigene Rh, entrino nelcircolo sanguigno materno. Di conseguenza il corpo della madre reagisce producendoanticorpi contro l'antigene estraneo(Rh), i quali anticorpi rimarranno presenti nel suo sangue,per un eventuale secondo contatto. In caso di una seconda gravidanza, infatti, gli anticorpiprodotti(detti anticorpi anti Rh attaccheranno i globuli rossi fetali distruggendoli. Gli anticorpianti-Rh vengono anche definiti “anticorpi incompleti” perché non sono in grado di fissare ilcomplemento in vivo, pertanto l’emolisi è mediata dalla fagocitosi ad opera dei macrofaginella milza. In questo particolare caso si verifica Ittero (colorazione giallastra di cute, emucose in generale).

• E’ possibile prevenire l’insorgenza di questa patologia (anche nota come eritroblastosi fetale)iniettando alla madre(Rh-), entro 72 ore dal primo parto, anticorpi specifici, come il Rhogam, che riconoscee blocca l'antigene Rh, dei globuli rossi, che dal feto passa alla madre, il quale andrebbe a scatenareuna potente reazione immunitaria che porterebbe il feto a morte. Questo processo deve essere ripetutocon ogni gravidanza successiva alla prima esposizione della madre all' antigene Rh.• Domanda: E’ POSSIBILE UNA MALATTIA DA INCOMPATIBILITA’ MATERNO-FETALE ALLA PRIMAGRAVIDANZA?• Si, se la madre ha precedentemente subìto una trasfusione con sangue incompatibile o è andata incontro adaborto incompatibile, cioè se è già entrata in contatto con l’antigene Rh.• In questi casi si ricorre al test di Coombs (test dell’antiglobulina), utilizzato per rilevare la presenzadi anticorpi fissati alla superficie dei globuli rossi, oppure liberi nel siero, cioè di qualsiasi molecolache possa reagire con particelle poste sulla superficie dei globuli rossi.• Nel caso specifico si utilizza per verificare la presenza di anticorpi anti-Rh nella madre oppure,nell’uomo, per diagnosticare un’anemia emolitica autoimmune.• Esistono due modalità di svolgimento del test:

- - MODALITA’ DIRETTA: usata per visualizzare anticorpi “incompleti” attaccati ad antigeni deiglobuli rossi;- - MODALITA’ INDIRETTA: consente di visualizzare anticorpi incompleti presenti nel siero.

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Effetti patologici direazioni diipersensibilità di IItipo: Anticorpicontro antigenistrutturalirecettori perormoni -neurotrasmettitori____

• Le reazioni Di Ipersensibilità di II tipo possono anche provocare malattie in cui l’azione deglianticorpi è sempre diretta contro antigeni di membrana, che in questo caso fungono da recettori, ein particolare recettori per ormoni o recettori per neurotrasmettitori. Tra queste ricordiamo:

- - MALATTIA DI GRAVES ( DI FLAJANI o DI BASEDOW o DI PARRY o GOZZO TOSSICO DIFFUSO): èuna condizione di ipertiroidismo, cioè di aumentata funzionalità della ghiandola tiroidea, laquale viene iperstimolata a produrre quantità massive di ormoni, in assenza di una risposta alfeedback di autoregolazione che coinvolge ipotalamo ed ipofisi. In questo particolare casol’azione degli anticorpi è diretta contro il recettore TSH della tiroide, presente sui tireociti(cellule follicolari tiroide). In condizioni di salute l’ipofisi produce TSH (ormonetireostimolante) che stimola la produzione di ormoni tiroidei da parte del tireocita, i qualiormoni, con meccanismo a feedback negativo, inibiscono, a loro volta, la produzione di TSHipofisario; questo processo garantisce l’omeostasi di ormoni sia ipofisari sia tiroidei. Ma incondizioni di patologia, i soggetti affetti, producono anticorpi diretti contro il recettore delTSH che si vanno a posizionare esattamente sullo stesso sito di legame dell’ormone e nemimano l’azione, cioè di fatto questo anticorpo si comporta funzionalmente come se fosse TSH, perciòavverrà la stimolazione continua e progressiva delle cellule tiroidee a produrre una quantità sempremaggiore di ormoni, ma non viene svolta l’azione di feedback negativo sull’ipofisi, (perché ilTSH è inibito ma l’anticorpo, che funge da TSH, continuerà a stimolare la ghiandola tiroidea).Di contro avremo: bassi livelli di TSH = elevati quantità di ormoni tiroidei = ipertiroidismo.L'effetto piu rilevante è a carico del sistema cardiocircolatorio. La terapia di tale patologia èuna terapia principalmente immunosoppressiva (inibisce la risposta immunitaria controantigeni non-self) , che raramente vede la somministrazione di anticorpi monoclonali per lemalattie autoimmunitarie.- - MIASTENIA GRAVIS : è una malattia dovuta ad una riduzione della trasmissione nervosa alivello neuromuscolare, in assenza quindi di stimolo dal nervo al muscolo, causata da anticorpiche bloccano i recettori colinergici (dell’acetilcolina) postsinaptici della giunzione neuromuscolare,inibendo l'effetto stimolante del neurotrasmettitore acetilcolina. in questo caso gli anticorpianti-recettori si legano in un sito diverso rispetto a quello dell’acetilcolina stessa, a differenzadella precedente patologia. In condizioni di normalità la trasmissione è mediata dal rilasciodel neurotrasmettitore acetilcolina, il quale lega un recettore, presente a livello dellagiunzione neuromuscolare, composto da 5 catene proteiche che formano una sorta di canale ilquale permette il passaggio di ioni ( Ca++) , responsabili della contrazione muscolare. In casodi patologia, la diminuzione del numero di recettori funzionanti, cui consegue una diminuitacontrazione muscolare, causa una diffusa debolezza muscolare che spesso sfocia in unaparalisi progressiva.

• Domanda: POSSIAMO IPOTIZZARE CHE, IN QUESTO CASO, SI INSTAURI UNA COMPETIZIONE TRARECETTORE E ACETILCOLINA?• E’ possibile parlare di competizione nel momento in cui anticorpo e acetilcolina leghino lo stesso sito, quindi“competano” nel legarsi ad esso. Ma, poiché essi si associano a due siti differenti, il meccanismo di inibizionea livello della giunzione neuromuscolare non è un meccanismo di competizione. Una volta che l’anticorpoanti-Ach (acetilcolina) lega il suo recettore, l’intero complesso formatosi, viene internalizzato in un endosomae successivamente digerito con una tale velocità che la sintesi di nuovi recettori non è in grado di sopperirealla velocita di degradazione. Ciò comporta una progressiva diminuzione dei recettori di membrana , per cuil’acetilcolina non può legarsi non perché l’anticorpo compete nel legame, ma perché non trova nessunrecettore cui legarsi , dal momento che questi vengono internalizzati e distrutti in forma di complesso.• Nel primo caso abbiamo ,quindi, osservato che l’anticorpo “mima” la funzione dell’ormone,legandosi allo stesso sito, nel recettore.• Nel secondo caso invece l’anticorpo lega un sito diverso dal neurotrasmettitore(acetilcolina)quindi il meccanismo prevede che il complesso anticorpo-recettore venga internalizzato e distruttoimpendendo quindi all’Ach di legarsi poiché letteralmente non trova alcun recettore cui legarsi!Entrambi i meccanismi inducono un simile effetto: morte della cellula bersaglio su cui si trova ilrecettore o inibizione della funzione della cellula su cui si trova il recettore.• NOTA BENE: Una donna affetta da malattia di Graves o Miastenia Gravis, che va incontro a gravidanza è ingrado di trasmettere la patologia al feto poiché tramite placenta è possibile il passaggio di anticorpi (igG oIgM) rispettivamente o contro il recettore del TSH o contro il recettore dell’acetilcolina, facendo si che ilnascituro manifesti la malattia. Ma La differenza tra la patologia del nascituro e della madre risiede nel fattoche nel figlio, scomparse le IgG materne, la malattia termina, e noi sappiamo bene che la concentrazione diIgG trasmesse dalla madre diminuisce sensibilmente intorno al sesto mese di vita, momento in cui il neonatoinizia la produzione di proprie IgG. Comunque sia, in caso di patologia conclamata viene effettuata unaplasmaferesi (tecnica di separazione del plasma sanguigno dagli altri elementi del sangue mediantecentrifugazione)al feto e dunque successiva rimozione delle IgG materne in modo tale che la malattia cessi.____

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Reazioni diIpersensibilità diIII tipo____

• Si tratta sempre di reazioni, in questo caso mediate da immunocomplessi, innescatedall’interazione tra un anticorpo e un antigene di natura solubile, che attivano il sistema delcomplemento. Però i meccanismi patogenetici e immunologici che causeranno il danno ai tessutisaranno sostanzialmente diversi per la presenza di un antigene solubile e non cellulare.• Vi sono tre tipi di complessi antigene anticorpo a seconda delle diverse proporzioni instaurate tra idue elementi:

- - immunocomplessi con eccesso di antigene; (solubili)- - immunocomplessi all' equivalenza tra antigene e anticorpo; (insolubili)- - immunocomplessi con eccesso di anticorpi. (insolubili)

• Questi tre tipi di immunocomplessi hanno proprietà biologiche anche differenti e rispecchianoquello che progressivamente accade, in maniera del tutto fisiologica, in caso di una rispostaimmunitaria normale. In sostanza costituiscono tre diverse fasi di un unico processo (la rispostaimmunitaria)• Nello specifico, quando somministriamo una dose antigenica ad un individuo o ad una cavia daesperimento, nelle fasi iniziali, in cui la risposta anticorpale non è ancora iniziata, la quantità diantigene supera di gran lunga quella degli anticorpi. Quindi, nella fase iniziale della rispostaimmunitaria prevalgono immunocomplessi in eccesso di antigene. Progressivamente, però, laquantità di anticorpi prodotti tende ad eguagliare quella degli antigeni che, intanto, vengonoinglobati negli immunocomplessi. In questa fase intermedia, le quantità di antigeni e anticorpisono uguali e legate in forma di immunocomplessi definiti all’equivalenza. La caratteristicafondamentale di questi immunocomplessi risiede nella totalità dei legami che anticorpi e antigeniinstaurano tra di loro. Questo, infatti, fa si che tali immunocomplessi perdano di solubilità dalmomento che non possono legarsi a molecole d’acqua poiché già impegnati in altri legami. In sintesise gli unici legami possibili avvengono tra anticorpi e antigeni e non con molecole d’acqua è chiaro che icomplessi formati manchino di solubilità e tendano a precipitare rapidamente, nell’endotelio di un eventualevaso sanguigno o nel connettivo e nei tessuti, nel caso in cui il vaso in cui si forma è fortementepermeabilizzato. In corrispondenza delle fasi finali di una risposta immunitaria, ci troveremo in unacondizione in cui l’antigene è stato quasi completamente eliminato, ma nel contempo la produzioneanticorpale è incrementata formando, quindi, degli immunocomplessi in eccesso di anticorpo. Taliimmunocomplessi possiedono proprietà chimico-fisiche simili ai complessi precedenti (all’equivalenza),poiché anche in questo caso presentano scarsa solubilità e tendenza a precipitare.____

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Effetti patologici direazioni diipersensibilità diIII tipo____

• Ci sono due forme di malattie da ipersensibilità di III tipo:• 1) La forma sistemica: la malattia da siero (che non esiste più), reumatismo articolare acuto, lupuseritematoso sistemico e, in parte, l'artrite reumatoide.• 2) La forma localizzata: sperimentalmente prendiamo in considerazione il fenomeno di Arthus.• Il fenomeno di Arthus è una reazione localizzata che si verifica in una sede in cui viene inoculatoripetutamente un antigene. Un individuo, avendo avuto molteplici inoculi di un antigene, hasviluppato una notevole quantità di anticorpi (è un individuo immune o addirittura iperimmune).• In questo caso si somministra all'animale da esperimento localmente (ad esempio per viaintramuscolare) una proteina. Poi la risomministriamo nuovamente (anche fino a 8somministrazioni della proteina).• La prima inoculazione ha dato luogo a una risposta primaria, la seconda a una rispostasecondaria, mentre le successiva hanno amplificato ancora di più l'entità della risposta. Questo èun soggetto che ha una grossa quantità di anticorpi IgG diretti contro quella determinata proteina.• All'ennesima somministrazione locale, nel sito della somministrazione si formanoimmunocomplessi in eccesso di anticorpi. Questi complessi non hanno solubilità e precipitanonell'endotelio del vaso e qui attivano il sistema del complemento per via classica con rilascio dimediatori: ma in questo caso il processo infiammatorio è talmente intenso che, oltre ad avere ladegranulazione dei basofili con rilascio di istamina e la degranulazione delle piastrine con rilasciodi serotonina, abbiamo anche un importante adesione delle piastrine all'endotelio vascolare. Siforma,in questo modo,un trombo che occludo il vaso. Il tessuto a valle del vaso va incontro adischemia e in seguito a necrosi: la zona di necrosi, a volte, può staccarsi dal tessuto e cadere(Escara).• Arthus lo mise in evidenza sperimentalmente inoculando una proteina di cavallo in un coniglio,che formò la zona di necrosi dopo la quarta-quinta somministrazione con escara conseguente.• In patologia umana è difficile osservare il fenomeno di Arthus.• Lo possiamo osservare inoculando ripetutamente per via intramuscolare farmaci.Mentre lepatologie da immunocomplessi di tipo sistemico sono riconducibili ai primi due tipi diimmunocomplessi, immunocomplessi in eccesso di antigene, che determinano un aumento dellapermeabilità vascolare e immunocomplessi all'equivalenza che precipitano dove c'è permeabilitàdeterminando il processo infiammatorio, il fenomeno di Arhtus è dovuto all'azione degliimmunocomplessi in eccesso di anticorpi.• Il lupus eritematoso sistemico è mediato da anticorpi diretti non solo, ma anche contro il DNA.Nei pazienti con questa patologia,il DNA è solubile.• In questo caso anche gli istoni, l'RNA, varie proteine nucleari, cellulari possono fungere daautoantigeni.• Le malattie da immunocomplessi sono dovute ad anticorpi diretti contro antigeni solubili.____

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Reazioni diIpersensibilità diIV tipo (ritardata)____

• Le reazioni da ipersensibilità di IV tipo non sono mediate da anticorpi bensì da linfociti T CD4 eCD8 (se in un alcune reazioni si ha anche la formazione di anticorpi, questi non hanno un'azionepatogenetica, rappresentano solo un epifenomeno) e viene anche detta "ipersensibilitàcellulo-mediata"• Mentre le prime tre ipersensibilità erano immediate: i sintomi si evidenziano dopo pochi minutidalla seconda esposizione all'antigene, questo tipo di ipersensibilità invece è ritardata: i segni simanifestano di solito dopo 2-3 giorni dalla successiva somministrazione dell'antigene.Nonconfondiamo questa ipersensibilità con le reazioni tardive, che si verificano nelle risposteallergiche o IgE mediate. Sono situazioni diverse sia dal punto di vista clinico, che dal punto divista patogenetico. Le reazioni tardive delle risposte allergiche dipendono dagli eosinofili ecomunque si manifestano dopo qualche ora (e non dopo qualche giorno) dall'esposizioneall'allergene.• La memoria immunologica è trasferibile.• Trapiantando linfociti T della memoria centrale dal linfonodo di un topo (immunizzato neiconfronti di un antigene) in un altro topo, che deve essere geneticamente identico (perchéaltrimenti rigetta le cellule), quest'ultimo acquisisce passivamente memoria nei confronti di queldeterminato antigene anche se non l'ha mai visto.• Questa metodica ovviamente non può essere applicata all'uomo perché si dovrebbe trovare unsecondo individuo ricevente geneticamente identico al primo.• Questo sistema ha permesso sperimentalmente di definire alcuni aspetti fondamentalidell'immunologia, ad esempio il fatto che una malattia può essere mediata da un anticorpo e nonda un linfocita T (lupus eritematoso).• Anche nell'uomo è possibile trasferire malattie con anticorpi: una madre affetta da morbo diGraves o miastenia gravis può trasferire attraverso la placenta anticorpi al feto che nasce con lamalattia.• Quindi il trasferimento di cellule o sieri è stato utile per caratterizzare cellule che mediano lamemoria, popolazioni linfocitarie e meccanismi effettori di certe malattie; ma si parla pur sempredi modelli sperimentali.____

Varianti dellereazioni diIpersensibilità diIV tipo (ritardata)____

• Esistono tre varianti di reazioni di ipersensibilità ritardata:- Le reazioni di ipersensibilità ritardata vera e propria;- Le reazioni di ipersensibilità da contatto, note come dermatiti da contatto, che si verificanoin seguito al contatto con apteni;- Le reazioni di ipersensibilità di tipo granulomatoso.

• Tutte queste reazioni sono sempre mediate da linfociti CD4.• Può cambiare la morfologia e il tipo di reazione che dipende sia dall'agente eziologico che hacausato la reazione sia dal distretto anatomico in cui essa si verifica.

- La prima reazione che prendiamo in considerazione è il test alla tubercolina.- Per il secondo tipo di reazioni,prendiamo in considerazione le dermatiti da contatto.- Per il terzo tipo di reazioni prendiamo in considerazione il micobatterio della tubercolosicome agente che causa la reazione (granuloma).

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Ipersensibilità diIV tipo: Variante 1- Ipersensibilitàritardata propria-Test di reazionealla tubercolina____

• La classica forma di ipersensibilità ritardata si ha quando una molecola lipoproteica o proteicaviene somministrata, per via intradermica, per la seconda volta.• Il tipico esempio usato come prototipo è la REAZIONE ALLA TUBERCOLINA.• Che cos’è la reazione alla tubercolina? E perché si eseguiva?• Consiste nella somministrazione intradermica ( o sottocutanea ma l’intradermica è la migliore) , sullasuperficie volare dell’avambraccio di un individuo , della tubercolina.• La tubercolina veniva usata una volta ed era l'estratto del brodo di coltura del micobatterio dellatubercolosi ( conteneva sicuramente proteine,lipidi ed altri componenti del micobatterio).• Oggi si utilizza solo la componente proteica purificata e più precisamente il prodotto prende ilnome di derivato proteico purificato (PPD) e la reazione adesso prende il nome di reazione al PPD.• Tuttavia rimangono sconosciute le componenti del ppd. Una decina di proteine sono stateidentificate, ma si pensa che il ppd ne contenga almeno un centinaio; quindi è un illustresconosciuto, tuttavia viene ampiamente utilizzato in diagnostica in vivo.• Somministrazione ppd ad un soggetto -> dopo 28-72 h (essendo una reazione di ipersensibilità“ritardata”) -> Possiamo avere due possibilità:

- Avambraccio dell’individuo non mostra alcun cambiamento ( TEST AL PPD NEGATIVO);- Avambraccio dell’individuo mostra un ponfo eritematoso in durativo (e non morbido comenelle reazioni igE mediate il quale conteneva edema, liquido) contenente cellule, e inparticolare 90-95% macrofagi e 10-5% linfociti T. Questa volta il processo infiammatorio non èpiù caratterizzato da una risposta con formazione di edema- vasodilatazione ma mediata damacrofagi, infatti si chiama cellulo-mediata. Se il soggetto dopo 48-72 h sviluppa una reazionedi questo tipo TEST AL PPD POSITIVO. In realtà non basta che formi il ponfo eritematoso indurativo per definire il test al ppd positivo, infatti viene misurato il diametro il quale devesuperare i 2-5 mm per poter considerarlo tale.

• Perché in un soggetto il test al ppd è negativo e in un altro positivo?- Il primo (test ppd negativo) non aveva mai incontrato l’antigene.- Il secondo (test ppd positivo) invece è stato precedentemente sensibilizzato all’antigene, ovvero dalcontatto con il micobatterio della tubercolosi -> infezione!

• Prendiamo in considerazione il secondo caso ( test ppd positivo): il soggetto che è statoprecedentemente infettato dal micobatterio della tubercolosi ha sviluppato cellule T della memorianei confronti di vari antigeni proteici del micobatterio (questi linfociti T della memoria centrale sitrovano nella paracorticale del linfonodo). Una volta somministrato il ppd , le cellule denditrichelegano, processano e presentano l’antigene di micobatterio, vanno nel linfonodo, attivano linfocitiT che differenzia in cellula della memoria effettrice, che migra nel tessuto, produce citochine unavolta che riconosce l’antigene specifico ( risposta che tipicamente è mediata dai linfociti Th 1 cheproducono INF-gamma , TNF); quindi reclutamento e attivazione dei macrofagi ( fagocitosi), questoè il motivo per il quale questo tessuto è ricco di monociti oltre che di linfociti cd4 Th1 .____

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Ipersensibilità diIV tipo: Variante 1- Ipersensibilitàritardata propria -Test di reazionealla tubercolina____

• Oggi non c’è nessun vaccino utilizzabile nei confronti del micobatterio della tubercolosi se non ilBCG che non funziona. Il BCG è micobatterio patogeno per i bovini che nell’arco di 12 anni dipassaggi in coltura è stato inattivato. Recentemente è stato sequenziato l’intero genoma delmicobatterio della tubercolosi e del bcg per cercare di capire cosa ha determinato l’inattivazionenel bcg rispetto al micobatterio patogeno e si è scoperto che ha causato la delezione di molti genitra cui un plaster che si chiama RD1 che comprende un centinaio di geni.• Allora si è pensato di utilizzare due di queste proteine che non sono presenti nel bcg ma sonopresenti nel micobatterio patogeno e con adiuvanti opportuni vedere se protegge; queste proteinesono eccezionali nell’immunogenicità, cioè inducono un’importantissima risposta immunitaria Th1molto più forte di quella indotta dal bcg nei confronti del micobatterio ma non proteggono! Quindiimmunogenicità e protezione non sempre vanno di pari passo. Ad oggi non c’è nulla di meglio delbcg per quanto questo sia inefficace.• Un soggetto può aver avuto la tubercolosi da bambino ( infezione) quindi essere positivo al test,e rifacendo il test trovarlo negativo??• SI se :

- È immunocompromesso, per esempio ha l’aids;- Ha fatto radioterapia;- Ha assunto farmaci immunosoppressivi;- Ha assunto farmaci corticosteroidei.

• Tutte queste opzioni realizzano una condizione di immunosoppressione.• Il test è dunque negativo non perché non si ha mai avuto l’infezione ma anche per fenomeni diimmunosoppressioni.• Esiste un virus che causa una condizione transitoria di immunosoppressione come il virus delmorbillo ( paramixovirus) tale da rendere il test negativo.• Infatti la principale utilizzazione di questo test oltre che da screening dell’infezione tubercolare,serve a valutare se un individuo ha una risposta T linfocitaria normale oppure compromessa.• Un soggetto può non essere stato mai infettato da micobatterio della tubercolosi e avere testpositivo??• SI: se ha subito vaccinazione con BCG, il vaccino (effettuato con il micobatterio attenuato) induceuna risposta T linfocitaria ma non protegge e non si sa il perché.• Esistono solo 2 condizioni per cui il test è positivo:

- Infezione da micobatterio della tubercolosi;- Vaccinazione con BCG.

• Fino a qualche anno in Italia la vaccinazione con BCG veniva effettuata in due categorie a rischio:personale sanitario e parasanitario e militari. Oggi è stata completamente abbandonata.• Tuttavia nei paesi dove la vaccinazione viene fatta routinariamente (Estremo Oriente, Russia , ExUnione Sovietica, Africa), di fatto è impossibile distinguere se un test è positivo e se è avvenutainfezione da micobatterio o per la vaccinazione con bcg; qualcuno sostiene che sia dipendentedall’entità del diametro del ponfo: se è molto grande, in genere, indica un’infezione recente damicobatterio piuttosto cha una vaccinazione.• Quindi la distinzione è improbabile a meno che nel test non utilizziamo proteine che sonopresenti nel micobatterio ma che non sono presenti nel bcg; ma questo ad oggi non viene fatto neltest in vivo .Questo potrebbe permettere la distinzione.• Il 95% delle persone infettate non sviluppano la tubercolosi (infettati ma sani). Solo il 5% sviluppala malattia . Questo è dovuto alla risposta naturale dell’ospite, di cui però è sconosciuto ilmeccanismo.____

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Ipersensibilità diIV tipo: Variante 2- Ipersensibilità dacontatto -Dermatiti dacontatto____

• Il secondo tipo di reazione di ipersensibilità ritardata è una reazione che prende il nome diipersensibilità da contatto, o più comunemente dermatite da contatto.• Come indica il nome stesso, la reazione si verifica in seguito al contatto di sostanze chimichecon la cute.• Le sostanze chimiche che danno luogo ad una ipersensibilità da contatto hanno dellecaratteristiche fisico-chimiche molto particolari, tanto che non li possiamo considerare degliimmunogeni veri e propri poiché rientrano in quella categoria di antigeni chiamati apteni(molecole con basso peso molecolare e non sono in grado da solo di indurre una rispostaimmunitaria).• Un tipico aptene che è molto coinvolto nelle reazione di ipersensibilità da contatto è il Nichel,praticamente ubiquitario non ci sono gioielli o oggetti in metallo che non ne contengano, ed inquesto caso la risposta immunitaria si attiva al seguito del contatto dell’aptene con la cute.• Come fa il nichel o un qualunque aptene a indurre una risposta immunitaria?• Un aptene (sia esso il nichel o il dinitroclorobenzene) deve essere legato necessariamentead un carrier che trova sulla cute stessa, il carrier è dunque una proteina endogena checonferisce immunogenicità all’aptene.• In questo caso l’aptene che si lega a proteine della cute viene captato da cellule dendritiche (pereccellenza l’epidermide è ricca di cellule dendritiche in particolare cellule di Langerhans), ecomportandosi da tipiche APC, captato il complesso carrier-aptene, lo portano nella paracorticaledel linfonodo dove attivano un linfocita T e dopo differenziazione in linfocita T effettore e si vaa localizzare nella cute.• Qui però il processo si arricchisce di un altro protagonista, i cheratinociti che svolgono un ruoloestremamente attivo nella patogenesi delle dermatiti da contatto (è stato già visto come i cheratinocitipartecipano attivamente alla patogenesi nelle allergie e nell’attivazione di una risposta Th2).• In questo caso i cheratinociti producono una miriade di citochine, come TNF-alfa o IL-1 conun importante attività pro-infiammatoria. E producono anche chemiochine che reclutano ineutrofili e macrofagi.• Qui dunque il danno è provocato in parte dai linfociti T attivati dall’aptene, in parte dalruolo attivo svolto dai cheratinociti.• In queste reazioni intervengono un tipo particolare di linfociti Th: oltre a Th1, ci si potrebbeaspettare che intervengano i th22 impiegati nel mantenimento dell’omeostasi delle mucose ma nonci sono evidenze di una partecipazione di questa popolazione, invece vi è la certezza dellapartecipazione dei linfociti th17 e dei CD8 in queste reazioni.• Oltre alle cellule di Langerhans per la presentazione degli apteni intervengono altri due citotipi,simili alle cellule dendritiche, presenti nel derma e che si differenziano per il fatto che unapopolazione esprime langherina mentre l’altra non la esprime.• La langherina è una molecola di membrana molto importante per i fenomeni di posizionamento edi legame a livello del derma e l’espressione o meno di questa molecola è il segnale distintivo chepermette di distinguere le popolazioni• Ricapitolando abbiamo tre differenti popolazioni di cellule dendritiche nel derma: le cellule diLangerhans (specializzati nell’attivazione di th17), cellule che esprimono langherina(specializzatinell’attivazione di th1 e CD8) e cellule che non esprimono langherina (non si sa in cosa sianospecializzate). Popolazioni diverse di DC attivano popolazioni diverse di linfociti perché produconocitochine diverse.• A livello cutaneo che cosa si manifesta in un paziente affetto da dermatite da contatto?• Si possono avere di vescicole doloranti oppure ad esempio in una dermatite da contatto da talcodei guanti si hanno delle lesioni tipiche che nel complesso costituiscono l’eczema, ciò può portare alichenificazione della cute, cioè la cute diventa durissima, tende a spaccarsi e si è soggetti amaggiori infiltrazioni di microrganismi e dunque una maggiore suscettibilità ad infezioni.____

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Ipersensibilità diIV tipo: Variante 2- Ipersensibilità dacontatto - Diabetemellitoinsulino-dipendente____

• Un altro tipo di reazione di ipersensibilità ritardata sui generis prevede l’intervento dilinfociti CD4, CD8 e di anticorpi, tuttavia il danno di un tessuto non è svolto dagli anticorpiné dai CD4 ma dalla citotossicità dei CD8.• La malattia in questione si chiama diabete mellito insulino-dipendente.• E’ una malattia autoimmunitaria in cui il sistema immunitario di un individuo riconosce non piùcome self le cellule beta del pancreas e le distrugge.• Si tratta di soggetti che vanno incontro progressivamente ad un depauperamento delle cellulebeta pancreatiche che producono insulina.• La causa (eziologia) della malattia è autoimmunitaria, la patogenesi è procurata in questo casocome in altri (ad esempio le anemie emolitiche) da una qualunque reazione di ipersensibilità disecondo tipo o di terzo tipo (come il lupus eritematoso sistemico).• Tutte queste malattie sono contemporaneamente autoimmunitarie causate da reazioni diipersensibilità.• Non si sa da cosa sia innescato il diabete mellito né perché solo le cellule beta non vengono riconosciutecome self a differenza di tutte le altre cellule pancreatiche.• Il meccanismo di citotossicità è mediato dall’intervento di FAS e ligando di FAS.____

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Ipersensibilità diIV tipo: Variante 3- Ipersensibilitàgranulomatosa -InfezioneMycobacteriumtuberculosis____

• L’”ultima” reazione di ipersensibilità ritardata è quella definita granulomatosa, ossia che dà vitaa lesioni granulomatose.• Il granuloma è la struttura istologica che identifica e dà il nome a questa reazione.• Per questo tipo di reazione si può fare riferimento all’infezione del micobatterio dellatubercolosi.• L’infezione avviene per inalazione da un soggetto che ha la tubercolosi, infatti questoespettorando (tosse, starnuto) o anche semplicemente respirando (o cantando), libera ilmicobatterio che si localizza nell’alveolo.• Cosa succede a chi viene infettato dal micobatterio?• Ogni 100 soggetti che vengono infettati, solo 5 sviluppano la malattia, gli altri 95 controllanol’infezione e non vanno mai incontro alla malattia.• Quel 5% che sviluppa malattia e la manifesta nell’arco di 1-2 mesi con un rischio che comunquepermane elevato entro i due anni dalla prima infezione tubercolare, sono soggetti che sonotipicamente immunocompromessi.• Come la controlla l’infezione il restante 95% dei soggetti?• Attivando una risposta immunitaria protettiva, ma come sia fatta questa rispostaimmunitaria protettiva non è ancora noto.• E’ noto, tuttavia, che c’è un segnale che indica che è in atto una risposta immunitariaprotettiva, ed è la formazione di un granuloma nel polmone.• Il problema è che l’infezione viene controllata MA l’individuo nel corso della sua vita non diventamai sterile infatti il micobatterio rimane quiescente all’interno del granuloma.• Un soggetto che presenta un’infezione latente da micobatterio della tubercolosi ha nel corso dellavita un rischio del 10% di manifestare la malattia, ma questo rischio aumenta di 800 volte sel’individuo va incontro ad una condizione di immunodeficienza ad esempio se viene infettatoda HIV.• Nel mondo 2 miliardi di persone hanno un’infezione latente da micobatterio e dunque che hannoun rischi del 10% di riattivare il micobatterio (200 milioni).• Il granuloma non si può asportare perchè si correrebbe il rischio di liberare il micobatterio cosìcome avviene con alcuni farmaci biologici, come anticorpi monoclonali anti-TNF (MAB anti-TNF)utili per curare altre malattie quali l’artrite reumatoide. Ciò accade poiché il TNF ha un ruolo importantenella composizione del granuloma e nella sua curabilità nel tempo, attaccando esso si scompagina ilgranuloma e così il micobatterio viene liberato.• Questo è stato scoperto in seguito al fatto che molti pazienti affetti da artrite reumatoide curaticon anticorpo monoclonale sviluppavano la TBC.• Adesso infatti prima di intraprendere questo tipo di terapia bisogna fare il test di Mantoux.• Uno dei problemi legati alla terapia con MAB anti-TNF, soprattutto con quelli di topo, è lapossibilità di andare incontro ad una reazione di ipersensibilità di III tipo e questo è uno deimotivi per cui gli anticorpi monoclonali in uso in terapia umana vengono geneticamentemodificati: la porzione variabile, che lega l'antigene, rimane di topo, mentre si tolgono tutte leporzioni costanti dell'anticorpo monoclonale e si sostituiscono con la regione costante di un geneumano.• Questo riduce moltissimo il rischio di reazioni da immunocomplessi.• NOTA BENE: Il granuloma, anche se finisce in -oma, non è un processo neoplastico, quanto una reazioneinfiammatoria cellulo-mediata.• Il granuloma non è normalmente evidenziabile con una radiografia al torace, ha una grandezza diqualche micron e dunque non comporta difficoltà nella respirazione e normalmente si forma nellaporzione apicale del polmone, che è più aerata (e dove si va a posizionare per tropismo il micobatteriodella tubercolosi).• Il granuloma è molto importante per contenere l'infezione di Mycobacterium tubercolosis,che una volta fagocitato dai macrofagi presenti nell'alveolo polmonare, mette in atto una serie distrategie per cui sfugge all'uccisione intracellulare, tra queste c'è quella di impedire larimozione di TACO dalla membrana del fagosoma, impedendo dunque la fusione del fagosoma conil lisosoma.• Questi meccanismi fanno sì che non solo il micobatterio non venga ucciso una voltafagocitato, ma anzi trova tutte le condizioni ideali per replicarsi.• Nel momento in cui si forma il granuloma la crescita del micobatterio viene ridotta inmaniera consistente però il soggetto rimane infettato in modo latente. Il micobatterio siadatta alle nuove condizioni e rimane dormiente anche per decine di anni.____

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Ipersensibilità diIV tipo: Variante 3- Ipersensibilitàgranulomatosa -RispostaimmunitariacontroMycobacteriumtuberculosis____

• Nel momento in cui il macrofago alveolare fagocita il micobatterio, il macrofago sarà infettato dalmicobatterio, in quanto questa è la prima cellula che trova nel suo percorso.• Così com'è, il macrofago ha pochissime possibilità di eliminare il micobatterio.• Infettato il macrofago, il micobatterio comincia a replicarsi e stimola il macrofago a produrrecitochine; contemporaneamente il microrganismo verrà anche legato dal DC-sign delle celluledendritiche, viene internalizzato, digerito e presentato ai linfociti T nel linfonodo, portandoall'attivazione dei linfociti T CD4 e in particolar modo Th1. Questi linfociti T si localizzerannonel polmone, laddove si trovano i macrofagi infettati dal micobatterio.• La formazione del granuloma dipende necessariamente dalla partecipazione dei linfociti T CD4.• Questo ci spiega un aspetto clinico della tubercolosi, ovvero che i soggetti affetti da HIV, avendo pochissimilinfociti T CD4, sviluppano la malattia; e inoltre dato che i linfociti Th1, come tutti i linfociti T helpernon sono dotati di proprietà effettrici dirette, non fanno citotossicità ma producono citochine,tipicamente TNF e IFN-gamma .• L'IFN-gamma potenzia l'attività dei macrofagi ed in particolare la loro citotossicità ed inoltrefa anche produrre al macrofago chemiochine e citochine; tra le citochine viene prodotta TNF.• Le citochine dei linfociti Th1 e dei macrofagi richiamano, nel sito dove si trova il micobatterio,macrofagi, che si organizzano a formare questa struttura , che altro non è che un accumulo dimacrofagi focalizzati in un determinato punto del polmone, che noi chiamiamoGRANULOMA.• Così la replicazione del micobatterio si interrompe e in gran misura viene anche ucciso; unacerta carica di micobatterio rimane dormiente e non più in grado di replicarsi.• Il micobatterio “dormiente” non può essere attaccato dal sistema immunitario in alcun modo.• Il micobatterio si adatta abbastanza bene all'ambiente che trova all'interno del macrofago(particolari condizioni di pH e di ipossia) e infatti, se confrontassimo i geni del micobatterio chevengono trascritti durante la fase di replicazione attiva e durante la fase di latenza, è come sestessimo parlando di due batteri completamente differenti.• Alla periferia del granuloma si forma una zona fibrotica dovuta al fatto che i macrofagiproducono due citochine che si chiamano TGF-beta (transforming growth factor) e PDGF (plateletderived growth factor) che sono fattori di crescita dei fibroblasti.• Nella parte centrale del granuloma si forma invece una forma di necrosi che somiglia moltissimoal formaggio fuso e per questo motivo si chiama necrosi caseosa (da caseum, “formaggio” inlatino).• Questa zona di necrosi è provocata dall'azione di TNF: questo causa un'ischemia perchéaumenta l'espressione delle molecole di adesione delle piastrine, fa aderire le piastrine e fatrombizzare il vaso. La necrosi caseosa è quindi una necrosi ischemica causata da TNF• Nel granuloma sono anche presenti altri due tipi di cellule, molto più grandi dei macrofagi,che sono caratteristiche del granuloma:

- cellule epitelioidi, macrofagi che si pongono a mutuo contatto formando delle vere eproprie palizzate; prendono questo nome perché somigliano alle cellule epiteliali, per il fattodi essere tra di loro mutuo contatto- cellule giganti plurinucleate (cellule di Langhans), formate dalla fusione di macrofagi.

• Questi due tipi di cellule non hanno più attività fagocitaria e microbicida, ma possono solosecernere citochine e enzimi.____

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Ipersensibilità diIV tipo: Variante 3- Ipersensibilitàgranulomatosa -RispostaimmunitariacontroMycobacteriumtuberculosis____

• Grazie all'azione della vitamina D al processo di fibrosi può seguire la deposizione di sali di calcioe quindi la calcificazione: in questo caso il granuloma è evidenziabile con la radiografia. Si diceche il micobatterio latente rimane “murato vivo” all'interno del granuloma.• Sia la fibrosi che la calcificazione non sono fenomeni stabili ma fenomeni dinamici, e sono dovutialla produzione di citochine da parte dei macrofagi (TGF-beta e PDGF).• Il macrofago non attivato inoltre, se non attivato dai linfociti T CD4, non è in grado di manteneredormiente il micobatterio.• Nella zona che sta ad interfaccia tra la necrosi caseosa e l'infiltrato cellulare ci sono dei macrofagidetti macrofagi schiumosi (foamy macrophages), che contengono dei corpi lipidici (LB, lipidicbodies). In alcuni casi i fagosomi con all'interno il micobatterio possono anche localizzarsiall'interno dei corpi lipidici.• L'infezione si può controllare con combinazioni di farmaci (isoniazide, rifampicina,cloramfenicolo), somministrati per circa 6 mesi, ma il soggetto non guarisce. Ci sono dei casiin cui la tubercolosi è causata da ceppi di micobatteri farmaco-resistenti provenienti soprattuttodalla Cina (come il ceppo Beijing, dal nome della città, Pechino). I farmaci antitubercolari finoraconosciuti (non solo quelli approvati, ma anche quelli sperimentali) non hanno alcun effetto.Chiunque si infetti con questo ceppo di micobatteri è “spacciato”.• Nel momento in cui un soggetto si co-infetta con HIV o viene trattato con anticorpi anti-TNF, laparete del granuloma viene scompaginata.• All'interno del granuloma avviene che le cellule plurinucleate di Langhans e le celluleepitelioidi rilasciano una quantità tale di enzimi che danneggiano e degradano l'interoparenchima; in questo modo i micobatteri vanno liberi al di fuori del macrofago e questa zona diparenchima polmonare che viene “scavata” prende il nome di caverna tubercolare; questa cavità siforma soprattutto quando più granulomi che vanno incontro a questa degradazione si fondono tradi loro, tanto che a volte la caverna può occupare anche una parte importante di parenchimapolmonare.• La caverna contiene micobatteri e questa si può aprire:

- in un vaso (sanguigno o linfatico): in questo caso il contenuto della caverna va in circolo, ilmicobatterio si dissemina e questo è il modo in cui la tubercolosi va ad interessare vari organi,determinando meningite tubercolare, pericardite tubercolare, ascite tubercolare, tubercolosirenale ecc.- in un bronco: il micobatterio può dunque, tramite i colpi di tosse, uscire all'esterno tramiteespettorato. Questa è infatti la modalità con cui si trasmette la malattia.

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Immunologia - Trapianti, Aloreattività PROF DIELIMay 21, 2012

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Immunologia - Trapianti, Aloreattività PROF DIELIMay 21, 2012

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tipi di trapianto____

• trapianto è una parola che comprende diverse entita cliniche secondo i rapporti tra donatore ericevente.• ne distinguiamo almeno 4 tipi:• isotrapianto: due individui della stessa specie geneticamente identici (gemelli) - trapianto ideale,perche le propbabnilità di rigetto sono praticamente nulle• autotrapianto: il donatore e il ricevente coincidono, anche qui il caso di rigetto è molto ridotto,ed esiste riguardo soltanto un tessuto, piuttosto che un organo: il midollo osseo.• allotrapianto: la forma piu comune di trapianto di organi solidi, in cui il donatore e il riceventeappartengono alla stessa specie ma non sono geneticamente correlati (solitamente il donatore è uncadavere)• xenotrapiantpo: la speranza ed il futuro dei trapianti, data la scarsità di organi disponibili difronte alla grande richiesta. riguarda donatori di specie diverse: LA SCIMMIA è la specie piu affineall'uomo. uno xenotrapianto è+ stato effettuato diversi anni fa, un cuore di babuino o di maiale èstato trapiantato in un uomo, ma è stato rigettato dopo poco tempo. poltre al problema del rigettovi è anche la possibilità di infezione dell'uomo con batteri o virus propri dell'animale e per i qualil'uomo non ha difese.• la compatibilitàm donatore ricevente è data da diversi sitemi, alcuni li conosciamo già.• il piu importante sistema è il sistema AB0 (quando abbiamo parlato dell'ipersensibilità di II tipoabbiamo detto che nessuna donazione puo avvenire senza prima la compatibilità del sistema AB0).• rarissime volte si può fare un trapianto controgruppo : procedura estremamente rischiosa soloper condizioni estreme.• dopo aver selezionato un possibile donatore o ricevente, il secondo livello di compatibilità è datodal sistema di HLA: donatore e ricevente, in modo auspicabile, devono essere compatibili per HLA1e HLA2. quindi bisogna scegliere il donatore con maggior grado di compatibilità con il ricevente.• in fine, un aspetto molto importante per il trapianto di midollo osseo, esiste un terzo livello dicompatibilità per il quale non c'è un test per conoscerlo, sistemi minori di istocompatibilità (HAantigeni del complesso minore di istocompatibilità e HY antigeni di istocompatibilità codificati dalcromosoma y(assenti in individui di sesso femminile: se una donna viene a contatto con cellulemaschili, il suo corpo può riconoscere HY come estraneo, e far partire una reazione contro questo.i grafts versus host possono essere dati da incompatibilità tra donatore maschio e riceventefemmina)).• qualunque forma di incompatibilità causa il rigetto del trapianto mediato dalla rispostaimmunitaria.• il ruolo della risposta immunitaria fu acclarato con esperimenti sui topi intorno gli anni 50: ilrigetto di un trapianto è mediato da linfociti t e non da anticorpi:

- è stata trapiantata della cute da un topo donatore a un ricevente non geneticamentecorrelati;- dopo un po' di tempo il topo ricevente rigetta la cute trapiantata.- da questo topo che ha rigettato prendiamo del siero e lo iniettiamo in un altro topo- quando a questo topo che ha ricevuto il siero inoculato viene trapiantato un pezzo di cutedal topo donatore iniziale il rigetto viene effettuato molto piu velocemente, in molto menotempo. tipo di reazione che ci saremmo aspettati da una risposta immunitaria secondaria.

• lo sappiamo anche dall'evidenza clinica che la compatibilià a livello di HLA è cruciale per iltrapianto.• la percentuale di rigetto di un rene in base a livello di compatibilità tra donatore e ricevente diminuisce aldiminuire della compatibilità HLA (campione di 1000 pazienti immunosoppressi)• la percentuale di incidenza di grafts versus host in base a livello di compatibilità tra donatore e ricevente del50% in donatore ricevente HLA identici: a causa dei sistemi di istocompatibilità minori.• il ricevente può aver trapiantato un organo con bassa compatibilità HLA (MM6) a seconda delleaspettative di attesa dell'organo richiesto: se c'è poca probabilità che un organo arrivi vienetrapiantato il primo che si presenta, che deve avere compatibilità AB0 e può avere un gradobasso di compatibilità HLA .non è possibile infatti selezionare a priori un donatore. il rigetto, inquesti individui, è evitato dalla continua somministrazione, vita natural durante, di farmaciimmunosoppressori.• in soggetti immunodepressi aumenta l'incidenza di trasformazioni neoplastiche varie, tra cui la priufrequente è il linfoma post trapianto.____

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modalità di rigetto____

• tre forme di rigetto di un organo, facendo riferimento al criterio temporale.• oltre a differire per un criterio temporale differiscono per il meccanismo patogenetico che hannoalla base, che sono totalmente diversi• rigetto iperacuto, rigetto acuto e cronico.• rigetto iperacuti: nell'arco di minuti/ore dopo il trapianto - un rene rigettato nel momento incui il chirurgo abboccò i vasi: l'organo diverò bianco e si ruppe, come fosse esploso a causa di unatrombosi massiva, che è la condizione essenziale di questo tipo di rigetto, e richiede l'interventodelle piastrine, cellule che non sono coinvolte negli altri tipi di rigetto. il rigetto iperacuto siverifica subito dopo l'unione dei vasi. il meccanismo molecolare fa si cheche inesca questorigetto dipende dalla presenza nel ricevente da anticorpi gia formati contro antigeni deldonatore, attraverso varie modalità:

- per aver ricevuto un trapianto precedente da un individuo qualunque, con un antigene incomune con il donatore attuale. Per evitare che il ricevente ideale abbia già anticorpi contro ildonatore, specialmente se non è il primo trapianto che subisce, si fa il test del cross match perevidenziare la presenza di anticorpi contro cellule del donatore. se il cross test è positivo, nonostantetutte le compatibilità, il trapianto è da evitare- per aver ricevuto trasfusioni di sangue in precedenza dallo stesso donatore, o da un donatoreprecedente affine al donatore attuale- per incompatibilità AB0

• quindi notiamo che nel rigetto si verifica sia l'alloreattività sia una risposta di ipersensibilità (IItipo)• rigetto acuto: da poche settimane a mesi dopo l'intervento - l'organo ha la possibilità diricominciare a funzionare, ma poi viene rigettato dopo del tempo.

- è mediato da linfociti cd4 e cd8: reazione di ipersensibilità di IV tipo• rigetto cronico: può avvenire anche dopo molti anni.

- è mediato sia da linfociti cd4 che cd8 e da anticorpi: dipende quindi da ll'intervento direazioni di ipersensibilità di II tipo e IV tipo.

• gli anticorpi sulla cellula attivano il complemento per via classica, che grazie alla formazionedelle anafilotossine C3a e C5a avvia un processo infiammatorio attivanto basofili etc, e si puòavviare anche cellulare.____

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alloreattività____

• abilità al riconoscimento e alla reazione allogenica delle cellule• [...]• esiste l'alloreattività diretta e indiretta• l'alloreattività indiretta è una risposta immunitaria che nulla ha di diverso con l'attivazione diun linfocita t, e consiste nel fatto che la cellula dendritica del ricevente riconosce come non selfantigeni del donatore, e fa scatenare una risposta immunitaria in seguito a processamento epresentazione du MHC2.• nell'alloreattività diretta, la dendritica del donatore presenta al linfocita del ricevente unpeptide antigenico del donatore stesso.• l linfocita del ricevente ha però subito una selezione genetica nel riconoscimento dell'antigene in cui unpeptide non self veniva riconosciuto solo su mhc2 del ricevente stesso.• l'alloreattività presenta molte anomalie: il paradosso dell'alloreattività di un linfocita t• in un individuo naive gli antigeni di un linfocita t sono specifici per antigeni non-selfnell'ordine 1/100000; mentre hanno una specificità per mhc non self nell'ordine di100-1000/1000000: quindi il primo paradoso consiste nel fatto che alcuni linfociti t hanno subitouna selezione per complessi mhc con i quali non sono mai venuti a contatto.• un secondo paradosso consiste nel fatto che le queste cellule che riconscono MHC non self hannocaratteristiche fenotipiche proprie delle cellule della memoria.• l'alloreattività diretta è la causa di circa il 90% dei fenomeni alloreattivi.• alloreattività diretta e indiretta si dividono i compiti: l'alloreattivita diretta è la prima formadi alloreattivitò che compare, ed è quella che media il rigetto acuto. nel tempo questa forma dialloreattività tende a scomparire, e molto tempo dopo compare l'alloreattività indiretta, che èresponsabile del rigetto cronico.• esempi di alloreattività:• variante diretta• trapianto di rene - il rene del donatore ha dei vasi sia sanguigni che linfatici - nei vasi linfaticipossono esserci cellule dendritiche del donatore - nel momento che i vasi vengono abboccati ledendritiche possono andare in un linfonodo e presentare ad un linfocita t del ricevente• oppure, per la variante indiretta• dopo il rabbocco dei vasi si verifica che cellule dendritiche del ricevente vadano nel rene deldonatore e internalizzino peptidi del donatore, che saranno presentati su MHC self.• LE MOLECOLE DI ISTOCOMPATIBILITA' NON SELF, ESPOSTE SU CELLULE NON SELF TRAPIANTATE,CHE VENGONO PRESENTATE A CELLULE DENDRITICHE SELF SE E SOLO SE CONTENGONO PEPTIDISELF.• il linfocita t self che subisce selezione per particolari peptidi self esposti su mhc self; e puòriconoscere altri peptidi self su mhc non self per fenomeni di cross-reattività: quindi è un fenomenofisiologico.• l'allorattività è il prezzo che paghiamo per avere dei linfociti cross-reattivi.____

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alloreattività____

• la cross reattività avviene non perche vi siano delle sequenze amminoacidiche simili tra i duepeptidi, e tra le mhc self e non self; un aspetto rilevante nella modalità di riconoscimentorecettore-ligando è che questo ricevimento avviene in uno spazio tridimensionale.• immaginiamo la tasca del recettore del linfocita t con dentro un complesso peptide mhc.• gli amminoacidi che mediano il legame tra peptide antigenico e tcr sono solo 2: la specificità di unlinfocita t nel riconoscimento di un peptide non self è limitato a 2 amminoacidi. e un soloamminoacido è riconosciuto, e media il legame, tra un complesso mhc sia self che non self, con iltcr.• è importante che in questo caso, che nelle posizioni di legame, vi siano 3 amminoacidi concaratteristiche fisico-chimiche simili a quelle per cui è selezionato il tcr.• che uno dei tre l'amminoacidi che venga a mettersi in una delle 3 nella sedi di legame appartengaal peptide o all'mhc, non ha importanza: se un amminoacido con determinate caratteristiche èsulla sua regione di legame sul recettore tcr , il linfocita t viene ativato.• la crossreattività non è quindi riferita alla sequenza di un peptide, ma alle caratteristiche fisiche echimiche degli amminoacidi sia del peptide che del mhc: infatti la stessa tasca del tcr puòmodellarsi affinchè gli amminoacidi con determinate caratteristiche entrino nei punti ben precisidelle sedi di legame. questo fenomeno è detto flessibilità della tasca di legame, che insieme allacross reattività permette l'aumentata incidenza di fenomeni di alloreattività: reazione immunitariacontro alloantigeni.• la specificità naturale di queste cellule non è per l'alloantigene, ma per qualcosa per cui sonostate correttamente selezionate dal timo.• perche hanno una così grande incidenza di popolazione? perche sono cellule già hanno giàricevuto la presentazione di un antigene, e contro questo si sono espanse; il fenomeno dicross-reattività fa si che siano specifiche anche per alloantigeni.____