Immunologia e immunopatologia

MILZA

La milza è un organo linfoide secondario localizzato nel quadrante superiore sinistro dell'addome. È caratterizzato dalla polpa rossa, dalla polpa bianca (guaine periarteriolari linfoidi) e dalla zona marginale. I linfociti sono localizzati nelle guaine periarteriolari della polpa bianca. In generale si può affermare che: - La milza è il luogo dove si attivano le risposte immuni verso gli Ag presenti nel sangue (arteria splenica). - I linfonodi sono il luogo dove si attivano le risposte immuni verso gli Ag presenti nella linfa.

SISTEMA LINFATICO

Il sistema linfatico assicura la possibilità di ricircolo. La cute, gli epiteli, gli organi parenchima contengono molti capillari linfatici che assorbono e drenano la linfa (fluidi interstiziali) che successivamente passa in vasi di dimensioni sempre maggiori che terminano nel dotto toracico, il quale riversa la linfa nella vena cava superiore. In questo modo i linfociti ricircolano tra il sangue.

E la linfa e possono scandagliare l'organismo alla ricerca degli antigeni per i quali sono specifici. Quando lo incontrano, si fermano negli organi linfoidi secondari dove possono ricevere tutti i segnali necessari alla loro attivazione, poi lasciano l'organo e si dirigono in periferia.

Oltre agli organi linfoidi secondari, c'è un sistema immune associato alle mucose e alla cute che ha un ruolo nei meccanismi di difesa a livello di membrane a diretto contatto con l'ambiente esterno.

SISTEMA IMMUNE ASSOCIATO ALLA CUTE:

È costituito sia da cellule di origine linfoide che da altri tipi cellulari:

Cheratinociti producono citochine quali IL-1, GM-CSF, IL-3, TNF e IL-6 che permettono l'attivazione di cellule T.

Cellule di Langerhans sono APC presenti in periferia che captano gli antigeni presenti a livello cutaneo e li trasportano ai linfonodi dove presentano l'antigene ai T helper. Queste cellule rappresentano uno stadio di differenziativo precoce.

delle cellule interdigitate dendritiche. Linfociti intraepidermici sono circa il 2% dei linfociti associati alla cute, soprattutto CD8+.
➢ Linfociti e macrofagi dermici sono soprattutto cellule attivate nei linfonodi presenti in posizione perivascolare, tornati in periferia per svolgere la loro funzione.
SISTEMA IMMUNE ASSOCIATO ALLE MUCOSE
È costituito da diversi tipi cellulari:

• Linfociti intraepiteliali: CD8+, molti dei quali con un TCR γδ.
• Linfociti della lamina propria: CD4+ attivati a livello dei linfonodi e che ritornano in periferia per svolgere la loro funzione.
• Follicoli linfoidi mucosali: follicoli simili a quelli dei linfonodi, sono le placche di Peyer e le tonsille faringee.

Il sistema immune associato alle mucose MALT (mucosa-associated lymphoid tissue) include:

• GALT (gut-associated lymphoid tissue), associato al gastroenterico, molto studiato e è in grado di influenzare il sistema immune sistemico, comprende a sua volta le

placche di payer, i linfonodi mesenteriali, l'appendicee i linfonodi solitari.

NALT (nasopharyngeal-associated lymphoid tissue) che comprende le ghiandole salivari e le tonsille

BALT (bronchus-associated lymphoid tissue)

Urogenitale

A seconda di dove si localizza svolge funzioni diverse che si possono individuare nelle risposte del sistema immune.

Le cellule presenti nel MALT, oltre ad essere in grado di attivarsi contro patogeni, devono anche essere in grado ditollerare alcuni antigeni: a livello del tratto gastro-intestinale ci deve essere un certo grado di tolleranza, o nonresponsività, nei confronti degli antigeni presenti nel cibo.

Inoltre, nel MALT è importante la capacità del sistema immune di essere tolleranti nei confronti del microbiota,costituito da batteri localizzati in questi tessuti che contribuiscono a mantenere l'organismo in uno stato di salute.

Le cellule del MALT sono finemente regolate perché sono state istruite a tollerare

certi antigeni. Nel GALT, al di sopra delle placche di Peyer nell'intestino, sono presenti cellule M che mancano di microvilli ma hanno una capacità di assorbimento degli antigeni elevata (alto grado di pinocitosi) e di trasporto di macromolecole. Le cellule M trasportano antigeni dal lume intestinale ai tessuti sub-epiteliali per poter presentare i patogeni ai linfociti. A livello delle placche di Peyer avviene l'attivazione, sono simili ai linfonodi quindi potranno esserci follicoli primari e secondari, anche la distribuzione dei linfociti B e T si ripete.

MICROBIOTA

Il microbiota è l'insieme di microorganismi che si trovano nel nostro organismo principalmente associati alle mucose e con un ruolo nel mantenimento dell'organismo in uno stato di salute in quanto regolano l'attivazione del sistema immune. Un'alterazione della risposta immune può essere alla base di alcune patologie gastrointestinali. I microorganismi presenti sono in grado

Il microbiota è l'insieme dei microorganismi che vivono all'interno del nostro organismo. Questi microorganismi sono in grado di instaurare una relazione di simbiosi con il nostro organismo in modo tale da portare vantaggi sia al nostro organismo che al microbiota stesso.

Quando consideriamo il microbiota, va tenuto presente che nel nostro organismo per ogni cellula umana sono presenti 100 cellule batteriche, quindi le cellule umane sono solo una piccolissima parte rispetto alle cellule batteriche presenti (100x10¹² cellule). Il microbiota rappresenta tutta la componente genetica del microbiota ed è maggiore del nostro corredo genetico perché abbiamo a che fare con un numero di geni molto elevato.

Il microbiota fornisce funzioni a vantaggio dell'organismo anche attraverso processi metabolici che le cellule eucariote non sono in grado di svolgere.

Gli effetti benefici del microbiota sono:

• Digestione di zuccheri complessi per i quali non abbiamo enzimi digestivi
• Sintesi di acidi grassi a catena corta
• Rimozione di sostanze tossiche derivanti da processi fermentativi

Detossificazione di sostanze tossiche • Sintesi di vitamine B12 e K e degli isoprenoidi Il microbiota svolge un ruolo di protezione contro i patogeni attraverso: - Competizione per le sostanze nutrienti - Esclusione di superficie ovvero ostacolare l'associazione del patogeno con la mucosa - Produzione di sostanze antimicrobiche che limitano la colonizzazione Dal punto di vista del sistema immune il microbiota svolge diverse funzioni per proteggerci nei confronti dei patogeni penetrati attraverso le mucose: - Prevengono l'adesione dei patogeni alle cellule intestinali - Inducono la sintesi di muco da parte delle cellule caliciformi in modo tale da tenere lontani i patogeni - Migliorano le giunzioni intraepiteliali rendendole più strette - Inducono le cellule epiteliali a sintetizzare peptidi antimicrobici - Stimolano le cellule del sistema immune nello strato subepiteliale - Possono prevenire (a sinistra) o favorire (a destra) la risposta immunitaria innata dando

L'avvio alla produzione di TNF e l'inibizione (o attivazione) di NFkB nei macrofagi influenzano la risposta immunitaria dell'ospite, influenzando la produzione di IL-8 e il successivo richiamo dei neutrofili nel sito di infezione.

Inoltre, l'attivazione del microbiota può portare alla produzione di citochine pro- o antinfiammatorie e all'attivazione di monociti e neutrofili.

Alla nascita, il tratto digestivo dell'uomo è sterile, ma la colonizzazione avviene entro i primi giorni di vita. Durante il parto (se avviene attraverso il canale vaginale), viene acquisito il primo set di batteri che colonizzano l'intestino. Ci sono notevoli differenze tra il microbiota dei neonati nati con parto naturale o cesareo perché in quest'ultimo non vengono acquisiti i ceppi batterici.

Il microbiota può essere migliorato e modificato in diversi modi: anche l'allattamento al seno conferisce la possibilità di implementare in maniera positiva il microbiota.

Con l'introduzione di altri tipi di nutrimento si sviluppano diverse popolazioni microbiotiche. I principali ceppi batterici presenti nel nostro organismo sono i lattobacilli e i bifidobatteri. Hanno localizzazione diversa lungo tutto il tratto gastroenterico. La maggior diversificazione e concentrazione di ceppi batterici si ha a livello del colon. Esistono diversi fattori che possono influenzare e modificare il microbiota (soprattutto quello intestinale) durante la vita:

• Composizione genetica del microbiota.
• Modalità di nascita
• Localizzazione geografica: alcuni batteri sono maggiormente diffusi in alcune aree. Un effetto di questo fattore è il fatto che le allergie sono più diffuse nelle zone industrializzate e non nell'ambiente rurale. Questo fenomeno è dovuto in parte anche al microbiota.
• Condizioni igieniche: condizioni troppo sterilizzanti possono modificare il microbiota anche e soprattutto in modo svantaggioso. Inoltre,

chi vive con animali in casa ha minor probabilità di sviluppare allergie.

• Stress
• Farmaci: generalmente dopo una terapia antibiotica è consigliato l'uso di fermenti lattici, per ripristinare una buona composizione del microbiota.
• Nutrizione: influenza molto il microbiota intestinale. Si possono utilizzare alimenti che ripristinano la buona funzionalità del microbiota.

Un buon microbiota si associa ad uno stato di funzionalità immune migliore rispetto ad un microbiota alterato. Tra le varie funzioni, vi è quella di regolare l'interazione dei patogeni con il sistema immune.

Il microbiota ha un ruolo in condizioni patologiche o in alterazioni del metabolismo. I soggetti obesi sono caratterizzati dall'avere uno stato di infiammazione cronico a basso livello cronico e maggiore di quello dei soggetti magri. Lo stato di infiammazione sembra essere dovuto alla presenza di un microbiota alterato nei soggetti obesi. Ciò induce

unprocesso infiammatorio cronico continuamente stimolato anche dalla dieta. Lo stato di infiammazione cronica è unfattore predisponente allo sviluppo di malattie cardiovascolari.C'è una stretta interazione tra infiammazione, microbiota e dieta bidirezionale.Esperimenti in animali hanno dimostrato che il trapianto del microbiota (mediante trasferimento delle feci) permettedi modificare il microbiota dell'animale: se trapianto un microbiota da un soggetto obeso a un topo magro, questoanimale diventa obeso anche in condizioni di dieta a basso contenuto lipidico. Se trasferisco il microbiota provenienteda un topo magro, rimane magro.Un buon microbiota influenza la capacità di accumulare o meno grassi.Il controllo del microbiota intestinale avviene attraverso i prebiotici e probiotici.I prebiotici sono sostanze nutritive utilizzate dal microbiota. I nutrimenti ottimali per i batteri del microbiota sono gli oligosaccaridi. La somministrazione di

Gli oligosaccaridi permettono di migliorare la sopravvivenza di alcuni ceppi batterici del microbiota.