IMMUNOLOGIA
L’IMMUNOLOGIA studia i meccanismi messi in atto dal
sistema immunitario nella protezione dell'organismo.
L'IMMUNOPATOLOGIA analizza i casi in cui il sistema
immunitario non funziona correttamente:
• reazioni di ipersensibilità (risposta immunitaria inappropriata,
es. allergie, o contro componenti propri, es. autoimmunità)
• difesa contro le infezioni
• difesa contro i tumori
• riconoscimento dei tessuti trapiantati
e di proteine estranee
CD34
Sca1
Normalmente gli elementi immaturi di
qualunque serie sono localizzati nel midollo
osseo, quando giungono a maturazione sono
liberati nel sangue.
Se elementi immaturi vengono rinvenuti nel
sangue periferico vuol dire che il soggetto
presenta una malattia del sangue che prenderà
il nome dall’elemento caratterizzante lo
striscio.
50 - 70 %
3–8%
2-4%
20 – 40 %
0,1 - 1 %
Ciascun tipo di leucocita
è presente nel sangue in
proporzioni diverse:
Come distinguiamo le popolazioni
linfocitarie?
• Le popolazioni linfocitarie si differenziano
grazie ai marcatori di superficie (CD),
• Le possiamo vedere grazie ad anticorpi
monoclonali specifici per le proteine di
superficie
LINEA LINFATICA
Questa linea ha il compito di portare a termine le principali funzioni
che caratterizzano il sistema immune; i linfociti reagiscono alle
molecole estranee in modo specifico, e se ne ricordano in una eventuale invasione futura (memoria). Da questa linea derivano:
Linfocita B
Linfocita T
citotossico
CD8+
Linfocita T
helper CD4+
Espansione dei linfociti
Linfociti T
Linfociti B
50000
5000
Le cellule T si dividono in tre categorie: Tc (citotossici),
Th (helpers), Ts (soppressori).
I linfociti citotossici, attivati, si riproducono intensamente, uccidono
le cellule rilasciando perforine, sostanze che producono lesioni sulla
membrana della cellula bersaglio e ne provocano la morte (risposta
cellulo-mediata).
I linfociti helper sono necessari per attivare sia i linfociti B che quelli
Tc i quali, pur avendo riconosciuto agenti estranei, generalmente non
entrano in azione.
I linfociti soppressori riducono l'intensità della risposta immunitaria.
Morfologia di linfociti.
Morphology of plasma cells. A. Light micrograph of a plasma cell in tissue. B. Electron micrograph of
a plasma cell.
i linfociti T e B sono poi distinguibili in base al loro sito di maturazione
e in base a dei marcatori di superficie. I linfociti T e B maturi si
trovano nel sangue e negli organo linfoidi periferici-secondari.
Organi linfoidi
primari
Cellula
staminale
del midollo
osseo
Organi linfoidi
periferici
linfocita B
Stipite linfocitario B
Stipite
linfocitario T
Ricircolazione
Midollo osseo
sangue
sangue
linfa
Timo
linfonodi
Milza
Tessuti associati
alla cute o alle
mucose
linfocita T
Ricircolazione
Una volta maturi, i linfociti entrano negli organi linfoidi periferici, dove
rispondono agli antigeni, e quindi ricircolano attraverso il sangue e la linfa.
CLASSI DI LINFOCITI
RICONOSCIMENTO
DELL’ANTIGENE
LINFOCITA
T helper
Neutralizzazione dei
microbi, fagocitosi,
attivazione del
complemento
U
LINFOCITA
B
FUNZIONI EFFETTRICI
+
microbo
anticorpi
Attivazione dei
macrofagi
citochine
+
Infiammzione
Antigene microbico
presentato da una
cellula APC
+
antigeni microbici
M
LINFOCITA
T citotossico
(CTL)
Cellula infettata che esprime
Attivazione
(proliferazione
differenziazione
dei linfociti T e B
Uccisione della
cellula infettata
Le cellule NK, Natural Killer.
Oltre alle cellule T e B, nel sangue periferico e negli organi linfoidi, si
trova una terza popolazione di linfociti che non presenta recettori
per l'antigene e che svolge funzioni difensive di tipo non specifico.
Queste cellule rappresentano la componente filogeneticamente più
antica del sistema immunitario e si caratterizzano principalmente per
la loro attività citotossica.
Oltre a uccidere virus, batteri, cellule infettate e cellule
neoplastiche, questi linfociti regolano anche la produzione di altre
cellule ematiche quali eritrociti e granulociti.
CLASSI DI LINFOCITI
RICONOSCIMENTO
DELL’ANTIGENE
FUNZIONI EFFETTRICI
CELLULA
NK
Cellula bersaglio
Uccisione della
cellula infettata
Derivano dalla LINEA MIELOIDE:
• MONOCITI
• MACROFAGI
• GRANULOCITI: EOSINOFILI
NEUTROFILI
BASOFILI.
CELLULE DENDRITICHE
Piastrine sono frammenti citoplasmatici derivati dal
megacariocita che è localizzato nel midollo osseo.
I neutrofili sono i leucociti più comuni.
Si riconoscono per il nucleo suddiviso in 2-5 lobi, collegati da un sottile
filamento di materiale nucleico.
Il citoplasma è trasparente perchè ha granuli piccoli e debolmente
colorati di rosa.
Nel nucleo dei neutrofili delle femmine, è visibile un'appendice a forma di
piccola mazza (corpuscolo di Barr). E' il secondo cromosoma X, inattivato.
I neutrofili sono molto attivi nel fagocitare
batteri e sono presenti in grandi quantità nelle
ferite. Purtroppo, queste cellule non sono capaci
di rinnovare i lisosomi utilizzati nel digerire i
microbi e muoiono dopo averne fagocitati alcuni.
Gli eosinofili sono abbastanza rari nel sangue.
Il nucleo è generalmente bilobato, ma sono stati osservati anche nuclei con 3 o 4
lobi.
Il citoplasma è pieno di granuli che assumono un colore rosa-arancione
caratteristico. Il nucleo risulta ancora ben visibile.
Gli eosinofili aggrediscono parassiti e fagocitano i complessi antigeneanticorpo.
I basofili sono i leucociti più rari.
Il citoplasma è molto ricco di granuli che prendono una colorazione porpora
scuro. Nei basofili, la quantità di granuli è tale da nascondere il nucleo,
generalmente bi-trilobato, che quindi è difficilmente visibile al microscopio.
I basofili secernono sostanze anticoagulanti,
vasodilatatrici come l'istamina e la serotonina.
Anche se possiedono capacità fagocitaria, la loro
funzione principale è quella di secernere sostanze
che mediano la reazione di ipersensibilità
Cellule Accessorie o presentatrici
d’antigeni
Derivano dalla LINEA MIELOIDE che fanno parte dell'immunità naturale o innata, e
giocano un ruolo esenziale nella iniziazione dell'immunità acquisita.
Le cellule accessorie possono agire anche come cellule effettrici in alcuni
meccanismi immunitari.
Non presentano un recettore specifico ma
cooperano all’avvio delle risposte immunitarie
specifiche
1) Fagociti mononucleati
2) Cellule dendritiche
3) Cellule follicolari dendritiche
I monociti un grosso nucleo a ferro di cavallo, in certi casi
anche bilobato. Il citoplasma è trasparente, ma con aspetto
di "vetro smerigliato" .
A. e B. monocita in vaso sanguigno periferico. C. Macrografo in un tessuto mostra vacuoli e
organelli citoplasmatici
I macrofagi sono in grado di catturare, per mezzo delle loro estroflessioni,
tutti i batteri ad eccezione dei batteri della polmonite (pneumococchi) che
sono protetti dalla loro capsula.
Gli anticorpi per gli pneumococchi si legano ad essi attivando il sistema del
complemento rendendo visibile il microrganismo al macrofago (meccanismo di
opsonizzazione).
Nel processo della fagocitosi, nonostante sia un processo continuo, si
possono differenziare quattro tappe diverse. Queste tappe sono:
Chemiotassi o attrazione.
Aderenza ed opsonizzazione.
Ingestione e vacuolizzazione.
Digestione o distruzione.
possono legarsi all’antigene tramite
recettori per i frammenti di
complemento.
Le cellule dendritiche - diffuse ovunque nell’organismo è la
cellula che presenta l’antigene per la risposta secondaria,
Essendo le funzioni principali di queste cellule:
Fagocitosi
Presentazione di antigeni
Produzione di linfochine
CARATTERISTICHE GENERALI DEGLI ANTIGENI
Il nome "Antigene" deriva dal greco e significa: "qualcosa che
genera una sostanza contro….".
Possiamo definire come antigene qualsiasi molecola che
reagisce con gli elementi del sistema immunitario, sia esogena
che endogena (nel caso di patologie autoimmuni).
Alcuni antigeni sono patogeni, altri no
Qualunque sostanza in grado di suscitare una risposta
immune si definisce IMMUNOGENO.
Bisogna quindi fare una netta distinzione tra ANTIGENE
e IMMUNOGENO:
l'antigene è quella sostanza in grado di legarsi ad uno
specifico anticorpo (oppure a un linfocita T):
solo alcuni antigeni sono IMMUNOGENI cioè in grado
di stimolare la produzione di anticorpi specifici,
la maggior parte si comportano da APTENI, ovvero ci
riescono solo se legati ad una molecola (CARRIER) che li
fa diventare immunogeni.
CENNI DI ANATOMIA DEL
SISTEMA IMMUNITARIO
Gli organi del sistema immunitario si distinguono in primari e
secondari:
1) quelli primari sono la sede di origine delle cellule del sistema
immunitario (negli uccelli sono Borsa di Fabrizio e timo, nell’uomo
midollo osseo e timo). Negli organi primari si trovano i veri
precursori delle cellule T e B, ovvero quelle cellule in cui il DNA si
trova in configurazione germinale – non sono ancora avvenuti i
riarrangiamenti dei geni delle immunoglobuline o del recettore dei
linfociti T).
2) quelli secondari sono linfonodi, milza, placche del Peyer e anello di
Waldeyer (tonsille adenoidi e tessuto linfatico palatino).
ORGANI LINFOIDI
anello di Waldeyer
(tonsille, adenoidi)
timo
midollo
osseo
milza
placche
di Peyer
tessuto linfoide
associato ai bronchi
linfonodi
Organi linfoidi primari
o generativii
Organi linfoidi secondari
o periferici
Maturazione dei linfociti.
Linfonodi
Aggregati nodulari di tessuto linfoide
dove ha origine la risposta immunitaria specifica
ad antigeni proteici veicolati per via linfatica
Il linfonodo svolge due importanti funzioni:
Produzione di linfociti B e T
Filtrazione della linfa
E’ il luogo dove linfociti vergini vengono a contatto con
eventuali antigeni che ne stimolano la
immunocompetenza.
Linfonodi
Hanno una forma di fagiolo, con grandezza di alcuni mm e situati lungo
il percorso dei vasi linfatici, per lo più disposti in gruppi.
I linfonodi sono rivestiti da una capsula fibrosa che penetra formando
le trabecole .
Il parenchima del linfonodo si può suddividere in tre zone:
1) Corticale o corteccia (t-indipendente,
dove sono presenti i linfociti B, a livello
dei follicoli)
2) Paracorticale, dove si trovano le cellule
T
3) Midollare, situata a livello centrale,
dove si trovano linfociti T attivati e
plasmacellule
Nella corteccia sono presenti i follicoli o noduli linfatici,
provvisti di un centro germinativo, principale sede di
formazione dei linfociti B.
Le zone paracorticali sono invece sede di produzione di
linfociti T.
nella zona midollare si organizzano cordoni e seni
midollari dove si ha prevalentemente la trasformazione in
plasmacellule che sintetizzano le immunoglobuline.
I microrganismi
penetrano attraverso gli
epiteli e vengono
catturate dalle cellule
dendritiche immature;
esse migrano nei
linfonodi drenanti,
essendo attratte da
chemochine prodotte in
essi.
Nel corso della migrazione vanno incontro a maturazione, e a livello
linfonodale sono capaci di presentare l’antigene ai linfociti T.
Le cellule dendritiche possono esprimere proteine di membrana diverse:
quelle immature esprimono recettori in grado di legare antigeni
microbici, quelle mature esprimono molecole MHC e costimolatori.
I linfociti T vergini migrano dal sangue attraverso le venule ad endotelio
alto (HEV) nell’area T dei linfonodi, dove vengono attivati. Quindi escono
dal linfonodo, entrano nel torrente sanguigno, e migrano nei tessuti
periferici (preferibilmente ai focolai di infezione e di infiammazione )
