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La risposta cellulare si basa sull'azione dei linfociti T che attaccano le cellule infette e le distruggono. Il processo è detto presentazione dell'antigene in cui viene esposto sulla membrana cellulare il frammento di un antigene appartenente all'agente patogeno che l'ha infettata.
La risposta cellulare produce anche cellule della memoria d tipo T fornendo all'organismo un'immunità acquisita. La risposta immunitaria specifica è sottoposta a un attento sistema di controllo che viene effettuato da un linfocita T helper. Il processo di riconoscimento coinvolge anche i macrofagi e le cellule dendritiche. Il processo ha inizio quando i macrofagi fagocitano un piccolo numero di microrganismi patogeni ed espongono sulla propria superficie frammenti degli antigeni estranei:si sono trasformati in cellule APC. Il meccanismo di attivazione dei linfociti B è detto T-dipendente perché necessita della presenza dei linfociti T helper. Inoltre esistono anche i linfociti T soppressori che sono importanti anche nell'inibire la risposta contro gli antigeni del proprio organismo. I primi pazienti a cui venne inserito un cuore di donatore presentarono un rigetto che è causato dagli antigeni MHC. I farmaci immunosoppressori come la ciclosporina inibiscono selettivamente la risposta immunitaria senza causare immunodepressione. L'incompatibilità nasce dal fatto che i globuli rossi possiedono sulla loro superficie una serie di antigeni polisaccaridici che possono essere riconosciuti come not-self. I gruppi di antigeni più importanti sono:il sistema ABO e il sistema Rh. Il sistema ABO comprende quattro gruppi sanguigni:A,B,AB e O.

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