Fisiologia umana I - immunità, coagulazione e piastrine

Lezione del 23/04/2012

Simona Staffieri

Divisione delle difese immunitarie

• Naturali (cioè quelle non specifiche che attaccano qualunque agente esterno, tra cui neutrofili, macrofagi, eccetera)
• Acquisite (cioè quelle specifiche, nel senso che quel determinato agente specifico viene attaccato da quella determinata cellula o anticorpo)

Immunità naturale

Importante considerare che le difese immunitarie naturali sono quelle che arrivano per prime sull'agente esterno, nocivo, permettendo quindi una prima linea di difesa, la quale naturalmente non è efficace e necessita generalmente di "rinforzi", rappresentati sempre dalla difesa specifica estremamente più efficace. Le difese naturali includono:

• Barriere chimico-fisiche (che già di per sé sono delle barriere immunitarie naturali)
• Sistema del complemento
• Processo infiammatorio
• Leucociti immunitari fagocitari (neutrofili, macrofagi, eosinofili, linfociti natural killer)

Barriere chimico-fisiche

Tali barriere chimico-fisiche impediscono la penetrazione di alcuni agenti patogeni e includono per esempio la barriera ematoencefalica, lo strato cheratinico della cute, le secrezioni salivari e lacrimali (le quali includono una serie di agenti antimicrobici), il muco, il succo gastrico (ricco di enzimi digestivi), ed una serie di sostanze chimiche battericida presenti nel sangue come il lisozima ed i peptidi basici.

Leucociti immunitari fagocitari

Queste cellule sono delle cellule che arrivano immediatamente là dove c'è un'infezione o un agente microbico, reagendo in maniera specifica a delle sostanze (in particolare carboidrati) che si trovano sulla parete di alcuni batteri, nonché su alcune cellule tumorali e cellule trapiantate (è infatti molto difficile far attecchire un organo trapiantato tant'è vero che vi sono numerosi farmaci che vengono utilizzati per impedire il rigetto ossia la risposta delle cellule contro gli antigeni del soggetto donatore).

Dobbiamo dire che queste cellule sono fondamentali perché, con la loro fagocitosi, non solo riescono a volte ad annientare completamente l'antigene nocivo ma anche a liberare degli antigeni microbici rendendoli facilmente raggiungibili dalle cellule specifiche (quali linfociti T e B) ed in particolare dagli anticorpi. Queste cellule quindi oltre a determinare la lisi sono anche in grado di favorire l'attacco degli agenti specifici.

Queste sostanze agiscono anche attraverso la liberazione di determinate sostanze (in realtà la liberazione di quest'ultime chimiche dette citochine è una caratteristica non solo di questo tipo di cellule, ma anche delle cellule endoteliali della glia). Le citochine sono delle cellule molto simili agli ormoni, che però agiscono in una maniera paracrina, e quindi sulle cellule adiacenti. Queste sostanze sono molto importanti per far sì che la risposta immunitaria sia più efficace. Tra le citochine si ritrovano:

• Le interleuchine (molto importanti per le difese immunitarie, dotate anche di attività sistemica - per esempio l'interleuchina 1 (IL-1) e l'interleuchina 6 (IL-6), nonché il fattore di necrosi tumorale α (TNF α), sono anche delle sostanze che determinano un aumento della temperatura. Infatti, prendendo in considerazione la febbre, il pirogeno endogeno è costituito proprio da queste citochine, in cui l'aumento della temperatura corporea serve proprio per aumentare determinate reazioni metaboliche. Ecco perché quando si ha la febbre non sempre bisogna utilizzare un antipiretico, in quanto la febbre ha una certa funzione terapeutica.
• Le chemochine (di cui se ne conoscono circa 40), sono delle molecole che come dice il nome stesso presentano una funzione chemiotattica, cioè attraggono i neutrofili. Sono implicate anche nella crescita cellulare e nell'angiogenesi.
• Gli interferoni, la cui attività antivirale, rende le cellule resistenti ai virus, determinando un'inibizione delle sintesi delle proteine virali.
• Fattore stimolante la colonia di granulociti.

Sistema del complemento

Come abbiamo detto dell'immunità naturale bisogna includere il sistema del complemento, il quale comprende vari enzimi plasmatici (20-30 proteine), il cui compito è quello di essere complementari all’effetto degli anticorpi. Ciò significa che quando l'anticorpo si lega al suo antigene, la sua attività viene amplificata di molto dal sistema del complemento. Le proteine principali sono 11 siglate da C1 a C9 (b e d). Vi sono tre diverse cascate enzimatiche:

1. La via classica (quella più comune attivata dai complessi antigene-anticorpo)
2. La via della lectina (legante il mannosio batterico)
3. La via alternativa o via della properdina (che viene attivata dal contatto con alcuni batteri, funghi, virus e cellule tumorali)

Via classica

La via classica viene attivata nel momento in cui l'anticorpo si lega al suo antigene. In seguito a questo legame, viene liberato un sito nella porzione costante dell'anticorpo (l'anticorpo presenta infatti una parte sempre costante ed una parte che varia e che riconosce il suo specifico antigene), questo sito permette di attivare la molecola C1 del complemento che a cascata determina l'attivazione di varie proteine. Questo sistema del complemento è quindi importante per diverse funzioni:

• Per l’opsonizzazione e la fagocitosi. Importante a tal proposito è soprattutto la proteina C3b (fondamentale per l'attivazione dei mastociti e dei basofili)
• La lisi dei batteri stessi, fondamentali sono le tre proteine C3a, C4a e C5a
• Per i processi di agglutinazione, neutralizzazione (inattivazione di siti tossici dei batteri), per la chemiotassi (la possibilità di attivare altre cellule dell'infiammazione come i neutrofili). Indispensabili per queste funzioni sono le proteine C5, C6, C7, C8, C9
• Per l'attivazione dei linfociti T
• Per le reazioni infiammatorie
• Per l'eliminazione dei prodotti di rifiuto, per esempio in caso di morte o apoptosi dal batterio

Processo infiammatorio

Ultimo processo di difesa immunitaria naturale è il processo infiammatorio, ossia tutte le volte che arriva una sostanza nociva sui vari tessuti, determinando un danno tissutale, si scatenano una serie di fenomeni che portano all'infiammazione, soprattutto grazie alla liberazione di una serie di sostanze come l'istamina ed altri mediatori che di fatto determinano una vasodilatazione, un aumento della permeabilità capillare, e la migrazione di altre cellule fagocitare edell'infiammazione.

Nel parlare di infiammazione, bisogna elencarne le cinque caratteristiche:

• Rossore (rubor)
• Calore (calor)
• Tumefazione (tumor)
• Dolore (dolor)
• Alterazione della funzione (functio laesa)

Ad esempio sappiamo che le persone anziane sono soggetti a fenomeni degenerativi delle articolazioni - artrosi - ma solamente quando l'articolazione si infiamma diventa artrite (tutte le volte che c'è il suffisso osi è un processo degenerativo, tutte le volte che c'è il suffisso ite è un'infiammazione). Anche un semplice foruncolo è un processo infiammatorio, in quanto fa male, è gonfio, è caldo… L'infiammazione, dilatando i vasi, aumentando la permeabilità e attirando cellule dell'immunità, è di per sé un fenomeno che crea una difesa immunitaria contro l'agente patogeno che l'ha provocato.

Immunità specifica

L'Immunità specifica è detta anche acquisita perché viene indotta dal riconoscimento dell'antigene presente sul microrganismo. Questa è la forma più importante di difesa perché è molto più decisiva della difesa immunitaria naturale. Come sappiamo si divide in due tipi:

1. Cellulo-mediata (ad opera dei linfociti T)
2. Umorale (ad opera dei linfociti B)

I linfociti T vengono così chiamati perché vengono attivati nel timo, i linfociti B sono così chiamati perché per la prima volta sono stati isolati negli uccelli ed in particolare nella borsa del Fabrizio.

La presenza di questi linfociti T e B è assolutamente essenziale per la sopravvivenza, senza questi linfociti non potremmo sopravvivere in quanto saremo attaccati da tutti gli agenti microbici. Nel complesso, questi linfociti riconoscono l'antigene e distruggono l'agente che porta questo antigene. È importante considerare che queste cellule, una volta che vengono prodotte, subiscono una pre-maturazione per poi venire distribuite in tutto il tessuto linfoide, (e quindi a livello delle tonsille, delle adenoidi, del sistema linfatico, del tratto gastroenterico…). Ecco perché quando si tolgono le tonsille, bisogna tener presente che queste rappresentano una prima barriera contro i microrganismi che entrano nel nostro organismo attraverso le vie aeree; così come è fondamentale la presenza della tessuto linfoide al livello del tratto gastroenterico in quanto con il cibo entrano molti i germi.

I linfociti T si formano nel midollo e poi migrano nel timo dove iniziano a diversificarsi e sono in grado di reagire con differenti antigene. Il processo di pre-attivazione nel timo termina dopo tre mesi di vita, in modo che queste cellule migrino nel tessuto linfoide, attraverso il sangue.