immunologia 207 p.

IL SISTEMA LINFATICO

MORFOLOGIA DEL LINFONODO

SEGREGAZIONE LINFOCITI T E B NEL LINFONODO

IL LINFONODO COME SEDE DI CONCENTRAZIONE DELL’Ag E RICIRCOLAZIONE LINFOCITARIA

Dentro il linfonodo avviene PROCESSO DI RICIRCOLAZIONE LINFOCITARIA:

Attraverso il SANGUE arrivano i LINFOCITI NAÏVE e anche le componenti corpuscolari.

• Se i linfociti non trovano l’antigene, escono attraverso la VIA EFFERENTE ed entrano nel CIRCOLO SISTEMICO.

• Se trovano l’antigene, le cellule si ATTIVANO (espansione clonale e differenziazione in cellule T effettrici e

plasmacellule, che secernono anticorpi) e i linfonodi si ESPANDONO.

Le venule all’interno dei linfonodi sono particolari= HEV (high endothelial venule), sono sede peculiare sulla cui superficie

si trovano dei recettori riconosciuti dalle cellule naïve, le quali si legano e possono migrare, poi escono dal linfonodo

attraverso la linfa efferente, per entrare nella circolazione sistemica.

Assicura che poche cellule siano in grado di pattugliare tutto l’organismo.

Le CELLULE DENDRITICHE raccolgono gli antigeni batterici in qualsiasi zona entrino e li trasportano attraverso la LINFA ai

LINFONODI dove gli antigeni si CONCENTRANO e vengono RICONOSCIUTI dai linfociti naïve.

Quando i linfociti vedono gli antigeni: ESPANSIONE, USCITA dal linfonodo e MODIFICA del RECETTORE di superficie così,

una volta nel circolo sistemico non possono più rientrare nei linfonodi, ma acquisiscono nuovi recettori che permettono

l’interazione con CELLULE ENDOTELIALI VASCOLARI (CELLULE T EFFETTRICI e ANTICORPI), dove è presente l’infezione o

l’entrata del patogeno (cellule endoteliali modificate, che contengono i ligandi specifici per l’interazione specifica con i

recettori dei linfociti), dove svolgono la funzione di difesa.

+ CELLULE DELLA MEMORIA che attraverso il circolo passano ai tessuti e agli organi secondari, in preparazione alla

successiva infezione.

Il riconoscimento dell’antigene non avviene nel sangue.

MIGRAZIONE DEI LINFOCITI T NAÏVE ED EFFETTORI

MILZA

Sta nell’ipocondrio sinistro, normale 150 g.

In situazioni patologiche può arrivare ad occupare buona parte dell’addome, perché aumenta le dimensioni anche di 10

volte. Malattie genetiche, leucemia,

Organizzazione in CAPSULA esterna, spessa, con TRABECOLE di SOSTEGNO + TESSUTO SPLENICO con POLPA ROSSA (globuli

rossi) e POLPA BIANCA (arteriole rivestite da manicotto di tessuto linfatico PALS (cellule T) e zona marginale di cellule T, B

e dendritiche).

CIRCOLAZIONE SISTEMICA (ILO): FILTRO per antigeni e sostanze estranee che arrivano attraverso l’arteria splenica (parete

concava).

CONCENTRAZIONE e RICIRCOLAZIONE.

Responsabile della risposta delle cellule B, agli antigeni, nel sangue.

Si può vivere senza milza: frattura della milza (polpa, eventualmente anche della capsula esterna), necessaria rimozione

(grossa componente del sistema linfatico).

Prima dei 10 anni di età meglio evitare, per non influenzare la risposta immunitaria.

IL SISTEMA IMMUNITARIO CUTANEO

Sottostante all’epidermide.

Vasi e sistemi linfatici aperti.

TESSUTO LINFOIDE ASSOCIATO ALLE MUCOSE:

Tratto digestivo, uro-genitale, respiratorio. 2 (campo da

Complessivamente può ricoprire circa 400 m basketball).

Principale sito di entrata di patogeni.

Conseguentemente, la difesa è schierata sottoforma di tessuti linfoidi associati alla mucosa (MALT): sistemi più strutturati

come tonsille, anello linfatico del waldayer, adenoidi, appendice, tratto intestinale.

Placche del Peyer: accumuli linfociti B e tessuto circostante sede di linfociti T.

IL SISTEMA MALT

ANATOMIA DELLA RISPOSTA IMMUNITARIA

ANTIGENI

Risposta umorale (anticorpi per “vedere ciò che sta fuori dalle cellule)

Risposta cellulo-mediata (cellule per “vedere ciò che sta dentro le cellule).

Qualsiasi sostanza capace di indurre una risposta specifica immunitaria umorale e cellulo-mediata:

sono riconosciuti dai linfociti B e T, come non self.

• Virus.

• Batteri.

• Funghi.

• Parassiti.

• Porzione o prodotto di tessuti di uno di questi organismi.

• Macromolecole estranee:

o Proteine, antigeni forti.

o Acidi nucleici.

o Alcuni lipidi.

o Alcuni polisaccaridi grandi.

Generalmente piccole molecole, come peptidi e nucleotidi, non sono antigeniche.

Sono anche chiamati IMMUNOGENI.

→ concetto immunogenicità: capacità di causare la produzione di specifici linfociti e anticorpi.

ANTIGENI TIPICI:

• Proteine estranee, lipidi, acidi nucleici, grandi polisaccaridi.

• Tutte le cellule dell’organismo contengono una varietà di differenti proteine di superficie:

o Non sono immunogeniche per noi stessi (antigeni self).

o Possono essere leggermente antigeniche per gli altri.

50% popolazione ha anticorpi per BSA (ingestione carne).

EPITOPO (determinante antigenico): pezzo di antigene che viene effettivamente legato da un anticorpo.

Le macromolecole ne hanno molte centinaia di tipi sulla loro superficie (le cellule migliaia) → risposte policlonali: molti siti

sulla stessa molecola possono essere visti, riconosciuti e produzione di molti anticorpi specifici per i diversi epitopi.

Alcuni hanno maggior efficacia di altri a provocare la risposta immunitaria.

RECETTORI SPECIFICI PER L’ANTIGENE

• RECETTORE DEI LINFOCITI B (BCR) IMMUNOGLOBULINE.

• RECETTORE DEI LINFOCITI T (TCR).

RECETTORI PER ANTIGENI

RECETTORE DEI LINFOCITI B (BCR):

È lo stesso anticorpo: molecola anticorpo viene inserito in membrana (con piccola coda, associato a complesso Igα e β,

invarianti (uguali in tutti gli individui, per trasduzione segnali)), attivazione, splicing alternativo → molecola solubile

anticorpo.

DISTRIBUZIONE DELLE PRINCIPALI IMMUNOGLOBULINE UMANE

ANALISI SIERO-ELETTROFORETICA DELLE PROTEINE PLASMATICHE: distribuzione delle principali classi delle

immunoglobuline (peso molecolare e carica elettrica netta).

Picchi proporzionali alla concentrazione.

Prima proteina all’anodo: albumina, elevata concentrazione.

Globuline plasmatiche α, β, γ.

Gli anticorpi stanno sotto le globuline γ (tipicamente IgG) → γ-globuline, immuno-globuline e anticorpi sono la stessa cosa.

(?)

Albumina ci dà una indicazione della funzionalità fegato (farmaco per insufficienza epatica).

Diagnostica:

• bassa curva della gamma globulina: pochi → immuno deficienza umorale

• spike (curva alta e stretta) della gamma globulina: tanta, dello stesso tipo → neoplasia di un linfocita B, che è

diventato neoplastico e produce uno specifico anticorpo, il quale si accumula in quantità enormi = plasmocitoma.

STRUTTURA IMMUNOGLOBULINA

Alberello a 2 braccia, costituito da 4 polipeptidi legati tra loro (2 catene pesanti leganti da ponti disolfuro intercatenari, 2

catene leggere legate con ponti disolfuro intercatenari alle catene pesanti, di cui 1 catena leggera è uguale ad 1 pesante e

si “appaiano” + ponti disolfuro intracatenari nelle catene pesanti e in quelle leggere, che definiscono dei domini funzionali.

2 domini funzionali nella catena leggere e 4-5 nella catena pesante.

La molecola anticorpale è tipicamente duale: estremità N-terminale costituisce il sito di riconoscimento per l’antigene, C-

terminale ha porzione che svolge funzioni effettrici della molecola.

Molecola duale anche per sequenza amminoacidica:

• N-terminale variabile (non solo tra singoli individui, ma anche tra ciascun anticorpo a livello di ogni individuo,

11

minimo 10 diversi):

variabilità definita da piccoli gruppi di geni, in cui i frammenti sono lontani, ma solo all’interno della cellula B vanno

incontro a ricombinazione somatica a formare sequenza di DNA che può poi essere trascritta e tradotta

(ricongiungimento con aggiunta o perdita di anche singoli nucleotidi.

porzione che permette il riconoscimento degli antigeni.

o Dominio N-terminale della catena leggera VL (porzione variabile della catena leggera).

o Dominio N-terminale della catena pesante VH.

Paratopo= sito che lega l’epitopo.

• Resto della molecola costante (tutta variabile sarebbe uno spreco di energia):

Porzione con funzioni effettrici, sempre le stesse una volta che l’antigene è stato riconosciuto.

o Dominio C-terminale CL.

o Dominio C-terminale CH1, CH2, CH3.

150 g anticorpi per individuo in ogni momento, PM anticorpo=150 kDa k(g/mol) → 0,01 mol anticorpo circolanti, NA= 6,025

23 20

x 10 → 10 molecole anticorpali.

Western blot di anticorpo denaturato → 2 bande (catene leggere e catene pesanti).

STRUTTURA TERZIARIA DI IgG

FRAMMENTI PROTEOLITICI DI IgG

Inizialmente analisi con enzimi proteolitici e sequenziamento:

definizione di alcuni acronimi:

• papaina taglia in N-terminale rispetto a ponti disolfuro intracatenari tra catene pesanti → si staccano i 2 bracci

definiti Fab (fragment antigene binding) + porzione rimanente Fc (frammento cristallizzabile (cristallizzazione e

difrattometria a raggi x)).

• Taglio con pepsina → digestione della porzione costante e rimanenza porzione con entrambe le braccia indicata

con F(ab’)2 (frammento con antigene binding preso 2 volte).

MEMBRI RAPPRESENTATIVI DELLA SUPERFAMIGLIA DELLE IMMUNOGLOBULINE

Le immunoglobuline sono il primo elemento della superfamiglia immunoglobulinica, che rappresenta tantissime molecole

con struttura immunoglobulino light simile (flessibile, salda, funzionale, solubile (possibile legare una coda FC ad altre

molecole per renderle solubili, es. farmaco per artrite reumatoide (?)), anche non facenti parte del sistema immunitario:

• Immunoglobuline.

• TCR.

• MHC classe I.

• MHC classe II.

• CD2.

• CD3.

• CD4 (linfociti helper).

• CD8 (linfociti tossici).

• CD28 e ligandi.

• IL.

• ICAM.

• VCAM.

CATENE LEGGERE DI Ig

K e λ: 2 tipi di catene sono trovate negli animali, le cui sequenze amminoacidiche differiscono.

Le catene leggere, nel nostro organismo, hanno sequenza costante, le cui parti costanti sono definite da soli 2 geni (1 K e

1 λ) + molte porzioni variabili diverse.

Catene pesanti di Ig

5 classi (isotipi, con sequenza simile, ma unica) + sottoclassi: anticorpi la cui catena pesante è indicata con la lettera greca

corrispondente alla classe.

→ 9 geni codificano per la porzione costante (4 geni per γ, 2 per α, 1 per μ, 1 per ϵ, 1 per δ), 9 differenze isotipiche.

• IgG: 4 sottoclassi.

Maggiormente rappresentati nel nostro organismo.

o IgG1: monomerici.

Maggiormente rappresentati delle IgG.

• IgA: 2 sottoclassi.

Dimerici, tenuti insieme da coda J chain.

• IgM: tetramerici o pentamerici, tenuti insieme da coda J chain + dominio