Immunologia

Sara Mazzone

(*) 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 macrofaci non riescono a capire se una malattia è già stata fatta o

meno, i linfociti sì.

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.

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 plasmacellula una volta

arrivati nel tessuto; essi infatti aumentano il loro citoplasma poiché dovranno produrre

molti anticorpi.

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.

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.

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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.

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.

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

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- 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.

I linfonodi hanno dimensioni molto piccole, quindi normalmente non sono palpabili e lo

diventano solamente nel caso di un’infezione. Mentre i linfonodi profondi non sono

palpabili in nessun caso, quelli superficiali lo diventano quando si ingrossano: questo

succede perché all’interno del linfonodo abbiamo miliardi di linfociti B diversi che

riconoscono uno specifico patogeno. Questi proliferano creando molti linfociti B tutti uguali

nella capacità di riconoscere un antigene. Perciò nel linfonodo avremo miliardi di linfociti B

tutti diversi e alcuni milioni di linfociti tutti uguali nello svolgere una specifica funzione.

I linfociti B presentano l’antigene ai linfociti T, i quali portano alla produzione di molti

linfociti

T-helper. I linfociti B, dopo aver proliferato, si differenziano in plasmacellule e dopo circa

15 giorni muoiono.

Il complemento è la parte umorale dell’immunità innata. E’ costituito da 9 proteine (C1,

C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9) presenti in forma inattiva nel sangue. 5 di queste sono

proteasi, ovvero proteine in grado di riconoscere un’altra proteina e tagliarla in due.

(*) Le funzioni del complemento sono 4: le prime tre sono direttamente implicate nella

rimozione del patogeno, mentre la quarta no.

1) Lisi della cellula bersaglio: la funzione principale del complemento è quella di portare

attraverso una cascata di eventi alla formazione di un buco nel batterio e quindi alla sua

morte.

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2) Opsonizzazione: è il processo attraverso cui o gli anticorpi o il complemento

permettono ai macrofagi di riconoscere il patogeno verso cui il macrofago non ha il toll-like

receptor. L’opsonizzazione è quindi il riconoscimento indiretto del patogeno da parte del

macrofago.

3) Rimozione dal circolo degli immunocomplessi (che vedremo più avanti): vi sono

sostanze chemiotattiche (tra cui il complemento) che attirano i globuli bianchi nella sede di

infezione, per combattere il batterio.

Nella prima fase si attivano a cascata i 9 fattori del complemento (C1, C2…C9) fino ad

arrivare alla polimerizzazione del C9 che crea un buco nel batterio.

Nella seconda fase si attiva il fattore C3b, che media l’opsonizzazione.

Nella terza fase vi è l’attivazione dei fattori chemiotattici detti anafilotossine (C3a, C4a,

C5a), che permettono di capire dove si trova precisamente l’infezione (sulla punta di un

dito piuttosto che nel piede).

La quarta fase è invece mediata dal C3b.

Esistono 3 vie per attivare le proteine del complemento:

- via classica: prevede che vi sia un anticorpo sulla superficie del batterio che porta

all’attivazione del complemento (è la più importante)

- via lectinica

- via alternativa

(*) La struttura degli anticorpi:

Gli anticorpi sono proteine che vengono anche dette immunoglobuline (Ig) o gamma

globuline.

Quando parliamo di proteina, possiamo riferirci alla