Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 La risposta immune Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 I vertebrati hanno sviluppato un sistema immunitario cha funziona grazie all’attività combinata di cellule circolanti e organi linfoidi (come il midollo osseo, il timo, la milza e i linfonodi). Le cellule del sistema immunitario effettuano uno screening molecolare per individuare molecole estranee e attaccarle. L’attacco avviene per mezzo di: 1) cellule in grado di uccidere o ingerire cellule infettate o alterate; 2) proteine solubili. Il sistema immunitario è anche coinvolto nella risposta al cancro. In alcune malattie può aggredire i tessuti dell’organismo stesso. Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Una panoramica della risposta immune Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Risposte immuni: - innate - acquisite (o: di adattamento) Gli agenti patogeni si possono distinguere in: - quelli che si trovano principalmente all’interno di una cellula ospite (virus, alcuni batteri e protozoi); - quelli che si trovano principalmente nei compartimenti extracellulari dell’ospite (la maggior parte dei batteri e dei patogeni cellulari). Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Risposte immuni innate Le risposte immuni innate sono quelle che il corpo produce immediatamente e sono caratterizzate da mancanza di specificità. I fagociti (es.: macrofagi o cellule dendritiche) possiedono specifici recettori di superficie. Fra questi, i più studiati sono i recettori TLR (Toll-like receptor). L’attivazione di un TLR innesca una cascata di segnali nella cellula che può condurre ad una varietà di risposte immuni, tra cui l’attivazione di cellule del sistema immunitario acquisito. Le risposte innate sono tipicamente accompagnate da un processo di infiammazione. Per l’attacco a patogeni extracellulari: defensine (peptidi antimicrobici); complemento (gruppo di proteine solubili del sangue). Per l’attacco a cellule infettate da patogeni intracellulari: natural killer (NK) (linfociti non specifici). Le cellule non infette o non maligne possiedono molecole di superficie che le proteggono dall’attacco delle cellule NK. Le cellule infettate da virus secernono interferoni di tipo 1 (α e β). GeraldRisposte Karp – Biologia immuni cellulare e molecolare – Capitolo 17 acquisite Le risposte immuni acquisite richiedono un periodo di tempo durante il quale la risposta immune viene organizzata. Sono altamente specifiche. Il sistema acquisito possiede anche una MEMORIA. Solo i vertebrati possono produrre una risposta acquisita. Immunità umorale (anticorpi = proteine globulari del sangue della superfamiglia delle immunoglobuline (Ig)). Immunità cellulo-mediata. Entrambi i tipi di immunità acquisita sono mediati da linfociti: linfociti B - linfociti T. Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 La scoperta dellae proteina Gerald Karp – Biologia cellulare molecolare –Toll Capitolo 17 Recettori TLR Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 La teoria della selezione clonale applicata alle cellule B Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 1955: Niels Jerne 1957: F. MacFarlane Burnet: teoria della selezione clonale 1. Ogni cellula B è destinata a produrre un tipo di anticorpo. 2. Le cellule B vengono destinate alla produzione di anticorpi in assenza di antigene. 3. La produzione di anticorpi segue la selezione delle cellule B da parte degli antigeni. (plasmacellule). 4. La memoria immunologica produce immunità a lungo termine (cellule B della memoria e risposta immune secondaria). 5. La tolleranza immunologica previene la produzione di anticorpi contro se stessi. Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 I linfociti T: attivazione e loro meccanismo d’azione Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Anche le cellule T sono attivate da un processo d selezione clonale. Esse possiedono una proteina di membrana chiamata recettore della cellula T (TCR). Differentemente dalle cellule B, le cellule T sono attivate da frammenti di antigeni che sono presentati alle cellule T sulla superficie di altre cellule, chiamate cellule presentanti l’antigene (APC). Esistono alcune APC professionali (cellule dendritiche e macrofagi). Le DC che hanno processato un antigene migrano nel linfonodo più vicino dove si differenziano in APC mature. Nei linfonodi esse attivano le cellule T. Le cellule T agiscono per contatto cellulare diretto o con l’intermediazione di messaggeri chimici chiamati citochine (interferoni, interleuchine, fattori di necrosi tumorale). Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Linfociti T citotossici controllano la presenza di anomalie nelle cellule del corpo Linfociti T helper attivano altre cellule T. Sono attivate da APC. Quasi tutte le cellule B richiedono le cellule T helper per maturare. Bersaglio proimario del virus dell’HIV. Linfociti T regolatori sopprimono l’attività di altre cellule immunitarie. Limitazione dell’infiammazione; mantenimento della tolleranza immunologica. Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Argomenti selezionati sulle basi cellulari e molecolari della risposta immune Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17 Prospettive per l’uomo Gerald Karp – Biologia cellulare e molecolare – Capitolo 17