Concetti Chiave

  • L'ossidasi fagocitica genera superossido, fondamentale per la formazione di molecole reattive che uccidono i batteri ingeriti.
  • Il fagolisosoma presenta un pH ridotto che attiva enzimi battericidi e favorisce la produzione di specie reattive.
  • I neutrofili formano le Neutrophils extracellular traps (NETs), reti capaci di intrappolare e uccidere patogeni, ma potenzialmente dannose per i tessuti.
  • Le proteine pentameriche, come la PTX3, giocano un ruolo cruciale nel legare batteri e attivare il complemento, contribuendo alla risposta immunitaria.
  • I macrofagi producono ossido nitrico (NO) come parte della loro risposta antimicrobica specifica.

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

  1. Qual è il ruolo delle specie reattive nella risposta immunitaria dei fagociti?
  2. Le specie reattive, come il superossido e il perossido di idrogeno, sono prodotte durante l'attivazione dell'ossidasi fagocitica e sono fondamentali per l'uccisione dei batteri ingeriti, grazie anche all'azione di enzimi come la mieloperossidasi (testo).

  3. Come contribuiscono i fagociti alla risposta antimicrobica?
  4. I fagociti, tra cui macrofagi e neutrofili, utilizzano meccanismi come la riduzione del pH nel fagolisosoma, la produzione di specie reattive e di ossido nitrico, oltre a enzimi che degradano le pareti batteriche, per combattere le infezioni (testo).

  5. Cosa sono i NETs e quale impatto hanno sulla salute?
  6. I Neutrophils extracellular traps (NETs) sono reti di DNA e enzimi rilasciate dai neutrofili che uccidono gli agenti patogeni, ma possono anche causare danno tissutale, specialmente in malattie autoimmuni come le artriti (testo).

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