DIfese organismo contro microrganismi

DIFESE DELL'ORGANISMO CONTRO I MICRORGANISMI

1. La lotta per la sopravvivenza caratterizza il rapporto ospite-parassita

Parassitismo: forma di simbiosi tra organismo ospite e microrganismi patogeni, che porta utilità per i microrganismi e danno per l'ospite. I microrganismi, per aumentare le tattiche aggressive e di resistenza, utilizzano il mimetismo molecolare (mutazioni di alcune cellule per sfuggire ai sistemi di riconoscimento dell'ospite).

Sistema di difesa dell'ospite:

• Prima linea di difesa: barriere meccaniche e chimiche.
• Seconda linea di difesa: fattori umorali e cellulari dell'immunità innata (naturale, aspecifica), meccanismi dell'infiammazione.
• Terza linea di difesa: fattori umorali e cellulari dell'immunità acquisita (specifica, adattiva).

Queste fasi si svolgono spesso contemporaneamente e in maniera coordinata. Le cellule epiteliali (prima linea di difesa) contengono anche linfociti e immunoglobuline della classe

1. La difesa immunitaria si divide in due tipi: immunità specifica e immunità aspecifica. L'immunità specifica coinvolge gli anticorpi e i linfociti, mentre l'immunità aspecifica coinvolge le cellule dendritiche di Langherans.

2. La prima linea di difesa è costituita da barriere meccano-chimiche che bloccano ed eliminano i microrganismi all'ingresso dell'organismo. Questa linea di difesa include cellule epiteliali, secrezioni ghiandolari, microrganismi della flora saprofitica e difensine o antibiotici endogeni prodotti dalle cellule epiteliali e dai leucociti.

3. La seconda linea di difesa è rappresentata dai fattori dell'immunità naturale e dell'infiammazione. Questa linea di difesa è presente fin dalla nascita, è attiva verso tutti i microrganismi, non richiede un precedente contatto con lo stesso agente patogeno e non è specifica.

si rafforza dopo più contatti con lo stesso agente patogeno. Le cellule dell'immunità innata partecipano anche alla reazione infiammatoria e si integrano con i fattori dell'immunità specifica. Determinano infezioni inapparenti (non ci sono sintomi) perché eliminano i microrganismi prima che questi possano creare un danno all'ospite. I soggetti con difetti ereditari che comportano assenza o ridotta attività funzionale di uno dei fattori dell'immunità aspecifica sono più suscettibili alle infezioni. Il riconoscimento molecolare dei fattori dell'immunità naturale è dovuto alla presenza di recettori sulla superficie cellulare che si legano ai ligandi sulla superficie del microrganismo. Le cellule hanno i recettori sulla membrana plasmatica, mentre i fattori umorali sono considerati recettori solubili in quanto sono forniti di attività recettoriale. Le cellule dell'immunità immediata.

Esprimono più recettori permettendo un riconoscimento multiplo ed immediato. I recettori sono raggruppati in famiglie:

• Famiglia Toll: recettori di membrana
• Famiglia NOD: recettori citoplasmatici

I recettori stimolano anche il DNA nella produzione di proteine per la fagocitosi, per la presentazione dell'antigene, per la risposta immunitaria e infiammatoria.

I fattori dell'immunità innata si dividono in cellulari e umorali:

• CELLULARI
  • Leucociti polimorfonucleati (PMN), generalmente neutrofili Presenti nel sangue
  • Monociti
  • Natural Killer (NK)
  • Macrofagi Presenti nei tessuti
  • Cellule accessorie (dendritiche, nell'interstizio e nei linfonodi, e di Langherans, nell'epidermide)

I NK sono popolazione linfocitaria. Riconoscono e uccidono cellule infettate da virus e cellule neoplastiche. Dopo il contatto, i NK si distaccano e vengono riciclati, mentre le cellule bersaglio vanno incontro a lisi per opera dei Tumor Necrosis Factor e delle perforine.

entrambi prodotti dai NK.PMN, monociti, macrofagi e cellule accessoria contribuiscono alla difesa con 3 meccanismi:

· Fagocitosi: capacità di ingerire, digerire e neutralizzare materiali estranei. Due categorie:

• Fagociti professionali (leucociti PMN, monociti, macrofagi, cellule accessorie), la cui funzione principale è quella fagocitaria.
• Fagociti facoltativi (fibroblasti, mastociti, endoteliociti) la cui funzione fagocitaria è marginale.

Fasi della fagocitosi:

1. I fagociti vengono a contatto con il materiale estraneo, interagiscono con una sua particolare struttura stimolando l’attività contrattile di alcune proteine citoscheletriche e causando l’emissione degli pseudopodi (estroflessioni della membrana).
2. Gli pseudopodi inglobano il materiale formando il fagosoma.
3. Il fagosoma viene trasferito nel citoplasma fondendosi con i lisosomi e formando una vescicola più grande, il fagolisosoma.
4. Il fagolisosoma si riempie di enzimi.

1. I fagociti sono cellule del sistema immunitario specializzate nella fagocitosi, ovvero nell'inglobamento e nella distruzione di microrganismi e altre particelle estranee.

2. I fagociti includono i neutrofili, i macrofagi e i monociti.

3. La fagocitosi avviene attraverso l'adesione del fagocita alla particella estranea, seguita dalla formazione di un fagosoma.

4. I fagosomi si fondono con i lisosomi, che contengono enzimi lisosomiali che digeriscono il materiale.

5. I residui vengono riversati all'esterno tramite esocitosi (rigurgito dopo il pasto).

6. L'uccisione dei microrganismi viene effettuata anche con meccanismi ossidativi tramite esplosione respiratoria: nei PNM e nei macrofagi/monociti, la fagocitosi è associata all'aumento di O e all'azione della NADPH-ossidasi, un complesso enzimatico che catalizza la riduzione di O .

Opsonizzazione: presenza sulla superficie del materiale fagocitabile del frammento C3b o di anticorpi; facilita la fagocitosi.

Attivazione macrofagica: acquisizione da parte dei macrofagi di una più spiccata capacità battericida e tumoricida. Dipende da:

• Aumento del numero di lisosomi
• Aumento dell'attività enzimatica lisosomiale
• Aumento produzione citochine
• Aumento metabolismo ossidativo
• Aumento metabolismo dell'acido arachidonico.

Fagociti chiamati anche cellule presentanti l'antigene (APC).

Produzione di citochine, molecole proteiche sintetizzate in seguito alla ricezione di determinati segnali. In caso di infezione, i segnali vengono recepiti dai recettori della famiglia Toll. Le citochine si comportano da trasportatrici di segnali, modulando la trascrizione di geni che codificano per proteine responsabili di funzioni cellulari e il loro effetto può essere stimolatorio o inibitorio.

Alcune citochine sono definite interleuchine (identificate nei leucociti, definite IL-*numerocronologico di scoperta*), altre con un termine indicante il loro primo effetto (Growth Factor-β, Tumor Necrosis Factor). Le citochine agiscono sia localmente (azione autocrina e paracrina) sia a distanza trasportate dal sangue (azione endocrina).

La loro azione è definita pleiotropica quando agiscono su numerosi citotipi in direzioni diverse (effetti sinergici ed effetti contratanti).

Le citochine rappresentano un importante collegamento tra l'immunità innata e quella specifica.

un'azione di chemiotassi, cioè attirano e guidano le cellule del sistema immunitario verso il sito dell'infezione o dell'infiammazione. Le chemochine sono coinvolte nella regolazione del traffico cellulare e nella formazione di gradienti di concentrazione che permettono alle cellule di migrare verso il sito dell'infiammazione o dell'infezione. Le citochine sono fondamentali per il corretto funzionamento del sistema immunitario e per la risposta dell'organismo alle infezioni e alle infiammazioni. La loro produzione e rilascio sono regolati da complesse interazioni tra le cellule del sistema immunitario e possono essere influenzati da diversi fattori, come ad esempio l'attivazione dei recettori dei linfociti o il riconoscimento di acidi nucleici virali. In conclusione, le citochine sono molecole di segnalazione che svolgono un ruolo chiave nella regolazione della risposta immunitaria. Sono prodotte e rilasciate dalle cellule del sistema immunitario e agiscono sui recettori dei linfociti, influenzando la loro attivazione e funzione. Le citochine possono essere di diversi tipi e svolgere diverse funzioni, come ad esempio l'attivazione dei macrofagi, la regolazione dell'infiammazione o la bloccaggio della replicazione virale.

attività chemiotattica su monociti, PMN, NK e linfociti, facendole passare dal sangue ai tessuti grazie alla vasodilatazione. Sono divise in citochine secondarie, la cui secrezione è preceduta e stimolata dalle citochine primarie.

Presentazione dell'antigene ai linfociti T (connessione con immunità specifica): la fagocitosi degli antigeni proteici è seguita dalla loro degradazione e dall'esposizione dei loro epitopi (sito dell'antigene a cui si lega l'anticorpo) in associazione alle molecole di istocompatibilità di II classe, permettendo ai linfociti T helper di riconoscere gli antigeni proteici.

- UMORALI

Molecole presenti nel plasma che riconoscono alcuni costituenti della superficie microbica uccidendo i microrganismi. Sono considerati recettori solubili per la loro capacità di riconoscimento e interazione. Riconoscono sia molecole microbiche che molecole derivate dai tessuti alterati.

- Collettine

Lectina legante il

mannosio

Proteine A e D del surfattante

Pentrassine

Recettore CD14: reagisce con un ampio spettro di ligandi; espresso sia in forma solubile che come molecola di superficie dai fagociti.

Proteine del sistema del complemento: proteine plasmatiche indipendenti. È inattivo per la presenza contemporanea nel sangue di inibitori. Alcuni componenti vengono indicati numericamente (da C1 a C9), altri con lettere alfabetiche (B, D, P, H). L'attivazione del complesso dà origine ad una cascata enzimatica: ogni componente assume attività proteolitica su un altro componente spezzandolo in due frammenti, uno più piccolo indicato con la lettera "a" (che acquisisce attività enzimatica) e uno più grande indicato con la lettera "b" (che viene liberato e svolge altre funzioni). L'attivazione del complesso è importante per la difesa antimicrobica perché:

i prodotti dell'attivazione inducono la lisi di batteri,

virus, agenti patogeni e cellule alterate;

alcuni componenti agiscono da opsonine;

i frammenti che non svolgono attività enzimatica contribuiscono ad ampliare la reazione infiammatoria.

L'attivazione del C avviene con due modalità:

Per via classica

1. Il componente C1 (costituito dalle subunità C1q, C1r e C1s) riconosce per mezzo della C1q i frammenti Fc degli anticorpi, che subiscono una modifica conformazionale per mezzo della C1s acquisendo attività enzimatica e attivando il C1s.
2. Il C1s cliva il C4 in due frammenti: il C4a (rimane libero) e il C4b.
3. Il C4b si unisce al C2 rendendolo suscettibile al C1s, che lo cliva in due frammenti: il C2b (si perde nel plasma) e il C2b.
4. Il C2b rimane nel complesso C4b2a, definito C3 convertasi perché ha attività enzimatica sul C3, scindendolo in due frammenti: il C3a (liberato) e il C3b.
5. Il C3b interagisce con il C4b2a formando il complesso trimolecolare C4b2a3b, chiamato C5 convertasi.

perché ha