Insegnamento
Patologia e Immunlogia –
Modulo I
Docente: Gaetano Vitale
Corso di Laurea
Biotecnologie
Periodo
Crediti
didattico
6
2
Anno accademico: 2013/2014
Anno
3
Obiettivi formativi specifici:
Il corso si propone di introdurre lo studente allo studio delle difese immunitarie dei Vertebrati.
Competenze acquisite:
- Conoscenza approfondita dei meccanismi molecolari e cellulari responsabili delle difese dell’organismo al danno e alle
infezioni.
- Conoscenza di base dei principali meccanismi patogenetici immuno-mediati.
- Conoscenza a titolo esemplificativo di alcuni modelli sperimentali utili allo studio e alla manipolazione della risposta
immune.
Argomenti
Intro
Il riconoscimento innato e
l’immunità naturale
Immunità acquisita: l’antigene e
il riconoscimento specifico
Lezioni ed esercitazioni
Contenuti specifici
Introduzione ai concetti di infezione, interazioni ospite-parassita
ed immunità; principali caratteristiche delle difese innate ed
acquisite.
Le linee di difesa dell’immunità naturale:
Il processo infettivo e le difese naturali;
strategie e meccanismi di riconoscimento dei segni di un
processo infettivo;
PAMPs microbici e principali PRRs.
Meccanismi umorali innati:
i fattori complementari;
attivazione del complemento e meccanismi effettori;
regolazione dell’attivazione del complemento.
La componente cellulare delle difese innate:
le cellule sentinella (mastociti, sistema reticoloendoteliale e
le cellule dendritiche);
i fagociti e la fagocitosi.
Le componenti innate delle risposte immunitarie (generalità
introduttive):
mediatori immunologici solubili nelle risposte innate;
le cellule natural killer (NK).
L’antigene:
i concetti di antigienicità e immunogenicità;
epitopi lineari e conformazionali;
la struttura molecolare degli anticorpi;
il dominio Ig;
le framework regions e le CDRs;
interazioni antigene-anticorpo: valenza, affinità e avidità.
Generazione somatica della diversità recettoriale (dal precursore
staminale al linfocita maturo vergine):
la diversità anticorpale isotipica, allotipica e idiotipica;
organizzazione dei loci per le catene anticorpali;
meccanismi molecolari della ricombinazione.
Generazione somatica della diversità recettoriale (linfocita
maturo attivato):
meccanismi di assemblaggio delle immunoglobuline;
switch isotipico;
maturazione dell’affinità degli anticorpi.
Il riconoscimento dell’antigene da parte dei linfociti T:
struttura del recettore dell’antigene dei linfociti T (TCR);
il processamento e la presentazione dell’antigene ai linfociti
T;
riconoscimento dell’antigene MHC-ristretto da parte dei
linfociti T.
Generazione somatica della diversità recettoriale nei linfociti T:
i geni del TCR
riarrangiamento dei geni per il TCR.
Ore
2
8
10
Immunità acquisita: linfociti e
meccanismi di base
Immunità acquisita: la risposta
immunitaria
I geni
segnali
e leeproteine
la comunicazione
del complesso
tra lemaggiore
cellule del
disistema
istocompatibilità
immunitario (SI):
(MHC):
il network
le
molecole
delle
del interazioni
Complessomolecolari
Maggiore alla
di Istocompatibilità;
base della
trasduzione dei genica
organizzazione
segnalienelle
polimorfismi;
cellule del SI;
le principali
aplotipi
MHC;
vie intracellulari di trasmissione dei segnali;
citochine:molecolare
struttura
origine, struttura
e classificazione
molecolare,dei
meccanismo
prodotti genici
d’azione
(MHC
di classe
e cellule
I ebersaglio.
II);
Trasmissione
struttura
deiesegnali
funzionenelle
del solco
cellule
combinatorio;
del sistema immunitario:
i meccanismicellulari
meccanismi
di trasduzione
del processamento
del segnale di
degli
BCR
antigeni
e TCR;e
chinasi della dei
generazione
famiglia
complessi
Src che
peptide:MHC
trasducono Iilesegnale
II.
di BCR e
Innesco TCR;
delle risposte specifiche cellulomediate e maturazione
dei linfociti
principali
T effettori:
vie di trasmissione del segnale del BRC e TCR;
alcune che
cellule
principali
presentano
di molecole
l’antigene
di adesione
ai linfociti
e di
T co-stimolazione
CD4+ (APC
che partecipano
professionali)
e cellule
al processo.
che lo presentano ai linfociti T CD8+;
Differenziamento
elaborazione
e maturazione
(processazione)
dei linfociti
degli antigeni
B:
extracellulari ed
fasi e meccanismi del differenziamento e della selezione dei
intracellulari;
linfociti B nel midollo osseo;
cross-presentazione;
maturazione
innesco
e attivazione
e attivazione
dei linfociti
dei linfociti
T: i segnali
B negli costimolatori;
organi linfoidi
secondari.
sottopopolazioni
di linfociti CD4 (cellule Th1, Th2, Th17 e
Differenziamento
Treg);
e maturazione dei linfociti T:
differenziamento
ruolo
delle citochine
e selezione
nel differenziamento
timica dei linfociti
polarizzato
T;
dei
i meccanismi
linfociti
T;
timici di selezione positiva e negativa;
omeostasi periferica
meccanismi
effettori dell’immunità
dei linfociti T.cellulomediata;
Strutturail enetwork
funzione
immunitario:
degli organi
riconoscimento
linfoidi:
congiunto e
il midollo osseotrae linfociti
cooperazione
l’emopoiesi
T e B.
Meccanismi
struttura
effettori
e funzioni
dell’immunità
del timo; umorale:
organizzazione
innesco
e attivazione
morfo-funzionale
dei linfociti degli
B; organi linfoidi
ilsecondari;
centro germinativo e il suo ruolo nell’ipermutazione
la ricircolazione
somatica
e nellodei
scambio
linfocitiisotipico;
e la selezione periferica di
linfociti B e timo-indipendente
attivazione
T.
dei linfociti B;
funzioni biologiche delle classi e sottoclassi anticorpali;
meccanismi effettori dell’immunità umorale.
Immunità delle mucose:
il compartimento immunitario mucosale: principali
caratteristiche e peculiarità;
tolleranza e risposta immunitaria a livello delle mucose
(cenni).
La memoria naturale:
caratteristiche e funzioni delle principali popolazioni cellulari
responsabile delle risposta di memoria naturale (cellule B1 e
MZ, linfociti T NK e !δ).
Regolazione delle risposte immunitarie:
10
Immunopatologia
Immunità acquisita: la risposta
immunitaria
IIpersensibilità
geni e le proteine
ed allergie:
del complesso maggiore di istocompatibilità
(MHC): le reazioni di ipersensibilità (classificazione di Gell e
le molecole del Complesso Maggiore di Istocompatibilità;
Coombs)
organizzazione
concetti
generaligenica
delle reazioni
e polimorfismi;
di ipersensibilità;
aplotipi MHC;e principali manifestazioni delle reazioni
meccanismi
struttura molecolare e classificazione dei prodotti genici
anafilattiche;
(MHC di classe
meccanismi
e principali
I e II); manifestazioni delle reazioni
struttura eofunzione
citolitiche
citotossiche;
del solco combinatorio;
meccanismi e
cellulari
principali
del manifestazioni
processamentodelle
deglireazioni
antigenidae
generazione dei complessi peptide:MHC I e II.
immunocomplessi;
Innesco ipersensibilità
delle risposteritardata.
specifiche cellulomediate e maturazione
deitolleranza
La
linfociti T immunitaria
effettori:
e le malattie autoimmuni:
icellule
meccanismi
che presentano
del mantenimento
l’antigenedelle
ai linfociti
tolleranza
T CD4+
verso
(APC
il self;
professionali) eecellule
classificazione
patogenesi
che lodelle
presentano
malattieaiautoimmuni;
linfociti T CD8+;
elaborazionedi(processazione)
meccanismi
perdita della tolleranza;
degli antigeni extracellulari ed
intracellulari;
cross-presentazione;
innesco e attivazione dei linfociti T: i segnali costimolatori;
sottopopolazioni di linfociti CD4 (cellule Th1, Th2, Th17 e
Treg);
ruolo delle citochine nel differenziamento polarizzato dei
linfociti T;
meccanismi effettori dell’immunità cellulomediata;
il network immunitario: riconoscimento congiunto e
cooperazione tra linfociti T e B.
Meccanismi effettori dell’immunità umorale:
innesco e attivazione dei linfociti B;
il centro germinativo e il suo ruolo nell’ipermutazione
somatica e nello scambio isotipico;
attivazione timo-indipendente dei linfociti B;
funzioni biologiche delle classi e sottoclassi anticorpali;
meccanismi effettori dell’immunità umorale.
Immunità delle mucose:
il compartimento immunitario mucosale: principali
caratteristiche e peculiarità;
tolleranza e risposta immunitaria a livello delle mucose
(cenni).
La memoria naturale:
caratteristiche e funzioni delle principali popolazioni cellulari
responsabile delle risposta di memoria naturale (cellule B1 e
MZ, linfociti T NK e !δ).
Regolazione delle risposte immunitarie:
i meccanismi intrinseci (cellulo-autonomi) della tolleranza;
il controllo soppressivo dell’attivazione dei linfociti;
le cellule regolatorie.
Meccanismi della risposta immunitaria alle infezioni:
l’interazione ospite/parassita e la malattia infettiva;
i meccanismi innati di risposta e l’innesco delle risposte
specifiche;
ruolo dei linfociti T e B effettori;
risoluzione della risposta;
le cellule memoria.
Infezioni e immunità:
immunità verso i virus;
immunità verso i batteri extracellulari;
immunità verso i batteri intracellulari;
immunità verso i parassiti.
16
Immunopatologia
Ipersensibilità ed allergie:
le reazioni di ipersensibilità (classificazione di Gell e
Coombs)
concetti generali delle reazioni di ipersensibilità;
meccanismi e principali manifestazioni delle reazioni
anafilattiche;
meccanismi e principali manifestazioni delle reazioni
citolitiche o citotossiche;
meccanismi e principali manifestazioni delle reazioni da
immunocomplessi;
ipersensibilità ritardata.
La tolleranza immunitaria e le malattie autoimmuni:
i meccanismi del mantenimento delle tolleranza verso il self;
classificazione e patogenesi delle malattie autoimmuni;
meccanismi di perdita della tolleranza;
principali malattie autoimmuni (cenni).
Deficienze primarie e secondarie della risposta immunitaria
deficit del sistema immunitario;
immunodeficienze acquisite;
principali immunodeficienze primarie: basi genetiche e
manifestazioni cliniche (cenni).
Totale ore lezioni ed esercitazioni
di cui di esercitazioni
Ulteriori attività di didattica assistita
Laboratorio
Seminari e/o testimonianze: l’immunologia sperimentale (4 lezioni, due frontali e due tutorials con lettura
individuale e discussione in classe di letteratura selezionata): Interazioni antigene-anticorpo: principi ed
applicazioni, tutorial sulle applicazioni biotecnologiche degli anticorpi, modelli per lo studio e l’indagine
sperimentale del sistema immunitario, tutorial sull’uso di modelli animali per lo studio del sistema
immunitario.
Corsi integrativi
Visite guidate
Totale ore dedicate ad altre attività di didattica assistita
Totale ore complessive
6
52
0
Ore
0
8
0
0
8
60
Modalità d'esame: Orale
Testi consigliati:
K. Murphy et al., JANEWAY’S “IMMUNOBIOLOGIA, IL SISTEMA IMMUNITARIO IN STATO DI SALUTE E MALATTIA” 7a
Ed. Piccin
Peter PARHAM, “IL SISTEMA IMMUNITARIO” 1a Ed. (3a americana) EDISES
Tak W. MAK e Mary SAUNDERS, “FONDAMENTI DI IMMUNOLOGIA” Zanichelli
Ulteriore materiale didattico o informazioni reperibili sul sito on-line del materiale didattico dell’Università di Udine.
