Concetti Chiave
- La ossidasi fagocitica produce superossido, che può formare perossinitrito o perossido di idrogeno, contribuendo alla distruzione dei batteri.
- All'interno del fagolisosoma, i fagociti riducono il pH per un'azione battericida e attivano gli enzimi digestivi.
- I neutrofili formano Neutrophils Extracellular Traps (NETs), reti di DNA che catturano e uccidono i patogeni, ma possono causare danno tissutale.
- Le proteine pentameriche, come la proteina C reattiva e la PTX3, partecipano alla risposta immunitaria, legando patogeni e attivando il complemento.
- La produzione di specie reattive e NO è fondamentale per l'attività antimicrobica, con differenze tra macrofagi e neutrofili.
Indice
Produzione di specie reattive
Quando la ossidasi fagocitica è attiva, viene prodotto superossido che può combinarsi con altre specie presenti, ad esempio NO formando perossinitrito, oppure può essere convertito dalla superossido dismutasi e formare perossido di idrogeno. Queste combinazioni avvengono grazie all’azione di altri enzimi come la mieloperossidasi che è presente in granuli primari dei neutrofili che porta alla formazione di ipoclorito, quindi ulteriori molecole reattive che permettono l’uccisione dei batteri ingeriti.
Meccanismi antimicrobici dei fagociti
Riassunto degli aspetti importanti per l’attività antimicrobica dei fagociti (distinti in macrofagi e neutrofili)
Si possono notare meccanismi comuni e specifici ed esempio:
- All’interno del fagolisosoma si verifica una riduzione drastica del pH.
Questo ha una doppia azione: azione battericida e attivazione degli enzimi all’interno del fagolisosoma (entrambi)
- Numerose specie reattive (entrambi)
- Produzione di NO (principalmente nei macrofagi)
- Prodotti che vanno dai peptidi antimicrobici agli enzimi in grado di digerire la parete dei batteri (es. elastasi o catepsina G)
- Competitori in grado di sequestrare vitamine o ferro (solo neutrofili)
Formazione e ruolo dei NETs
Un’altra azione indotta dalle citochine infiammatorie è la formazione dei Neutrophils extracellular traps (NETs). Queste sono delle estrusioni, delle vere e proprie reti che comprendono DNA che viene srotolato e citrullinato a livello degli istoni grazie all’enzima peptidilarginin deaminasi.
Rappresentano un meccanismo di uccisione extracellulare e sono in grado di incorporare anche alcuni degli enzimi presenti nei neutrofili.
Queste reazioni non fanno distinzione tra agente invasivo e cellule dell’organismo quindi fino a quando il fenomeno di uccisione è confinato nella cellula, questo non si associa al danno però ogni qualvolta che avviene un rilascio all’esterno, oppure la produzione di NET, può favorire il danno tissutale. Molte evidenze puntano alla presenza di NET anche nel danno presente in alcune malattie autoimmuni. (es. artriti autoimmuni)
Proteine pentameriche e loro funzioni
Sono proteine composte da 5 subunità legate tra loro a forma di pentamero.
Sono di due tipi:
• Corte: Proteina C reattiva, Proteina amiloide sierica
• Lunghe: PTX3 (Questa non è una proteina della fase acuta; la sua azione principale è legare le cellule apoptotiche e batteri. Molto importante nella protezione contro infezioni fungine per esempio quella da Aspergillus funigatus)
Sono proteine che hanno un dominio simile al collagene. Sono strutturalmente simili al C1q del complemento, quindi hanno la capacità di attivare la via lectinica del complemento (via alternativa).
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo dell'ossidasi fagocitica nell'attività antimicrobica dei fagociti?
- Quali sono i meccanismi specifici dei neutrofili nella risposta antimicrobica?
- Qual è la funzione delle proteine pentameriche nella risposta immunitaria?
L'ossidasi fagocitica produce superossido che si combina con altre specie per formare molecole reattive come il perossinitrito e il perossido di idrogeno, contribuendo all'uccisione dei batteri ingeriti.
I neutrofili utilizzano competitori per sequestrare vitamine o ferro e formano NETs, che sono reti extracellulari che intrappolano e uccidono i patogeni, ma possono anche causare danno tissutale.
Le proteine pentameriche, come la PTX3, legano cellule apoptotiche e batteri, attivano la via lectinica del complemento e sono importanti nella protezione contro infezioni fungine.
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