Immunologia

Immunologia

Immunità innata

Immunità innata: un insieme di fattori presenti fin dalla nascita, quindi agiscono immediatamente nel caso di un’infezione.

Componenti dell'immunità innata

• Barriere epiteliali
• Fagociti (inglobano e digeriscono i microrganismi)
• Cellule dendritiche
• Fattori del complemento
• Cellule NK (Natural Killers)

Non si tratta di meccanismi specifici, ma di base (questi fattori agiscono nel giro di 12 ore).

Immunità adattativa

Si attiva poi l'immunità adattativa: linfociti T e B, la cui attivazione per eliminare l'antigene richiede 1-2 settimane. Questi sono in grado di riconoscere un determinato microrganismo grazie a specifici recettori. Importante è la differenza della specificità. L'immunità innata non ha nessuna memoria, al contrario dell'immunità adattativa. Entrambe le immunità non hanno reattività al self. Nel caso dell'immunità adattativa si riconoscono due fasi: la prima di riconoscimento e la seconda effettrice. Ci sono microrganismi che vengono riconosciuti, ma per una serie di eventi biologici non consentono di essere eliminati.

Immunità attiva e passiva

I tumori per esempio vengono riconosciuti dal sistema immunitario, ma la cellula tumorale non fa partire la fase effettrice. L'immunità attiva introduce l'antigene e attiva il sistema immunitario dell'individuo e si garantisce una memoria, cosa che non avviene con l'immunità passiva. Immunità adattativa: specificità, memoria, specializzazione, non reattività al self.

La prima volta vengo a contatto con un antigene X attraverso un linfocita B naive anti-x. Il linfocita B si attiva e vengono prodotti gli anticorpi che, dopo 7-8 giorni, raggiungono il picco per poi tornare al livello di base, che non è identico a quello di partenza perché in circolo sono presenti le cellule della memoria.

Risposta immunitaria

Il soggetto entra a contatto con l'antigene X di nuovo e grazie alle cellule della memoria la risposta immunitaria è più veloce e più alta. Il linfocita che ha riconosciuto l'antigene è uno solo, ma deve iniziare a proliferare (ESPANSIONE CLONALE) affinché la risposta abbia un certo peso. Segue la fase di attivazione e infine di eliminazione dell'antigene. Le cellule della memoria che restano sono diverse dai linfociti naive e queste consentono alla seconda esposizione all'antigene di avere una risposta immunitaria più veloce.

Organi linfoidi

Gli organi linfoidi secondari dove si trovano i linfociti sono fondamentali, perché è il luogo dove l'antigene viene portato. Le cellule del sistema immunitario sono presenti o come cellule circolanti o sono raggruppate negli organi linfoidi.

Reazione del sistema immunitario

Il sistema immunitario deve rispondere al microrganismo e solo un piccolo numero di linfociti riconoscono quello specifico microrganismo. I meccanismi effettori devono poi eliminare e localizzare i microbi in siti lontani dalla sede iniziale della risposta.

Le cellule staminali emopoietiche possono dare origine a un monocita o a una cellula dendritica. Il monocita in circolo può attivarsi, andare in un tessuto e dare origine a un macrofago. La cellula dendritica da origine a livello del tessuto a una cellula dendritica specializzata, che cattura l'antigene e lo porta all'organo linfoide secondario. I macrofagi sono localizzati nei tessuti in modo da agire prontamente all'ingresso dei microbi.

Neutrofili e monociti

I neutrofili e i monociti sono nel sangue e possono arrivare velocemente in ogni parte dell'organismo. I neutrofili sono i primi che arrivano. Negli organi linfoidi periferici si concentreranno gli antigeni che arrivano per le varie vie di accesso. Le cellule dendritiche sono presenti in tutti i tessuti e hanno funzione di catturare e trasportare l'antigene nell'organo linfoide secondario.

I linfociti sono in parte localizzati negli organi linfoidi secondari e in parte possono circolare. I linfociti naive migrano poco, mentre i linfociti effettori e quelli della memoria si trovano per la maggior parte in circolo, per dirigersi facilmente verso i siti periferici. L'immunità, grazie alla cooperazione di tutte queste componenti, ha un carattere sistemico.

Cellule del sistema immunitario

Cellule fagocitiche e dendritiche

Cellule fagocitiche e dendritiche hanno il compito di fagocitare l'antigene e sono importanti per l'immunità innata e adattativa. Fagociti neutrofili e macrofagi hanno funzione primaria di identificare, ingerire e eliminare i microrganismi.

Mastociti e basofili

I mastociti e i basofili sono presenti nella cute e nell'epitelio delle mucose e contengono un elevato numero di granuli plasmatici infarciti di citochine, istamina e altri mediatori. Gli eosinofili sono presenti nel sangue e contengono granuli citoplasmatici contenenti enzimi che danneggiano la parete cellulare dell'antigene per eliminarlo.

Cellule APC

Le cellule APC (Antigen Presenting Cells) sono specializzate nella cattura dei microbi e di altri antigeni e nella loro presentazione ai linfociti, in modo da stimolare la risposta. Le più importanti cellule APC sono le cellule dendritiche.

Linfociti B e T

I linfociti B e T sono le cellule effettrici dell'immunità adattativa. Originano da un precursore comune nel modello osseo, che prende due strade:

• Mieloide: monociti e cellule dendritiche
• Linfoide: linfociti B e T

Il linfocita B prosegue la sua maturazione nel midollo osseo; raggiunge uno stadio maturo che va a posizionarsi in uno degli organi linfoidi secondari. Il linfocita T invece dal midollo, non appena prende la linea linfoide, si sposta verso il timo dove matura e solo dopo va a posizionarsi in uno degli organi linfoidi secondari. Una volta che i linfociti T e B naive arrivano agli organi linfoidi secondari (periferici, come i linfonodi) si organizzano ordinatamente: ci sono delle aree T (nella midollare) e delle aree B (nella corticale). Anche a livello della milza ci sono aree discrete di linfociti T e B. A livello degli organi linfoidi secondari ha inizio la risposta immunitaria.

Tessuti linfoidi

I tessuti linfoidi vengono classificati in primari e secondari. I primari sono quelli dove avviene la maturazione (i linfociti acquisiscono la capacità di esprimere i recettori per antigene e raggiungono la maturità fenotipica e funzionale), mentre nei secondari i linfociti iniziano la risposta all'antigene. Tra i primari: midollo osseo, organo dove vengono prodotte molte cellule del sangue (globuli rossi, monociti, granulociti) e dove avvengono i primi stadi di maturazione dei linfociti B. Si parte da una cellula staminale (il numero di cellule staminali deve rimanere sempre costante) e saranno dei fattori che si trovano nello stroma a determinare se la staminale prenderà la linea mieloide o quella linfoide. Altri fattori le indirizzeranno verso le varie vie differenziate. Fattori di proliferazione garantiranno il mantenimento del pool di staminali nel midollo osseo.

Fattori coinvolti

• C-Kit: prodotto dalle cellule staminali del midollo osseo, è un fattore proliferativo.
• Il-7: prodotta dai fibroblasti, agisce sulla maturazione dei linfociti B e T.
• Csf: prodotto da fibroblasti e macrofagi, partecipa all'attivazione macrofagica.

Il timo

Il timo presenta una regione corticale e una midollare che sono composte da popolazioni cellulari diverse. I linfociti arrivano alla corticale e via via che migrano verso la midollare maturano, il che vuol dire che acquisiscono la capacità di risposta all'antigene. I linfonodi (organi linfoidi secondari) sono capsula e vascolarizzati, a forma di fagiolo, disseminati in tutto l'organismo. Questo consente che ci sia sempre un linfonodo vicino all'antigene. La capsula connettivale invece facilita l’incontro e la risposta immunitaria.

Organizzazione dei linfociti

Nei linfonodi i linfociti T e B sono segregati in aree distinte; questo avviene grazie alla compartimentalizzazione di determinate citochine, fattori solubili che poi indirizzano la migrazione dei linfociti. Il fatto che linfociti B e T siano separati, assicura che tutti i linfociti siano a contatto con tutte le cellule accessorie necessarie per attivare la risposta all'antigene. In un linfonodo i linfociti B si trovano nella zona più esterna, nel centro germinativo dei follicoli, mentre i linfociti T nella zona paracorticale. A livello dei linfonodi partono risposte immunitarie.

La milza

La milza è un organo molto vascolarizzato. Ha funzione principale di eliminare gli eritrociti senescenti. Ha un ruolo nel riconoscere i microbi presenti nel sangue ed è l'unico organo che può farlo, cioè filtrare il sangue. Anche nella milza le zone follicolari hanno cellule B, mentre nel manicotto linfoide periarteriolare si trovano le cellule T. Tra i distretti periferici: cute, mucosa gastroenterica, bronchiale con linfonodi, MALT, GALT, etc. I neutrofili non circolano nel sangue, ma vanno direttamente al bersaglio (dove c’è l’infezione). L’antigene arriva nella zona paracorticale dove ci sono i linfociti T e in seguito avviene il riconoscimento.

Reclutamento dei leucociti ai tessuti

Il reclutamento avviene per diversi scopi: l'invio dei linfociti ai siti di maturazione (agli organi linfoidi secondari); l'invio di neutrofili e monociti dal circolo ematico ai siti d'infezione e danno per svolgere le loro funzioni protettive; il passaggio dei linfonodi dall'organo linfoide secondario al sito periferico.

Tipi di reclutamento

• Homing leucocitario: i leucociti vengono indirizzati a un determinato tessuto.
• Reclutamento leucocitario: i leucociti migrano dal sangue ai tessuti.

La capacità dei linfociti di migrare ripetutamente in organi linfoidi secondari e tornare nel sangue viene definita ricircolazione. Sono fattori rilasciati dai microbi che richiamano leucociti (citochine). Nel focolaio di infezione, se i leucociti devono andare dal sangue al tessuto, devono attraversare le cellule endoteliali che hanno anche funzione attiva, cioè regolano questo passaggio delle cellule dal sangue al tessuto. Quando c'è un’infezione il microrganismo rilascia dei segnali a cui le cellule endoteliali rispondono, modificando le proprie giunzioni e rendendosi più permeabili.

Ruolo delle cellule endoteliali

La cellula endoteliale forma quindi una parete attiva e quindi è fondamentale per l'infiammazione. Il reclutamento dei leucociti ai tessuti è un processo multifasico in cui è coinvolta l'adesione delle cellule circolanti alla superficie luminale delle cellule endoteliali che rivestono le venule postcapillari e la loro successiva migrazione attraverso la barriera endoteliale e la sottostante membrana basale.

Le cellule endoteliali esprimono delle molecole di adesione che si trovano sulla membrana plasmatica e interagiscono con i leucociti. Le due famiglie importanti: selectine e integrine.

Selectine

Selectine: sono molecole di adesione che si trovano sulla membrana.