Appunti completi per esame di immunologia e virologia

RISPOSTA ANTIVIRALE

La risposta antivirale dell'immunità innata reagisce alle infezioni virali tramite l'interferone, la cui azione principale è l'inibizione della replicazione virale. Con il termine interferone si intende la famiglia di citochine che mediano la risposta immunitaria innata alle infezioni virali. Gli interferoni di tipo I inibiscono la replicazione virale.

DEFENSINE

Le defensine sono una famiglia di proteine deputate alla difesa di un organismo dall'attacco di potenziali patogeni. Sono dei corti peptidi, lunghi da 29-34 aminoacidi, di natura anfipatica che riescono ad inserirsi nelle membrane e inducono la formazione di pori con conseguente morte per lisi della cellula. Sono prodotte da cellule epiteliali e leucociti in seguito a stimolazione con le citochine. Sono suddivise in due famiglie α e β e si differenziano per la localizzazione. Le α sono prodotte...principalmente dai neutrofili (contenute nei granuli primari), mentre le β sono prodotte dalle cellule epiteliali non appartenenti al tratto digestivo: del tratto respiratorio, del tegumento, del tratto urogenitale e dell'alingua. Sono tossiche per i microorganismi e attivano le cellule immunitarie. CATELICIDINA La catelicidina è una proteina prodotta da neutrofili e cellule epiteliali in seguito a stimolazione con le citochine infiammatorie che ne stimolano la sintesi. Deriva da un precursore di 18 kDa che viene tagliato in due peptidi. Uno dei suoi due frammenti, chiamato LL-37, è direttamente tossico per i batteri Gram-negativi poiché si lega e neutralizza il lipopolisaccaride. Attiva i leucociti immunitari. SISTEMA DEL COMPLEMENTO Il sistema del complemento comprende numerose proteine che collaborano tra loro con lo scopo di opsonizzare i microbi, promuovere il reclutamento dei fagociti e in alcuni casi uccidere direttamente i microbi. L'attivazione del complementoI linfociti T riconoscono come antigeni solo i peptidi lineari presentati dalle molecole MHC e non riconoscono l'antigene non solubile. I linfociti T CD4 e CD8 riconoscono preferenzialmente gli antigeni provenienti dai compartimenti vescicolari e citosolici. Si riconoscono due complessi: MHC di classe I e MHC di classe II. La cascata enzimatica che garantisce il riconoscimento diretto o indiretto di molecole avviene attraverso tre vie differenti: - Via Classica (indiretta): identifica anticorpi (immunità umorale) - Via alternativa (diretta): immunità innata - Via della lectina (diretta): immunità innata Il complesso maggiore di istocompatibilità, o semplicemente MHC, è un complesso di proteine presenti sulla membrana delle nostre cellule. Il complesso MHC si trova sul cromosoma 6 negli esseri umani e sul cromosoma 17 nel topo. La funzione principale del complesso è riconoscere e presentare l'antigene ai linfociti T.

Il complesso MHC I consente alle cellule immunitarie del corpo di riconoscere le cellule sane e di distinguerle dalle cellule infettate e dai patogeni. Le molecole di classe I si trovano sulla superficie delle cellule nucleate, e ci proteggono dalle infezioni virali.

Il complesso MHC II garantisce la comunicazione tra cellule immunitarie. Le molecole di classe II si trovano su linfociti B, macrofagi e cellule dendritiche (cellule che presentano l'antigene).

I geni MHC sono espressi in modo codominante in ogni individuo. Ciascun soggetto esprime entrambi gli alleli MHC, ereditati da due genitori.

Nell'uomo questi geni sono spesso chiamati antigeni leucocitari umani (HLA). Il sistema HLA (antigene leucocitario umano) è la base del rifiuto nel trapianto.

I geni dell'MHC sono polimorfi: forme alternative presenti in diversi individui di una popolazione.

Le MHC non sono considerate completamente assemblate finché non legano il peptide, una volta collegato.

sarà formattata utilizzando i seguenti tag html:

saranno esposte alla superficie.

Il TCR (recettore dei linfociti T) riconosce i peptidi antigenici associati alle molecole MHC.

Le cellule T riconoscono una parte dell'Ag legato non-covalentemente all'MHC sulla superficie di un'altra cellula.

Le cellule T citotossiche (CTL) riconoscono i peptidi legati all'MHC classe I.

Le cellule T helper (Th) riconoscono i peptidi legati all'MHC classe II.

Strutture MHC I e MHC II

MHC I

Le molecole di classe I sono formate da due catene polipeptidiche legate noncovalentemente: una catena α (catena pesante) codificata dai geni dell'MHC e una catena β2-microglobulina (catena leggera) non codificata dall'MHC.

La catena α è costituita da una regione extracellulare che contiene la tasca per il peptide (dove avviene il legame con l'antigene), una regione idrofoba per l'attraversamento della membrana e una regione C-terminale citoplasmatica.

La restante parte extracellulare della catena α

è costituita dal segmento α3 che presenta un dominio Ig dove si trova il sito di legame del recettore dell'antigene T linfocitario. La catena β2 invece è legata in modo non covalente alla catena α3. Il dominio α3 lega il CD8. MHC II MHC-II si occupa di mostrare alle difese dell'organismo gli antigeni provenienti dallo spazio extracellulare al contrario di quanto fa l'MHC-I che mostra invece lo spazio intracellulare. Le molecole MHC di classe II sono composte da due catene legate non covalentemente: una catena α (di 32-34 kD) una catena β (di 29-32 kD) entrambe codificate dai geni MHC (geni polimorfici). Un'ansa nel segmento B delle molecole di classe II fa da sito di legame per il CD4 presente sul linfocita T. Le molecole di classe II sono costituite da una porzione extracellulare, un segmento idrofobo che attraversa la membrana e una coda citoplasmatica e dalla tasca per il peptide formata dai segmenti ammino-terminali α1 e.

β1.Mentre i segmenti α2 e β2 delle molecole di classe II sono ripiegati in domini Ige non sono polimorfi, cioè non variano tra i diversi alleli del gene.Il dominio β lega il CD4.

MOLECOLE DI ADESIONE

Permettono alle cellule di comunicare una con l’altra e con il loro ambiente.L’adesione è fondamentale per la formazione dei tessuti e degli organi.

INTEGRINE

Grande famiglia di molecole di adesione coinvolte nelle interazioni delle cellulecon proteine della matrice extracellulare e nell’adesione cellula‐cellula.Sono proteine di membrana eterodimeriche costituite da due catenepolipeptidiche non covalentemente collegate: 15 catena α, 15 catene β.La loro funzione è quella di coordinare l'interazione ligando-citoscheletricoregolando la motilità, la polarizzazione cellulare e la fagocitosi.La struttura extracellulare degli eterodimeri di integrine consiste in una«testa» e in due «gambe».La «testa»

che media le interazioni integrina‐ligando, è il principale punto di contatto tra le subunità α e β. La combinazione di una subunità α con una β conferisce la specificità del ligando. Il legame ad un ligando provoca modificazioni conformazionali che si ripercuotono sull'intera proteina. Esistono in due conformazioni: inattiva (ripiegata) e attiva (distesa). Le integrine sono espresse sui leucociti e quando questo entra in contatto con le cellule endoteliali, le chemochine sulla superficie endoteliale si legano ai loro recettori sui leucociti, determinano l'attivazione delle integrine un aumento della loro affinità per il ligando. SELECTINE Le selectine sono una famiglia di molecole di adesione eterofile in grado di legare i carboidrati. L'adesione cellulare mediata dalle selectine è basata sul riconoscimento di carboidrati da parte della lectina Calcio‐dipendente. Sono proteine calcio-dipendente. Constano di un piccolo dominio citoplasmatico.

Un singolo dominio transmembrana ed una serie di domini extracellulari. Ci sono tre tipi di selectine:

• L‐selettina: espresse in tutti i leucociti, ad eccezione dei linfociti T
• E‐selettina: espressa dalle cellule endoteliali attivate da citochine
• P‐selettina: espressa da piastrine e cellule endoteliali attivate

CHEMOCHINE

Le chemochine rappresentano una grande famiglia di citochine strutturalmente omologhe impegnate nella risposta immunitaria. Sono in grado di stimolare il movimento dei leucociti dal circolo ai tessuti. Sono prodotte da differenti tipi di leucociti e da cellule di vari tessuti. Comprende una famiglia di circa 50 citochine omologhe che hanno la funzione di:

• Attivare le integrine e richiamare i leucociti nel sito dell'infezione
• Mediare il traffico dei leucociti
• Regolare il traffico cellulare

Si classificano in chemochine infiammatorie e inducibili: Coinvolte nel reclutamento dei leucociti nei siti di infezione, infiammazione, danno tissutale.

1. Le chemochine sono coinvolte nel controllo della migrazione dei leucociti durante l'emopoiesi nel midollo osseo e nel timo, e durante la risposta immunitaria adattativa nella milza e nei linfonodi.
2. Esistono due famiglie di chemochine: α e β. Queste famiglie vengono divise in base al numero e alla posizione dei residui di cisteina.
3. La famiglia α è nota come CXC e presenta due residui di cisteina separati da un qualsiasi amminoacido.
4. I membri della famiglia α sono prodotti dai fagociti mononucleati, dalle cellule endoteliali e dai fibroblasti. Sono citochine attivatrici e chemiotattiche per i neutrofili, e agiscono come mediatori dell'infiammazione acuta.
5. La famiglia β è nota come "C-C" e presenta due residui di cisteina adiacenti.
6. I membri della famiglia β sono prodotti dai linfociti T attivati e agiscono come chemiotattici per i monociti e per gli stessi linfociti T.
7. I recettori per le chemochine fanno parte della famiglia dei

recettori accoppiati alle proteine G, hanno quindi una struttura a sette domini ad α-elica di transmembrana, associate alle proteine G. Sono denominati aggiungendo una R ad una sottofamiglia: (es famiglia CXC, recettore CXCR) Questi recettori sono formati da una regione extracellulare che lega la chemochina. Dopo aver legato la chemochina, questi recettori inducono la sostituzione della guanosina difosfato (GDP) con il GTP. Una volta associata a GTP, la proteina G può attivare una varietà di enzimi intracellulari che regolano l'organizzazione del citoscheletro e l'affinità delle integrine. Il legame della chemochina attiva il recettore ma al contempo ne diminuisce l'espressione s