Basi e tecniche di immunologia - Università degli Studi dell`Insubria

BASI E TECNICHE DI IMMUNOLOGIA
Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Biologiche
A.A. 2013/14
SCV0125
Docente: ANDREA DE LERMA BARBARO
CFU
SSD
LEZIONI
6
MED/04
48
ESERCITAZIONI LABORATORIO
-
-
ANNO
LINGUA
III
Italiano
Obiettivi dell’insegnamento e risultati di apprendimento attesi
Il corso di Basi e Tecniche di Immunologia ha come obiettivo primario l’apprendimento dei fondamenti della
disciplina in modo che lo studente possa in seguito proficuamente approfondire la sua formazione nel settore.
Inoltre almeno un quinto del corso è finalizzato a illustrare i principali approcci sperimentali e tecnologici in
immunologia ed altri settori disciplinari affini.
Lo studente al termine del corso sarà in grado di orientarsi nella complessità delle risposte immuni, in particolare
riferimento al ruolo delle varie popolazioni linfocitarie. Conoscenza di fondamentale importanza per accedere allo
studio della moderna immunopatologia.
Prerequisiti
Per seguire proficuamente le lezioni frontali lo studente dovrà essere già in possesso di nozioni base di citologia,
istologia, genetica e biologia molecolare.
Contenuti e programma del corso
Introduzione
- emopoiesi
- leucociti, immunofenotipo, classificazione CD
- apoptosi necrosi
- risposte innate ed acquisite, memoria immunologica
Immunoglobuline, struttura e funzioni
- strategie di studio della struttura molecolare delle Ig
- Fab e Fc, hinge region, CDR1, CDR2 e CDR3
- dominio Ig, superfamiglia delle Ig
- interazioni Ab:Ag dal punto di vista strutturistico
- le proprietà effettrici delle cinque classi Ig
a) neutralizzazione di tossine, virus batteri
b) opsonizzazione di particelle e promozione della fagocitosi di queste (legame a FcR di cellule fagocitiche)
c) attivazione della via classica del complemento
d) attraversamento della barriera placentale
e) trasporto attraverso gli epiteli mucosali e secrezione
f) presenza su cellule B mature (a formare il BcR)
g) induzione della degranulazione delle mastcellule e rilascio istamina
h) Antibody Dependent Cell Cytotoxicity ADCC
Tecniche immunologiche, parte prima: anticorpi
- apteni e carrier
- uso degli adiuvanti in immunizzazione
- misurazione della Kd di affinità e dell’avidità mediante dialisi all’equilibrio
- tecnica di selezione degli ibridomi di Milstein in terreno HAT
- screening monoclonali, ELISA etc
- tecniche di DNA ricombinante per la produzione di anticorpi umanizzati e innovativi approcci terapeutici al cancro
e a malattie autoimmuni
I geni codificanti le Ig, sviluppo dei linfociti B e riarrangiamento
- la diversità delle Ig: esperimento di Tonegawa
- organizzazione geni Ig, dinamica del riarrangiamento
- flessibilità giunzionale, combinatoria.
- splicing alternativi nei loci codificanti le Ig (Ig di membrana e secrete)
- esclusione allelica e trascrizione geni Ig
- tutti gli elementi che contribuiscono al repertorio stimato delle Ig
- meccanismi del riarrangiamento cenni enzimi coinvolti: RAG, TdT
- concetto di aptene e di carrier
- esperimento di Milstein, ipermutazione somatica, aumento affinità delle Ig
- switch isotipico
- stadi maturativi delle linea B, eventi molecolari e fenotipi
MHC, TCR e cellule NK
- MHC-I e MHC-II divisione delle “aree di competenza”, comparti cellulari. Distribuzione tissutale
- MHC-I e MHC-II organizzazione genica, polimorfismo, aplotipo
- MHC-I e MHC-II struttura molecolare, binding di peptidi, residuo ancora
- significato biologico del polimorfismo MHC, associazione polimorfismo MHC e malattie
- TCR organizzazione genica, riarrangiamento, comparazione con geni Ig
- esperimento di Zinkernagel e restrizione da MHC
- interazioni TCR: MHC-p studi strutturistici
- concetto di antigene, epitopi B e T
- biochimica della processazione e presentazione dell’antigene, TAP ed invariant chain
- ruolo del polimorfismo MHC nella restrizione da MHC
- strategie di escape dalla presentazione dell’antigene da parte dei patogeni
- cross-talk tra cellule della risposta acquisita APC:Th, Th:B, Th:CTL
- cellule NK, missing self, recettori inibitori ed attivatori
Citochine, polarizzazione TH1 TH2
- citochine aspetti generali
- proprietà biologiche della principali citochine coinvolte nelle risposte acquisite: IL2, IL4, IL-10, IL12, IFNg e TGFb
- il paradigma TH1/TH2. Dove funziona bene, batteri e protozoi intracellulari (tubercolosi, lebbra e leishmania) TH1;
elminti TH2
Tecniche immunologiche, parte seconda: citochine e linfociti
- modalità di studio delle citochine, ELISA, immunofluorescenza intracitoplasmatica, ELISPOT
- isolamento di cellule mononucleate da sangue periferico mediante gradiente di ficoll
- immunofluorescenza diretta o indiretta e citofluorimetria a flusso (FACS)
- stimolazione ex vivo dei linfociti con attivatori policlonali
- stimolazione ex vivo dei linfociti con antigeni specifici
- l’attività effettrice dei T citotossici si esplica attraverso perforine/granzima o fas/fas ligando
- misurazione dell’attività citotossica dei T CD8
Organi linfoidi secondari, linfonodi e milza.
- la biologia delle chemochine, recettori accoppiati a G-proteins
- ruolo delle chemochine e dei loro recettori nell’infezione da HIV
- la biologia delle cellule dendritiche (DC)
- il ruolo fondamentale del costimolo (II segnale) nella fase di priming
- adiuvanti nelle vaccinazioni e costimolo
- il ruolo della DC nell’infezione da HIV, viremia e conta T CD4 nel paziente HIV positivo
- cenni gli organi linfoidi secondari, lifonodi e milza. Circolazione ematica e linfatica. ruolo dei recettori
chemochinici nell’homing dei T e DC nei LN, CCR7
Timo (tolleranza centrale) e tolleranza periferica
- anatomia del timo, involuzione nell’adulto
- timectomia neonetale, topi nudi, RAG-, sindrome di diGeorge
- tolleranza periferica, importanza del costimolo e dei T regolatori
- IL-2, il TCGF
Risposta innata/infiammazione
- concetti generali infiammazione e immunità innata
- connessioni tra infiammazione e coagulazione
- risposta innata, barriere. Peptidi anti-microbici, biodisponibilità del ferro etc.
- recettori della risposta innata, PAMP e PRR.
- MBP e altri PRR equivalenti ad anticorpi primitivi
- TLR e NOD, distribuzione nella cellula, ligandi, trasduzioni del segnale, attivazione di NF-kB
- infiammazione sistemica. Le citochine principali della risposta innata TNFα, ( IL1 e IL6). Loro proprietà
biologiche. Organi bersaglio dell’infiammazione sistemica. Proteine di fase acuta. Shock settico.
Tipologia delle attività didattiche
Didattica frontale.
Testi e materiale didattico
Il docente indica tre testi di immunologia disponibili in lingua italiana, traduzione di prestigiosi trattati della materia
a diffusione internazionale. Lo studente opera una scelta tra i tre test in base alle sue inclinazioni e un possibile
futuro utilizzo di questo materiale didattico nel proseguo degli studi. Inoltre le diapositive del corso sono rese
disponibili sulla piattaforma E-learning.
Modalità di verifica dell’apprendimento
La verifica finale consta di due prove, la prima scritta la seconda orale. Lo scritto consiste in un test a scelta
multipla la cui finalità è verificare la preparazione su tutto il programma. Nell’orale che segue, anche in base alle
lacune riscontrate nello scritto, il docente verifica la comprensione della materia. Allo studente viene anche
chiesto di “dimostrare”, attraverso un esposizione dell’evidenza sperimentale, i modelli immunologici. Il voto finale
viene attribuito in base alla media nelle prove parziali.
Orario di ricevimento
Il docente è contattabile attraverso la casella di posta elettronica per chiarimenti in merito al contenuto della
materia, le modalità e le date di esame. La sede di incontro è lo studio del docente presso la sezione di Busto
Arsizio.