Immunologia

Immunologia

L'immunità è la resistenza alle malattie, in particolare quelle infettive. Gli enzimi delle cellule e delle molecole che mediano la resistenza alle infezioni costituiscono il sistema immunitario, e la reazione coordinata di questi elementi contro i microrganismi è detta risposta immunitaria. In senso lato, per immunità si intende la capacità di rispondere a sostanze estranee, quali microbi e altri agenti non infettivi.

Tipi di immunità

• Immunità aspecifica: Riconosce strutture comuni, è sempre operativa e uguale, e previene l'infezione.
• Immunitaria specifica: Riconosce strutture specifiche; consegue al contatto ed è potenziata da contatti ripetuti. RICHIEDE L’INFEZIONE. È suddivisa in:
  • Innata - Naturale: Protezione iniziale contro i patogeni; blocca l'ingresso dei microbi ed elimina rapidamente quelli che sono riusciti a penetrare nei tessuti.
  • Acquisita - Adattativa: Si sviluppa solo in seguito all’incontro con i patogeni. Costituisce una fase tardiva della risposta immunitaria più efficace rispetto all’altra ed è stimolata dai microbi che invadono l'ospite ed elimina definitivamente i patogeni.

Immunità acquisita

L’immunità acquisita si basa sulla capacità che il nostro sistema immunitario ha di distinguere il self dal non-self, di generare memoria immunologica e di montare una reazione coordinata di più cellule. È suddivisa in vari sottogruppi:

• Immunità umorale: Mediata dai linfociti B e Ig; neutralizzano batteri extracellulari e le loro tossine.
• Immunità cellulo-mediata: Mediata dai linfociti T che attivano i fagociti e uccidono le cellule infettate. Le risposte immunitarie cellulo-mediate comprendono l’attivazione, mediata da linfociti T CD4, di macrofagi che hanno fagocitato microrganismi e l’uccisione delle cellule infettate da parte dei linfociti citotossici CD8.
• Immunità attiva: Si instaura tramite infezione e vaccino contro l’infezione. Indotta dall’esposizione a un antigene estraneo e dall’attivazione dei linfociti, in cui il soggetto immunizzato svolge un ruolo attivo contro l’antigene. Solo questa porta a memoria immunologica.
• Immunità passiva: Si instaura tramite il trasferimento di cellule (linfociti) e di anticorpi. L’individuo si immunizza senza essere entrato in contatto con l’antigene, in particolare la neonatale passiva materno-fetale nei mammiferi dura i primi mesi di vita, per trasferimento di anticorpi dalla madre al bambino via placenta, latte materno, epitelio intestinale.

Tessuti del sistema immunitario

Il sistema immunitario è costituito da un insieme di organi e cellule altamente specializzate, dislocate in varie parti del corpo che operano nella difesa dell’organismo dalle infezioni. Il tessuto linfoide è suddiviso in:

• MALT (tessuto linfoide associato alle mucose): Insieme di linfociti, cellule dendritiche e altri tipi cellulari presenti nella mucosa del tratto gastrointestinale e respiratorio, responsabile delle risposte verso gli antigeni. Comprende i linfociti intraepiteliali, prevalentemente linfociti T, un insieme organizzato di linfociti, prevalentemente linfociti B, localizzati nello strato sottostante l’epitelio, quali placche di Peyer e tonsille faringee. Include anche la ghiandola mammaria durante l’allattamento.
• GALT (tessuto linfoide associato all’intestino): Insieme dei linfociti e APC presenti nella mucosa del tratto gastrointestinale, dove vengono innescate le risposte verso la flora microbica intestinale e gli antigeni ingeriti.
• BALT (tessuto linfoide associato ai bronchi): Localizzato nelle mucose respiratorie dalle cavità nasali fino ai polmoni.
• URALT: Mucose urogenitali.
• SALT (tessuto linfoide associato alla cute): Tessuto linfatico salivare e lacrimale.

I tessuti del sistema immunitario comprendono organi linfoidi primari e secondari:

• Organi linfoidi primari: Timo e midollo osseo, dove i linfociti T e B maturano e acquisiscono la capacità di rispondere agli antigeni.
• Organi linfoidi secondari: Agglomerati organizzati di linfociti e cellule accessorie, quali la milza, i linfonodi e i tessuti linfoidi associati alle mucose, in cui ha inizio l’immunità adattativa. Questi organi sono organizzati in modo da ottimizzare le interazioni tra gli antigeni, le cellule che presentano l’antigene (APC) e i linfociti per un’adeguata risposta. Quest’organizzazione permette una comunicazione tra i linfociti e soprattutto la possibilità di venire in contatto con gli antigeni concentrati dalle APC.

Linfonodi e milza

Il linfonodo è un piccolo aggregato nodulare di tessuto linfoide, ricco di linfociti, localizzato lungo il decorso dei vasi linfatici di tutto l’organismo, dove hanno inizio le risposte immunitarie acquisite nei confronti degli antigeni trasportati dalla linfa e catturati dalle APC.

La milza è un organo linfoide secondario situato nel quadrante superiore dell’addome, dove svolge le funzioni dei linfonodi. È il sito più importante per le risposte immunitarie specifiche ad antigeni presenti nel torrente circolatorio. Il sangue che entra nella milza scorre in una rete di capillari rivestiti da fagociti che ingeriscono i microrganismi opsonizzati e i globuli rossi danneggiati. Nella polpa bianca ci sono linfociti e follicoli linfatici dove i linfociti B vengono attivati, e poi ancora gli antigeni vengono intrappolati e concentrati nelle cellule dendritiche e dai macrofagi.

Linfociti

I linfociti sono cellule piccole, più grandi di un eritrocita, con nucleo rotondo e poco citoplasma. Tutti i linfociti derivano da cellule staminali midollari pre-linfoidi da cui originano due linee distinte:

• Il precursore di una linea pre-T migrerà nel timo e matureranno i linfociti T.
• I precursori della linea pre-B rimangono nel midollo osseo e maturano in linfociti B. Questi sono gli organi linfoidi primari e i linfociti sono detti linfociti vergini poiché la loro maturazione è avvenuta in un ambiente isolato dall’esterno e perciò lontano dall’antigene che non hanno ancora incontrato.

All’interno dei linfonodi, che hanno una forma di fagiolo, con grandezza di alcuni mm e situati lungo il percorso dei vasi linfatici, i linfonodi sono rivestiti da una capsula fibrosa che penetra formando le trabecole. Il parenchima del linfonodo si può suddividere in tre zone:

• Corticale: T-indipendente, dove sono presenti i linfociti B, a livello dei follicoli. Se c’è stato contatto con antigeni, si sviluppa il centro germinativo, una zona centrale del linfonodo, detta anche follicolo secondario, che si sviluppa in seguito a un qualunque stimolo immunogeno. Qui si formano le plasmacellule, cioè i linfociti B attivati in grado di secernere anticorpi.
• Paracorticale: Dove si trovano le cellule T e le cellule dendritiche che presentano gli antigeni ai linfociti T.
• Midollare: Situata a livello centrale, dove si trovano linfociti T attivati e plasmacellule.

Negli organi linfoidi secondari, se i linfociti incontrano un antigene, vanno incontro a un’attivazione che li porta a proliferare, aumentando il loro numero: amplificazione clonale. Se l’incontro con l’antigene avvenisse negli organi linfoidi primari, quando ancora è in corso la maturazione, la cellula va in apoptosi e muore. Negli organi linfoidi primari, i linfociti hanno l’opportunità di incontrare non tanto gli antigeni esterni quanto costituenti nel nostro organismo. Perciò, i linfociti che presentano un recettore in grado di legarsi ai componenti del self, lo potranno incontrare già negli organi linfoidi primari; vi si legheranno, e questo legame li porterà a morte: delezione clonale, tolleranza immunitaria verso il self. Se questo meccanismo fosse alterato, si incorrerebbe nelle malattie autoimmuni.

Marcatori di membrana e recettori

I linfociti B e T non hanno differenze morfologiche, ma presentano sulla superficie cellulare delle proteine particolari dette marcatori di membrana che le differenziano tra loro: CD (cluster of differentiation) che insieme ai recettori specifici in grado di riconoscere uno e un solo Ag si sviluppano durante la maturazione negli organi linfoidi primari.

• Tutte le cellule T hanno in comune sulla loro superficie un recettore TCR legato a proteine di membrana conosciute come CD3. Questo complesso è essenziale per l’attività dei linfociti T. Questo recettore lega Ag generato all’interno della cellula. Esistono delle cellule che hanno lo stesso cluster di differenziamento CD dei linfociti T, ma non hanno il riarrangiamento per il recettore TCR: sono le cellule Natural Killer (NK), la cui funzione è quella di reagire contro le cellule infettate da virus ed uccidere cellule tumorali o cellule estranee senza una precedente sensibilizzazione.
• Tutte le cellule B hanno in comune sulla loro superficie un recettore BRC, che non è altro che immunoglobulina con un frammento inserito nella membrana cellulare, viene utilizzato per riconoscere e legare l’antigene che si trova all’esterno della cellula.

Una cellula è in grado di riconoscere un solo antigene ed i geni per il recettore vengono attivati tramite complessi riarrangiamenti genici: vengono creati un numero elevato di recettori diversi che sono come delle serrature per delle chiavi specifiche, gli antigeni, anche se non è detto che esistano. Questi recettori si formano prima dell’incontro con l’antigene. Se l’antigene non esiste o la "chiave" non incontra la "serratura", allora la cellula che porta quel recettore andrà incontro a morte per apoptosi.