AZIONE DELLE AMINE VASOATTIVE
(ISTAMINA)
• Vasodilatazione del
microcircolo locale
• Aumento locale del flusso
sanguigno in arrivo
(iperemia attiva) – aumento
della pressione idrostatica
• Diminuzione locale del
deflusso sanguigno
(iperemia passiva) –
aumento della pressione
idrostatica
ESSUDATO
Materiale liquido e/o cellulare
che si raccoglie localmente
in sede di infiammazione
Parte liquida predomina nelle
infiammazioni acute
(infiammazioni essudative o
angioflogosi)
Parte cellulare predomina nelle
infiammazioni croniche
(infiammazioni produttive o
istoflogosi)
Parte liquida
Proteine
Albumina
Globuline
Fibrinogeno
pH
Reazione di Rivalta:soluzione
allo 0.1/ di acido acetico fa
precipitare le proteine
Parte
cellulare
Reaz. Rivalta
+
>2.5-3 g/
100ml
+
+
+
≤6
+++
+
Reazione di Rivalta
Colorata con blu di metilene.
Reazione di
Rivalta positiva:
contenuto proteico
superiore a 3 gr/100 ml
Proteine del siero:
proteina C-reattiva (CRP)
alfa1-antitripsina (alpha1-AT),
alfa1-glicoproteina acida (alfa1-AG),
aptoglobina (Hp), transferrina (Tf),
ceruloplasmina (Cp),
fibrinogeno (Fg),
ed emopessina (HPX).
Il processo noto come cattura o “tethering” rappresenta
il primo contatto di un leucocita con l’endotelio attivato.
La cattura avviene dopo la marginazione che sposta il
leucocita in una posizione vicina all’endotelio, lontano
dal flusso ematico. Per iniziare la risposta infiammatoria,
è necessaria l’attivazione dell’endotelio.
La selettina P sulle cellule endoteliali è necessaria per
l’adesione primaria e l’inizio del “rolling”. Il ligando
principale per la selettina P è PSGL-1.
Nei corpi di
Weibel Palade
Le selectine sono le molecole responsabili del”thetering”
Le integrine stabilizzano il legame dei leucociti all’endotelio
---insieme alle molecole di tipo immunoglobulinico come ICAM
Il processo di chemiotassi è guidato da un gradiente
di chemochine
Chemiotassi e agenti chemiotattici
Chemiotassi: movimento direzionale del leucocita lungo un gradiente chimico.
Di origine batterica:
- peptidi formilati
Di origine endogena:
- di tipo lipidico (PAF, LTB4)
→ sintesi rapida
- derivati dal complemento (C5a, C3a)
→ associati al patogeno
- chemochine
→ derivate dallo stroma
Superfamiglia di piccole proteine solubili
Regolano adesione, chemiotassi e attivazione dei leucociti
I neutrofili rispondono ad un gradiente
chemiotattico di IL-8, leucotrieni (LTB4), PAF,
anafilotossine del complemento, peptidi
formilati, chemochine alfa.
Migrazione: tappe di adesione reversibile
all’endotelio e alla matrice extracellulare.
Opsonizzazione: tramite recettore CR3 e CR1
per il C3b e recettore per Fc.
CR3: integrina CD11alfa/CD18.
CR1: monomero con 4 cisteine (CD35).
Chemokine receptors
Neutrophils
Monocyte
Resting
T
Activated
T
Receptor
CXCR1
CXCR2
CXCR4
CXCR3
CCR1
CCR2
CCR3
CCR4
CCR5
CCR6
CCR7
CCR8
Specificity
IL8>GCP2>NAP2
GRO,NAP2,IL8,ENA78
SDF1
IP10,MIG,I-TAC
MIP1a,Rantes, MCP2,3,4
MCP1,2,3,4,5
Rantes, Eotazin1,2, MCP2,3,4,MIP1a
TARC
MIP1a, MIP1b,Rantes
MIP3a
ELC
1-309
Burst respiratorio: nel 1933 Baldridge e Gerard
descrissero un aumento brutale nel consumo di
ossigeno da parte dei polimorfonucleati a contatto
con i batteri, che si accompagna ad un aumento del
consumo di glucosio e del suo catabolismo attraverso lo
shunt degli esoso-monofosfati e formazione di anione
superossido attraverso la NADPH.
Malattia granulomatosa cronica (CGD): è una malattia
genetica legata ad un deficit funzionale della NADPHOssidasi (manca la proteina p47-phox). Come conseguenza
non c’è produzione di forme reattive dell’ossigeno, quindi
non c’è capacità battericida. La fagocitosi è normale.
Superossido-dismutasi
SOD
Mieloperossidasi: 5% del peso secco. Si trova nei granuli
Azzurrofili, ph di attività:4.5-5. HOCL è molto tossico.
ESPLOSIONE RESPIRATORIA
1) 2O2 + NADPH
NADPH
Ossidasi
2O2- + NADP+ + H+
2) 2O2 + 2H+
Superossido
Dismutasiasi
O 2 + H 2O 2
5) Cl- + H2O2
Mielo
Perossidasi
OCl- + H2O
(ipoclorito)
6) NH4+ + OCl-
NH2Cl + H2O
(monocloramina)
Principali sistemi enzimatici coinvolti nella
produzione di ROS
1.Enzimi mitocondriali:
• NADH deidrogenasi
• Ubiquinone citocromo c
• reduttasi
2.Enzimi del RE
• NADPH
ossidasi
Citocromo P450
Citocromo B5
3.Enzimi dei perossisomi
Ossidasi
4. Enzimi solubili o legati
alla membrana cellulare
•
•
•
•
Xantina ossidasi
Aldeide ossidasi
Ciclossigenasi
Lipossigenasi
Struttura della NADPH ossidasi
Attivazione della NADPH ossidasi
ROS
ROS
ROS
ROS
ROS
ROS
ROS
ROS
ROS
gp91
p47
Rac1
ROS
p22
O2
NAD(P)H
O2 NAD(P)H
p67
Non stimolate
NAD(P)+
NAD(P)+
Citosol
STIMOLO
Stimolate
Gli ionofori del calcio attivano l’esocitosi.
La fuoriuscita dei granuli è programmata: 1°: vescicole
secretorie contenenti albumina, gelatinasi, granuli
specifici e granuli azzurrofili.
L’infiammazione può derivare anche da composti non microbici
Produzione di citochine attraversola formazione di
complessi intracellulari che tagliano i precursori di IL1
11-gennaio-2013
Infiammazione
n Acuta - da minuti a giorni
n Caratterizzata da fluido e proteine
n PMN’ (polimorfonucleati)
EXUDATE
n Cronica: da settimane ad anni
n Linfociti e macrofagi
n ACUTA Inf - PMN’s (Cellule polimorfonucleate)
n Cronica Inf - Cellule mononucleate
Fagocitosi e degranulazione
n Fagocitosi (abboffati e distruggi)
n Degranulazione e il burst ossidativo distruggono le
particelle fagocitate
n Riconoscimento e attacco
n Le opsonine si attaccano al bersaglio e ai leucociti
n Engulfment
n Killing/degradation
n O2 dipendente : Specie reattive dell’ O2 nei lisosomi
n O2 independenti: agenti battericidi, lisozima, MBP,
lattoferrina
Danno indotto dai leucociti
n Gli enzimi lisosomiali vengono rilasciati nello spazio
extracellulare durante la fagocitosi causando danno
cellulare e degradazione della matrice extracellulare.
n I leucociti attivati rilasciano specie reattive
dell’ossigeno e prodotti del metabolismo dell’acido
arachidonico che possono danneggiare I tessuti e le
cellule endoteliali
n Questi eventi sono allla base di molte malattie
dell’uomo (e.g. Rheumatoid arthritis)
Leukocyte adhesion deficiency 1
(LAD-1)
n Infezioni batteriche ricorrenti
n Lesioni infiammatorie mancano degli infiltrati dei
neutrofili
n I Neutrofili dai pazienti possono fare il rolling ma
non aderiscono
n Β chain of CD11/CD18 integrin
n Se I pazienti vengono trasfusi con neutrofili normali,
questi migrano.
Mechanism of leukocyte adhesion deficiency
1(LAD -1)
n Assenza delle integrine sui neutrofili
n Mutazione nella regione N-terminale della catena β
dell’ integrina che impedisce l’assemblaggio
dell’integrina
Chediak-Higashi Syndrome
n Difetto nella chemiotassi e nella degranulazione
dei lisosomi nei fagociti
Chronic Granulomatous Disease
n Defect in NADPH oxidase system
n Marked decrease in ability to kill microorganisms
Mediatori chimici dell’infiammazione
n Plasma-derivati
n Precursori circolanti
n Devono essere attivati
n Cellula-derivati
n Sequestrati intracellularmente
n Sintesi de novo
n La maggior parte dei mediatori si legano alla
superficie cellulare, alcuni hanno un’azione
enzimatica e tossica diretta.
n I mediatori sono strettamente regolati.
Mediatori plasmatici
1. Chinine
2. Coagulazione
3. Complemento
4. Sistema fibrinolitico
Cascata delle chinine
n Porta alla formazione della bradichinina che
causa:
n Aumentata permeabilità vascolare
n Contrazione della muscolatura liscia
n La bradichinina è a vita breve (kininases)
n Azione vascolare simile all’Istamina
Sistema del complemento
n Ruolo nell’immunità (C5-9 complex)
n Membrane Attack Complex (MAC C5-9)
n Forma un buco nella membrana
Complement system
n Ruolo nell’infiammmazione (c3a and c5a)
n Effetti vascolari
n Simile all’istamina
n Attiva la via della lipo-ossigenasi del metabolismo
dell’acido arachidonico (c5a)
Complement system
n Attivazione dei leucociti, adesione e chemiotassi
(c5a)
n Fagocitosi
n c3b agisce come opsonina e promuove la
fagocitosi da parte di cellule che hanno dei
recettori per il c3b
Mediatori dell’infiammazione dal
complemento
Anaphylatoxins:
C3a, C5a, & C4a inducono I mastociti a rilasciare
istamina e causare vasodilatazione.
C5a attiva anche il sistema della lipoossigenasi nei
PMN e monociti → rilascio di ulteriori mediatori
dell’infiammazione
Attivazione, adesione e chemiotassi dei leucociti:
C5a attiva I leucociti, promuove l’adesione dei
leucociti all’endotelio via integrine ed è
chemiotattico per PMNs, monociti, eosinofili e
basofili.
Ammine vasoattive
n ISTAMINA
n Found in mast cells, basophils and platelets
n Released in response to stimuli
n Promotes arteriolar dilation and venular endothelial contraction
n results in widening of interendothelial cell junctions with increased vascular
permeability
n SEROTONINA
n EFFETTI vasoattivi simili all’istamina
n Si trova nelle piastrine nell’uomo
n Rilasciata quando le piastrine si
aggregano
Arachidonic Acid (AA)
n Dove si trova?
n AA è un componente dei fosfolipidi di membrana
n Il breakdown di AA nei suoi metaboliti produce
una varietà di effetti biologici.
AA metabolites (eicosanoids)
Cyclooxygenases synthesize
Prostaglandins
Thromboxanes
Lipoxygenases synthesize
Leukotrienes
Lipoxins
Metaboliti dell’Acido
Arachidonico
n Partecipano in ogni aspetto
dell’infiammazione acuta
n Agenti antiinfiammatori efficaci agiscono su
questa via:
n Aspirin and Non-Steroidal Anti-inflammatory
Drugs (NSAID’s) - via della cicloossigenasi
n Gli steroidi agiscono in parte inibendo la
fosfolipasi A2
Platelet-Activating Factor (PAF)
n Un altro mediatore rilasciato dalle fosfolipasi
n Induce l’aggregazione delle piastrine
n Causa vasocostrizione e broncocostrizione
n Da 100 a 1,000 volte più potente dell’istamina
nell’indurre vasodilatazione e permeabilità
vascolare
n Fa aumentare l’adesione leucocitaria, la
chemiotassi, la degranulazione e il burst
ossidativo
•Le citochine sono peptidi solubili prodotti da quasi tutte
le cellule nucleate che istruiscono altre cellule ad
alterare la loro proliferazione, il loro differenziamento, il
loro fenotipo, la secrezione o migrazione.
•Perchè esistono? L’evoluzione di organismi multicellulari
richiedono lo sviluppo di secondi messageri come ormoni e
citochine per coordinare le risposte cellulari.
Gli ormoni vengono generalmente prodotti da ghiandole
specializzate, sono presenti nella circolazione e servono a
mantenere l’omeostasi.
•Le citochine sono molecole piccole di circa ~30 kDa
che funzionano legandosi a recettori di superficie
specifici che legano con alta affinità (Kd 10-9-10-12 M).
La loro espressione costitutiva è di solito molto bassa.
La loro produzione è regolata da vari stimoli a livello di
trascrizione o traduzione.
Di solito agiscono localmente nei tessuti, solo
occasionalmente si riversano in circolo e a questo punto
danno inizio a reazioni sistemiche.
Le citochine svolgono un ruolo nel controllare il danno
tissutale, mobilizzano il sistema immune e promuovono il
riparo.
Aumento di ACTH e cortisolo, stato febbrile e aumento di alcune
proteine plasmatiche: le proteine della fase acuta o PFA, prodotte
dal fegato. La loro presenza in circolo significa che
l’infiammazione
non è più un fenomeno locale ma è diventato sistemico.
Le PFA vengono prodotte in seguito al rilascio di IL-1, TNF-alfa e
IL-6.
Rappresentano un gruppo di proteine come l’a2-microglobulina,
il fibrinogeno, la proteina legante il mannosio, le siero-amiloidi A e
P.
Un altro aspetto caratterizzante l’infiammazione sistemica è
l’aumento della velocità di eritro-sedimentazione, VES, dovuta
ad un cambiamento di carica della superficie dei globuli rossi.
GLI EFFETTI SISTEMICI
DELL’INFIAMMAZIONE
la febbre
n la leucocitosi
n l’aumento della VES
n la risposta di fase acuta
n altri (sonnolenza, anoressia, mialgia)
n
Il processo infiammatorio comprende una reazione tissutale
coordinata al trauma che si conclude con il riparo del danno
indotto dal trauma e dalla risposta dell’ospite.
Se la progressione delle fasi è bloccata in un qualsiasi punto,
il processo può perpetuarsi e si può avere cronicizzazione con
presenza di infiltrati tissutali di leucociti (granuloma) o accumulo
di collagene (fibrosi).
Esiti dell’infiammazione
essudativa
n Risoluzione
n Fibrosi
n Formazione di ascessi
n Progressione all’infiammazione cronica
