Immunologia veterinaria

ANTICORPI

Sono glicoproteine prodotte dai linfociti B dopo la trasformazione in plasmacellule. Nei mammiferi si suddividono in classi: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD.

L'anticorpo per eccellenza è l'IgG, che ha la classica forma a Y. È formato da 4 catene polipeptidiche, due pesanti (H) e due leggere (L), appaiate a due a due. Quando un'immunoglobulina ha la forma a Y si chiama monomero, alcuni anticorpi sono formati da più monomeri e quindi sono polimeri. Le catene sono unite da ponti solfuro che porta le catene H a formare un'ansa di circa 60 AA che conferisce la forma al monomero.

Sia le catene pesanti che quelle leggere hanno dei domini specifici, ossia simili raggruppamenti di aminoacidi che si ripetono due volte nelle catene L e 4-5 volte nelle catene H.

Un monomero ha varie parti: la parte più apicale delle braccia corte, composta sia da catene H che L, è definita "segmento variabile" e rappresenta il sito combinatorio ossia la

parte che l'anticorpo utilizza per legare l'antigene. Le configurazioni di questa parte sono molto variabili. All'estremità del segmento variabile c'è la zona ipervariabile, che è il sito apicale dove c'è l'unione con lo specifico epitopo. Il legame antigene-anticorpo non è covalente e dal tipo di legame dipenderanno la specificità e la forza.

La parte rimanente si chiama segmento costante, che è il resto delle catene pesanti e leggere e possiede sequenze identiche.

Gli anticorpi hanno dei disegni antigenici, il più importante dei quali è l'isotipo, che caratterizza ogni classe anticorpale in ogni specie animale. Questi disegni antigenici sono comuni alle catene pesanti e leggere e sono antigeniche se inoculate in un'altra specie animale. L'isotipo corrisponde al gambo dell'anticorpo, che può essere digerito con la pepsina e quindi...

porta l'anticorpo a perdere le sue caratteristiche antigeniche e immunogene. L'isotipo non segue le leggi mendeliane

Un disegno antigenico minore è l'allotipo, caratteristico di ogni individuo e situato nelle regioni costanti delle catene pesanti e leggere. Questi disegni non sono sempre presenti, rispondono alle leggi mendeliane e non sono molto immunogeni.

L'idiotipo è il disegno antigenico tipico del sito combinatorio, uguale in tutti gli anticorpi con una particolare specificità

Le catene pesanti sono diverse a seconda della classe anticorpale e si indicano con una lettera greca:

• ϒ IgG
• μ IgM
• α IgA
• ε IgE
• δ IgD

Le catene leggere sono uguali in tutte le classi anticorpali ma possono essere di due tipi:

• Ϗ λ

In un anticorpo o sono presenti due kappa o due lambda

Classi anticorpali:

• IgG: sono monomeri e rappresentano l'80% degli anticorpi circolanti.

Si mantengono dopo il

contatto con l'antigene, vengono prodotti tardivamente ma sono i migliori in termini di specificità. Nelle diverse specie sono suddivisi in sottoclassi ma di solito hanno la stessa funzione. Sono gli anticorpi più piccoli e possono facilmente uscire dai vasi e arrivare in periferia dove ci sono processi infiammatori o attraversare la barriera placentare, dove questo attraversamento è consentito. Hanno la funzione di agglutinare, opsonizzare e neutralizzare i patogeni. Possono fissare il complemento solo quando sulla superficie dell'antigene si unisce un numero sufficiente di IgG. Negli uccelli si chiamano IgY, simili alle IgG e IgE ma con una caratteristica catene pesante υ e, in alcuni uccelli sono presenti anche un una forma tronca, senza il frammento costante, con funzionalità limitata

IgM: si chiamano M perché sono macroglobuline. Sono formate da cinque o sei monomeri e hanno una catena J che unisce i monomeri. Sono sempre in forma

polimerica tranne quando si trovano sulla membrana del linfocita B a costituire il BCR. Questi anticorpi sono i primi ad essere prodotti quando entra un antigene e sono più efficaci delle IgG nel fissare il complemento, opsonizzare l'antigene e nell'agglutinare gli aggressori, il problema è che non sono molto specifici. Sono troppo grandi per attraversare la barriera placentare

IgA: sono gli anticorpi che si occupano di difese locali, prodotti da plasmacellule di superficie e in parte riversati nel sangue. Possono essere monomeri, dimeri, trimeri o tetrameri, tenuti insieme dalla catena J. La forma circolante è tipicamente dimerica, a livello di superficie anche ma hanno un pezzo in più. Questo si chiama pezzo secretorio ed è fondamentale per permettergli di attaccarsi alle superfici e non essere dilavati o digeriti. Hanno il compito di indurre tolleranza, e quanto riconoscono l'antigene non fanno molto.

IgD: sono monomeri la cui funzione

è molto poco chiara, sono• recettori di membrana presenti sui linfociti B. Hanno il compito diaiutare il linfocita nella commutazione di classe, ovvero il passaggiodalla produzione di IgG a quella di anticorpi specifici verso undeterminato aggressore, della classe anticorpale migliore.

IgE: sono prodotti dalle plasmacellule soprattutto a livello di• superficie. Sono anticorpi citofili, amano legarsi ai granulociti basofilicircolanti e i mastociti tessutali. Sono le molecole responsabili delleallergie ma anche le migliori nelle infezioni parassitarie. Quando unallergene entra per la prima volta a livello di superficie viene captatodalle cellule dendritiche e mostrato ai linfociti T che diventano TH2che produrranno interleuchine dando così un segnale ai linfociti B diprodurre IgE specifiche, che andranno a legarsi alla superficie deibasofili e dei mastociti, che saranno sensibilizzati. Quando l’allergeneentra dopo la prima volta, si legherà a due IgE a loro

volta legate su imastociti e ne causerà la degranulazione. I granuli contengono mediatori del processo infiammatorio, come l'istamina, che vengono rilasciati. In generale gli anticorpi neutralizzano l'aggressore ma non lo distruggono, non hanno capacità di lisi. Hanno capacità di fissazione del complemento o di opsonizzazione, ossia stimolano le cellule alla fagocitosi. IMMUNITÀ CELLULO MEDIATA È il tipo di immunità più forte e termina con la distruzione delle cellule bersaglio. Funziona bene soprattutto quando bisogna distruggere degli aggressori che sono parassiti intracellulari, come virus, alcuni batteri, funghi o protozoi. È diretta anche contro cellule alterate, invecchiate o estranee. L'immunità cellulo mediata è gestita dai linfociti T, con ruoli diversi, anche se entrambi hanno bisogno che l'antigene gli sia opportunamente presentato da una cellula. T helper: sono cellule regolatrici el'attivazione dei linfociti T helper. Sono presenti principalmente sulle cellule presentanti l'antigene (APC) come i macrofagi, le cellule dendritiche e i linfociti B. Classe III: codificano per molecole coinvolte nella risposta infiammatoria e nella regolazione del sistema immunitario, come il fattore di necrosi tumorale (TNF) e il complemento. L'antigene viene presentato sul MHC attraverso un processo chiamato presentazione dell'antigene. Le cellule presentanti l'antigene catturano l'antigene, lo processano e lo presentano sulla superficie cellulare tramite il complesso MHC. Questo permette ai linfociti T di riconoscere l'antigene e avviare una risposta immunitaria specifica. È importante notare che l'antigene deve essere presentato sul MHC corretto per essere riconosciuto dai linfociti T. Ogni individuo ha un insieme unico di MHC, che è determinato geneticamente e ereditato dai genitori. Questa diversità nel MHC è ciò che permette al sistema immunitario di riconoscere una vasta gamma di antigeni. In conclusione, l'antigene deve essere mostrato sul complesso MHC per essere riconosciuto dai linfociti T. Questo processo è fondamentale per l'attivazione del sistema immunitario e la risposta contro agenti patogeni, cellule tumorali e cellule danneggiate.

Mostrare l'antigene ai linfociti T helper

Classe III: codifica per alcune molecole come sistema complemento

Classe IV: presente solo negli uccelli e codifica per gli antigeni di gruppo sanguigno, che corrisponde, per loro, all'MHC

Ci sono diverse classi di MHC:

Classe I: presente su tutte le cellule nucleate, in particolare sulle cellule con maggiore probabilità di incontrare l'antigene, come cellule epiteliali o del SI. La molecola di classe I è formata da una catena alpha ripiegata all'estremità a formare una coppa. Questo è il sito dove sarà posto l'antigene, anche se in condizioni di normalità espongono la gamma di proteine sintetizzate normalmente da una cellula. Quando la cellula viene infettata, queste proteine vengono eliminate e sostituite dai pezzi di antigene

Classe II: hanno una distribuzione più limitata perché sono presenti solo sulle APC. Sono molecole inducibili, ossia in caso di

aggressione possono essere esposte anche su altre cellule. La molecola di classe II è formata da una catena alpha e una catena beta, anche qui ripiegate a coppa e con funzione di sede per l'antigene che poi verrà mostrato ai linfociti T helper. L'MHC di classe I avverte il SI di qualcosa che succede dentro una cellula, motivo per cui è presente su ogni cellula, mentre l'MHC di classe II avverte il SI di qualcosa che succede al di fuori della cellula e che è stato volontariamente captato dall'APC.

Funzionamento:

Risposta dei linfociti T citotossici: il virus entra nella cellula, si libera del capside e inizia a obbligare la cellula a replicare la sua struttura. La cellula intanto prende dei peptidi del virus e li monta sulle molecole di classe I, al momento ancora interne, e le espone in superficie perché vengano riconosciuti dai linfociti T citotossici. La conformazione è estremamente variabile e condiziona

L'efficacia dell'esposizione dell'antigene. Il senso dell'MHC di classe I è concentrare tutta l'attenzione dei T citotossici sulle cellule infette, visto che per gli antigeni esterni ci sono già gli anticorpi. La cellula infettata dal virus viene riconosciuta dal CTL perché lui ha il suo TCR, che è il recettore per l'antigene, che riconoscerà l'antigene fissato sull'MHC, il CD3 aiuta il TCR e il CD8 che serve a indirizzare il CTL verso le molecole di classe I che stanno presentando l'antigene e per questo si parla di restrizione genetica della citotossicità: i linfociti T riconoscono solo quelle cellule bersaglio che hanno MHC identico al proprio. Quando il citotossico incontra per la prima volta il linfocita fa un po' fatica.