Il sistema
immunitario
SHARON DELLE MONACHE, TOMMASO GUERRAZZI,
STEFANO PIZZOLI, LUCA ZERMAN
Ma difesa da chi?
Batteri (protozoi)
Protozoi
Parassiti (intestino)
Virus (saprofita)
Funghi (soggetti
immunodeficienti)
Tossine
SISTEMA LINFATICO
LINFA
La linfa è un liquido che circola
nel sistema dei vasi linfatici. La
linfa garantisce il recupero del
liquido interstiziale attraverso
capillari linfatici per evitarne il
ristagno e la successiva
immissione di esso a livello
venoso.
È costituita da acqua, proteine,
cellule, grassi e da linfociti.
FUNZIONI del SISTEMA LINFATICO
Mantenere
costante la presenza
di liquidi e di soluti nel sangue,
garantendo l’omeostasi
idrodinamica dell’organismo;
Trasportare
proteine, lipidi e
vitamine liposolubili, cellule,
batteri, virus (legame sistema
immunitario per l’eliminazione
delle sostanze di rifiuto).
SISTEMA LINFATICO
I condotti iniziano “a fondo cieco”, perciò
non creano un circuito continuo.
Il liquido interstiziale si diffonde nei capillari
linfatici per passare nel dotto linfatico
destro (braccio destro, torace e cranio di
destra) e dotto toracico (resto del corpo).
Appena sotto il dotto toracico è presente
la cisterna del chilo che raccoglie la linfa.
Questi due dotti si riversano nelle vene
succlavie le quali confluiscono nella vena
cava superiore.
LINFONODI
I linfonodi sono formati da
tessuto spugnoso e ricchi
di globuli bianchi, linfociti
e macrofagi. Essi si situano
principalmente nel collo,
nelle ascelle e nell’inguine.
Dato che la linfa porta
batteri, virus e altri agenti
patogeni ai linfociti, i
linfonodi fanno da “filtri”.
ORGANI LINFOIDI PRIMARI
Gli organi linfoidi primari servono
per la maturazione delle cellule
linfoidi.
Sono il timo (permette la
maturazione dei linfociti T) e il
midollo osseo rosso.
ORGANI LINFOIDI SECONDARI
Gli organi linfoidi secondari sono i “contenitori”
dei linfociti maturi. Essi sono:
Linfonodi;
Milza, situata tra il diaframma e lo stomaco.
La polpa rossa filtra il sangue e funge da
scorta di globuli rossi e piastrine e nel feto ha
capacità emopoietiche. La polpa bianca
intercetta gli agenti patogeni ed attiva i
linfociti e macrofagi.
I noduli linfatici sono immersi nei tessuti
costanti. Di questi i più importanti sono le
tonsille (gola e naso) e le placche di Peyer.
MECCANISMI di DIFESA
Nell’essere umano la “prima linea” di difesa
comprende barriere anatomiche e risposte
non specifiche che distruggono
indiscriminatamente il materiale estraneo;
queste fanno parte dell’immunità innata.
Invece possono avvenire anche reazioni
mirate contro un determinato agente
patogeno in base alle sue specifiche
caratteristiche: queste costituiscono
l’immunità acquisita.
CELLULE DIFENSIVE
Globuli bianchi.
Derivano dalla
divisione delle cellule
staminali multipotenti
collocate nel midollo
osseo.
PRIMA BARRIERA
La pelle, se sana, difficilmente
lascia passare batteri e virus.
Le mucose secernono muco (naso
o trachea) che intrappola gli
agenti patogeni. Lacrime e saliva
contengono il lisozima che
aggredisce la parete cellulare dei
batteri.
Defecazione e vomito servono per
evitare che gli agenti patogeni
permangano a contatto con le
mucose e con i batteri residenti
(non dannosi).
SECONDA BARRIERA (I)
È composta da cellule
dendritiche e macrofagi. Queste
cellule sono posizionate negli
epiteli, negli organi riccamente
vascolarizzati (milza, fegato e
polmoni), nei tessuti connettivi e
nei linfonodi.
SECONDA BARRIERA (II): FUNZIONI
Demolizione
delle particelle
per mezzo della fagocitosi
che utilizza speciali enzimi
(proteasi) o sostanze
ossidanti (H2O2);
Presentazione
da parte
delle cellule APC
dell’agente invasore,
inglobato e rielaborato, sulla
superficie cellulare.
SECONDA BARRIERA (III): NATURAL
KILLER
Distruggono le cellule con
superfici anomale, che possono
quindi essere cancerose o
infettate da virus.
INFIAMMAZIONE LOCALE
Ci tagliamo un dito. Questo è ciò che avviene:
I mastociti liberano la proteina istamina che aumenta il flusso sanguigno e la
permeabilità dei capillari;
Dai vasi escono granulociti basofili, anticorpi, proteine del complemento e
proteine della coagulazione. I globuli bianchi inglobano i materiali estranei;
La temperatura si alza, si attiva la coagulazione;
Si genera il pus. Esce in superficie tramite un canale chiamato fistola, oppure
può essere riassorbito a livello del liquido extracellulare grazie anche alla linfa.
INFIAMMAZIONE SISTEMICA
Se l’infiammazione non è
locale ma sistemica, una
risposta è la febbre
causata dalla
produzione di proteine
che agiscono sul centro
ipotalamico che regola
la temperatura
corporea.
SISTEMA del COMPLEMENTO
È un sistema composto da una
ventina di proteine che
svolgono funzioni difensive.
Queste proteine si attaccano
alla membrana, la aprono per
permettere al liquido
extracellulare di entrare,
provocando la lisi della cellula.
CITOCHINE
Sono messaggeri chimici. Il loro compito
principale è di sincronizzare le
comunicazioni tra le varie componenti del
sistema immunitario.
Interleuchine: messaggeri chimici fra
cellule adiacenti (o anche fra cellule
lontane);
Fattori di necrosi tumorale: secreti da
macrofagi e linfociti T. Provocano una
maggiore produzione di proteine del
complemento, l’innalzamento della
temperatura, una maggiore
vasodilatazione;
Interferoni: insieme di proteine che
stimolano altre cellule a resistere ai virus.
Immunità acquisita
PECULIARITÀ
È il sistema di difesa più sofisticato.
È costituito da meccanismi indotti dall’esposizione ad
antigeni.
È innescato da determinanti antigenici (o epitopi).
È strettamente specifico (recettori antigenici) per
intensità ed efficacia.
Ha la capacità di discriminare tra antigeni esogeni e
antigeni autologhi.
Il processo tramite cui opera è la selezione clonale.
TIPOLOGIE
Immunità umorale
Immunità cellulo-mediata
Rappresentata dagli anticorpi, interviene
nella risposta ad antigeni extracellulari.
Coinvolta nell’eliminazione di cellule
infettate da microrganismi intracellulari.
Gli anticorpi prodotti dalla risposta
immunitaria sono fonte di immunità:
• ATTIVA, quando il sistema si attiva in
risposta ad un antigene esterno.
• PASSIVA, quando si assumono
anticorpi precostituiti dall’esterno. Può
essere naturale (feto-placenta,
neonato-latte materno) o artificiale
(sieroterapia).
È rivolta soprattutto alla rimozione di
microbi che sopravvivono alla fagocitosi
ed ai microbi che infettano cellule non
fagocitiche. È la più efficace nel
rimuovere cellule infettate da virus, ma
partecipa anche nell'eliminazione di
funghi, protozoi, cellule tumorali e batteri
intracellulari.
Esempio:
• È la causa del rigetto da parte
dell'organismo di innesti, trapianti o
trasfusioni di sangue (attivo).
• Iniezioni contro la tossina tetanica o il
virus della rabbia (passivo artificiale).
Esempio:
• Linfociti T killer distruggono
direttamente le cellule bersaglio (cura
alla leucemia).
• Alcuni linfociti T citotossici rilasciano
linfochine, attirando macrofagi e
stimolando la fagocitosi.
FASI DELLA RISPOSTA IMMUNITARIA
SPECIFICA
Processazione (da parte di cellule
macrofagiche e dendritiche)
Presentazione (ai linfociti B e T)
Riconoscimento (da parte dei
recettori specifici)
Attivazione
Proliferazione
Differenziazione in cellule effettrici
e cellule memoria
PROCESSAZIONE e PRESENTAZIONE :
I passaggi della presentazione e della processazione sono:
•fagocitosi
dell’antigene;
•digestione
•sintesi
dell’antigene in frammenti;
di molecole dell’MHC;
•fusione
delle vescicole;
•legame
dei frammenti antigenici all’MHC;
•inserimento
del complesso antigene-MHC nella
membrana plasmatica.
I LINFOCITI
Uniche cellule in grado di riconoscere
specificatamente antigeni diversi, grazie a recettori.
Esprimono ognuno un recettore diverso da quello di
tutti gli altri cloni linfocitari.
Danno origine a cellule effettrici (risposta primaria) o
della memoria (risposta secondaria).
LINFOCITI B
Uniche
cellule in grado di produrre anticorpi.
Sintesi
di un numero di anticorpi differenti da pool
genico relativamente ristretto (200 geni).
Attivati
dall’interazione degli antigeni con gli
anticorpi di membrana e stimolato da linfociti T.
Stadio
finale è la sintesi di anticorpi in forma solubile,
non più legati alla membrana cellulare.
RICERCA ITALIANA CONTRO IL CANCRO
GLI ANTICORPI
Le Ig esistono
in forma
o come recettori di
Sono costituite
da due
paiasolubile
di
dei
B, costituendo
unacaso
parte
essenziale
Un anticorpo
(immunoglobulina
fosse
su un
catenesuperficie
leggere
(L) linfociti
e catene
pesanti nel
B vergine)
è una
complessa
del Linfocita
B cell receptor
(BCR).
Tale proteina
recettoreglobulare
ha funzioni
di
(H) unite tra
loro
da
ponti
disolfuro.
con una peculiare
struttura quaternaria
che le conferisce
riconoscimento
e di mediazione
di processi di
una
formapossiede
a "Y".
Ciascuna
catena
una attivazione, proliferazione e
differenziazione,
maturazione,
regione
costantedi(C)
e una
regione
produzione
Ig da
parte
dei linfociti B.
variabile (V).
La porzione costante della catena
determina l’isotipo ed è
responsabile delle funzioni effettrici
della molecola.
La porzione variabile è diversa per
ogni anticorpo ed è deputata al
riconoscimento dell’antigene.
CINQUE CLASSI DI IMMUNOGLOBULINE
Classe:
Caratteristiche:
Funzioni
IgG
Di cui esistono
quattro
sottoclassi;
quantitativament
e più presenti
(80%); presenti
anche a livello
extravascolare.
Prodotte in
risposta
secondaria.
IgM
Pentameriche a
distribuzione
intravascolare;
espresse subito
su membrana
durante la
differenziazione
dei linfociti B.
Primo livello di
difesa
(compaiono in
vita fetale);
CINQUE CLASSI DI IMMUNOGLOBULINE
Classe:
Caratteristiche:
IgD
Funzioni
Processi differenziativi
nella fase precedente
l’incontro con
l’antigene.
IgA
Concentrate in
mucose e secreti.
Proteggere le superfici
mucose
dell’organismo
esposte verso
l’esterno dall’attacco
di microrganismi.
IgE
Sono responsabili
delle reazioni da
ipersensibilità
immediata.
Risposta alle
infestazioni
parassitarie con
liberazione di potenti
mediatori vasoattivi,
proinfiammatori e
citotossici.
I VIRUS CHE SALVANO LA VITA
Un batteriòfago, o fago, è un virus che
sfrutta i batteri, e questi soltanto, come
ospiti, ossia come macchinari della
propria replicazione; la specificità d'ospite
è variabile. L'infezione virale del batterio
ne causa la lisi, ossia la lacerazione della
membrana plasmatica per effetto
dell'accumulo della progenie, e
conseguentemente la morte.
Sperimentazioni comuniste coinvolsero più
di un milione di bambini e 100.000 soldati.
Efficaci nella Seconda Guerra Mondiale
contro dissenteria e cancrena.
FARMACI VIVENTI
Per decenni i fagi sono stati l’alternativa sovietica agli
antibiotici. L’Occidente li riscopre oggi nella guerra ai
super-batteri.
Il primo ad essere curato fu un bambino nel 1919. Ma la
tecnica fu soppiantata dalla penicillina.
Domande:
1.
I batteri possono diventare insensibili ai fagi?
2.
Una reazione del sistema immunitario contro i fagi
potrebbe rendere inefficace la terapia?
3.
Su quali batteri si concentrano gli studi?
LIMITI ALLA SPERIMENTAZIONE
1.
Essendo forme viventi, non sono brevettabili
2.
Le terapie attuali non contengono un principio attivo
definito, ma sono tarate di volta in volta sul paziente.
3.
La qualità degli studi attuali non rispecchia gli standard
occidentali
LINFOCITI T HELPER E CITOTOSSICI
Il meccanismo immunitario viene innescato
anche da linfociti chiamati linfociti T
suddivisibili in due classi:
1.
Linfociti T helper: coordinamento della
risposta immunitaria controllando
l’azione delle altre cellule coinvolte
producendo grandi quantità di
citochine. Poi, quando l’infezione è stata
sconfitta, l’attività di questi ultimi viene
bloccata da linfociti T chiamati
soppressori o regolatori;
2.
Linfociti T citotossici: demoliscono
direttamente le cellule estranee
attaccandole con le linfochine, oppure
secernono tossine (linfociti killer);
GLICOPROTEINE DI MEMBRANA
Tutti i linfociti presentano
delle caratteristiche
glicoproteine di membrana.
Le principali vengono
chiamate CD4, per i linfociti T
helper, e CD8, per i linfociti T
citotossici; quindi grazie a
queste i linfociti sono in
grado di distinguere le
cellule del nostro corpo dagli
antigeni estranei.
RISPOSTA IMMUNITARIA
Il compito dei linfociti T è di
identificare e legarsi agli antigeni che
hanno un configurazione
tridimensionale complementare a
quella dei recettori esposti sulla
propria superficie.
Le componenti proteiche delle cellule
nucleate del nostro corpo sono
codificate da un gruppo di geni che
viene chiamato complesso maggiore
di istocompatibilità, o MHC. La loro
presenza caratterizza tutte le cellule
così da poter distinguere quelle di un
individuo (self) da quelle estranee
(non self).
MHC
Si possono suddividere in due
classi a seconda della
struttura e della funzione:
1.
MHC di classe I: si trovano
su tutte le cellule del corpo
e sono riconosciute dai
recettori CD8;
2.
MHC di classe II: si trovano
solo nelle cellule del
sistema immunitario e
vengono riconosciute dai
recettori CD4;
IL CANCRO O TUMORE MALIGNO
È un’alterazione genetica che può
essere causata da due
componenti: una genetica e una
ambientale.
Le cause genetiche sono due:
1.
mutazione casuale di geni che
si trasformano in oncogeni;
2.
mutazione che colpisce e
disattiva altri geni detti
oncosoppressori;
Le cellule cancerogene vengono
riconosciute attraverso gli antigeni
posti sulla superficie cellulare che
differiscono dalle molecole self.
TERAPIE
Oltre all’intervento chirurgico, i trattamenti di un
tumore possono essere:
1.
La chemioterapia: prevede l’utilizzo di farmaci
che bloccano la proliferazione delle cellule
tumorali o le distruggono direttamente;
2.
la radioterapia: utilizza radiazioni che inducono
un danno diretto al DNA delle cellule tumorali;
3.
gli anticorpi monoclonali: nel caso di una
particolare forma tumorale, viene selezionato il
linfocita B che è in grado di legarsi agli antigeni
delle cellule cancerose;
4.
gli antiangiogenetici: bloccano la crescita dei
vasi sanguigni che alimentano le masse
tumorali;
PATOLOGIE
Le patologie che possono colpire il sistema
immunitario sono dovute ad un’alterazione della
normale procedura utilizzata dal nostro organismo
per difenderci dagli attacchi di batteri, virus,
funghi… Si possono riconoscere tre casi generali a
cui si riconducono le patologie:
Immunodeficienza
Ipersensibilità/allergie
Autoimmunità
IMMUNODEFICIENZA
È dovuta ad un’incapacità a livello sia umorale
(anticorpi) che cellulare (linfociti T) di riconoscere ed
eliminare gli agenti patogeni. Le immunodeficienze si
dividono in:
primarie (genetiche): sono le più gravi e si possono
evidenziare già nei primi mesi di vita di un
individuo.
Tra
le
forme
più
gravi
dell’immunodeficienza primaria si trovano le
cosiddette SCID, provocate dal deficit di due o più
componenti base del sistema immunitario
secondarie (non ereditarie): possono essere
causate, come detto sopra, dal contatto con un
virus, ad esempio l’AIDS, dal trattamento con un
farmaco, come il Prednisone, o dall’intervento
medico, come nel caso di una splenectomia.
IPERSENSIBILITÀ (I)
Si verifica in risposta ad alcuni antigeni
endogeni o esogeni, che per la maggior parte
delle
persone
non
causano
nessuna
conseguenza. Quest’ipersensibilità si divide in
quattro tipi:
Affezioni di tipo I (anafilattico): nelle quali si
liberano sostanze che alterano le funzioni
della muscolatura liscia e dei vasi;
Affezioni di tipo II (citotossico): dove gli
anticorpi si uniscono agli antigeni sulla
superficie della cellula, danneggiandola
così
irrimediabilmente
e
rendendola
obiettivo della fagocitosi che la elimina;
IPERSENSIBILITÀ (II)
Affezioni di tipo III (mediata da
immunocomplessi): nelle quali il legame
antigene-anticorpo del II tipo attiva il
sistema del complemento, cioè si avvia
un processo di lisi destinato a sciogliere
la cellula in questione;
Affezioni di tipo IV (cellulo-mediata):
dove il danno al tessuto è prodotto
direttamente dal lavoro compiuto dai
linfociti T, in seguito all'attivazione del
sistema immunitario.
ALLERGIA
La reazione allergica, che fa parte delle
risposte
ipersensibili
del
I
tipo,
è
caratterizzata da una risposta infiammatoria
agli allergeni, che si può manifestare a
livello sia locale che sistemico. Detta anche
anafilassi, l’allergia provoca contrazione
della
muscolatura
liscia
e
permeabilizzazione
dell’endotelio
dei
capillari, con conseguenze a naso (rinite
allergica), occhi (congiuntivite allergica),
polmoni
(bronco-costrizione),
pelle
(dermatite allergica) e apparato intestinale
(diarrea).
AUTOIMMUNITÀ
È dovuta a risposte anomale del sistema
immunitario dirette contro componenti
dell’organismo umano (organi e tessuti), che
causano gravi danni, sia locali che sistemici.
Le patologie autoimmuni disturbano, nella
maggior parte dei casi, lo «spegnimento» del
meccanismo di difesa del nostro organismo.
Le cause delle patologia di questo tipo sono
ancora poco chiare e ancor più oscuro è il
passaggio di queste da temporanee a
permanenti.
VACCINO (I)
Che cos’è un vaccino?
«Preparazione rivolta a indurre la produzione di
anticorpi protettivi da parte dell’organismo,
conferendo una resistenza specifica nei confronti
di una determinata malattia infettiva (virale,
batterica, protozoaria)» Treccani.it
A che cosa serve?
Ad immunizzare gli uomini da malattie senza che
essi la contraggano. I piani di vaccinazione
organizzati dai vari organi internazionali e messi in
pratica dagli stati hanno contribuito a debellare
molte malattie pericolose in tutto il mondo, come
il vaiolo.
VACCINO (II)
Qual è la storia dei vaccini?
Si possono segnalare quattro tappe fondamentali
della storia dei vaccini:
1.
Durante la guerra del Peloponneso, Tucidide
riporta che ci si accorse che chi aveva
contratto la peste non si ammalava più.
2.
Nel 1796 Edward Jenner osservò che le
mucche che contraevano il vaiolo non si
ammalavano il vaiolo umano. Egli iniettò del
materiale di vaiolo bovino in un ragazzo di 8
anni e la malattia non si sviluppò.
3.
Alla fine dell’Ottocento Louis Pasteur dimostrò
che si otteneva l’immunità modificando
preparazioni microbiotiche.
4.
Nel 1979, per la prima volta, una malattia (il
vaiolo) viene giudicata eradicata dall’OMS.
VACCINO (III)
Come si ottiene un vaccino?
Esistono tre tipi di trattamento che conducono alla
creazione di un vaccino:
1.
indebolendo, o “attenuando” il virus o il batterio,
individuando il ceppo meno pericoloso o
mescolandolo con sostanze naturali o artificiali. I
vaccini MPR sono attenuati.
2.
prendendo solo la parte del patogeno che causa
la risposta immunitaria, eliminando quella che
consente la moltiplicazione o quella che
permette di sopravvivere. Il vaccino Hib è fatto in
questo modo.
3.
utilizzando la tossina che il patogeno prepara e
disattivandola. Si inserisce così un “corpo morto”
nell’organismo, completamente innocuo, ma in
grado di attivare le difese immunitarie. Il vaccino
contro il Tetano è prodotto in questo modo.
VACCINO (IV)
Quale immunità porta il vaccino?
Si possono riconoscere tre tipi di immunità garantite
dal vaccino:
1.
attiva: genera anticorpi che
patogeno “addormentato”;
attaccano
il
2.
passiva: una madre vaccinata trasmette ai figli
l’immunità ad alcuni virus e batteri. L’immunità
passiva dura solamente pochi mesi, è necessario
quindi vaccinarsi ugualmente;
3.
di
gregge:
quando
gran
parte
della
popolazione è immune ad un patogeno, la
possibilità che questa si diffonda è molto bassa,
tutelando così anche le persone non vaccinate.
VACCINO (V)
Emergenza vaccini?
La diminuzione dei vaccini somministrati ai bambini
sta facendo tornare l’emergenza per un possibile
ritorno di alcune malattie ormai considerate quasi
debellate, ad esempio la poliomielite. Sempre più
spesso, a causa della disinformazione che alimenta
timori infondati, i genitori decidono di non
somministrare il vaccino ai propri figli, esponendoli
così ad inutili rischi, perché questi non hanno
praticamente
nessun
effetto
collaterale
e
comunque rispetto ai danni che recherebbe la
malattia, sono trascurabili.
VACCINO (VI)
Patologia
Numero massimo di
casi (anno)
Numero di casi nel
2009
Variazione
percentuale
Difterite
206.939 (1921)
0
-99,99%
Morbillo
894.134 (1941)
61
-99,99%
Parotite
152.209 (1968)
982
-99,35%
Pertosse
265.269 (1934)
13.506
-94,72%
Poliomielite
(paralitica)
21.269 (1952)
0
-100,00%
Rosolia
57.686 (1969)
4
-99,99%
Tetano
1.560 (1923)
14
-99,99%
Epatite B
26.611 (1985)
3.020
-87.66%
VACCINO (VII)
Dati relativi al morbillo:
Complicanza
Rischio di sviluppare la
complicanza dopo un'infezione
naturale
Rischio di sviluppare la
complicanza dopo la
vaccinazione
Otite media
7%-9%
0%
Polmonite
1%-6%
0%
Diarrea
66%
0%
Encefalopatia
postinfettiva
0,05-0,1%
0,0001%
SSPE
0,001
0%
Morte
0,01-1% (fino a 5-15% nei paesi
in via di sviluppo)
0%
Bibliografia/sitografia
http://www.my-immunity.com/it/quali-sono-i-componenti-delsistema-immunitario.html
http://www.my-personaltrainer.it/fisiologia/sistema-immunitario.html
http://www.benessere.com/salute/atlante/sistema_immunitario.htm
https://it.soropositivo.org/2016/03/12/e-busca-da-cura-2016agonista-tlr7-suprime-o-virus-hiv-como-em-macacos-aposinterrupcao-de-tarv/
http://www.bmscience.net/blog/come-e-fatto-un-vaccino-ecome-funziona/
Focus (numero 266 e 265)
http://www.repubblica.it/salute/ricerca/2016/02/16/news/tumori_d
a_ricerca_italiana_cellule_killer_contro_il_cancro-133545187/
