Patologia generale e clinica

APC

Eosinofilià specializzati nel rilascio di sostanze tossiche contenute in granuli per l’uccisione di

grandi microbi. pag. 33

59. Quali sono le modificazioni vascolari dell'infiammazione? Quali sono i meccanismi cellulari e

molecolari che determinano tali modificazioni? In particolare, quali sono i principali mediatori

coinvolti nella fase vascolare e su quali cellule agiscono?

La fase vascolare dell’infiammazione comprende una serie di eventi che vanno a modificare i vasi

che irrorano il tessuto infiammato e che hanno azioni sul tessuto stesso. Le principali variazioni

vascolari nell’infiammazione sono due: la vasodilatazione (aumento del flusso) e l’aumento della

permeabilità vascolare con fuoriuscita di edema (escono proteine e liquido). Tutto questo è dovuto

all’effetto dei mediatori, prodotti dalle prime cellule attivate e agenti sull’endotelio. Le

modificazioni vascolari riguardano in particolare il microcircolo, ovvero la porzione di albero

vascolare compresa tra piccole arterie e piccole vene, che normalmente è aperto solo per un 50%

e l’apertura è regolata da sfinteri precapillari. L’evento scatenante è l’iperemia attiva, ovvero

l’aumento del flusso ematico dovuto a aumento del diametro dei vasi afferenti e apertura dei

capillari normalmente chiusi per rilassamento degli sfinteri. Affinché avvenga il rilassamento della

componente muscolare e la dilatazione delle vene afferenti intervengono alcuni fattori. Il primo

importante mediatore è l’istamina che legandosi a recettori presenti sulle cellule endoteliali attiva

una cascata del segnale mediata da recettori e proteine G che induce segnalazioni intracellulari che

portano al rilascio di calcio, alla produzione di ossido nitrico e prostaciclina (un derivato dell’acido

arachidonico). L’endotelio è stimolato alla produzione di questi mediatori anche da prostaglandine

e leucotrieni prodotti dai macrofagi. La prostaciclina è un mediatore lipidico che agisce sul recettore

IP della cellula muscolare liscia basale che attiva proteine G che portano all’inattivazione per

fosforilazione della chinasi della catena leggera della miosina (=il muscolo non si contrae). L’ossido

di azoto invece ha azione paracrina e attiva la fosfatasi della catena leggera). Un altro fattore che

interviene è la bradichinina (sistema delle chinine), un derivato del fattore XII di Hageman: è un

piccolo peptide a 9 amminoacidi che si attiva in seguito a stimolo infiammatorio causando

vasodilatazione e aumentando il Ca2+ intracellulare tramite interazione recettoriale specifica

(azione di breve durata, viene attivato da forma inattiva ma velocemente rimosso dal circolo). Un

altro elemento coinvolto è il sistema del complemento, una famiglia di proteine presenti in forma

inattiva: tra queste la C3a e la C5a determinano l’aumento della permeabilità vascolare e causano

vasodilatazione agendo sui mastociti (inducono rilascio istamina), su neutrofili e monociti (che

rilasciano mediatori) e sulle cellule endoteliali con azione diretta per stimolare la vasodilatazione.

All’iperemia segue l’aumento di permeabilità vascolare: la parete vasale non è più una membrana

semipermeabile ma una spazio permeabile anche a molecole di grandi dimensioni. L’azione dei

mediatori precedentemente descritti infatti ha anche effetto sulle proteine del citoscheletro che

allontana le membrane endoteliali tra loro creando degli spazi tra esse. Le proteine si

redistribuiscono ai lati della membrana alterando l’equilibrio tra pressione idrostatica ed

osmoticaà ne consegue un flusso netto di liquido verso l’esterno e la formazione di edema=

ristagno di liquidi negli spazi interstiziali.

60. Qual è il ruolo dei recettori accoppiati a proteine G (GPCR) nell'infiammazione? Nei diversi tipi

cellulari dell'infiammazione, quali sono i principali GPCR espressi? Quali mediatori

dell'infiammazione attivano le vie di segnalazione intracellulare a valle dei GPCR? Quali sono

queste vie di segnalazione, e qual è l'esito della loro attivazione? pag. 34

61. Definizione sistema del complemento, compiti e sua attivazione

Il sistema del complemento è un insieme di più di 20 proteine di origine epatica prodotte circolanti

in forma inattiva (zimogeni) che in seguito a stimolo appropriato possono essere tagliate e

trasformate in attive e agire contro microbi. La stimolazione può avvenire tramite: la via classica (il

microbo coperto da anticorpi che fungono da opsonine ovvero molecole che marcano il microbo),

la via della lectina (lega il mannosio alla superficie dei microbi) e la via alternativa (tramite il microbo

stesso). Tramite una di queste vie e il successivo taglio di specifiche subunità, il complemento viene

attivato. La principale e la prima ad essere attivata è la C3 da cui derivano C3a e b. la b riveste il

ruolo di opsonina mentre la a è solubile e stimola l’infiammazione. La a insieme alla C5b costituisce

la anafilotossina che determina i fenomeni vascolari tipici dell’infiammazione (vasodilatazione,

aumento di permeabilità). Entrambi inoltre sono agenti chemiotattici che richiamano neutrofili,

monociti ed eosinofili. Infine le proteine del complemento formano il complesso MAC che forma

dei pori sulla superficie dei microbi uccidendoli.

62. Nell'infiammazione, quali sono le fasi della migrazione dei leucociti nell'area di danno? Quali

molecole di adesione sono coinvolte? Quali proprietà hanno, quali sono i loro ligandi, e come

vengono attivate? Qual è il ruolo e il meccanismo d'azione delle chemochine nella migrazione?

Nell’infiammazione, la migrazione dei leucociti costituisce un evento fondamentale che segue gli

eventi vascolari. La prima fase di questo processo infatti è costituita dalla marginazione: il

rilassamento vasale e la perdita di liquidi provocano stasi sanguigna nella quale i GR si dispongono

al centro del vaso dove la velocità di flusso è maggiore spingendo i leucociti verso le pareti

dell’endotelio. La migrazione a questo punto dipende da un processo a più stadi che avviene

sull’endotelio attivato delle venule post-capillari. Inizialmente il leucocita deve rallentare, per poi

arrestarsi, e questo viene portato a termine grazie all’adesione con l’endotelio. A questo punto il

legame si fa più saldo, il leucocita si appiattisce e striscia fin tanto che non transimigra o tra due

cellule adiacenti o tramite un secondo meccanismo di migrazione transcellulare. Le molecole di

adesione coinvolte sono diverse. Le selectine, sono le prime ad intervenire, ma nonostante la loro

rapida riposta, la capacità di adesione è molto blanda e si forma un legame instabile utile a

rallentare il leucocita. L’espressione delle selectine è indotta da molecole proinfiammatorie, come

trombina, istamina, TNF-alfa e IL-1. Inizialmente viene esposta la P-selectina e successivamente la

E-selectina (che necessita di trascrizione genica). Il loro principale ligando è il PSGL1, che permette

poi la cattura del leucotica: il loro legame è rafforzato dalla cosiddetta forza di stiramento. Quindi

è tanto più forte tanto più forte è la forza di stiramento, è quindi un legame che avviene quando il

leucocita è ancora in movimento, la stasi ne determina il distacco (fenomeno del catch bond). A

questo punto intervengono le integrine (soprattutto MAC1 e LFA1) che hanno una forza di

interazione maggiore e salda, che è comunque modulabile. Si attivano tramite un segnale inside-

out, ovvero un ligando intracellulare si lega al dominio intracellulare dell’integrina e questo

determina una modificazione della parte extracellulare: aumenta così l’affinità per il suo ligando. I

ligandi sono delle molecole della superfamiglia delle immunoglobuline, tra le quali ricordiamo

VCAM-1, ICAM-1 e PECAM-1. Esse, infatti, sono sostanze di adesione con un ruolo importante nei

rapporti fra leucociti ed endotelio e nella migrazione leucocitaria. A questo punto il leucocita è

arrestato. Intervengono in questo processo anche le chemochine che hanno un ruolo nella

chemiotassi intravasale (stimolano l’attivazione delle integrine tramite recettori accoppiati a

proteine G) ma anche in quella extravasale: vengono rilasciate dai batteri o perché prodotte come

mediatori vanno a creare un gradiente di concentrazione che richiama i leucociti nella sede del

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danno. La loro attivazione dipende da cascate del segnale, una delle più importanti è quella del

fattore XII di Hageman. In particolare tale gradiente induce modificazioni conformazionali nel

citoscheletro delle cellule creando un asimmetria e la formazione di piastre lipidiche. Si creano così

due zone: il lamellipodio= il fronte di avanzamento verso la zona a maggior concentrazione e

l’uropodio= l’estremità distale assottigliata. A questo punto avviene la transmigrazione (diapedesi)

che può avvenire per via paracellulare (il lamellipodio avanza nello spazio tra le cellule grazie

all’espressione di altre molecole adesive) oppure transcellulare (molecole di adesione come le

ICAM vanno a formare delle vescicole intracellulari nella cellula endoteliale e successivamente un

poro per l’uscita del leucocita che poi si richiude).

63. Come avviene la fagocitosi senza opsonizzazione, quali sono i suoi bersagli, e quali sono i sistemi

di difesa dei microrganismi? si forma

La fagocitosi è una forma specializzata di endocitosi con cui una cellula internalizza particelle solide:

inizialmente una estroflessione chiamata pseudopodio che poi si richiude a formare la vescicola

endocitica (fagosoma) che si fonde con i lisosomi. La fagocitosi può avvenire spontaneamente

oppure con l’aiuto di molecole specializzate. Per quanto riguarda quella non specializzata, la prima

fase è il riconoscimento da parte dei macrofagi che riconoscono le sostanze estranee o dannose

tramite recettori scavenger (SR). Sono recettori simili a quelli presenti nell’immunità innata, ovvero

in grado di riconoscere molteplici classi di molecole e sostanze. Riescono a riconoscere: cellule,

microbi, lipoproteine, cellule in apoptosi e prodotti microbici. Alcuni batteri si sono evoluti

esprimendo la proteina M che antagonizza l’interazione con il recettore scavenger. A questo punto

l’immunità innata mette in atto una controffensiva, generando le cosiddette opsonine. Queste sono

molecole che interagiscono con le sostanze da fagocitare redendole maggiormente riconoscibili da

parte dei fagociti.

64. Nella fagocitosi, qual è il ruolo dell'opsonizzazione? Quali sono le principali opsonine, come

avviene il loro riconoscimento da parte dei fagociti, e quali sono le conseguenze di tale

riconoscimento?

Le opsonine sono molecole di varia origine che hanno il ruolo di inte