biologia animale

MEMBRANA E RICONOSCIMENTO CELLULARE

suddivisione dei gruppi sanguigni

esistono 32 sistemi di suddivisione dei gruppi sanguigni, noi ne consideriamo due: ABO e Rh

Sistema ABO (1901)

divisione in quattro gruppi: A, B, AB, 0

agglutinogeni:

• gruppo A: antigene A
• gruppo B: antigene B
• gruppo AB: antigene A e antigene B
• gruppo 0: antigene H

gli antigeni A e B hanno i rispettivi anticorpi agglutinine:

• gruppo A: anticorpi anti-B
• gruppo B: anticorpi anti-A
• gruppo AB: nessun anticorpo
• gruppo 0: anticorpi anti-A e anti-B

Sistema Rh (1940)

metodo di divisione dei gruppi sanguigni che si basa sul riconoscimento di una molecola sulla membrana dell'eritrocita, una proteina del fattore Rh

questo sistema divide gli individui in due gruppi: le agglutine anti-Rh si formano solo nel momento in cui un individuo Rh-negativo entra in contatto con un individuo Rh-positivo

esempio: parto, madre Rh-negativa e feto Rh-positivo

prima gravidanza: nessun problema, il sangue della madre non

contiene anticorpi anti-Rh al momento del parto ma inizia a produrli in seguito alla seconda gravidanza: il fattore sviluppato nella prima diventa pericoloso, la madre trasmette al feto anticorpi anti-Rh che portano alla morte del feto a causa della formazione di ammassi del 25% della popolazione e alla lisi dei globuli rossi (stato di anemia)

AGENTI DI ISTOCOMPATIBILITÁ sono proteine transmembrana che distinguono:

• molecole self (con le quali il sistema immunitario non deve attivarsi)
• molecole non self (con le quali il sistema immunitario si deve attivare)

Sono stati scoperti intorno agli anni '40 del '900 mediante degli studi sui topi. Le proteine sono strutturate in due porzioni:

1. 1 porzione fissa
2. 1 porzione variabile, che varia a seconda dell'antigene e dell'individuo

Le proteine formano una sorta di tasca esposta sulla superficie della cellula, che lega dei peptidi (sequenze brevi di amminoacidi) che derivano da proteine digerite (scisse o frammentate) all'interno della cellula.

vengono riconosciuti dai linfociti T che decidono se essi:

• derivano da una proteina endogena
• derivano da una proteina esogena (non propria dell'organismo: si attiva il sistema immunitario)

ci sono due classi di antigeni (differenza relativa alla loro localizzazione e all'origine del peptide che riconosce il linfocita T):

I classe: sono su tutte le cellule (tranne: globuli rossi e cellule germinali), i peptidi legati alla tasca derivano dalla digestione di proteine endogene (self)

II classe: sono sulle cellule immunocompetenti (fanno parte del sistema immunitario e rappresentano l'antigene), i peptidi legati alla tasca derivano dall'ademolizione di proteine esogene (non-self) o di un batterio (una volta riconosciuti dai linfociti T si attiva la risposta immunitaria)

le cellule immunocompetenti sono dette APC (cioè che presentano l'antigene) e sono: macrofagi e cellule dendritiche

il legame tra peptidi e linfociti T avviene all'interno della

cellula dove si formano delle vescicole delimitate da una doppia membrana sulla quale sono presenti gli antigeni, tramite il fenomeno dell'esocitosi la vescicola si fonde con la membrana plasmatica e l'antigene e il peptide vengono esposti sulla membrana; la cellula T riconosce il peptide grazie alla presenza di un recettore sulla superficie

• se il peptide è esogeno il recettore dà avvio ad una risposta immunitaria (alta affinità)
• se il peptide è endogeno il recettore lo lega ma non dà avvio ad una risposta immunitaria (bassa affinità)

la capacità di discernere tra self e non-self è dovuta ai recettori presenti sulle cellule T che la acquistano grazie ad un processo di maturazione molto specifico durante il quale i linfociti T che non funzionano bene vengono eliminati (linfociti autoreattivi: si legano con alta affinità agli antigeni self e avviano una risposta immunitaria non gradita e inopportuna)

Due classi sono suddivise in diverse sottoclassi e gli antigeni sono codificati da una trentina di geni presenti all'interno del cromosoma 6, ciascun gene presenta un gran numero di alleli: circa 2000, con i quali si possono formare una grande varietà di catene della parte variabile della molecola (è molto difficile trovare due individui che non abbiano legami di parentela e presentino lo stesso corredo di antigeni di istocompatibilità, per gli HLA-1 e gli HLA-2).

Quando si deve fare un trapianto di organo o tessuto si deve cercare un individuo con maggiore affinità possibile (alta percentuale di compatibilità).

Glicocalice plasmatico membrana della zuccherino rivestimento polisaccaridiche catene più con proteine da formate voluminose molto molecole cellulari superficie sulla protettiva pellicola una di formazione 1) dell'intestino superficiale rivestono che cellule (es. molecole di assorbimento 2) AB0 sistema del sanguigni gruppi iriconoscere 3) membrana di digestione.

intrasformandolimacromolecole,altreedigestivienzimigliassorbeeterocitaogni stessacelluladellaall’internoentranochesemplicimolecole123FUNZIONI DELLA MEMBRANA: TRASPORTOla membrana permette il passaggio di soluti da un compartimento all’altro per mantenere diversa laconcentrazione tra ambiente intracellulare e extracellulare:~ sodio: più concentrato nell’ambiente extracellulare~ potassio e calcio: più concentrati nell’ambiente intracellulareanche a livello della membrana degli organelli ci sono sistemi di trasporto che mantengonoconcentrazioni diverse tra l’interno e l’esterno di essi:• calcio: più concentrato nel reticolo endoplasmatico• protoni: più concentrati nel lisosoma (pH = 5, citoplasma: pH = 7)ai lati della membrana è presente una differenza di carica positiva:potenziale di riposo o di membrana, diverso per ogni tipo di cellula = - 20 L x L - 100nei neuroni: - 70mV avviene secondo gradiente di concentrazione,

grandi e dotati di carica)la velocità è maggiore: può: • maggiore è il gradiente di concentrazione• accelerare (interno +, esterno -) • minore è la grandezza delle molecole• rallentare (interno -, esterno +) • maggiore è il carattere idrofobico (quindi la solubilità)

Osmosi le cellule vivono membrana semipermeabile: in un ambiente~ permeabile alle molecole del solvente isotonico non~ impermeabile alle molecole di soluto ipo- o ipertonico

equilibrio: molecole dx → sx = molecole sx → dxpressione osmotica extracellulare = pressioneosmotica intracellulare • al loro interno è presente un canale nel quale l'acqua passa secondo gradiente• è un metodo più veloce e massivo dellapiù alta è la concentrazione, via translipidicamaggiore è la pressione • sono proteine molto presenti a livello dei premio Nobel cheosmotica tubi renali e delle cellule

epiteliali scoprirà le aquaporine secernenti negli anni '90

Diffusione facilitata carrier:

1. legano con alta affinità una o più molecole di soluto
2. cambiano conformazione (diminuendo l'affinità di legame)
3. rilasciano le molecole dall'altro lato
4. caricano il soluto da un lato e lo rilasciano dall'altro

Esempio di aquaporine e canali ionici

Esempio di permeasi passiva: GLUT 4

• espresso a livello degli adipociti e delle cellule muscolari scheletriche
• serve per penetrare nelle cellule del glucosio
• in stato di riposo (a digiuno) non sono esposti sulla membrana plasmatica ma sono contenuti nella cellula in vescicole delimitate da un doppio strato fosfolipidico
• quando mangiamo un pasto ricco di carboidrati, avviene una liberazione di insulina (ormone pancreatico che diminuisce la glicemia in quanto stimola l'entrata di glucosio nelle cellule) che si lega ai recettori presenti sulla membrana delle cellule, questo legame fa si che le

Vescicole contenenti il GLUT 4 vengano veicolate verso la membrana e, fondendosi con essa, espongano il GLUT 4; una volta finito lo stimolo avviene un processo di endocitosi con cui i recettori tornano all'interno delle vescicole citoplasmatiche, fino alla successiva stimolazione.

Le cellule cercano di mantenere bassa la concentrazione di glucosio al loro interno, tale concentrazione nell'liquido extracellulare è 7 volte più alta di quella interna.

Il glucosio viene trasformato in glucosio-6-fosfato, ciò comporta molteplici risvolti: molecole prodotte a livello della membrana plasmatica quando si ha un riconoscimento da parte di un recettore della membrana plasmatica.

Sono particolarmente presenti nei tessuti eccitabili (tessuto nervoso, neuroni e cellule muscolari striate) circa 100 mila volte più.