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MIGRAZIONE DEI LEUCOCITI ATTRAVERSO I VASI SANGUIGNI
come rotolamento. Il flusso chiaramente è basso e questo legarsi e distaccarsi porta i
leucociti a diminuire sempre più la loro velocità sino a che non aderiscono completamente
alla parete dei vasi. Il processo di adesione è mediato da molecole di adesione
complementari presenti sui vasi e sui leucociti la cui espressione è stimolata da proteine
secretorie dette citochine. Le citochine sono secrete dalle cellule presenti nella zona
dell’infiammazione ovvero dove il corpo estraneo ha generato lesioni. Le interazioni iniziali
responsabili del rotolamento sono mediate dalle selectine ed in particolare da 3 tipi: L-
(espresse dall’endotelio); P-
selectine (espresse dalla membrana dei leucociti); E-selectine
selectine (espresse dalle piastrine e dall’endotelio). L’espressione di tutte queste selectine
e dei corrispettivi ligandi è mediata dalle citochine prodotte nella sede del danno da
macrofagi, mastociti e cellule endoteliali. Il fattore di necrosi tumorale (TNF), la
interleuchina-1 (IL-1) e le chemochine (citochine chemotattiche) sono tra le citochine più
ore dall’inizio dell’infiammazione vengono espresse le E-selectine
importanti. Entro 1-2 e i
10
entrambe presenti nell’endotelio. Le P-selectine
ligandi delle L-selectine, invece vengono
espresse solo in seguito a mediatori quali istamina, trombina, fattore di attivazione delle
piastrine assieme ai ligandi delle E-selectine e le L-selectine. A questo punto sono presenti
tutti i ligandi e le corrispondenti proteine complementari che portano i leucociti ad aderire a
livello endoteliale. In realtà però i legami che si formano sono inizialmente deboli tanto che
i leucociti si legano e si distaccano dall’endotelio (rotolamento). I legami ad alta affinità si
generano solo quando si ha l’attivazione delle integrine (proteine eterodimeriche) presenti
inducono l’espressione dei ligandi per le
sulla superficie del leucocita. Il TNF e la IL-1
integrine e si formano così i legami ad alta affinità che portano i leucociti ad aderire
saldamente all’endotelio vasale. A questo punto i leucociti devono riuscire a migrare dal
lume vascolare verso il tessuto interstiziale e lo fanno attraverso un processo noto come
diapedesi o transmigrazione. Questo processo si verifica prevalentemente nelle venule
all’endotelio stimolando la loro
postcapillari. Le chemochine agiscono sui leucociti aderenti
migrazione secondo gradiente di concentrazione. Le molecole di adesione in grado di
stimolare questo processo sono diverse e tra queste si ritrovano le PECAM-1, dette anche
Dopo aver attraversato l’endotelio i
CD-31. leucociti perforano la membrana basale grazie
alla secrezione di collagenasi che degradano il collagene. Una volta raggiunto il tessuto
extravascolare i leucociti aderiscono alla matrice legandosi tramite la CD-44 alle proteine
della matrice. I globuli bianchi a questo punto iniziano a migrare verso il tessuto danneggiato
e lo fanno tramite dei movimenti particolari che gli permettono di “strisciare” sino alla lesione.
Diverse proteine chemotattiche, tra cui chemochine e componenti del sistema del
complemento, portano alla stimolazione di alcuni recettori accoppiati a proteine G presenti
nella membrana del leucocita che permettono di innescare segnali tali da attivare secondi
messaggeri che portano all’aumento di calcio intracellulare e all’attivazione di diverse
chinasi. Questi segnali inducono la polimerizzazione dell’actina, dando luogo ad un aumento
della quantità di actina polimerizzata sul margine avanzante della cellula e al
11
posizionamento dei filamenti di miosina posteriormente. Il leucocita si muove quindi facendo
avanzare la parte anteriore e trascinandosi dietro la parte posteriore. Arrivati in prossimità
della lesione i leucociti subiscono attivazione leucocitaria e conseguente fagocitosi, cioè
portano al riconoscimento, all’adesione, all’ingestione e alla degradazione dell’ospite. Nella
membrana leucocitaria sono presenti diversi recettori in grado di legare e riconoscere parti
specifiche dell’ospite (lipopolisaccaridi, sequenze zuccherine specifiche, proteine, citochine)
in modo da potersi legare ad esso. La membrana leucocitaria, avvenuti questi legami, si
invagina portando con se il microbo sino a quando non forma un vacuolo noto come
fagosoma. Il fagosoma a questo punto si fonde con un granulo lisosomiale generando un
fagolisosoma. Questa struttura non è altro che una vescicola contenente tutti gli enzimi
lisosomiali e l’ospite. Questo fa l’agente lesivo
si che gli enzimi inizino ad agire degradando
(Figura 3).
F 3
IGURA
F F
ORMAZIONE DEL AGOSOMA E FAGOCITOSI 12
dell’ospite è dovuta principalmente alla produzione di specie reattive dell’ossigeno
La morte
(ROS) e alla presenza di specie reattive dell’azoto. La formazione di specie reattive
dell’ossigeno è dovuta al rapido processo di attivazione di un’ossidasi che porta
del NADPH a NADP riducendo l’ossigeno (O
+
all’ossidazione ) ad anione superossido (O ).
2 2
L’anione superossido è poi successivamente convertito in perossido di idrogeno (H O ). Di
2 2
per se il perossido di idrogeno non è in grado di debellare in maniera efficace gli agenti lesivi
ma all’interno del fagolisosoma è presente un enzima chiamato mielinoperossidasi che, in
-
presenza di un alogenuro come Cl porta alla formazione di ipoclorito, agente antibiotico che
distrugge i microbi per alogenazione.
sino ad ora descritti sono eventi tipici dell’infiammazione che avvengono
Tutti i processi
grazie alla presenza di mediatori chimici che possono essere distinti in due grandi famiglie:
mediatori chimici di derivazione cellulare e mediatori chimici derivati dalle proteine
plasmatiche. vi sono i metaboliti dell’acido arachidonico,
Tra i mediatori chimici di derivazione cellulare
estremamente importanti per i processi infiammatori. Quando le cellule vengono attivate da
stimoli infiammatori l’acido arachidonico viene convertito in leucotrieni e prostaglandine.
Questi mediatori funzionano da segnali intracellulari o extracellulari e sono in grado di
mediare l’infiammazione e l’emostasi. In modo particolare l’acido arachidonico può
diventare substrato di due enzimi: le ciclossigenasi e le 5-lipossigenasi. Le ciclossigenasi
come la COX-1 e la COX-2 sono i principali enzimi che riescono a produrre prostaglandine
e sono anche il principale bersaglio degli antinfiammatori. Questi enzimi agiscono
principalmente su mastociti, macrofagi cellule endoteliali che, attivandosi, producono
appunto prostaglandine. Le 5-lipossigenasi invece agiscono prevalentemente nei neutrofili
e sono gli enzimi deputati alla produzione dei leucotrieni (Figura 4).
13
F 4
IGURA
M : '
EDIATORI CHIMICI DI DERIVAZIONE CELLULARE METABOLITI DELL ACIDO ARACHIDONICO
Tra i mediatori derivati dalle proteine plasmatiche, invece, i più importanti sono quelli del
sistema del complemento. Il sistema del complemento consiste di oltre 20 proteine tra cui
ritrovano le proteine da C1 a C9. Durante l’attivazione del sistema del complemento
si le
delle proteine in seguito all’azione
proteine vengono clivate (processi di frammentazione
delle caspasi), e questo processo porta ad aumento di permeabilità vascolare, chemiotassi
e opsonizzazione (azione propria delle opsonine che consiste nel rendere possibile la
fagocitosi che si manifesta quando le opsonine sono stare adsorbite dagli agenti lesivi poi
fagocitati). In modo particolare il clivaggio più importante è quello che riguarda la proteina
C3 e questo può avvenire in tre diversi modi. Può seguire una via classica ed in questo caso
il clivaggio è dovuto all’interazione della proteina C1 con anticorpi; può avvenire seguendo
una via alternativa ed in questo caso il clivaggio è stimolato da molecole di superficie del
microbo o da tossine introdotte nell’organismo come per esempio veleni o altre sostanze in
assenza di anticorpi; la terza via prende invece il nome di via della lectina in quanto la lectina
14
plasmatica legante mannosio riesce a legarsi a sua volta con i carboidrati presenti nella
membrana del microbo e ad attivare direttamente la C1. Indipendentemente dalla via
utilizzata il risultato è il clivaggio della C3 in C3a e C3b. C3a viene rilasciata mentre C3b
legata al microbo o alla molecola che ha scatenato l’attivazione di questo sistema.
rimane
A questo punto altre molecole di C3b si legano ai frammenti generati in precedenza
attivando la C5 convertasi, un enzima che scinde la C5 in C5a e C5b. La C5b si fissa alla
superficie della cellula che si lega ai componenti tardivi C6, C7, C8 e C9 portando infine alla
formazione di complessi di attacco alla membrana formati da più molecole di C9. Tra tutti i
componenti C3a e C5a sono comunque i più importanti poiché sono i frammenti delle
proteine iniziali che si distaccano dall’agente lesivo e possono interagire con le cellule del
nostro organismo, rappresentando i più importanti mediatori chimici del nostro organismo
(Figura 5).
F 5
IGURA
S ISTEMA DEL COMPLEMENTO 15
Tutte le reazioni acute, sviluppatesi come precedentemente descritto, dovrebbero portare
ad una risoluzione completa del danno. Dovrebbero cioè eliminare l’agente lesivo in modo
completo e in un breve tempo. In realtà non sempre questo succede. Quando
l’infiammazione acuta non riesce ad eliminare completamente l’agente lesivo si inizia a
scatenare quella che viene chiamata infiammazione cronica (Figura 6) (Kumar et al., 2012)
F 6
IGURA
C '
ONSEGUENZE DELL INFIAMMAZIONE
2.1.2 Infiammazione cronica
L’infiammazione cronica è un infiammazione protratta in cui coesistono infiammazione,
danno tissutale e tentativi di riparazione. Questo tipo di processo generalmente è causato
da infiammazioni persistenti ma può essere causato anche da malattie infiammatorie
immuno-mediate come malattie autoimmuni o allergie o ancora può essere dovuta ad una
prolungata esposizione ad agenti tossici sia esogeni che endogeni. Il principale protagonista
dell’infiammazione cronica è il macrofago. I macrofagi sono una componente del sistema
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dei fagociti mononucleati originanti nel midollo osseo e poi distribuiti nell’organismo e
principalmente nel tessuto connettivo o localizzati in aree quali fegato, milza, polmoni,
linfonodi nonché nel sistema nervoso centrale. I macrofagi possono essere attivati da vari
stimoli compresi i prodotti microbici che si legano ai TLR e altri recettori, dalle citochine
secrete dai linfociti T sensibiliz