Immunologia - Appunti

Proprietà generali del sistema immunitario

Immunità significa protezione dalle malattie, e più precisamente dalle malattie infettive. Il sistema immunitario comprende le cellule e le molecole che fanno parte dell’immunità, e la loro risposta coordinata verso sostanze e microbi estranei è detta risposta immunitaria. La funzione del sistema immunitario è quella di difendere l’organismo da microrganismi patogeni e da sostanze estranee non infettive. Il fondatore dell’immunologia come scienza sperimentale è Edward Jenner, il quale nel 1796 inoculò in un bambino il virus del vaiolo bovino, ad una successiva inoculazione il bambino non contrasse la malattia.

Risposta immunitaria innata ed acquisita

Immunità innata

L’immunità innata è la prima linea di difesa del nostro corpo e consiste in meccanismi di difesa cellulari e biochimici già presenti nel luogo d’infezione che rispondono in maniera rapida ed aspecifica. I principali componenti sono:

• Barriere fisiche o chimiche: l’epitelio e le sostanze antimicrobiche prodotte da questo tessuto (defensine e criptocidine)
• Cellule fagocitiche: neutrofili, macrofagi e natural killer (uccidono le cellule infettate e quelle che non esprimono più il self)
• Proteine presenti nel sangue: le proteine del complemento e i mediatori dell’infiammazione
• Proteine specifiche: le citochine che regolano e coordinano le cellule dell’immunità innata

La chemiotassi è il processo che permette ai fagociti di migrare dal sangue al sito d’infezione. Neutrofili e macrofagi vengono richiamati nel sito d’infezione grazie a sostanze chemiotattiche che vengono secrete durante l’infezione, e vengono trasportati da molecole di adesione. La fagocitosi è il processo con il quale i fagociti inglobano l’agente infettante per ucciderlo, per fare ciò devono prima riconoscere l’agente estraneo tramite alcuni recettori specifici di membrana. Ci sono vari tipi di recettori:

• Recettori del mannosio e recettori scavanger
• Recettori delle opsonine
• Recettori toll-like (TLR)
• Recettori associati a proteine G
• Recettori per le citochine

Una volta che il fagocita ingloba il batterio viene chiamato fagosoma e questo si fonde con i lisosomi in circolazione formando il fagolisosoma. Queste strutture usano principalmente tre metodi per uccidere i batteri:

• Meccanismo ossigeno dipendente
• Meccanismo azoto dipendente
• I macrofagi producono altre sostanze come le defensine e il lisozima

Immunità acquisita o adattiva

L’immunità acquisita o adattiva agisce dopo l’attivazione dell’immunità innata, viene stimolata dall’esposizione all’agente estraneo definito antigene ed aumenta in forza e capacità difensiva ad ogni esposizione successiva allo stesso antigene. Inoltre, contrariamente a quella innata, la risposta acquisita agisce non solo verso microbi, ma anche verso altre sostanze non microbiche estranee.

Le principali caratteristiche della risposta immunitaria acquisita sono:

• Specificità e diversità: è specifica per ogni singolo antigene, riconoscendo una parte della molecola che viene chiamata determinante antigenico o epitopo. La specificità è possibile in quanto ogni linfocita esprime sulla membrana dei recettori capaci di distinguere piccole differenze nella struttura degli antigeni. Il repertorio recettoriale linfocitario è molto grande, e tale proprietà viene detta diversità recettoriale.
• Memoria: l’esposizione ad un antigene estraneo aumenta la capacità di rispondere nuovamente allo stesso antigene. Le risposte secondarie verso un antigene sono più rapide e più forti rispetto alle risposte primarie. La memoria immunologica si ha grazie all’espansione clonale dei linfociti che vengono in contatto per la prima volta con l’antigene.
• Non reattività verso il self: il sistema immunitario è capace di distinguere il self e il non self, cioè riconosce gli antigeni propri e contro essi non attiva la risposta immunitaria. La non reattività verso il self è definita tolleranza. Anormalità del sistema immunitario che non permettono di discriminare il self e il non self vengono dette malattie autoimmuni.

Le cellule che fanno parte del sistema immunitario acquisito sono:

• Linfociti: si dividono in linfociti B (producono anticorpi e riconoscono gli antigeni extracellulari e quelli legati alla membrana) e linfociti T (riconoscono antigeni intracellulari e distruggono i microbi e le cellule infette, inoltre hanno una specificità ristretta verso gli antigeni, infatti sono capaci di riconoscerli solo se vengono presentati da particolari molecole prodotte dall’organismo codificate da un gruppo di geni chiamato complesso maggiore di istocompatibilità o MHC. Infine, si dividono in T helper e T citotossici o CTL.
• Cellule che presentano l’antigene (APC): queste cellule catturano gli antigeni circolanti e dopo averli processati li presentano ai linfociti T tramite l’MHC. Le APC più specializzate sono le cellule dendritiche, i fagociti mononucleati e le cellule follicolari dendritiche.
• Cellule effettrici: servono per eliminare l’antigene e sono i linfociti T e B

I linfociti e le cellule accessorie sono localizzati soprattutto negli organi linfoidi.

Fasi della risposta immunitaria acquisita

La risposta immunitaria acquisita si divide in quattro fasi:

• Riconoscimento dell’antigene: tutti gli individui presentano dei cloni linfocitari ognuno dei quali deriva da un singolo precursore ed ognuno è capace di rispondere ad un solo antigene. Questo concetto si chiama ipotesi della selezione clonale. Gli antigeni estranei interagiscono con il clone linfocitario specifico che si trovano negli organi linfoidi e questi danno il via alla risposta immunitaria.
• Attivazione dei linfociti: consiste nella sintesi di nuove proteine, proliferazione cellulare e differenziamento in cellule effettrici e della memoria. Richiede due segnali distinti, cioè la presenza dell’antigene e l’attivazione dei componenti della risposta immunitaria da parte dei microbi. Questo concetto viene chiamato ipotesi dei due segnali. Il primo segnale assicura la specificità della risposta e il secondo assicura che la risposta immunitaria acquisita sia indotta quando è veramente necessaria.
• Fase effettrice: i linfociti specifici attivati eliminano gli antigeni, cioè i microbi extracellulari vengono eliminati dagli anticorpi e quelli intracellulari dai linfociti T.
• Omeostasi: una volta avvenuta la risposta immune e l’eliminazione dell’antigene, il sistema immunitario torna al suo stato di inattività, in quanto la maggior parte delle cellule attivate muore per apoptosi (morte programmata).

Sono stati identificati due tipi di risposta immunitaria.