Patologia Generale ed Immunologia Per le Professioni Sanitarie (Infermieristica, TLB, dietistica, TSRM)

ANTICORPI

Gli anticorpi per eccellenza sono le gamma globuline, fu osservato per la prima volta nel 1939 un

aumento della frazione gamma-globulinica nel siero di conigli in seguito all'immunizzazione con

ovalbumina. Sono molecole prodotte in risposta ad un antigene capaci di formare un legame

specifico con la sostanza che li ha indotti. Sono glicoproteine appartenenti alla famiglia delle

gamma- globuline.

Le immunoglobuline sono proteine quaternarie(formate da sequenze di aa,foglietti beta,

ripiegamenti delle catene per formare domini globulari compatti, e più catene legate fra

loro),presentano una struttura simmetrica: due catene pesanti formate da 450 aa (PM=55kDa) e

due catene leggere formate da 215 aa (PM=22kda), legate da ponti disolfuro intercatenari e da

legami non covalenti, questa struttura di base è definita monomero. Nella parte N-terminale, ogni

molecola di anticorpo possiede: 2 porzioni dette siti anticorpali ai quali si lega l'antigene ognuno

dei quali è formato dalla catena H e dalla catena L.

Se consideriamo una catena leggera, individuiamo un dominio variabile e uno costante, mentre

nella catena pesante individuiamo più domini costanti. Nella C-terminazione delle catene pesanti

troviamo il sito cristallizzabile, chiamato regione Fc, importante per fissare il complemento, e per

costruire il legame con alcune cellule

La regione FAB contiene il sito di legame per l’ag. (antigen binding fragment )

Sia le catene pesanti che quelle leggere presentano porzioni identiche di aa (circa 110). Queste

porzioni identiche di aminoacidi si ripiegano su se stesse formando delle strutture globulari definite

regioni o domini, che a loro volta possono essere costanti o variabili.

In una catena pesante troviamo(partendo dal residuo N-terminale) : un dominio variabile, 3 o 4

domini costanti.

In una catena leggera , (partendo dal residuo N-terminale) individuiamo: un dominio variabile e un

dominio costante.

Nella regione variabile esistono 3 zone ipervariabili o CDR e zone costanti (frame work o telaio)

I CDR costituiscono il sito combinatorio per l’Ag specifico, grazie al ripiegamento spaziale.

Nel frammento Fc sono presenti residui oligosaccaridici legati alla serina e all’acido aspartico (non

si conosce ancora il ruolo di questi residui).

Circa a metà delle catene pesanti tra i due domini CH1 e CH2 è presente una regione definita

"regione cerniera" di lunghezza variabile in cui si trovano i residui di cisteina e danno origine a

due ponti disolfuro che legano le catene pesanti. La funzione di questa cerniera è quella di fornire

flessibilità alla molecola immuno globulinica per permettere al frammento FAB2 di adattarsi alla

struttura e dimensione dell'antigene.

Il punto di riconoscimento e di legame con l’ag è situato nei domini variabili Vh e Vl, i domini C-H 1-

C L legano il frammento Cb4 del complemento, mentre il fattore C1q del complemento riconosce

un sito su CH2. Sui domini CH2 e Ch3 si trova il sito di legame per l’fc.

Distinguiamo 5 classi di immunoglobuline:

• IgA (possono essere monomeriche o dimeriche, hanno una funzione secretoria

fondamentale nella protezione delle mucose)

• IgM (hanno un dominio aggiuntivo nella regione costante della catena pesante)

• IgG (costituiscono l'80% delle immunoglobuline, il frammento fc è diversificato per il

numero di ponti le prime tre sottoclassi attivano il complemento, sono importanti nella

risposta antitossica, antibatterica, antivirale, antiprotozoaria)

• IgE (potenti mediatori della reazione allergiche)

• IgD(si ritrovano soltanto sulla superficie dei linfociti B immaturi)

Reazioni antigene-anticorpo

Un antigene reagisce con il corrispondente anticorpo formando un complesso denominato

immuno-complesso e ciò avviene tramite legami non covalenti (forze di van deer waals, ponti H

etc)

AFFINITa’: insieme delle forze di legame tra l’anticorpo e l’antigene, costituito dalla somma

algebrica delle forze repulsive e attrattive. Questo denota la costante di associazione tra ab e

singolo aptene

AVIDITA’: l’insieme delle forze d’interazione tra i singoli siti combinatori.

Sistema del complemento

È un sistema costituito da 20 proteine e prodotti di clivaggio.

3 diverse vie di attivazione convergono in una via comune che esita nella formazione di un

complesso di attacco alla membrana( MAC) che distrugge le cellule creando un poro sulle

membrane delle cellule batteriche o animali, con conseguente perdita dei gradienti ionici.

I prodotti di clivaggio intermedio hanno funzioni chemio tattiche e pro infiammatorie, spesso più

importanti della formazione dei pori.

Via Alternativa Via Classica

Via Lectinica ----> Simile alla via classica, parte dalla letctina legante il mannosio( che compone la

parete dei batteri) e attiva il C1

Queste tre vie convergono nella via comune del complemento attraverso il clivaggio del C5

• C5a è una anafilotossina (come il C3b)

• C5b può legarsi alle membrane cellulari ed organizzare l’assemblaggio dei componenti del

complemento C6 attraverso C9 nel cosidetto MAC.

Il deficit di componenti tardivi del complemento (C6-C9) impedisce la formazione del MAC ma non

causa immunodeficienza severa,sebbene i soggetti con tale deficienza siano più suscettibili ad

infezione di neisseria.

Il deficit di C3 induce una marcata suscettibilità a molti differenti tipi di infezioni batteriche.

IL COMPLESSO MAGGIORE DI ISTOCOMPATIBILITA’ (MHC)

Sulle cellule di tutti i tessuti sono presenti alcune molecole(antigeni) che sono coinvolte nella

discriminazione tra nonself e self e nel riconoscimento dell’antigene da parte dei linfociti T.

Rigetto dei trapianti: le cellule dei tessuti trapiantati esprimono molecole diverse da quelle del

ricevente(antigeni), le quali stimolano la risposta immunitaria.

Nell’uomo il complesso MHC è definito HLA (Human Leucocyte Antigens)perché sono presenti

anche sui leucociti.

Alloantigeni: differenze antigeniche fra individui della stessa specie(l’esposizione ad

alloantigeni comporta alla formazione di alloanticorpi).

Nel 1960 benacerraf e Mcdevitt scoprirono il ruolo delle molecole MHC nel riconoscimento

dell’ag da parte dei linfociti T.

I linfociti T riconoscono solo antigeni estranei di natura proteica, non in forma libera o solubile,

ma solo frammenti ed associati alla molecole MHC presenti sulla superficie di altre cellule.

L’HLA umano si trova sul braccio corto del cromosoma 6 (3500kb)

Partendo dal centromero del cromosoma si individuano 3 regioni:

• Regione di classe I:contiene i loci A,B,C che codificano per gli antigeni o molecole di

classe I.

• Regione di classe II(D):contiene i loci DP,DQ e DR che codificano per gli antigeni di

classe II.

• Regione di classe III: geni che codificano per proteine solubili non correlate con l’HLA,

definiti antigeni di classe III (TNF)

Le MHC di I classe si trovano su tutte le cellule nucleate del nostro organismo.Sono formate da

una catena α (di 44-47 kD) codificata dal MHC e una catena β -microglobulina (di 12 kD) non

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codificata dal MHC

La regione HLA ABC è caratterizzata da un estremo polimorfismo cioè esistono numerose

forme alternative dello stesso gene.

Molecole MHC di classe II:sono espresse solamente sui linf. B, macrofagi, cellule dentritiche,

cellule di langherans. Ha il compito di presentare peptidi estranei ai linfociti T helper CD4+.

Le molecole MHC legano i frammenti peptidici generati dalla degradazione intracellulare dei

microrganismi e li presentano sulla loro superficie cellulare, dove il complesso viene

riconosciuto dalla cellula T specifica.

La molecola HLA di I e II tipo devono essere capaci di legare il maggior numero di antigeni per

evitare che alcuni microrganismi , mutando i loro geni strutturali,possono sfuggire alla

presentazione e quindi sopravvive nella cellula ospite,in quanto non riconosciuti dai linfociti. Il

MHC è poligenico e polimorfo.

Vi sono numerosi alleli diversi tra gli individui della stessa specie.

Il polimorfismo è così elevato che in una popolazione normale non esistono due individui che

possiedano esattamente la stessa serie di geni e la stesse molecole di MHC.

L’esistenza di alleli multipli assicura a disponibilità di molecole MHC per ogni possibile proteina

antigenica di origine microbica.

N.B. le molecole MHC vengono codificate da sequenze di DNA ereditate e la loro

diversificazione non è dovuta a fenomeni di ricombinazione genica , come avviene per i

recettori dell’antigene.

Il sistema MHC è poligenico,polimorfico,codominante.

CODOMINANZA DEL COMPLESSO MHC

I geni MHC sono espressi in modo codominante, il che significa che entrambi gli alleli ereditati

dai genitori sono espressi contemporaneamente.

linfociti B Sono recettori degli antigeni specifici, presentano delle immunoglobuline di

membrana.Le mucose possono presentare sopratutto IgA. Il BCR riconosce ag

proteici,polisaccaridici, lipidici nel loro stato NATIVO. Ogni individuo ha un repertorio

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anticorpale costituito da 10 linfociti siccome non è possibile contenere questo numero si ha il

riarrangiamento genico, che caratterizza la variabilità anticorpale. La maturazione dei linfociti B

avviene nel midollo osseo si ha in sequenza una cellula pro-B, poi una cellula pre-B, poi una

cellula B immatura e infine la cellula B matura. Una volta maturato il linfocita B un migrare nel

MALT e/o nei linfonodi.

linfociti T maturano nel timo. Il recettore per i linfocita T è il TCR. Nel TCR dei linfociti T δ

ϒ

non c'è variabilità rispetto agli αβ. Il TCR è affiancato da 3 proteine δ e ε e 2 proteine ζ,

ϒ

queste sono necessarie per l'attivazione del linfocita T.

Le molecole CD4 e CD8 rafforzano l’adesione tra le cellule presentanti l’antigene ed i linfociti T

e quindi di trasmettere un segnale d’attivazione.

Il riconoscimento specifico dell’Ag da parte dei linfociti T è favorito da molecole di adesione

(LFA-1/ICAM) che facilitano il contatto fra le due cellule.

I linfociti T riconoscono antigeni MHC-ristretti (di natura proteica). Mediante il recettore TCR (t

cell receptor)

APC(cellule presentanti l’antigene)

I macrofagi sono le classiche cellule presentanti l’ag. Altre APC sono le cellule

dentridiche(presentano HLAII) e i linfociti B

Vie di processazione dell’antigene(processi intercellulari che vanno dalla fagocitazione della

cellula batterica fino alla presentazione dell’antigene)

Gli antigeni esogeni (batteri o proteine estranee)- ciclo endocitico. (vengono presentati tramite

MHC II)

Gli antigeni endogeni (virali o neoplastici) ciclo citosolico. Vengono presentati da MHC I.

Ciclo citosolico:come fa il sistema immunitario a riconoscere u