Immunità batterica ed evasione microbica

Quindi è una rispsota thelper mediata dove i thelper nei linfonodi

spingono verso produzione di anticorpi che aiutano la risposta

cellulo-mediata.

Quali possono essere i contesti in cui troviamo un batterio (o altri

organismi):

Extracellulari

Spazi interstiziali:

- risposta anticorpale, mediata dal

complemento: fagocitosi e neutralizzazione.

Superficie epiteliale:

- i batteri si depositano sempre qui e ci

sono continue risposte anticorpali per inibirne le capacità

infettanti, mediate soprattutto da anticorpi neutralizzanti della

classe A che si trovano nelle secrezioni delle mucose, salivari,

defensine

lacrimali etc.. Poi ci sono peptidi antimicrobici ( e

catelicidine) che hanno una capacità di interferire con la

parete dei batteri provocando pori e quindi uccidendo

direttamente i batteri.

Intracellulari

Citoplasma

- l’eliminazione della cellula infettata,

necessaria

con una risposta citotossica mediata dai T citotossici o le

cellule NK (non ci sono metodi che consentono di eliminare il

patogeno intracellulare mantenendo l’integrità cellulare)

vescicole

- la cellula può essere preservata: in genere i batteri



si trovano nelle vescicole in seguito a fagocitosi e possono

essere eliminati attraverso enzimi lisosomiali etc..

Quindi abbiamo un’eliminazione dipendente dai macrofagi e le T-cell

e NK che partecipano rilasciando citochine tipo interferoni. A

seconda del microbo c’è un tipo di risposta diversa: i virus nel

citoplasma devono essere eliminati con la citotossicità o risposta

antivirale; i batteri possono

essere fagocitati; gli elminti

inducono risposta TH2

promuovendo l’attivazione degli

eosinofili.

Quindi nel caso della risposta

cellulo-mediata abbiamo il

coinvolgimento che può essere all’immunità

limitato

innata (a) perché le NK

producono IFN-gamma che

attiva i macrofagi che producono IL-12 che attiva le NK (le frecce

sono sbagliate), quindi può esserci una risposta nel tessuto senza il

coinvolgimento delle cellule dell’immunità adattativa. Quando

dell’immunità adattativa (b)

invece si ha l’attivazione si ha il

coinvolgimento dei linfociti CD4+che producono IFN-gamma che

induce l’attivazione della fagocitosi e se il microbo entra nel

citoplasma entrano in gioco i linfociti citotossici.

La dinamica della risposta immunitaria: all’arrivo dei microbi (PAMP)

o molecole derivate dal danno (DAMP) (anche indotto dai microbi) si

ha una risposta innata dopodiché nella risposta innata partecipano

anche macrofagi e cellule dendritiche che mediano la risposta

adattativa poiché presentano l’antigene. Quindi non solo

partecipano alla risposta innata, ma mediano anche la risposta

adattativa: i linfociti T possono essere attivati, producono citochine

o molecole citotossiche e i B producono gli anticorpi.

Ci può essere la risposta innata che si attiva subito e quella

adattativa che si attiva più tardi.

Tipi di infezione

1. Opportunistiche: si evidenziano quando c’è un tipo di

immunodeficienza, per cui il sistema immunitario è incapace di

rispondere e microrganismi che in genere non sono in grado di

evadere efficientemente la risposta immunitaria possono

diventare prevalenti ed essere in grado di causare danno e

malattia.

2. Da patogeni: patogeni che sono organismi in grado di indurre

malattia in diverso modo;

- perché sono capaci rapidamente di produrre tossine e

provocare danni che impediscono una facile e veloce risposta e

provocando danni riescono ad espandersi e ad infettare il

nuovo individuo prima che il sistema immunitario possa

eliminarlo. infezione acuta perché il microrganismo provoca



una risposta, che però dura poco poiché il microrganismo

viene eliminato, ma fa comunque in tempo ad espandersi e ad

infettare

- sono in grado di espandersi perché capaci di evitare la

risposta immunitaria; quindi, hanno messo in azione

meccanismi di immuno-evasione. i microorganismi



sovvertono la risposta immunitaria si ha una risposta

prolungata in quanto il sistema immunitario tenta

continuamente di eliminarlo causando l’instaurarsi di

un’infezione cronica e quindi infiammazione cronica.

Tra i maggiori microbi patogeni, che provocano i più grandi problemi

e sfide: AIDS si espande perché inibisce la risposta dei linfociti T;

tubercolosi è un batterio, malaria che ha varie forme intermedie

durante il suo ciclo vitale che sono molto difficili da eliminare

poiché. Alcune sono intracellulari, altre possono indurre una risposta

immunitaria che però non si attiva sufficientemente velocemente

per poter poi rispondere alla forma giusta perché cambiano

rapidamente (passa a stadi diversi che hanno diverse

immunogenicità). Queste sono malattie da agente infettivo molto

diffuse e che hanno un tasso di mortalità annua elevato.

Ci sono dei batteri

intracellulari facoltativi, che

non hanno necessariamente

bisogno dell’ambiente

intracellulare per replicarsi,

ma utilizzano le cellule per

evadere la risposta

immunitaria.

Tutti questi batteri sono

associati ad una certa

patogenicità il batterio



diphteria provoca il blocco

della sintesi proteica; il tetano blocca la trasmissione

neuromuscolare, altri provocano alterazione nell’equilibrio degli

ioni, gastriti etc… tubercolosi

Nel caso dei batteri intracellulari la è dovuta ad un

micobatterio che riesce a persistere nei fagolisosomi senza essere

intaccato comportando un’attivazione del sistema immunitario che

cerca di controbatterlo mantenendo un ambiente infiammatorio

intorno al fagocita che lo ha internalizzato, causando però una

distruzione tissutale.

Fagocitosi

La fagocitosi serve per eliminare i microbi tramite il fagolisosoma:

i chelanti del ferro riducono la capacità dei microbi di sopravvivere;

ambiente acido che è citostatico ed attiva le proteasi che servono

per eliminare i batteri; enzimi come il lisozima. Ci sono anche dei

meccanismi indotti da attivazione (da citochine): aumento specie

reattive dell’ossigeno e intermedi dell’ossido nitrico.

Dall’altra parte alcuni batteri possono sfuggire al fagolisosoma

evitando i meccanismi microbicidi, nel citoplasma possono però

essere eliminati da altri meccanismi, come l’uccisione da autofagia

o l’induzione del proteasoma che attiva meccanismi di citotossicità

indotti dal linfociti T citotossici.

I microbi si rifugiano nella cellula per proteggersi dall’SI e mettono

in atto una serie di meccanismi di evasione per resistere nella

cellula:

- capacità di evitare la fusione del fagosoma con il lisosoma

- fuggire dal fagosoma ed entrare nel citoplasma

- resistono ai meccanismi di uccisione indotti dal fagolisosoma

Ci sono recettori di fagocitosi che riconoscono i propri ligandi

(opsonine o molecole sulla superficie del patogeno) portando

all’inglobamento con il meccanismo tipico di chiusura lampo

di membrana avvolgono il

protrusioni

microbo e si chiudono con un meccanismo a

zip. Il fagosoma si fonde poi con il lisosoma

e gli enzimi litici attivano la distruzione.

Questi enzimi idrolitici, proteine cationici,

lisozima uccidono in maniera ossigeno



indipendente.

Ci sono processi che ossigeno dipendenti e

un’attivazione della cellula complesso



enzimatico che permette l’esplosione

respiratoria e quindi la produzione di

metaboliti estremamente tossici, è

inizialmente disaggregato, ma si assembla in seguito ad alterazioni

cellulari. (NADPH ossidasi).

Il complesso consente di ridurre l'ossigeno perché trasferisce un

elettrone sull'ossigeno e riducendolo genera un intermedio

importante che non ha di per se’ attività microbicida, ma serve per

portare avanti una cascata indotta da altri enzimi. Quindi si forma

un anione superossido (O ridotto) che è convertito in acqua

ossigenata dalla superossido dismutasi, e la sua ulteriore

modifica da parte di enzimi che regolano l’acqua ossigenata può

alogeni

portare alla formazione di una serie di intermedi come o

radicali dell’ossigeno molto reattivi e possono reagire con l’ossido

nitrico generando perossinitriti molto tossici.

Una reazione che avviene grazie alla presenza di ferro è la

reazione di fenton

Reazione importante perché si generano

radicale idrossile e

intermedi:

idroperoxide (azione tossica) e come prodotto di scarto l’acqua.

In questo tipo di meccanismo abbiamo bisogno di attivazione

perché per esempio nei neutrofili abbiamo tutti i componenti della

NADPH ossidasi presenti però solo alcuni sono già in membrana

mentre altri si trovano nel citoplasma. Nel neutrofilo può esserci

un’attivazione molto rapida dovuta ai recettori di membrana che

porta all’attivazione di altri componenti come RAC2 che porta a sua

volta all’attivazione della NADPH ossidasi che a questo punto entra

a far parte di un insieme di meccanismi che uccidono il microbo.

Nei macrofagi l’assemblaggio è più lento perché richiede

un’attivazione trascrizionale indotta dall’interferone gamma della

GTPasi p47 che poi

grazie alla sua

espressione aiuta

l’assemblaggio della

NADPHossidasi.

Meccanismi di

evasione

meccanismi che il

sistema

immunitario utilizza

per difenderci da un’infezione batterica: recettori che percepiscono

le molecole, attivazione trascrizionale che comporta infiammazione

o produzione di interferoni, tutto questo potenzia la risposta dei

fagociti, i principali attori nell’eliminazione dei microbi.

Quando i batteri entrano nella cellula vengono sottoposti ad una

serie di pressioni. Alcuni microbi riescono ad evitare tali pressioni: o

perché evitano che venga fuso il fagosoma con il lisosoma, oppure

sono in grado di proteggersi contro questi meccanismi microbicidi

come produzione di ROS o NO, oppure sono in grado di sfuggire

proprio al vacuolo, scappando nel citoplasma, oppure ancora

riescono a riorganizzare il citoscheletro o modulare il tratto

vescicolare evitando in questo modo di entrare in compartimenti

che sono in grado di eliminarli.

Alcuni microrganismi sono in grado di scappare dal fagosoma: la

listeriolisina O prodotta da varie specie di listeria crea dei pori

nelle vescicole, aiutando il microbo a scappare dal vacuolo

(listeriosi). Quando il microrganismo si troverà nel citoplasma sarà

suscettibile a meccanismi di riconoscimento ed eliminazione tr