Immunologia

Immunologia

Il termine “immunità” deriva da “immunitas” che significa esenzione. Se abbiamo già avuto una certa malattia, infatti, siamo immuni; questo non significa che non contraggo più il virus una seconda volta, ma significa che non ci sarà una manifestazione perché il sistema immunitario è stato in grado di combattere il virus.

Se inietto nel corpo di un animale una proteina umana (ad esempio l’albumina), seguo poi nel tempo cosa succede agli anticorpi in grado di riconoscere l’albumina umana: man mano che passa il tempo, il numero di anticorpi aumenta e dopo aver raggiunto il picco massimo inizia a scendere, ma non fino a 0.

Facciamo così passare un po’ di mesi, dopo di che inietto nello stesso animale sia l’albumina sia un’altra proteina umana. Con la nuova proteina il sistema immunitario si comporta come si era comportato inizialmente con l’albumina, mentre con l’albumina esso reagisce in modo più immediato e veloce, anche grazie agli anticorpi già presenti.

Funzioni del sistema immunitario

• Protegge l’organismo attraverso la distinzione tra organismi patogeni e non patogeni.
• Protegge l’organismo dall’insorgenza di tumori.
• È responsabile del rigetto dei trapianti perché viene riconosciuto un tessuto diverso da quella presente normalmente.

Difese di barriera del sistema immunitario

Il sistema immunitario mette in atto innanzitutto difese di barriera, che cercano di tenere all’esterno ogni tipo di microrganismo. Ve ne sono di tre tipi:

• Fisiologiche
• Microbiologiche
• Meccaniche: cute (epitelio pluristratificato impermeabile, che non permette l’entrata di microrganismi che vanno a contatto con la cute grazie alla vicinanza delle cellule epiteliali) e mucose (le cavità sono coperte da epiteli che presentano ciglia e muco che hanno la funzione di intrappolare i microrganismi)

Se non avessi il sistema immunitario, dopo 48/72 ore si morirebbe dopo una semplice puntura, per sepsi (presenza di batteri nel sangue).

Tipi di immunità

Vi sono due tipi di sistema immunitario: immunità aspecifica (innata) e specifica (acquisita). La differenza tra queste riguarda il momento in cui intervengono. L’immunità innata interviene subito, tiene sotto controllo l’infezione ma non è in grado di eliminare completamente l’agente patogeno; l’immunità acquisita interviene invece con un certo ritardo ma è in grado di eliminare l’agente patogeno. In particolare, dall’esperimento visto precedentemente si capisce che l’immunità acquisita agisce dopo 7 giorni.

Ciascuna delle due branche ha alcune cellule che lavorano e alcune componenti umorali. L’immunità innata come componente umorale ha il complemento, mentre quella acquisita ha gli anticorpi. L’immunità innata come parte cellulare ha tutte le cellule bianche, tranne i linfociti B e T che appartengono invece all’immunità acquisita.

Sara Mazzone

Caratteristiche dell'immunità acquisita

Vi sono tre caratteristiche che l’immunità acquisita ha e quella innata no:

• Specificità: l’immunità acquisita è specifica perché riesce a riconoscere microscopiche differenze tra gli organismi patogeni.
• Discriminazione tra il self e il non-self: è legata al rigetto dei trapianti.
• Memoria: mentre i macrofagi non riescono a capire se una malattia è già stata fatta o meno, i linfociti sì.

Origine delle cellule del sangue

Tutte le cellule del sangue derivano da un’unica cellula staminale totipotente presente nel midollo osseo. Le citochine sono fattori di crescita del sistema immunitario che permettono la differenziazione cellulare in globulo rosso, neutrofilo, ecc.. stimolando la cellula staminale del midollo osseo.

Funzionamento delle cellule del sangue

Le cellule del sangue non si trovano però solamente nel sangue perché se è presente un’infezione ad un tessuto esse devono poter stravasare e andare nel tessuto infetto; in questo modo esse cambiano forma e nome. I linfociti del sangue si trasformano in macrofagi una volta arrivati nel tessuto.

I linfociti B subiscono una trasformazione grande, diventando plasmacellule una volta arrivati nel tessuto; essi infatti aumentano il loro citoplasma poiché dovranno produrre molti anticorpi.

Monociti e macrofagi

I monociti sono circa 1-6%. Andando nei tessuti si trasformano in: cellule alveolari (nei polmoni), cellule di Kupfer (nel fegato), cellule mesangiali (nel glomerulo renale), cellule della microglia (nel SNC) e osteoclasti (nell’osso).

I macrofagi sono le componenti cellulari dell’immunità innata. Essi riconoscono i patogeni in due modi:

• Diretto: hanno recettori di membrana che sono specifici per alcune proteine e vengono espressi da alcuni agenti patogeni. I recettori sono però pochi (10/12) e vengono detti toll-like receptors. Riescono a riconoscere grandi gruppi di agenti patogeni ma non i singoli agenti.
• Indiretto: il macrofago non riconosce il batterio ma una molecola che si è legata ad esso e che viene detta anticorpo. Esso riesce a fagocitare tutto il complesso anticorpo-batterio. Si potrà sempre produrre un anticorpo legato ad un agente patogeno poiché l’anticorpo fa parte dell’immunità specifica.

Il riconoscimento indiretto può avvenire sia attraverso gli anticorpi che attraverso il complemento, cioè la parte umorale dell’immunità specifica. Questo serve quando non è presente il toll-like receptor, quindi quando è la prima volta che il macrofago vede quei batteri e il sistema immunitario non possiede anticorpi contro di essi.

Linfociti

I linfociti sono cellule dell’immunità acquisita. Abbiamo linfociti B e T. I linfociti B producono anticorpi. I linfociti T si dividono in Th (T-helper, aiutanti, che producono citochine, ovvero i fattori di crescita del sistema immunitario) e Tc (T-citotossici, in grado di riconoscere e uccidere il batterio).

Ciclo di vita di un linfocita B

Nel momento in cui il linfocita B riconosce l’albumina, prolifera creando molti linfociti B che sono tutti uguali e possiedono l’anticorpo anti-albumina e vengono rilasciati nel sangue dopo essersi trasformati in plasmacellule.

Sara Mazzone

Il linfocita B riconosce quindi l’antigene con l’anticorpo in membrana, prolifera in tanti linfociti B e differenzia in plasmacellule, che sono linfociti B che non hanno l’anticorpo in membrana ma sono in grado di secernerlo. Ciò che viene riconosciuto e legato da un anticorpo si chiama antigene.

L’albumina (proteina che viene riconosciuta) si chiama antigene, mentre la singola parte (sporgenza esterna) che viene legata si chiama epitopo. Ogni linfocita B riconosce lo stesso antigene ma produce anticorpi diversi per ogni epitopo.

Riconoscimento degli antigeni

Gli anticorpi riconoscono come antigene qualunque macromolecola idrofila (proteine, lipidi, glicidi) in conformazione nativa, cioè così come si trovano in natura.

I linfociti T riconoscono solo proteine, non così come si vedono in natura ma solo dopo che una cellula ha preso questa proteina, l’ha frammentata in peptidi e ha disposto questi su “vassoietti” sulla superficie di un’altra cellula. I linfociti T-citotossici riconoscono e uccidono o cellule tumorali o cellule infettate da virus.

I linfociti T-helper producono citochine e attivano le cellule del sistema immunitario.

Organi del sistema immunitario

Gli organi del sistema immunitario sono detti organi linfatici e si dividono in:

• Primari (in rosso): timo (organo unico presente in posizione retro-sternale) e midollo osseo
• Secondari (in blu): milza (organo unico), linfonodi (sparsi in tutto l’organismo e uniti da una rete detta sistema linfatico) e il MALT (tessuto linfatico associato alle mucose).

Questi due tipi di organi hanno funzioni diverse:

• Primari: qui avviene la maturazione e quindi la formazione dei linfociti. Nel midollo osseo troviamo la cellula staminale totipotente che può decidere di prendere la linea mieloide (producendo tutte le cellule tranne i linfociti) oppure la linea linfoide (producendo linfociti B o T). Nel midollo osseo vengono prodotti i linfociti B (bone), mentre nel timo si producono i linfociti T. Di questi, pochi vanno nel sangue, mentre gli altri vanno negli organi linfatici secondari a svolgere la loro funzione.
• Secondari: i linfociti prodotti negli organi primari incontrano il loro antigene.

Struttura del sistema linfatico

Il sistema linfatico è formato da vasi che originano dall’interstizio che parte quasi dal nulla attraverso piccolissimi vasellini che pian piano si uniscono arrivando a formare un vaso più grande che assomiglia ad una vena, in quanto presenta delle valvole che impediscono il reflusso del liquido che scorre in esso. Questo liquido è la linfa, ovvero una sorta di trasudato sanguigno dentro il quale sono presenti le sostanze che erano presenti in quel determinato tessuto; la linfa attraverso i vasi arriverà al dotto toracico, grazie al quale verrà riversata dal linfonodo al sangue.

I vasi incontreranno uno o più linfonodi, ovvero organi a forma di fagiolo costituiti da più vasi afferenti e da un unico vaso efferente.

All’interno del linfonodo si distinguono 3 regioni, in ciascuna delle quali vi sono cellule diverse:

• Corticale: all’interno vi sono strutture tondeggianti dette follicoli, dove troviamo i linfociti B.
• Paracorticale: sono presenti i linfociti T.
• Midollare: si trovano le plasmacellule.

Dal punto in cui si è verificata l’infezione (ad esempio con una ferita), l’essudato viene raccolto e condotto nei vasi linfatici, tramite i quali arriverà nel linfonodo. Le prime cellule che si incontrano sono i linfociti B della corticale le quali, avendo l’anticorpo, sono in grado di riconoscere le molecole del batterio (i linfociti B infatti sono in grado di riconoscere le varie sostanze in forma nativa). Quando il linfocita B ha incontrato l’antigene, prolifera (genera altri linfociti B) e si trasforma in plasmacellula.

I linfociti B sono anche in grado di compiere una processazione (prende le proteine e le frantuma) e una presentazione (prende i frammenti sistemandoli su vassoietti). Infatti, andando verso la midollare, i linfociti T riconoscono il vassoietto e riescono a produrre le citochine. Quindi, mentre i linfonodi riconoscono gli antigeni tissutali, la milza riconosce gli antigeni presenti nel sangue.

Il MALT è costituito da strutture circolari dette follicoli linfatici, formati dai linfociti B e T presenti nella sottomucosa. Se arrivasse un patogeno a livello intestinale, ad esempio, nella sottomucosa troverebbe i linfociti B e T che attiverebbero immediatamente la reazione. Infatti, i linfociti B riescono a riconoscere ogni elemento presente allo stato nativo, al contrario dei linfociti T: per questo motivo i linfociti T hanno bisogno che i linfociti B trasformino le proteine in frammenti e li pongano su vassoietti.