Esame di Immunologia e Patologia

Funzioni effettive delle immunoglobuline

Le principali funzioni degli anticorpi sono rappresentate dalla neutralizzazione e dall'eliminazione dei microrganismi infettivi e delle tossine da essi prodotte. Gli anticorpi sono prodotti dalle plasmacellule negli organi linfoidi secondari e nel midollo osseo, ma svolgono la loro funzione effettiva in luoghi distanti dai siti di produzione (grazie al circolo sanguigno possono essere trasportati in tutti i distretti corporei, nelle secrezioni mucose o attraverso la placenta). Inoltre, uno dei fattori che determinano le diverse funzioni degli anticorpi è la capacità di distribuzione. Le IgA sono quelle con la maggior capacità di essere trasportate tramite gli epiteli degli organi e si trovano per lo più nelle cavità degli organi. Le immunoglobuline γ sono quelle che possono essere trasportate attraverso la placenta e quindi sono gli anticorpi che proteggono il feto. Un'altra capacità

è quella di diffondere nei siti extravascolari di cui sono dotate le IgG e le IgA che si trovano nelle ghiandole mammarie. Quindi durante l’allattamento il bambino è protetto dalle IgA. Gli anticorpi sono in grado di isolare i patogeni e le tossine e di attivare la fagocitosi. Nel caso dei batteri questi devono essere ricoperti da anticorpi, nel processo detto opsonizzazione. Per le infezioni del sangue (setticemia nel caso dei batteri e viremia nei casi dei virus) entra in gioco il complemento. Il complemento è una serie di proteine che si trovano nel sangue che concorrono alla fagocitosi ed eliminazione del patogeno. Ci sono tanti microrganismi che sono patogeni per l’uomo, in quanto producono delle tossine. Gli anticorpi sono la prima difesa contro le tossine, poiché esse non possono essere riconosciute da una cellula in quanto non sono degli organismi viventi. I vaccini infatti solitamente vengono fatti contro la tossina, non contro il microrganismo.

I virus riconoscono recettori sulla superficie cellulare che facilitano il suo ingresso nella cellula, dove rilascia i suoi acidi nucleici per produrre nuovi virioni. L'anticorpo impedisce l'ingresso del virus nella cellula ospite. Gli anticorpi hanno anche delle funzioni effettrici per attivare la risposta infiammatoria. Gli anticorpi responsabili della protezione immunitaria sono prodotti da plasmacellule a breve o a lunga sopravvivenza. Le plasmacellule prodotte precocemente durante la risposta immunitaria sono quelle a breve sopravvivenza. Invece le plasmacellule che hanno subito scambio isotipico, che secernono anticorpi ad elevata affinità e si sviluppano nei centri germinativi durante le risposte T-dipendenti agli agenti proteici, tendono a migrare nel midollo osseo e qui sopravvivono per un lungo periodo, continuando a produrre anticorpi anche negli anni successivi all'eliminazione dell'antigene. Se un individuo precedentemente immunizzato incontra

ancora lo stesso antigene, gli elevati livelli di anticorpi circolanti prodotti dalle plasmacellule a lunga sopravvivenza forniscono un'immediata protezione contro l'infezione. Allo stesso tempo, l'antigene attiva anche linfociti B della memoria, che assicurano una seconda e più efficace linea di difesa. Molte delle funzioni effettrici degli anticorpi sono a carico delle regioni costanti della catena pesante delle Ig. Ne deriva che isotipi diversi di Ig svolgono funzioni effettrici differenti. La risposta umorale è talmente diversificata e specializzata che l'esposizione a un determinato antigene stimola lo scambio verso l'isotipo anticorpale più efficace per far fronte a quello specifico antigene. I principali stimoli che inducono lo scambio isotipico durante il processo di attivazione dei linfociti B sono rappresentati dalle citochine e dal ligando di CD40, entrambi espressi dai linfociti T helper follicolari attivati. Sebbene le regioni

Le costanti della catena pesante delle Ig sono responsabili della maggior parte delle funzioni effettive. Tutte queste funzioni sono avviate dal legame all'antigene attraverso le regioni variabili delle Ig. Grazie alla porzione variabile degli anticorpi, il nostro organismo riesce a riconoscere l'antigene. La parte costante dell'anticorpo serve all'interazione con tutti gli altri elementi, come ad esempio i tessuti. La porzione Fc è l'unica ad essere riconosciuta dal recettore. Il fatto che il legame all'antigene sia necessario per l'aggregazione degli Fc, che a sua volta è necessaria per l'attivazione dei meccanismi effettori, garantisce che gli anticorpi attivino la risposta immunitaria solo se complessati con l'antigene e non quando sono liberi in circolo. Per piccoli antigeni si formano dei complessi di anticorpi nel circolatorio e questi complessi vengono riconosciuti dalle proteine del complemento, in particolare da...

Parte della C1q che attiva tutte le altre proteine del complemento. La C3b si lega all'immunocomplesso in modo aspecifico, e queste vengono riconosciute da CR1 sulla superficie degli eritrociti. Il complesso raggiunge infine milza e fegato e qui i fagociti rimuovono gli immunocomplessi, grazie agli Fc-receptor che permettono l'endocitosi del complesso e la sua degradazione. Se si parla invece di grossi antogeni (es. batteri) questi possono colonizzare i tessuti o l'interno delle cellule. Gli anticorpi sono in grado di isolare i batteri e questo attiva il complemento che si lega al patogeno. Non c'è più bisogno dell'eritrocita; la cellula è un in grado di riconoscere il complesso grazie a Fc-receptor e recettore CR1 e può avvenire la fagocitosi che è poi seguita dalla lisi. Il legame tra immunoglobulina e l'Fc-receptor (FcR) permette le funzioni effettrici. L'interazione avviene esclusivamente con la porzione Fc.

(componente costante dell'anticorpo). Il recettore è espresso sulla membrana delle cellule effettrici. Esistono diverse classi di recettori: FcR-γ, FcR-ε, FcR-α. Sono espressi in tipi cellulari diversi; ogni tipo di anticorpo attiva solo alcune cellule effettrici dell'immunitario (attivazione di una risposta immunitaria specifica). L'Fc receptor non lega gli anticorpi liberi, ma solo un'associazione di anticorpi può essere riconosciuta da un cluster di recettori. Un caso particolare è l'attivazione delle cellule NK (funzione di uccidere cellule del nostro organismo che sono state infettate): gli anticorpi riconoscono degli antigeni sulla superficie della cellula infettata, le NK cells tramite il recettore specifico (per l'anticorpo) riconoscono l'antigene sulla superficie e uccidono la cellula.

Isotipi anticorpali 13
IgM: Hanno una vita media di 5-10 giorni. Nel siero sono il 10%. Sono la classe chemedia di 6-8 giorni. Sono presenti principalmente nelle secrezioni mucose come saliva, lacrime, latte materno, secrezioni intestinali e respiratorie. Svolgono un ruolo importante nella difesa delle mucose contro gli agenti patogeni. Non attivano il complemento. IgM Sono le prime immunoglobuline prodotte durante una risposta immunitaria primaria. Hanno una struttura pentamerica e sono molto efficienti nel legame dell'antigene. Sono presenti principalmente nel sangue e attivano il complemento. Hanno una vita media di 5-7 giorni. IgE Sono coinvolte nelle reazioni allergiche e nella difesa contro i parassiti. Sono presenti in piccole quantità nel siero e hanno una vita media di 2-3 giorni. Interagiscono con i mastociti e i basofili, causando la liberazione di istamina e altre sostanze infiammatorie. IgG Sono le immunoglobuline più abbondanti nel siero e hanno una vita media di 21 giorni. Svolgono un ruolo importante nella difesa contro gli agenti patogeni. Possono attraversare la placenta e conferire immunità al feto. Attivano il complemento e possono legarsi a recettori presenti sulla superficie delle cellule immunitarie. IgM, IgG e IgA sono prodotte dai linfociti B attivati, mentre IgD e IgE sono presenti in piccole quantità nel siero e hanno funzioni specifiche.

media di pochi giorni. Sono 10-15% nel siero. Quelle di tipo 1 sono in grado di attivare il- →complemento. Immunità delle mucose: riconoscono le cellule epiteliali e vanno nel lume degli organi cavi, trattogastrointestinale e respiratorio (sito dove i microrganismi cercano di entrare nel nostro organismi). Sono in grado diattivare la fagocitosi e non sono in grado di attraversare la placenta. Sono resistenti alla proteolisi. Non sono ingrado di attivare l’infiammazione. Servono ad escludere i microrganismi e ad attivare la fagocitosi. Lo scopo delleIgA è di difesa. Sono presenti nel latte materno: difendono il bambino dalle infezioni esterne dato che sono presentinel tratto gastroenterico. Le IgA vengono secrete come dimeri ed hanno una catena J; questi dimeri sonoriconosciuti dal recettore che ne promuove l’internalizzazione e la secrezione nel lume dell’organo. Il recettore sichiama polimeryc immunoglobulin receptor; serve a trasportare la IgA

Nel lume dove il recettore viene tagliato per rilasciare il dimero IgA con un frammento di recettore.

IgE Hanno vita media di 1-5 giorni. Hanno dei livelli nel siero bassissimi. Non sono in grado di attivare il complemento. La loro caratteristica è quella di essere legati ai recettori specifici presenti sulle cellule mast (mastociti) e agli eosinofili, basofili e cellule di Langehrans. Sono assorbite dai recettori ad alta affinità delle cellule effettori. Sono strettamente legate alle allergie, tramite i mastociti. I mastociti presentano la IgE legata anche in assenza dell'antigene. Un cluster di antigeni permette l'attivazione del mastocita che secrene granuli (degranulazione), determinando la distruzione di patogeno e tessuto circostante.

IgG Sono quelle con l'emivita più lunga. Sono il 60-70% delle immunoglobuline del siero. Funzioni: opsonizzazione dell'antigene per facilitare la fagocitosi, attivazione della via classica del complemento.

Sono capaci di entrare nei tessuti e nella placenta (proteggono il feto), citotossicità cellulare anticorpo-dipendente da parte delle cellule NK.

Neutralizzazione: Legando i microrganismi e le tossine da essi prodotte, gli anticorpi ne bloccano il legame ai recettori cellulari. In questo modo, gli anticorpi inibiscono o "neutralizzano" l'infettività dei microrganismi, nonché i potenziali effetti patogeni delle tossine microbiche.

La penetrazione di molti microrganismi all'interno delle cellule dell'ospite avviene attraverso il legame di proteine della superficie del microrganismo stesso con proteine di membrana della cellula bersaglio. Anche molte tossine microbiche esercitano i loro effetti patologici legandosi a recettori cellulari specifici. Gli anticorpi diretti contro queste proteine interferiscono quindi con la capacità dei microrganismi di interagire con i loro recettori cellulari (inibizione per impedimento sterico).

anticorpo lega sulla tossina batterica o sul virus la regione che interagisce con il recettore cellulare, impedendo l'interazione tra tossina/virus e cellula bersaglio. È importante che l'affinità dell'anticorpo sia molto elevata (a pH fisiologico questo legame non può essere spi