Il sistema immunitario e le malattie contagiose

Per comprendere come il nostro organismo si difenda da attacchi di microrganismi esterni (CORONAVIRUS ad esempio) bisogna conoscere Il sistema immunitario.

Il sistema immunitario ha il compito di difendere il corpo umano da qualsiasi tipo di aggressione di microrganismi esterni (VIRUS, BATTERI, ECC.), insulti traumatici e aggressione chimica.

Inoltre, ricopre un ruolo di “pulizia dei detriti”, ad esempio rimuovono i Globuli Rossi (GR) troppo vecchi che non svolgono più la loro funzione.

Tutto il sistema è subordinato ad una complessa rete integrata di mediatori chimici, cellulari, strutture biologiche, processi biochimici perfettamente coordinati.

Il sistema immunitario ha la capacità di riconoscere: organismi e sostanze esterne al corpo detti “non self” dalle cellule e sostanze presenti nel proprio corpo dette “self”.

E’ formato da 2 componenti - Vedi quadro sinottico.

 

 

SISTEMA INNATO ASPECIFICO

E’ l’immunità più antica non richiede una precisa esposizione a un ANTIGENE (Ag), questi sono una classe di molecole che legandosi a specifici recettori immunitari del nostro sistema difensivo, scatena la risposta immunitaria. Rappresenta la prima linea protettiva ad un attacco esterno.

 

Caratteristiche sono: RAPIDA – ASPECIFICA – RIPETITIVA.

 

Comprende mediatori chimici (responsabili dell’infiammazione) e mediatori cellulari responsabili di una prima risposta ai “non self”.

E’ un sistema piuttosto generico, a bassa potenza e più lento rispetto al sistema specifico. Il suo limite è che riconosce un repertorio abbastanza limitato di Ag .

Questo sistema è costituito da 2 componenti: a) armi chimico-fisiche b) armi biologiche

 

A) ARMI CHIMICO-FISICHE

Dopo un insulto al corpo umano (cute, mucose, ecc.) si sviluppa una reazione infiammatoria che rappresenta la 1° risposta del sistema immunitario. Le difese sono formate da:

1. BARRIERE FISICHE – cute, mucose, secreti salivari, secreti gastrici, lacrime, ecc.
2. BARRIERE CHIMICHE – complemento, citochinine (infiammazione).

 

Quando il corpo umano è aggredito si può verificare una risposta locale che è chiamata “infiammazione”, questa è caratterizzata da arrossamento, gonfiore, calore e dolore e, quando diffusa, anche febbre. La temperatura si eleva per combattere l’aggressore che, di solito, è sensibile al calore.

L’aggressione delle cellule umane comporta una risposta rapida con produzione di:

1. EICOSANOIDI - sono le molecole di Prostaglandine e Leucotrieni. Le prostaglandine inducono la febbre e sovraintendono ai processi infiammatori (aggrediscono le stesse cellule da cui sono prodotte) e i leucotrieni attirano i Globuli Bianchi (GB).
2.  CITOCHININE - (sono Interleuchine, Chemiochinine e Interferone)
3. FATTORI DI CRESCITA
4. FATTORI CITOTOSSICI

 

IL COMPLEMENTO

Il sistema del complemento è costituito da numerose proteine solubili e di membrana, che interagiscono tra loro e con altre elementi del sistema immunitario in modo strettamente collegato e controllato in modo da produrre proteine funzionali all’eliminazione dei microrganismi.

Il complemento entra in azione anche nella Mediazione Umorale del ed è costituito da circa 30 proteine presenti nel sangue e sulla membrana cellulare capaci di interagire reciprocamente e con la stessa membrana. 

Sono funzionalmente inattive nel sangue mentre dopo che sono attivate innescano il processo biologico che porta alla morte della cellula detta LISI CELLULARE.

Durante l’attivazione del complemento si ha inoltre il reclutamento di varie cellule immunocompetenti, come cellule fagocitarie (monociti, macrofagi, polinucleati) e linfociti B e T. 

Tra essi il più importante è il C3.

 

B) ARMI BIOLOGICHE

Gli strumenti che utilizza questo sistema di protezione sono rappresentati da elementi cellulari con caratteristiche specifiche:

1. Cellule linfoidi innate (Linfociti T Natural Killer)
2. Leucociti polimorfonucleati (Neutrofili, Eosinofili, Basofili e Mastociti)
3. Leucociti mononucleati (Monociti, Macrofagi e Mastociti)

 

 

Un esempio classico di questo sistema è quando i batteri attaccano le cellule. Questi hanno sulla loro superfice un Polisaccaride che nel corso del tempo il nostro sistema immunitario l’ha memorizzato e, pertanto, lo riconosce e lo attacca immediatamente. Purtroppo ci sono svantaggi: non è sempre efficace contro patogeno, ha una scarsa adattabilità a nuovi pattern patogeni cioè al loro cambiamento e ha una debole discriminazione tra self e non self.

 

 

SISTEMA ACQUISITO SPECIFICO

E’ l’immunità recente che per attivarsi richiede una precisa stimolazione da parte di un ANTIGENE (Ag). Dopo che il sistema si è attivato, parte la risposta immunitaria che mette in moto le procedure per eliminare l’AG.

Caratteristica di questo sistema è di essere in grado di memorizzare quel determinato tipo di Ag in modo da aggredirlo immediatamente in caso di attacchi successivi. Proprio per questo motivo è chiamato Sistema immunocorpale Antigene Specifico.

 

Caratteristiche sono: ADATTIVA – SELETTIVA – MEMORIA.

Questo sistema è costituito da 2 componenti: a) umorale b) cellulo-mediata

 

A) UMORALE

Questo tipo d’immunità si basa sull’attività svolta dai LINFOCITI B. Questi, sono normalmente prodotti nel nostro organismo a livello del midollo osseo per poi raggiungere e sostare nei follicoli linfatici.

Sono stimolati da parte di un Ag quindi, attivati, vanno incontro a proliferazione.

I linfociti B, con la loro attività, forniscono un'azione di tipo sistemico umorale appunto perché rilasciano gli anticorpi Ac specifici (le Immunoglobuline-Ig).

Le immunoglobuline agiscono sia come recettori dei linfociti B che come molecole effettrici. Le immunoglobuline sono in grado di eliminare le molecole antigeniche extracellulari attraverso diverse e distinte modalità.

Le cellule appartenenti al gruppo di LINFOCITI B giuocano un ruolo fondamentale nella immunità umorale acquisita.

La funzione principale è quella di produrre Ac contro un Ag specifico ma svolgono anche il ruolo di cellula presentante l’antigene che è chiamata CELLULA APC.

Il Linfocita B presenta sulla superfice cellulare un recettore BCR ovvero l’ IMMUNOGLOBULINA (Ig). Questa innesca l’immunità umorale.

Ogni linfocita ha un BCR diverso per riconoscere un particolare tipo di Ag.

Se un Ag riesce ad entrare nel corpo, poi passa nel sangue ed infine in contatto con il LINFOCITAB che ha sulla superfice il corrispondente segnale complementare.

 

In questo modo il LB si attiva!!

Quindi succede che si ha una proliferazione solo di quel tipo di LB (specifico)

Il clone si divide in: LB M (memoria) e LB E (effettore)

• LBM (memoria) non interviene nella reazione immunologica ma è deputato solo al ricordo del quel tipo di Ag.
• LBE (effettori) invece, agiscono subito trasformandosi in PLASMACELLULE e a produrre Ac (Anticorpo) contro quel tipo di Ag.

Gli Ac entrano in circolo, riconoscono l’Ag poi si legano a quel tipo di Ag e innescano la sua eliminazione.

 

IMMUNOGLOBULINA

E’ una molecola complessa formata da un Frammento costante (FC) e un Frammento che lega l’Ag (FAB) o variabile.

 

Sui rami dell’ Y ci sono catene leggere e catene pesanti che si modificano rispetto a diversi tipi di Ag.

Vi sono diversi tipi di Ig:

• IG G – si comportano attivando il sistema del Complemento (C1-C2-C3)
• IG A – a coppia (dimerica) sempre si trovano negli umori (saliva, liquido mucose, ecc.)
• IG D – servono a formare i recettori dei LB
• IG E – coinvolte nella reazione allergica legandosi ai mastociti
• IG M – dette macroglobuline perché sono sempre formate da 5 sono responsabili dell’attivazione del complemento.

Per approfondire:Monociti alti

B) CELLULO-MEDIATA

E’ una risposta del sistema immunitario che comporta l’attivazione dei Macrofagi, Linfociti T (Helper e Citotossici), Linfociti Natural Killer.

 

MACROFAGI

I macrofagi sono cellule mononucleate appartenenti alla classe dei GLOBULI BIANCHI. Svolgono un ruolo molto importante nelle risposte immunitarie naturali e specifiche. La loro funzione principale è la fagocitosi, cioè la capacità di inglobare nel loro citoplasma particelle estranee, compresi i microrganismi, e di distruggerle. Secernono inoltre citochine ad attività proinfiammatoria e presentano l'antigene ai linfociti T helper.

 

LINFOCITI T

Appartengono anch’essi alla classe dei GLOBULI BIANCHI. Si distinguono in LINFOCITI T-helper, LINFOCITI T-citotossici, LINFOCITI T-regolatori e LINFOCITI NATURAL KILLER.

Il controllo immunitario compiuto dai Linfociti prevede l’azione dentro la cellula umana del Complesso Maggiore di Istocompatibilità (in inglese Major Histocompatibility Complex - MHC). Le proteine prodotte dalle cellule sono esposte sulla superfice grazie al MHC. In tal modo i LINFOCITI T riconoscono quel prodotto cellulare normale e se ne stanno buoni ma se la cellula produce proteine anomale (virali, batteriche, ecc.), il MHC esponendole sulla membrana cellulare fa si che i LINFOCITI T non riconoscendo “self” il prodotto attaccano la cellula e la distruggono. Il MHC ha, tuttavia, una molecola - LIGANDO - che può essere di due tipi MHC 1 e MHC 2.

 

 

Il MHC 1 esprime ligandi prodotti dall’interno di tutte le cellule dell’organismo ed è un modo per informare all’esterno della cellula se il suo generato è self o non self.

Il LMHC 2 esprime un Ligando prodotto da una particolare classe di cellule che prendono il nome di APC (Antigen Presenting Cells). Appartengono a questo gruppo le Cellule Dendritiche, Macrofagi, Linfociti B. Queste, dopo aver digerito l’antigene lo espone sulla membrana attivando, quindi, il processo di lisi cellulare.

Sulla membrana cellulare dei LINFOCITI T è presente un RECETTORE (TCR da T cell receptor) responsabile del riconoscimento degli antigeni presentati dal complesso maggiore d’istocompatibilità (MHC). 

Il LINFOCITA TCR (in viola) può legare sia MHC1 sia MHC2 attraverso altri segnali detti co-stimolatori e sono CD8 per classe 1 e CD4 per la classe 2.

Cloni di linfociti T che possiedono una diversa specificità esprimono TCR diversi.

 

LINFOCITA T.HELPER (MHC2-CD4) è un linfocita che interagisce con MHC2 che espone antigeni solo dalle cellule APC. Come già etto, una tipica cellula APC è quella Dendritica presente nei tessuti. I suoi tentacoli servono a raggiungere maggiore superfice.

CELLULA DENDRITICA

Tipiche sono quelle di Langherans della pelle. Il patogeno (in verde) attacca rilasciando il suo antigene (triangolino), questo è captato dalla cellula dendritica. Immediatamente la cellula APC ritrae i suoi dendriti perché deve passare nel sangue e scorrere. In questo tempo degrada l’antigene isolando solo una parte che è chiamata EPITOPO. Questo è unito alla molecola MHC2, ed è questo elemento che poi scatena la risposta immunitaria.

La cellula APC dendritica raggiunge aree dette T-dipendenti e presenta l’antigene a diversi linfociti Thelper che avranno un recettore specifico per quello specifico antigene attivandolo

Dopo che si è attivato si avvia una proliferazione cellulare solo di quel tipo di linfocita Thelper.

Si sviluppano due sottotipi di Linfociti Thelper: Th1 e Th2.

I L-th1 à attivano i MACROFAGI mentre L-Th2 attiva le Plasmacellule e i Granulociti. Questi Linfociti producono contemporaneamente anche una serie di sostanze:

• IL-2 (stimola la produzione di altri L-Th)
• IL-3 (stimola il midollo osseo a produrre più cellule e quindi più GB)
• Il-4 e 5 (stimola la produzione di Linfociti B)
• Interferone (potente antivirale in quanto blocca la replicazione dei virus)
• Fattori di crescita (GF – CSF) stimola la produzione di granulociti e monociti
• Fattori di crescita (MMIF) stimola i macrofagi a non migrare perché servono in quel posto!

 

LINFOCITI T.CITOTOSSICI intervengono nelle infezioni virali. Il virus una volta venuto a contato con la cellula ospite entra in essa rilasciando il genoma. Questo viene replicato dalla cellula che poi lo espone – tramite MHC1 – sulla superfice (in realtà espone sia il self che il non self). La cellula espone, tuttavia, anche altre molecole.

Il Linfocita Citotossico riconosce sia il complesso MHC 1 che la molecola. Non riconoscendola produce le PERFORINE che si agganciano e penetrano nella cellula distruggendola.

 

LINFOCITI NATURAL KILLER

Queste cellule hanno sulla loro superfice differenti Ig (con sistema di ancoraggio diverse dalle Ig dei Linfociti B) con differenti capacità di riconoscere l’antigene.

Non appena la Ig di superfice riconosce l’Ag, si attiva e distrugge immediatamente l’anticorpo senza indugio. Questo meccanismo si chiama ADCC (Antibody Dependent Cellular Citotoxicity).

Il Linfociti NK hanno anche un ruolo di sorveglianza, infatti, girano per il sangue e “contattano” tutto l ecellule che incontrano riconoscendo i “self” dai non self. Appena incontrano qualcosa di non self si attivano, produco le PERFORINE che distruggo l’anticorpo.

 

ALCUNI ESEMPI DI PATOLOGIE IMMUNITARIE

1. AIDS - in questo caso il virus entra nei LINFOCITI Thelper. Ciò determina una perdita del potere helper e le distrugge. Il risultato è che si ha un’alterazione del sistema immune che non riesce più a funzionare bene patendo anche per un semplice raffreddore.
2. ALLERGIE - sono le stesse cellule del sistema immunitario a provocare la malattia. In questo caso le IG E si legano ai mastociti che sono la causa della sintomatologia
3. MALATTIE AUTOIMMUNI – ad esempio il Diabete di tipo 1 in cui gli Anticorpi attaccano le cellule endocrine del pancreas e le distruggono per cui il soggetto non è più in grado di produrre insulina o solo in parte.
4. NEOPLASIE - ad esempio in alcuni casi di Leucemia dove le cellule perdono il controllo di se stesse e comincia a proliferare in modo anomalo e incontrollato.

 

Data pubblicazione: 30 maggio 2020