Concetti Chiave
- I PRR dei fagociti riconoscono i PAMP dei patogeni e i DAMP delle cellule necrotiche, attivando la risposta infiammatoria.
- La necrosi cellulare è mediata da tossine, ROS ed enzimi litici rilasciati da cellule non infette.
- L'inflammasoma attiva caspasi specifiche, clivando la pro-IL-1 in IL-1β, una citochina pro-infiammatoria.
- La piroptosi, un potente meccanismo infiammatorio dei macrofagi, comporta la lisi cellulare e il rilascio di contenuti cellulari.
- ROS e inflammasoma possono essere indotti da fattori esogeni ed endogeni, come tossine batteriche e cristalli di colesterolo.
Indice
Meccanismi di innesco infiammatorio
I meccanismi alla base dell’innesco di una reazione infiammatoria (fagocitosi e lisi cellulare) da parte di eventi necrotici possono essere dati o da segnali generati da recettori di superficie o da segnali generati all’interno della cellula. Considerando la prima situazione, si ha l’interazione tra i PRR (Pattern Recognition Receptors) dei fagociti e i PAMP (Pathogen Associated Molecular Patterns) dei patogeni. I PAMP sono delle molecole tipiche dei patogeni che vengono riconosciute dai recettori presenti sui leucociti. Lo stesso tipo di recettore serve anche per riconoscere le cellule necrotiche, in questo caso non si parla più di PAMP, ma di DAMP (Damage Associated Molecular Patterns), molecole rilasciate dalle cellule che servono da sistema di allarme per i fagociti. Queste interazioni sono fondamentali per determinare la reazione infiammatoria, caratterizzata da richiamo di altre cellule ed eliminazione delle cellule necrotiche tramite piroptosi o necroptosi.
Ruolo dei ROS e dell'inflammasoma
L’uccisione delle cellule necrotiche avviene attraverso il rilascio di tossine, ROS, enzimi litici e altre molecole da cellule non infette. In particolare, i ROS determinano l’attivazione dell’inflammasoma, ossia un complesso proteico che permette l’attivazione di alcune caspasi deputate all’attivazione della necrosi. Queste caspasi clivano la molecola pro-IL-1, dal cui taglio si ottiene la citochina IL-1β, che viene rilasciata agendo da stimolo pro-infiammatorio.
Attivazione della piroptosi
Inoltre, l’inflammasoma permette l’attivazione della piroptosi, meccanismo infiammatorio presente solo nei macrofagi. Questo processo consiste nel taglio della gasdermina D e nella formazione di un frammento che va sulla membrana e la buca. Quando viene attivato il meccanismo in questione la cellula scoppia e rilascia il suo contenuto. È uno dei meccanismi infiammatori più potenti, che porta al richiamo di un gran numero di cellule infiammatorie. La cellula attua questo meccanismo in particolare quando è satura di patogeni perché distruggendosi rilascia enzimi litici all’esterno che eliminano i patogeni e richiamano altri fagociti nella zona colpita. Il rilascio di ROS è indotto anche da radiazioni oppure da alterazioni a livello mitocondriale; quindi, la formazione dell’inflammasoma è indotta sia da sostanze di origine esogena (es. tossine batteriche), sia di origine endogena (es. cristalli di colesterolo, particelle non degradabili) che, danneggiando la membrana lisosomiale, inducono il rilascio di enzimi litici e la formazione dell’inflammasoma.
Domande da interrogazione
- Quali sono i meccanismi che innescano una reazione infiammatoria?
- Come avviene l'attivazione dell'inflammasoma e quale ruolo svolge?
- Quali fattori possono indurre la formazione dell’inflammasoma?
La reazione infiammatoria può essere innescata da segnali generati da recettori di superficie o all'interno della cellula, coinvolgendo l'interazione tra PRR e PAMP o DAMP, che attivano i fagociti per eliminare le cellule necrotiche.
L'inflammasoma si attiva attraverso il rilascio di ROS, che attivano caspasi specifiche per la necrosi. Questo complesso proteico cliva pro-IL-1 in IL-1β, una citochina pro-infiammatoria, e attiva la piroptosi nei macrofagi.
La formazione dell’inflammasoma può essere indotta da sostanze esogene come tossine batteriche o endogene come cristalli di colesterolo, che danneggiano la membrana lisosomiale e rilasciano enzimi litici.
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