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la capacità di formare rosette intorno alle emazia di alcuni volatili, mentre i linfociti B non avevano

questa capacità. Si parlava, quindi, di rosette E (rosette formate da linfociti intorno alle emazia) che non

erano dovute ad agglutinazione ma al recettore legato al linfocita. Poiché i linfociti B non presentavano

questa capacità di formare rosette, la prima identificazione fu in base a questo recettore di superficie e

poi sono stati messi in evidenza degli atri recettori e attualmente esistono tanti recettori diversi, strutture

di superficie diverse nelle varie cellule, che permettono di distinguere con la sigla CD una serie di

molecole di superficie con attività recettoriale che arrivano oltre a 100 e che permettono di distinguere

queste 2 popolazioni dei linfociti B e T in altre sottopopolazioni con caratteristiche funzionali diverse.

Quindi, la caratteristica funzionale dei linfociti, che a microscopio sono visti sempre allo stesso modo, si

fa in base a molecole, gruppi superficiali che danno luogo negli animali diversi (coniglio, pecora,

cavallo, ect..) ad anticorpi diretti ciascuno verso questi recettori di superficie. Ogni volta che si preleva

una parte di linfociti, presi da un animale, e la inoculiamo in un altro animale e andiamo a prendere gli

anticorpi, vediamo che si formano tutta una serie di anticorpi diretti verso queste più diverse molecole.

Sono state identificate le loro funzioni ed è stata data una sigla. Questa consente di distinguere i linfociti

in un certo numero di sottopopolazioni. Quale importanza hanno queste popolazioni? Vediamo prima

come si comportano i linfociti nella correlazione ai macrofagi per l’evoluzione della risposta

immunitaria. Il piccolo linfocita che ha in superficie già codificato, sotto forma di immunoglobuline, il

gruppo recettoriale per il peptide, che fa parte di una proteina (l’immunogeno è una proteina) oppure per

il determinante antigenico dei polisaccaridi (si parla di clone del linfocita), che si va a fissare alla cellula

che presenta l’antigene e cioè al macrofago che espone in superficie la parte non digerita di

immunogeno. Se è una proteina, è un peptide di piccolo peso molecolare (perché noi chiamiamo

determinante antigenico), se è un polisaccaride è un tratto di polisaccaride che espone questo, unito agli

MHC di classe I o di classe II. Se è di classe II intervengono due tipi di cellule, che sono i linfociti con

la funzione di linfociti T e i linfociti con la funzione dei linfociti B. Questi T che aiutano i B a

sintetizzare gli anticorpi (gli antigeni di istocompatibilità di classe II intervengono nella sintesi di

anticorpi e quindi di immunità umorale). I linfociti T che cooperano nel favorire la formazione di questo

insieme perché possa rispondere bene in modo da attivare i linfociti B, si chiamano linfociti T-helper

(TH). Poi ci sono degli altri linfociti che non cooperano con i linfociti B, ma da soli sono capaci di

aggredire le cellule che presentano in superficie l’immunogeno digerito (sempre, cioè, questi complessi

che hanno digerito, uniti all’antigene di istocompatibilità di classe I). In quel caso interviene un altro

gruppo della sottopopolazione linfocitaria che richiama T-citotossici (TC) che sono capaci di attaccare

la cellula e con u meccanismo che poi si vedrà (è abbastanza complesso e non si conosce neanche in

dettaglio), capace di distruggere completamente la cellula aggredita. Questa è la protezione che i

linfociti T-citotossici danno, e con la sigla CD vengono indicati con CD8, mentre i T-helper vengono

indicati come CD4. Quindi sono i citotossici che agiscono direttamente sulle cellule che presentano

direttamente una variazione delle strutture di superficie e non riconosciute come proprie e quindi

estranee, quando è legata agli MHC I. Ma poiché si è detto che gli MHC I sono distribuiti in tutte le

cellule dell’organismo, ogni volta che è presente un virus che infetta anche una cellula che è diversa dal

linfocita e dal macrofago, una cellula epiteliale di qualsiasi tipo, che presenterà in superficie le proteine

codificate dal virus, se è un virus con l’involucro si sa che ci sono alcune proteine virali che vanno ad

inserirsi nella membrana citoplatimatica e momentaneamente, finchè il virus non finisce fuori e seguito

dal ,proprio involucro. E in quel momento è una molecola estranea, legata all’antigene di

istocompatibilità di classe I e quindi affrontano la risposta citotossica che tende a distruggerla nella

maggior parte dei casi. Quindi questa risposta citotossica è fondamentale specialmente in vitro (in vivo

il problema è più complesso). Quelle che sono le cellule neoplastiche modificate, perché le cellule

neoplastiche hanno codificazione diverse e sono estranee per l’ospite. Perciò il tumore è una crescita che

non rispetta gli schemi strutturali dell’ospite che lo deve, per tanto, eliminare, perché o elimina questa

crescita estranea o soccombe. Probabilmente la crescita estranea e le variazioni di superficie sono

numerose nella vita di ognuno di noi, ed è questa risposta citotossica CD8, che è evoluta probabilmente

controre infezioni esterne, ma si parla anche nella risposta interna stessa dell’ospite e quindi contro le

crescite neoplastiche (non ci si accorge ma molte delle cellule che si trasformano vengono distrutte, e

queste vengono a costituire quelle, “sorveglianze immunologiche”da parte del sistema immunitario. Il

problema in vitro funziona perché se si isolano i CD citotossici nei pazienti portatori di tumori, se il

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tumore è fatto crescere in vitro, queste lo distruggono. In vivo non funziona (non si è riusciti, ancora,

con tutte le tecniche possibili da applicare a risolvere il problema che è molto complesso.

Per esempio, poiché nella crescita tumorale si parla anche di anticorpi, immunità umorale, dato che gli

anticorpi si formano contro queste strutture, la presenza del complemento porat alla distruzione delle

cellule. Invece di fare questo si proteggono gli anticorpi dalla distruzione dei CD8. Sono anticorpi che si

chiamano “FACILITANTI”, anticorpi che proteggono la cellula tumorale dal rigetto. Quindi, la reazione

è complessa anche perché quel che si è descritto (e che si studierà meglio in immunologia come risposta

immunitaria) è quello che è stato studiato in vitro e per le malattie infettive. Praticamente, una

complessità di questa risposta è quella nelle infezioni cronache (tubercolosi, sifilide). Ma lo schema

classico è quello di un individuo che risponde bene in un certo numero di giorni e mesi. La crescita

tumorale probabilmente è un qualcosa che inizia molto tempo prima di quanto appare; quindi ci sarà

certamente una risposta che finora non si è affrontati dal punto di vista sperimentale perché è una

risposta che avviene nel tempo e crea delle modificazioni di quella che è la risposta basale e che non è

conosciuta ancora. La stesa cosa si può dire per le infezioni virali come per esempio l’ AIDS (anche qui

siamo incontro ad un problema a lungo termine, perché l’infezione si manifesta dopo un lungo periodo

di incubazione, poi in quella parte subentrano tutta una serie di modifiche che non conosciamo ancora).

Quindi la risposta su base umorale richiede la presenza dei linfociti B che collaborano con i linfociti

CD4-helper, si trasformano in plasmacellule e sintetizzano abbondanti anticorpi. La presenza degli

stessi determinanti antigenici associati agli antigeni di istocompatibilità di classe I comporta

l’attivazione dei linfociti T citotossici, CD8, con distruzione diretta della cellula. Nelle infezioni già a

livello delle CD4 helper, c’è un ulteriore suddivisione in 2 sottopopolazioni che si chiamano TH1 e

TH2, perché con funzioni diverse. I TH1 sono capaci, una volta stimolati, di liberare interferone che a

sua volta prova a rinforzare l’azione dei macrofagi.

Il macrofago che non subisce l’azione dell’interferone è chiamato “MACROFAGO RESTING”.

Quando subisce l’attivazione è chiamato “MACROFAGO ATTIVATO” che esprime tutte le

caratteristiche di una cellula in attiva sintesi, cioè apparato mitocondriale attivato, apparato di Golgi

attivato, movimenti della membrana molto spiccati. Quello che non è attivato ha in modo rudimentale

tutte queste strutture. Nelle infezioni tubercolari vedremo che quando il macrofago è attivato è capace di

digerire di più perché sintetizza enzimi litici e di digestione. Quindi è capace aspecificamente di

aggredire quanti più microrganismi dal mondo esterno è possibile. Quindi è una cellula che possiede una

forza maggiore nel difendere l’ospite dal corpo esterno. L’altra cellula TH2 sintetizza un altro tipo di

citochine, le IL4 (interleuchine 4), che svolge un ruolo diverso, cioè quello di stimolare altre cellule

sempre della risposta immunitaria, i linfociti B, stimolando la produzione di anticorpi. In ogni processo

infettivo, a seconda se ad un certo punto l’evoluzione della risposta immunologica imbocca una via TH1

o una via TH2 si ha una protezione diversa. La TH1 con l’interferone porta alla produzione di citotossici

CD8 e CD4 e quindi si ha guarigione dall’infezione. Nel caso che evolve in TH2 quasi sempre non si ha

una risposta protettiva ma l’individuo può andare incontro a morte. Ciò è possibile evidenziarlo per le

infezioni da protozoi ( per la leishmania è messa molto bene in evidenza questa doppia risposta da TH1

o TH2 nei topini, ma poi è stata trovata in tutte le infezioni). In ogni cellula batterica ci sono delle

strutture e delle aggregazioni di queste strutture che favoriscono e stimolano la risposta TH1 e delle altre

strutture che possono favorire le TH2. Questo dipende da tutta una serie di fattori, per cui l’individuo

risponde in modo diversa alla stessa infezione. Alcuni rispondo con la prevalenza di TH2 (generalmente

le infezioni gravi vanno incontro all’esito letale); quelli che rispondono con TH1 nelle infezioni gravi

risultano protetti e sopravvivono. Nelle infezioni sia batteriche che virali che protozoiche, ad un certo

punto della cooperazione tra cellule (e quindi risposta) si stabilisce una prevalenza di TH1 o TH2. Se

sono TH1 c’è tendenza ad un incremento della risposta cellulare protettiva e quindi con i linfociti

citotossici, se c’è TH2 c’è la prevalenza della rispotsa umorale che come già detto è una risposta

generalmente non protettiva, tranne in quelle infezioni che sono sostenute dalla tossina e non dalla

cellula in toto. Generalmente i parassiti si possono distinguere in 2 grosse categorie: quella del parassita

a livello endocellulare che quando sono presenti entrano nella cellula, e quelli invece, negli spazi

extracellulari che debbono poi essere fagocitati per subire per subire tutta l’evoluzione della risposta

immunologica. Quelli extracellulari vanno nel fagosoma e poi nel fagolisosoma e quindi subiscono

un’evoluzione intracellulare. I prodotti della digestione che permettono prevalentemente

l’accoppiamento con l’antigene di immunoistocompatibilità di classe II favoriscono, quindi, la risposta

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su base umorale. Quelli che sono a sede endocellulare generalmente danno risposta mista, con

prevalenza di quella su base cellulare perchè passano nel reticolo endoplasmatico, si legano (la maggior

parte dei costituenti che vengono dai prodotti di digestione del germe) agli antigeni di istocompatibilità

di classe I e danno, poi, una risposta su base cellulare citotossica con TH1 e CD8. Quindi è questa la

ragione per cui alcune infezioni danno un’immunità duratura nel tempo e protettiva, mentre altre

infezioni non danno immunità duratura e protettiva. Oggi è difficile che si crei un problema di questo

tipo tranne nelle infezioni in apparente perché si interviene con gli antibiotici e non si favorisce il ciclo

completo della malattia e non si matura una protezione duratura nel tempo come nell’infezione naturale.

Quindi, sono le infezioni con cellule vive mimano un’infezione naturale, che possono dare una buona

protezione. Quelli che non possono dare un’infezione naturale non possono dare una buona protezione.

A questo punto è possibile collegarsi a quella che è l’immunità artificiale e cioè la vaccinazione.

I VACCINI non fanno altro che cercare di ripetere un’operazione che di fatto avviene naturalmente.

Artificialmente noi cerchiamo di ripetere quello che dovrebbe succedere nell’infezione naturale. In

questa pratica, in passato, ci fu la fortuna che i primi ricercatori si imbatterono in modelli sperimentali

facili e che erano basati sulla immunità umorale e non su quella cellulare. La prima vaccinazione fu

quella di JENNER che aveva notato la famosa questione di una protezione degli individui che

presentavano le pustole vaiolose nei mungitori di vacche. E poi da quelle osservazioni partì Pasteur con

una serie di esperienze interpretando male molti risultati ma che stimolarono comunque una serie di

ricerche che hanno poi potato alla vaccinazione attuale. Pasteur studiava la protezione delle infezioni del

carbonchio nelle pecore ed aveva notato che coltivando questi germi ad una temperatura superiore ai

37°C (circa 42°C) aveva dei ceppi che inoculati nell’animale lo proteggevano dall’infezione successiva

rispetto a quelli allevati a 37°C, e che però non andava più incontro a sporificazione. Fece una serie di

collegamenti tra il germe che sporificava e quello che non sporificava, quelli che erano protettivi e quelli

che non lo erano. Questo poi si dimostrò non essere corretto perché in effetti, lui non faceva altro che

usare temperatura un po’ più alta di quella ottimale e selezionare i mutanti asporigeni che elaboravano le

stesse tossine che elaborava il ceppo normale e quindi aveva per le brodocolture la protezione dei

greggi. Quindi fu un buon vaccino per l’epoca contro il carbonchio. Questa non è una malattia

complicata nella sua evoluzione ma è ad andamento acuto e basatapiù che altro sui prodotti che

elaborava il bacillo del carbonchio. Malattie che provocavano morti elevatissime: DIFTERITE

TETANO. Queste due malattie sono sostenute da esotossine e non dal germe in toto, e quindi non è

importante una risposta contro la cellula batterica, ma è importante che si riesca a neutralizzare la

tossina, in modo da non avere più gli effetti tossici della tossina ed evitare lo stato mortale. Koch,

nell’affrontare il problema della tubercolosi, cercando di produrre un vaccino contro la tubercolosi,

produsse le tubercoline (per mettere in evidenza l’ipersensibilità di tipo ritardato) che si usano tuttora

(quelle modificate e non quelle preparate come da Koch). Quelle preparate da Koch come vaccino, una

volta inoculate, invece che migliorare le condizioni nelle cavie, diedero delle complicazioni, come

anche a livello umano.

All’immunità umorale è legata l’ipersensibilità di tipo immediata che è detta ANAFILASSI (dal greco:

contro protezione) perché anziché avere miglioramento si ha un peggioramento della situazione.

L’anafilassi avviene immediatamente. Quando ci sono in causa gli anticorpi si ha ipersensibilità

immediata perché gli anticorpi sono circolanti e, inoculato l’immunogeno, la reazione antigene-

anticorpo comporta immediatamente una risposta che può essere grave o addirittura letale. L’immunità

su base cellulare dà sempre luogo ad una ipersensibilità di tipo ritardata (quella che si evidenziava nella

tubercolosi). Koch, quando vide che questa tubercolina non si poteva usare come vaccino, notò

successivamente che poteva essere usata per diagnosticare se un individuo era stato esposto o no ad una

infezione tubercolare, perché in effetti non c’è ipersensibilità immediata dato che non ci sono anticorpi

circolanti. Inoculando una certa quota di bacillo della tubercolosi la risposta non si ha immediatamente

ma dopo 24-48 ore, quindi sarà ipersensibilità di tipo ritardata legata all’intervento locale delle cellule.

Nella risposta cellulare sono i macrofagi e i linfociti: localmente si ha un infiltrato di macrofagi e di

linfociti e quindi ipersensibilità di tipo ritardata. In quella di tipo immediata si ha una risposta antigene-

anticorpo. Il fenomeno anafilattico è l’eccesso di questa risposta e avviene quando si inocula un

immunogeno in quantità tali da poter legare tutti gli anticorpi circolanti. Quindi si ha una reazione

antigene-anticorpo abbonadnte, su, però, anche la neutralizzazione degli anticorpi circolanti e si va a

fissare a quegli anticorpi fissati alle cellule in modo da stimolare quelle cellule particolari che liberano

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prevalentemente istamina ed altri prodotti simili (quelli che sono i mediatori dell’ipersensibilità

immediata). L’individuo va così incontro a shock (se ne parlerà in particolare con i sieri immuni perché

i fenomeni anafilattici furono studiati con l’intervento dell’immunoprofilassi e dell’immunoterapia).

Oggi si hanno, ma su basi diverse, l’ipersensibilità su base allergiche (per esempio per piccole

concentrazioni di antibiotico).

VACCINI

Come si preparano? In teoria si dovrebbe utilizzare qualcosa che ripeti l’infezione naturale o per avere

una risposta su base cellulare o su base umorale. Prevalentemente, quando si tratta di batteri o virus che

entrano nella cellula si dovrebbe avere una risposta TH1 su base cellulare (e protettiva). Se si tratta di

tossine, una risposta su base umorale. Come si fa ad ottenere ciò? I germi come tali, virulenti non si

possono inoculare e quindi nei tentativi iniziali si provò a rendere inattivi i microrganismi (batteri o

virus) al calore (temperatura minima che li uccideva) oppure con sostanze4 chimiche che comunque ne

provocava la morte (si usava la formalina). Gli antigeni di superficie sono per la maggior parte proteine,

per cui esse saranno denaturate dal calore. (il polisaccaride potrebbe resistere ma le proteine sono

denaturate e danno luogo ad una risposta, comunque, di immunogeno e, quindi, un’abbondante risposta

anticorpale ma di anticorpi diretti verso un’altra configurazione (generalmente ciò succede per i parassiti

inattivati al calore). Sono inattivati con la formalina perché i gruppi delle tossine (o anche i gruppi che

generalmente permettono la fissazione alla cellula per la penetrazione) che le consentono di attaccarsi

alla cellula e di penetrare sono NH2. Questi NH2 sono titolati chimicamente col formolo. Una volta i

chimici (oggi non più per l’avvento di altri mezzi di titolazione di proteine) titolavano con la buretta e

secondo un’equazione molecolare tra la formalina e i gruppi NH2. E quindi, fatto un legame stabile, si

pensò che potevano essere inattivati e così avvenne. Per cui, inizialmente si usava la formalina come

sostanza titolare per le proteine. Effettivamente le tossine trattate con la formalina perdono la loro

capacità tossica e si trasformano in un prodotto detto TOSSOIDE (o anatossina se preparata in un certo

modo). La cellula può perciò essere inattivata o al calore o con sostanze chimiche o con mezzi fisici

(radiazioni varie che possono comunque portare alla modificazione delle strutture). In qualsiasi modo si

operi si modificano le strutture di superficie rispetto allo stato nativo. L’altra tendenza delle successive

pratiche è quella di inoculare i componenti che rappresentano i fattori di virulenza del germe che per

alcuni casi è andata bene, per esempio per i polisaccaridi perché per le proteine il problema è più

complesso. Per il polisaccaride è più semplice perché il polisaccaride capsulare in genere è l’unico

prodotto di virulenza del germe (es: enofilo di gruppo B). infatti i vaccini in corso sono basati su questi

polisaccaridi e si è visto che in alcuni animali si comportano da immunogeno, in altri da apteni, per cui

deve essere generalmente legato ad un supporto perché si possono comportare da immunogeni e anche

perché possono non stimolare una risposta completa. Il polisaccaride, soprattutto quelli batterici,

compresi i lipopolisaccaridi, si chiamano antigeni timo-indipendenti e cioè non necessitano dei TH per

la cooperazione tra cellule e quindi vanno direttamente alla cellula B che si trasforma in plasmacellula e

sintetizza anticorpi, stimolando in modo diverso da quella che è la stimolazione con gli anti-

immunogeni di natura proteica. Si studierà una risposta primaria e una secondaria. Quella primaria è

data dalle IgM, quella secondaria è data dalle IgG. Quella primaria dura circa 15-20 giorni e cioè, la

prima volta che l’animale va incontro all’esposizione dell’immunogeno presenta un certo picco e poi il

titolo anticorpale scende e scompare, se non ristimolate, e non si mette più in evidenza. Se il picco è al

max si introduce nuovamente l’immunogeno (è quel che si fa nei richiami delle vaccinazioni) si

ristimola una risposta che parte subito (nella risposta primaria c’è una latenza) e il picco raggiunge un

livello elevatissimo e poi decade molto lentamente nel tempo (anche degli anni come per la protezione

di una tossina che può durare 4-5 anni). Per esempio quella difterica e antitetanica. I polisaccaridi

batterici danno una risposta solo di tipo I, non molto elevata, protratta nel tempo e prevalentemente di

IgM e non compaiono IgG e portano facilmente, superando una certa dose, a quello che è un blocco

della risposta immunitaria, nota come paralisi immunitaria. Se invece collegate ad un supporto, allora si

comportano dando una risposta primaria e secondaria, una sintesi di IgM iniziale e una di IgG

secondaria ed è più difficile, quindi, raggiungere la soglia di saturazione per una paralisi immunitaria.

La paralisi immunitaria interviene con un meccanismo che non si conosce molto bene, ma sembra che

quando raggiunge una certa soglia è capace di fissarsi a tutti i recettori che sono presenti sul clone del

linfocita che risponde, Linfocita T o Linfocita B, impedendo l’aggregazione dei recettori. Quindi la

cellula non è attivata e non risponde. Se invece si trova nelle condizioni ottimali, oppure è un

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DETTAGLI
Esame: Microbiologia
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia (ordinamento U.E. - durata 6 anni) (CASERTA, NAPOLI)
SSD:

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher valeria0186 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Microbiologia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Seconda Università di Napoli SUN - Unina2 o del prof Galdiero Massimiliano.

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