Danno da agenti biologici

Funzioni degli anticorpi

Compiti principali degli anticorpi

I compiti principali degli anticorpi sono:

• Prevenzione delle infezioni perché si legano ai microrganismi impedendone l'ingresso, l'attacco e le funzioni.
• Si legano alle tossine prodotte da microrganismi, ad esempio il colera, la difterite o la pertosse.
• Opsonizzazione e fagocitosi.
• Attivazione del complemento (IgM e IgG).
• Citotossicità dipendente da anticorpi (ADCC): contro parassiti ed elminti.

Prevenzione delle infezioni e inattivazione delle tossine

Gli anticorpi sono presenti in tutto l’organismo e possono agire a distanza. Aumentano la loro concentrazione passando da risposta primaria a secondaria. La molecola anticorpale è molto flessibile. La funzione di legare l’antigene è data dalla porzione Fab. La regione tra il Fab e l’Fc è la regione cerniera che permette all’anticorpo una certa libertà di adattamento alla struttura dell’antigene. Il frammento Fc può legarsi sulla membrana di cellule che esprimono dei recettori per l'Fc e guidarne l'azione. Quando i frammenti Fab’ hanno legato l’antigene, il frammento Fc cambia di conformazione e ciò favorisce il legame al C1q e l’attivazione della cascata del Complemento.

La possibilità che il microrganismo possa interagire con il nostro corpo è dovuta all’interazione di molecole del microrganismo con le nostre cellule. Gli anticorpi legano queste molecole così non possono legarsi alla cellula. Vale anche per il virus. Il virus dell’epatite A con circuito oro-fecale, dopo una fase di virulenza, va nel fegato perché ha recettori che si legano in modo selettivo agli epatociti. Se siamo vaccinati, lega anticorpi che impediscono l’adesione ad epatociti perché le molecole che dovrebbero interagire con gli epatociti sono occupate dal legame con l’anticorpo. Mentre la porzione Fab lega, la porzione Fc fornisce un sito di attacco per fagociti, innesca complemento e parte infiammazione acuta. L'emivita degli anticorpi non è la stessa per tutte le classi: quelle che restano in circolo più a lungo sono le IgG. Grazie al Recettore Fc neonatale (FcRn), presente sulla superficie delle cellule endoteliali, le IgG vengono catturate dalle cellule endoteliali e poi riciclate senza essere degradate perché il fattore FcRn le protegge dalla degradazione.

Opsonizzazione e fagocitosi

Gli anticorpi rivestono i microbi ed espongono i loro frammenti Fc che fungono da attacco per i fagociti che possiedono un recettore (CD64 o FcγRI che lega con alta affinità la catena pesante delle IgG). Gli Fc possono avere anche altre applicazioni. FcεR1 ha alta affinità per le IgE. Abbiamo anche recettori per le IgE e sono recettori ad alta affinità. Quando in alcuni individui l’IgE montata è legata al mastocita, al basofilo o ai granulociti eosinofili attivati e incontra il suo antigene, si genera trasduzione del segnale che porta il mastocita a liberare il contenuto dei suoi granuli che è istamina (allergie immediate o ipersensibilità di primo tipo). È una reazione immediata. Gli allergici hanno molte IgE (che in un soggetto non allergico sono meno dell’1%). I batteri opsonizzati vengono eliminati soprattutto dalla milza.

I recettori per gli Fc possono essere ad alta affinità (10^-10 M) se legano le Ig monomeriche (10^-10 - 10^-6 M) o a bassa affinità ma alta avidità se legano aggregati di Ig legate ad un antigene. Questi recettori sono coinvolti in fagocitosi, attivazione di macrofagi, neutrofili e ADCC, ipersensibilità immediata e regolazione della risposta immunitaria.

FcγRIIb è un recettore inibitore dell’espansione delle cellule B e del loro differenziamento in plasmacellule. Quando legano ligando vengono fosforilate le ITIM e formano siti di attacco per proteine tirosina chinasi che, a loro volta, hanno la funzione di inibire altre vie di trasduzione del segnale. È presente anche sulle cellule NK. Le ITIM (Sequenza inibitrice dell'immunorecettore basata sulla tirosina) sono sequenze target per la fosforilazione da parte di kinasi coinvolte nell’inibizione cellulare e comprendono FcγRIIB sulle cellule B e il recettore inibitorio killer (KIR) sulle cellule NK. Quando questi recettori legano i loro ligandi, le ITIM vengono fosforilate sui loro residui di tirosina e formano un sito di attacco per protein tirosina fosfatasi, che a loro volta hanno la funzione di inibire altre vie di trasduzione di segnale. È un meccanismo di regolazione negativa della risposta immunitaria.

Citotossicità mediata da anticorpi

Meccanismo messo in moto per uccidere patogeni di grosse dimensioni. Oltre alle NK, anche gli eosinofili con i loro recettori FcεRI sono molto efficienti nell’uccisione degli elminti. NK (tramite il recettore CD16 o FcγRIII per il frammento Fc delle IgG) e fagociti si legano alle cellule rivestite da anticorpi e le distruggono. Le NK rilasciano il contenuto dei loro granuli. Se mediato dagli eosinofili, è il meccanismo fondamentale per uccidere gli elminti (come le tenie, organismi di grosse dimensioni che non potrebbero essere eliminati con i normali meccanismi di fagocitosi).

Attivazione del complemento

I complessi antigene-anticorpo devono essere eliminati. Se sono molto piccoli e solubili, precipitano nei vasi. Il complemento ha la capacità di legarsi a questi complessi.