immunologia veterinaria ed immunodiagnostica

Ora dobbiamo capire come i buoni partecipano alla battaglia ZAN ZAN ZAAAAAN

Nei giochi di civilizzazione uno delle cose essenziali è comporre l’esercito.

Per organizzare un sistema difensivo dobbiamo:

• Alziamo delle mura con delle porte, delle barriere protettive, teoricamente insormontabili.

• Creare un esercito con un addestramento che avviene all’interno delle mura nel campo militare e

la caserma la metto al centro.

• Le truppe vengono disposte lungo il perimetro focalizzate laddove ci sono le porte d’entrata.

• Costruire delle vie di comunicazione per far sostare agevolmente le truppe e permettere la

comunicazione tra periferia e centro per velocizzare i processi di difesa e far in modo che gli

allarmi arrivino velocemente in centro in modo che altri soldati possano accorrere presso il luogo

d’intervento.

Nell’ipotetico regno di Francesco ci sarà tra le primarie esigenze quella di eleggere il ministro della difesa,

cioè il difendersi nei confronti di bioaggressori diventa un’esigenza di tutti gli organismi viventi. Anche i

batteri si difendono con gli enzimi di restrizione: quando arriva ad un batterio dell’acido nucleico virale

esogeno non metilato viene sottoposto in modo automatico agli enzimi di restrizione che lo tagliano e lo

ammazzano.

Per organismi superiori risulta strategico il difendersi dai batteri e mettono in moto meccanismi molto

sopraffini, evoluti e ridondanti di sistemi di controllo perché un sistema difensivo per difendersi

distrugge, per distruggere servono delle armi, ma queste armi possono essere indirizzati verso il

patogeno oppure è facile che si indirizzino verso il soggetto stesso, possono far male al patogeno così

come possono far male al soggetto che le produce. Per questo i sistemi di difesa vengono considerati

ridondanti nei termini di controllo e feedback negativo.

L’immunità viene definita come lo stato di resistenza o insensibilità a molecole, microrganismi o

cellule estranee.

Per molecole si possono intendere molecole prodotte dai microorganismi.

Per immunità verso cellule estranee si intendono anche i meccanismi che intervengono in situazioni non

troppo naturali tipo il rigetto dei trapianti.

L’immunità naturale è quella che ci salva la pelle ogni minuto che passa. Poi interviene il resto del libro.

COME SI DIFENDE L’ORGANISMO?

I primi meccanismi di difesa sono le difese costituzionali innate aspecifiche. Un ruolo chiave in caso di

aggressione è giocato dalle barriere chimico-fisiche e dalla popolazione di batteri commensali.

L’organismo mette in atto dei meccanismi molto rapidi come prima linea di difesa contro gli invasori. Il

più importante di questi sistemi innati è l’infiammazione. Le cellule che per prime riconoscono e

rispondono ai microorganismi invasori sono le cellule sentinella e cioè macrofagi, cellule dendritiche e

mastociti, con una conseguente produzione di citochine pro infiammatorie che servono da segnale di

allarme per il sistema immunitario per la presenza di un’aggressione.

Essendo non infallibile l’immunità innata, esistono ulteriori meccanismi di difesa di secondo intervento,

adattivi e altamente specifici.

Per stimolare questa seconda linea di difesa, il materiale estraneo deve essere catturato, processato e

presentato in modo corretto a cellule che lo possano riconoscere, dare il via ai processi difensivi e

distruggere: la responsabilità di questo passaggio chiave è affidata alle cellule presentanti l’antigene APC,

attivate dagli stessi stimoli che attivano l’infiammazione.

Una volta eliminato l’aggressore l’organismo si può dedicare alo sviluppo di un’immunità adattiva che

servirà in caso di secondo attacco da parte dello stesso aggressore. Quest’ultima è rappresentata da

sistemi molto elaborati che coinvolgono sia elementi cellulari (linfociti) sia prodotti solubili (anticorpi, 1

citochine e altri fattori umorali) che, nel loro complesso costituiscono il sistema immunitario nel senso

stretto. La peculiarità dei sistemi di difesa di secondo intervento è quella di essere altamente specifici:

sono rivolti verso una sola entità estranea.

BARRIERE AI PATOGENI

Iniziamo a vedere le mura di cinta. Il concetto del fuori e del dentro.

Le mucose intestinale, respiratoria (sino ad un certo punto) e urogenitale costituiscono un fuori,

non un dentro.

Difatti sulla superficie mucosale intestinale, urogenitale e sulla cute è presente un abbondante flora

microbica.

A livello delle vie respiratorie il fuori arriva sino ad un certo punto, dopo di che si entra nel polmone, il

quale è un dentro, e infatti dentro si difende con meccanismi diversi rispetto alle superfici respiratorie. Le

superfici sia cutanea che mucosale diventano le nostre mura invalicabili.

La pelle integra perché è invalicabile? Perché è impermeabile. Perché la crema si assorbe? Perché è a

base lipidica.

La cute per definizione può definirsi integra con certezza? No. Tagli, microtagli, di insetti

punture

ematofagi, lesioni e punture garantiscono la possibilità che i microorganismi possano superare la

barriera.

La superficie della pelle è acida, questo comporta un controllo delle proliferazioni microbiche.

Anche l’interno del derma è acido, tale per cui la soluzione di continuo che mi si infetta rappresenta un

ambiente sfavorevole alla proliferazione microbica.

Disfunzioni del PH delle superfici possono causare dismicrobismi e avrò una diminuzione del potere di

controllo delle flore microbiche.

È stato descritto un tessuto linfoide intimamente associato alla cute chiamato SALT (skin- associated

lymphoid tissue) ed identificato un vero e proprio sistema immunitario indipendente localizzato a livello

cutaneo, chiamato SIS (Skin Immune System). I cheratinociti possono accorgersi della presenza di un

patogeno e mediare la risposta immunitaria in modo tale da tollerare antigeni innocui e combattere quelli

pericolosi. Sono dotati di recettori TLR che riconoscono gli antigeni PAMP con conseguente attivazione di

una risposta immunitaria. I cheratinociti producono inoltre diversi peptidi e ad attività antimicrobica

(defensine e catelicidine) e diverse citochine e chemochine. Esprimono inoltre molecole MHC2 e

possono quindi agire come cellule presentanti l’antigene non professioniste. Le cellule dendritiche

sono dei veri cani da guardia, sono infatti tra le prime cellule a venire in contatto con gli antigeni

microbici che vengono catturati e processati, migrano quindi ai linfonodi regionali dove presentano

l’antigene ai linfociti T e possono dare il via ad una risposta immunitaria o smorzarla, inducendo

tolleranza. A livello dermico si ritrovano inoltre diversi macrofagi residenti, mastociti e circa il doppio

dei linfociti T rispetto al sangue.

Per quanto riguarda l’apparato gastroenterico, la presenza di enzimi nel cavo orale, nello stomaco e

nell’intestino si oppone all’ingresso di antigeni. La saliva è ricca di lisozima e IgA, le tonsille pure

producono IgA, ma avendo un epitelio molto sottile sono moto sensibili alle invasioni microbiche.

Il PH dello stomaco dei monogastrici è decisamente acido ed è una barriera importantissima a virus e

batteri perché vengono deteriorati e causerà almeno una diminuzione delle cariche infettanti ingerite.

La peristalsi intestinale, l’elevata quantità di lisozima prodotto dalla mucosa gastrica e dai macrofagi

della mucosa intestinale, le IgA presenti nei fluidi intestinali e l’abbondante flora microbica commensale

partecipano attivamente alla protezione dell’intestino. Anche vomito e diarrea altro non sono che

meccanismi messi in atto dall’organismo per liberarsi degli aggressori. I movimenti di peristalsi

intestinale fanno sì che il contenuto intestinale sia rimosso, passeranno 1,2, o 3 giorni ma dopodiché esce

fuori.

Il rinnovamento intestinale fa sì che ogni 48 ore i piani si distacchino, quindi i microorganismi che

avevano adesi saranno rimossi.

Sulla superfice della mucosa intestinale è presente il muco che contiene IgA e lisozima.

Il lisozima è un enzima prodotto dai granulociti neutrofili e dai monociti macrofagi, presente in tutti i

fluidi corporei ad eccezione del liquido cefalorachidiano e delle urine. Ha una spiccata attività battericida

in quanto scinde la parete batterica nelle sue due componenti acido muramico e glucosamina, è attivo

anche verso i gram negativi e alcuni virus, funge inoltre da potente opsonina in quanto legandosi alla 2

superficie batterica ne facilita la fagocitosi.

Le flore microbiche tengono sotto controllo i batteri perché vanno a competere sulle risorse trofiche per

cui i batteri non possono moltiplicarsi, vi è anche competizione sui recettori per cui una volta attaccati

dalla flora microbica i patogeni non avranno recettori a disposizione.

La flora batterica normale è strategica per impedire l’attecchimento di altri germi e la loro

moltiplicazione -> Competizione recettoriale e trofica.

A livello intestinale esistono due possibili vie attraverso cui i microorganismi e le molecole possono

superare una barriera intestinale intatta ed essere portati a livello dei tessuti linfoidi. Una via coinvolge

delle cellule epiteliali specializzate, le cellule M, che si trovano nell’epitelio giusto sopra gli aggregati

linfoidi o le placche di Peyer. L’altra prevede l’intervento delle cellule dendritiche che risiedono nella

sottomucosa ma che estendono i loro processi tra gli enterociti fino al lume intestinale: in questo modo, le

giunzioni occludenti tra gli enterociti rimangono intatte, ma campioni di antigene possono essere

fagocitate dalle cellule dendritiche ed essere traportate fino al tessuto linfoide sottostante. La parete

intestinale contiene molti linfociti B e T.

A livello respiratorio i microorganismi si disperdono lungo il tratto respiratorio composto dalle vie

aeree superiori (nasali, faringe, laringe, trachea, bronchi, bronchioli). Le particelle sospese nell’aria

entrano nelle vie respiratori superiori e vengono rimosse innanzitutto dalla turbolenza causata dalla

conformazione anatomica dei turbinati, della trachea e dei bronchi, che le spinge contro pareti ricoperte i

muco, dove aderiscono.

La flora commensale presente dal naso-faringe fino ai bronchi costituisce un microecosistema specifico

per l’ospite e il suo ambiente che contribuisce ad attivare le cellule effettrici dell’immunità aspecifica e

specifica. Le immunoglobuline sintetizzate in questi tessuti sono IgA a livello di vie aree superiori e IgG

ed IgE a livello di bronchioli ed alveoli.

L’epitelio di queste è composto da cellule ciliate che in pratica prendono e spostano il muco in modo

ascensionale, per cui i microorganismi e le particelle fino a 5 micron vengono conglutinati nel muco che

grazie alle ciglia viene mosso in modo ascensionale e viene portato in faringe e poi o viene deglutito o

espettorato. Una volta in stomaco muoiono quasi tutti a causa del PH.

I sciroppi fanno sì che si produca più muco che possa pulire meglio le superfici respiratorie. La tosse

secca è improduttiva e va cambiata in grassa perché pulisce.

Quando l’ascensore muco-ciliare non funziona ce ne accorgiamo.

Il muco contiene molte molecole antimicrobiche come defensine, catelicidine, lisozima, lattoferrina,

fosfolipasi, monossido d’azoto ed IgA.

Il battito delle ciglia può essere bloccato da alcuni agenti infettivi che aderiscono a dei recettori presenti

sulle ciglia, da inquinanti atmosferici (fumo di sigaretta, microparticelle di idrocarburi) o da alcuni

farmaci (barbiturici, anestetici).

Le particelle più piccole di 5 micron possono bypassare questo sistema di difesa e raggiungere gli alveoli

polmonari, dove vengono fagocitati dai macrofagi alveolari che quindi prendono l’ascensore fino alla

faringe dove possono essere eliminati, rappresentano il 90% della popolazione cellulare alveolare.

Per quanto l’apparato urogenitale, il flusso dell’urina ed il suo Ph (acido in cani e gatti, basico in bovini

ed equini) generalmente forniscono una valida protezione; tuttavia, malattia che alterano la frequenza o il

volume di minzione o che permettono all’urina residua di rimanere in vescica dopo la minzione

predispongono ad infezioni. Inoltre, lo spesso strato di glicosamminoglicani GAG a livello di uroepitelio,

che ricopre la pelvi renale, gli ureteri, la vescica e l’uretra e la presenza di IgA ne aumentano la funzione

di barriera e prevengono l’adesione batterica. Gli anticorpi principali del muco cervico-vaginale sono IgA,

mentre dell’utero IgG.

A livello di occhio, l’azione fisica delle chiusura delle palpebre, la membrana nittitante e il

dilavamento lacrimale rappresentano la prima barriera alla possibile invasione da parte di

microrganismi e sostanze chimiche. La superficie oculare è costituita da un epitelio stratificato non

cheratinizzato che funge esso stesso a barriera per la presenza di giunzioni occludenti. Le cellule epiteliali

della congiuntiva producono diversi peptidi ad azione antimicrobica come lisozima, lattoferrina e

defensine. È presente, inoltre, un abbondante flora microbica. Le ghiandole lacrimali, la congiuntiva e la

terza palpebra albergano plasmacellule che secernono IgA , queste acquisiscono il pezzo secretorio 3

divenendo IgAS, che prevengono l’adesione degli aggressori. Le infiammazioni a carico dell’occhio siano

esse appropriate o inappropriate possono mettere a rischio la vista del paziente, per questo motivo

l’occhio nel suo insieme, e la cornea in particolare, godono del privilegio immunitario che permette di

evitare le potenziali conseguenze dannose di un’infiammazione oculare, evita il rigetto dei trapianti ed è

garantito da ignoranza immunitaria -> un antigene estraneo non viene presentato al sistema

immunitario, ambiente immunosoppressivo e tolleranza immunitaria -> un antigene estraneo viene

tollerato dal sistema immunitario. Lo stato di privilegio si può, però, alterare con conseguenti

infiammazioni oculari come uveiti e cheratiti.

A livello di mammella la risposta locale non è particolarmente efficace. Nel soggetto non in lattazione

l’orificio del capezzolo è chiuso da un tappo di cheratina, mentre nella femmina in lattazione è lo stesso

flusso del latte che aiuta a prevenire invasioni microbiche perché contiene molecole antimicrobiche come

complemento, lisozima, lattoferrina e lattoperossidasi ed una grande quantità di anticorpi IgA nei

monogastrici e IgG nei ruminanti.

Altre barriere ai patogeni:

Cellule NK

➢ Fagocitosi

➢ Interferone

➢ Lattoferrina: Proteina della famiglia delle transferrine, presente in particolare nel latte e nel

➢ colostro ma anche in altre secrezioni dell’organismo quali saliva e lacrime: legando il ferro

compete con i microorganismi ferro-dipendenti e svolge attività battericida e fungicida. Attivo

verso gram positivi e negativi.

complemento

➢ battericidine: sostanze letali per i batteri

➢ Peptidi anti-microbici: presenti in differenti secreti ed escreti. Sono molecole ad attività

➢ antibatterica che si fonda su due meccanismi: meccanismo attuato attraverso l’utilizzo di

perforine, oppure attraverso la destabilizzazione delle componenti lipidiche membranarie. Le

perforine sono prodotte dall’aggregazione di elementi molecolari proteici che associandosi

producono un piccolo tubicino capace di penetrare le membrane citoplasmatiche dei batteri,

provocando la fuoriuscita del citoplasma, uccidendo la cellula batterica.

Sono nuove frontiere per molecole alternative agli antibiotici.

Infiammazione

➢

Infiammazione: chi sono i buoni

dell’organismo? I globuli bianchi o leucociti e

si trovano nel sangue che sta dentro i vasi, se

mi capita un problema fuori dai vasi e i

difensori stanno nei vasi, ci deve essere un

sistema che mette in comunicazione i vasi col

fuori dai vasi, a seguito di determinati stimoli

si producono segnali che mi vanno ad

attivare certe cellule tra queste soprattutto i

mastociti, i quali una volta attivati

producono sostanze vasoattive ( istamina e

serotonina + note), grazie alla loro azione, si

blocca il circuito locale, assistiamo ad una

vasodilatazione locale per la quale il

sangue scorre a velocità più bassa grazie al quale potranno fuoriuscire dai vasi per diapedesi sia cellule

che frazioni liquide di sangue.

La diapedesi è il passaggio di elementi cellulari del sangue attraverso lo spessore delle pareti dei capillari

senza che vi siano lesioni delle stesse.

Nel tessuto circostante avremo una perturbazione locale della circolazione vasale, la fuoriuscita di cellule

e di liquidi che devono andare da qualche parte e occupano in termini di volume il tessuto. Sintomi

infiammazione: 4

tumor: rilievo dato dal liquido che è uscito

➢ rubor: rossore

➢ calor: calore

➢ Dolor: dolore (percezione conscia di ciò che accade).

➢ Functio lesa

➢

In quest’immagine riassuntiva vediamo cosa può capitare su una cellula o su un batterio ad esempio,

vediamo quello che gli si può scatenare addosso a seguito di un riconoscimento: avremo l’azione degli

anticorpi, del complemento, dei macrofagi che fagocitano, dei linfociti, delle cellule NK che danno luogo ad

una citotossicità cellulo-mediata.

Gli anticorpi con l’immunità umorale e l’immunità cellulo mediata sono i due grandi assi

dell’immunità.

Ognuno di questi meccanismi è dosato in funzione sia dello stimolo primigenio. Per esempio, se

parliamo di infezioni lo stimolo primigenio sarà la presenza di virus o batteri, maggiore sarà la presenza

di questi elementi attivatori maggiore sarà l’effetto attivatore.

Con l’andar del tempo teoricamente un soggetto guarisce, guarendo diminuisce la causa perché se uno

guarisce vuol dire che ha inciso sulla causa, causa che coincide anche con il sistema attivatore, per cui

andando a diminuire la ca