IMMUNOLOGIA 8-05-13
Prof. Ferlazzo
Sbobinatore: Francesca Coppini
(Mi scuso in anticipo per le frequenti mancanze evidenziate dai puntini. Spesso il professore farfuglia e
ancora più spesso termina le frasi sussurrando. Ho fatto meglio che potevo, spero comprenderete).
CELLULE DENDRITICHE
Di questo ne abbiamo già parlato la scorsa volta, ma ci ritorno per aggiungere qualcosa che ritengo possa
esservi utile, per poi dedicarci alla immuno patologia.
Le cellule dendritiche abbiamo già visto la scorsa volta cosa sono, catturano gli antigeni nei tessuti
periferici, migrano agli organi linfoidi secondari per presentare gli antigeni, poi abbiamo anche aggiunto che
sono in grado di attivare le cellule Natural Killer. Nelle scorse lezioni avete visto cosa sono le cellule Natural
Killer, ne avevamo parlato come la terza popolazione linfocitaria. Ora sapete un pochino meglio cosa sono e
quali sono i meccanismi d’azione con cui agiscono. Che sono diversi,ricordatevi, i linfociti T e B,
normalmente non riconoscono l’antigene, sono linfociti che riconoscono altre cose,come avete visto nelle
lezioni con la dottoressa Bonaccorso.
Allora, le cellule dendritiche. La loro storia prosegue, raccolgono gli antigeni in periferia. Questo riassume
completamente l’intera risposta immunitaria. In uno stato in cui sono definite immature, quindi non
attivate, migrano negli organi linfoidi secondari, qui incontrano i linfociti […], riconoscono l’antigene, hanno
tutti i segnali, lasciano i tessuti linfoidi secondari per andare a svolgere le loro funzioni. Abbiamo visto
anche questo, che in questo passaggio da cellule dendritiche immature a cellule dendritiche mature
cambiano le funzioni delle cellule dendritiche, dalla capacità di catturare l’antigene,quindi endocitosi e
fagocitosi elevata si passa a una capacità di presentare gli antigeni [… la frase successiva è
incomprensibile,mi dispiace]. Chi attiva? Cosa è importante per avere questo fenomeno che sta alla base
dell’inizio risposta immunitaria acquisita, o comunque in generale l’intera risposta immunitaria? I segnali di
pericolo: patogeni, i loro derivati, citochine infiammatorie come segnali di pericolo, i pump e i dump, e
abbiamo aggiunto le cellule natural killer, perché le natural killer, oltre alle loro azioni citotossiche, in grado
di liberare citochine infiammatorie ed eliminare il patogeno, le cellule infettate da virus, le cellule
tumorali,sono in grado di avere questa ulteriore funzione regolatoria, cioè di indurre la maturazione e
l’attivazione delle cellule dendritiche. Questa funzione delle cellule natural killer della maturazione delle
cellule dendritiche è una funzione nuova, poco studiata è importantissima per le patologie tumorali, tutte
quelle patologie in cui non ci sono adeguati segnali di pericolo, ad esempio nella (?) di un neoplasia non ci
sono dei veri segnali di pericolo, non c’è una infiammazione, nelle fasi iniziali quantomeno, la neoplasia si
sviluppa in assenza di infiammazione. La possibilità che delle cellule natural killer possono riconoscere dei
bersagli tumorali perché queste hanno una bassa espressione di molecole di HLA di classe I, che, abbiamo
visto la scorsa volta, è uno dei fenomeni per cui le cellule natural killer devono essere attivate, può portare
al rilascio di citochine che inducono questa maturazione in maniera similare a quello che fanno citochine
non infiammatorie che loro stesse rilasciano o i patogeni in generale, e quindi questa ulteriore funzione
delle cellule NK. In realtà le cellule NK e le cellule dendritiche hanno la capacità di attivarsi in maniera
reciproca, quindi c’è una attivazione bidirezionale con cui le cellule NK sono in grado, tramite soprattutto il
rilascio di citochine quali TNF-alfa (Tumour Necrosis Factor) che loro rilasciano attivamente quando sono
attivate, cioè quando hanno un adeguato riconoscimento di (?) recettori attivatori e l’assenza di HNA di
classe I di fronte al bersaglio rilasciano citochine come il TNF-alfa, ma anche l’interferone gamma, e questo
può indurre la maturazione delle cellule dendritiche, che maturano proprio a seguito del rilascio di queste
cellule. Di contro le cellule dendritiche maturando rilasciano interleuchina-12, rilasciano interferone alfa,
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che può indurre da un lato una maggiore capacità citotossica, dall’altro l’interleuchina-12 è fondamentale
al rilascio di interferone gamma, e quindi questa reciproca attivazione è un po’ alla base dell’inizio delle
risposte immunitarie, cioè due cellule dell’immunità che appartengono all’immunità innata e che sono in
grado, interagendo fra loro, di attivare una serie di cascate tra cui controllo di eventuali cellule aberranti
per l’attivazione delle cellule natural killer e al contempo la maturazione di cellule dendritiche che
potrebbero eventualmente raccogliere i residui di cellule infettate da virus e uccise dalle cellule NK e
migrando per arrivare a portare il loro contenuto antigenico negli organi linfoidi secondari. Quindi
ricordatevi che gli antigeni, per attivare l’immunità acquisita (torniamo su questi concetti ma non ci fa
male) hanno la necessità di raggiungere gli organi linfoidi secondari, cioè migrano dalla periferia, dove
raccolgono gli antigeni a vario titolo, e migrando, tramite (? Forse vasi ?) linfatici afferenti, raggiungono gli
organi linfoidi secondari per dare luogo a quella che abbiamo chiamato “espansione clonale”. Come
viaggiano? Questo mi sembra di avervelo detto. Innanzitutto devono inizialmente riconoscere dei segnali di
pericolo, pump o dump, per poter attivarsi e indurre la produzione citochinica e infiammatoria,
presentatoria dell’antigene, reclutamento di altre cellule. Quando parliamo di presentazione dell’antigene
intendiamo che queste cellule maturano, migrano negli organi linfoidi secondari e soprattutto esprimono
sulla loro superficie molecole come l’HLA di classe II che era intracitoplasmatico, le molecole stimolatorie
come il V7, 1V72 cd80 cd86 che servono per l’attivazione dei linfociti T . Ovviamente ogni volta che un toll
like receptor, un PRR, lega questi segnali di pericolo, cosa succede? Succede che una serie di segnali
arrivano al nucleo, e il nucleo determina tutta una produzione di proteine di produzione che possono
andare dal riarrangiamento del citoscheletro per l’espressione dei dendriti, alla neosintesi di molecole
costimolatorie, alla regolazione sulla membrana per la regolarizzazione dell’HLA di classe II che è
conservato all’interno del citoplasma, la produzione di nuove citochine per la polarizzazione dei linfociti T,
questo viene mediato da secondi segnali, per esempio i fattori di trascrizione nucleare, gli NFKB, che sono
un classico secondo segnale che segue il legame con il toll like receptor. Con questo, quindi, noi
cominciamo ad avere questo tipo di switch, il passaggio da una cellula immatura a una cellula dendritica
vera e propria che ha meno capacità di fagocitosi e di endocitosi, ma la capacità di presentare l’antigene.
Non solo! Le cellule dendritiche devono viaggiare in questi organi linfoidi secondari. Come si spostano? E’
un passaggio importante [fa vedere un’immagine]. Queste sono rappresentazioni delle cellule dendritiche
dei tessuti periferici, queste sono le cellule che sono all’interno dei vasi linfatici, le cosiddette “
cells”,
c’è un intenso lavoro per capire quali sono in realtà nell’uomo, non è facile studiare la linfa afferente nel
sistema umano. E queste sono le cellule che giungono negli organi linfoidi secondari con i caratteristici
dendriti, che servono a favorire un’interazione coi linfociti T quindi aumentarne la superficie. E’ un miglior
aggancio, diciamo, coi linfociti T in modo da poter trasmettere l’eventuale primo e secondo segnale per la
loro attrazione. Come si spostano? Come fanno le cellule dendritiche a conoscere il momento in cui devono
migrare? Sempre con l’attivazione di queste proteine legate alla trascrizione nucleare a seguito dei segnali
di pericolo VA toll like receptor, VAPRR. Cosa succede? Succede Che c’è un cambio di citochine, di recettori
per le chimo chine infiammatorie su queste cellule dendritiche. Teniamo presente che le cellule dendritiche
immature hanno tutto un corollario di recettori per chemochine, i cui ligandi sono tutte chemochine
infiammatorie. Quando la cellula dendritica riceve un segnale di pericolo, down regola l’espressione di
questi recettori che non la tengono più ancorata ai siti di infiammazione e c’è l’up regolazione del CCR7 che
è la citochina che la fa migrare negli organi linfoidi secondari, perché l’endotelio dei vasi linfatici, come
avevo già accennato, e lo stroma degli organi linfoidi secondari, produce i ligandi per CCR7, quindi per
gradiente le cellule dendritiche si spostano negli organi linfoidi secondari. CCR7 serve anche ai linfociti T
naive per lo stesso motivo, per (…) , quindi è un recettore per chemochine tipiche degli linfoidi secondari in
cui, se dobbiamo avere la migrazione o il passaggio, ricircolazione di leucociti negli organi linfoidi secondari
così come avviene nei linfociti T naive e celule dendritiche, l’espressione del CCR7 è fondamentale. Quindi
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con questo meccanismo di gradiente legato alle… loro esprimono i recettori , secondo le chemochine
trovano i vari ambienti in cui devono migrare, loro si possono spostare . Ovviamente dowregolando questo
le citochine infiammatorie presenti nel sito di infezione (nel sito di infiammazione in generale) non sono più
ancorate, quindi lasciano più facilmente il tessuto infiammatorio. Ci sono ad esempio le cellule di
Langherans che, appunto, ripercorrono un po’ quello che abbiamo detto: cellule dendritiche che hanno un
recettore per mip3-alfa e CCR6 che gli consente di entrare nei tessuti periferici [rimprovera e riprende].
L’upregolazione del CCR7 e la down regolazione del CCR6, quindi le cellule dendritiche che lasciano il
tessuto infiammato rientrano negli organi secondari , inducono la proliferazione dei linfociti T,
conseguentemente anche [non ho capito cosa] per l’immuno globulina e (……….) . Ci sono delle
caratteristiche particolari delle cellule dendritiche. Questa storia più o meno la sapevate già. Vi ho ripreso
l’argomento delle cellule dendritiche perché ci sono alcune caratteristiche che devono essere sottolineate
perché le differenziano dalle altre antigen presentino cells. Molte le abbiamo già elencate, ad esempio la
capacità di migrare dei macrofagi, che le cellule T hanno, ma anche, ce ne sono alcune che più
specificamente riguardano la presentazione degli antigeni, la capacità di presentare in maniera eccezionale
alcuni antigeni che ora vedremo. Vi è chiaro il discorso della presentazione dell’antigene di classe I e di
classe II che abbiamo fatto la scorsa volta? Ricordate che abbiamo parlato di antigene esogeno e ti antigene
endogeno? E che gli antigeni esogeni andavano sull’HLA di classe II mentre gli antigeni processati per via
endogena fondamentalmente sono tutte le proteine che provengono dal catabolismo della cellula e quindi
tutte le cellule (…) , o gli antigeni, cioè le proteine, possono derivare dalla processazione dell’antigene vitale
ad esempio, ma anche le proteine normali, ricordatevi che gli antigeni sono derivati anche da proteine
normali e quelli servono per mantenere il controllo sull’autoimmunità. Quindi se vi ricordate abbiamo detto
queste due vie, esogena e endogena. L’esogena sul classe due, antigene internalizzato, processato e
presentato. Quella endogena tramite il proteosoma sintetizzato nell’HLA di classe I e trasportato in (…) per
riconoscere (…) da CD4 e CD8. Queste rimangono le due vie classiche di processazione e di presentazione
dell’antigene. Le cellule dendritiche, e nell’uomo lo possono fare solo le cellule dendritiche, sono in grado,
forse ve lo ha accennato la dottoressa Bonaccorso, di attuare il fenomeno del cross priming, che è una
recente addizionale alle normali vie di processazione e fermo restando che vale il concetto che ciò che
arriva dall’esterno viene processato per via esogena e quindi presentato nell’HLA di classe II, per le cellule
dendritiche, e solo per loro, in maniera molto inefficiente (il 99% degli antigeni viene processato per via
esogena, ma una piccola parte di antigeni esogeni derivati per esempio da cellule apoptotiche, in
particolare le cellule apoptotiche nel tessuto periferico, viene fagocitato dalle cellule dendritiche, ma invece
di essere presentato del classe II viene presentato direttamente nell’HLA di classe I [lo so, ha poco senso,
ma lui parla così!] con delle scorciatoie che tra l’altro non sono completamente ben chiarite ma l’idea è che
degli antigeni, una volta all’interno del citoplasma possano incrociarsi con delle vescicole di HLA di classe I e
poter lottare sul classe I. Il vantaggio qual è? Che in quel caso, perché se le cellule dendritiche dovessero
attivare direttamente i CD8 non potrebbero, perché per esempio l’infezione da virus che non infettino
quella cellula dendritica, ce ne sono tanti perché non tutti infettano le cellule dendritiche. I tumori per
esempio non sono all’interno della cellula dendritica, quindi devono essere fagocitati. Quindi l’idea dei
tumori, forse per questo se ne parla tanto, è l’esempio più classico. La cellula dendritica, se dovesse
presentare antigeni tumorali, vi presenterebbe solamente i CD4, e sul CD8 essendo molecole esogene non
potrebbe stimolare direttamente i CD8. E’ vero che poi il CD8 riconoscerebbe direttamente il tumore e
avrebbe l’help da eventuali CD4 che lo possono aiutare, però sicuramente sarebbe inefficiente. La
costimolazione che può dare una cellula dendritica a un linfocita citotossico cd8 è un vantaggio troppo
importante per lasciarsi sfuggire l’occasione. E in effetti è stato identificato con molta chiarezza che le
cellule dendritiche, anche se è stato criticato per molti anni, sono in grado di fare questo cross priming che
è appunto una attivazione incrociata dei linfociti, che significa semplicemente che degli antigeni esogeni,
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oltre ad andare direttamente sull’HLA di classe II possono andare anche a essere presentati sull’HLA di
classe I. Quindi è un’eccezione alla regola generale delle due vie di processazione e presentazione
dell’antigene e riguarda esclusivamente le cellule dendritiche, almeno nell’uomo, negli altri animali è un po’
diversa la storia. Non è tutto, c’è un’altra eccezione che deve essere tenuta presente perché ha la sua
importanza e si cerca di sfruttarla anche a scopo terapeutico. Se vi ricordate abbiamo parlato anche di
riconoscimento di linfociti B e linfociti T , abbiamo parlato anche della natura chimica degli antigeni e
abbiamo detto che la maggioranza volte, soprattutto nei linfociti T si tratta di proteine, ma abbiamo
sottolineato “a volte lipidi e molecole MHC simili” e l’abbiamo chiusa lì. Solo le cellule dendritiche,
soprattutto in questi anni si è capita la loro importanza come orchestratori della risposta immunitaria,
solamente loro sono in grado di svolgere questa ulteriore forma di presentazione dell’antigene. Di cosa si
tratta? Di acquisire degli antigeni per le vie classiche (endocitosi, fagocitosi), il più delle volte si tratta di
antigeni di relazione batterica, che non sono esclusivamente proteine (ci saranno anche proteine che come
al solito andranno sull’MHC di classe II o se volete (…) sull’MHC di classe I, ma ci saranno anche dei lipidi
che possono, appunto, anche in questo caso, fungere da antigene, ma non vengono presentati nell’ambito
dell’MHC (o come nel nostro caso nell’ambito dell’HLA nell’uomo), bensì su delle molecole simili all’MHC,
che prendono il nome di CD1. Il CD1 è una molecola molto simile all’HLA e che presenta, invece che peptidi
di relazione proteica, come al solito, dei frammenti lipidici o dei lipidi abbastanza complessi, che vengono
incastrati in questa tasca che assomiglia molto all’MHC di classe I, e riconosciuti da un determinato tipo di
linfociti T, che si chiama, se volete aggiungerlo, NK T, ma si tratta di linfociti T CD3, con un TCR-alfa-beta
particolare, un TR sector che è molto specifico e in grado di riconoscere esclusivamente questi lipidi.
Queste cellule sono state chiamate NK T perché hanno anche delle funzioni di immunità innata. Sono la
sottopopolazione dei linfociti T totali e riconoscono i lipidi nell’ambito di questo CD1. Di nuovo, questo tipo
di presentazione alternativa di attivazione di una sottoclasse di linfociti T tramite la (…) dei lipidi è
esclusivamente effettuata dalle cellule dendritiche. E questa è la seconda eccezione della processazione, la
presentazione di questi antigeni che le cellule dendritiche possono fare rispetto ad altre Antigen Presenting
cells.
Con questo mi sembra che più o meno abbiamo concluso [mostra un’immagine riguardante un linfonodo
un linfonodo umano e ne indica le varie parti. Non ho trovato immagini adeguate]. Questo è un linfonodo
umano, un collage di piccole (…) . Pensate che questa sia la capsula del linfonodo. Questo è l’ilo, questi
sono i follicoli… vedete i centri germinativi che hanno questa forma rotondeggiante… Qua ci sono le (…).
Tutto sotto ai follicoli abbiamo l’area T.
[Altra immagine] Questa parte illuminata è un’immuno fluorescenza delle cellule dendritiche . Le cellule
dendritiche, quando migrano (a volte sono già residenti), si collocano prevalentemente nell’area T, non
all’interno dei follicoli, non troppo nell’ilo, ma prevalentemente l’area T, perché è qui che devono
presentare il loro antigene ai linfociti T. I macrofagi sono invece prevalentemente concentrati nel seno del
linfonodo, ma hanno una scarsa rappresentazione nell’area T perché le loro funzioni di presentazione
dell’antigene sono limitate sebbene anche loro abbiano (…MHC di classe II e siano antigen presentino
cells…?) .
Con questo abbiamo finito la risposta immunitaria e quindi dovremmo iniziare la parte di immunopatologia.
[Il prof domanda se ci siano domande, non mi sembrava utile riportare le sue parole. Mostra anche un
filmino].
IMMUNOPATOLOGIA. TOLLERANZA IMMUNOLOGICA e AUTOIMMUNITA’.
Quando un linfocita T vede l’antigene ci sono due possibilità: O una risposta immunitaria normale, per
esempio quando l’antigene è di tipo microbico, cioè viene dall’esterno e dà un segnale di pericolo (vi
ricordo che ci può essere anche qualcosa all’esterno che è innocuo, verso cui noi non dovremmo portare
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risposta immunitaria, in quel caso manca il segnale di pericolo), la patologia in cui noi riportiamo la risposta
immunitaria verso qualcosa che viene dall’esterno ma che non è pericoloso per il nostro organismo è
l’allergia. In questo caso, se tutto funziona, nei confronti di un microrganismo microbico che segnala
pericolo, abbiamo la risposta immunitaria. Opuure dobbiamo indurre tolleranza se siamo nei confronti di
un antigene self, cioè qualcosa che appartiene al nostro organismo. La tolleranza come si esprime? Quali
sono le fasi con cui il nostro organismo, il sistema immunitario, controlla la tolleranza al self? Prendendo
questi linfociti che hanno un recettore specifico (…)… anergici verso quell’antigene, o eliminandoli
inducendo poi la morte per apoptosi, o, e questo riguarda solamente i linfociti B, cambiandone il recettore
specifico. Questi sono i tre meccanismi con cui i linfociti possono essere resi tolleranti. O li eliminiamo
perché li mandiamo in apoptosi, o li rendiamo anergici nel senso che nel momento in cui (…) l’antigene non
differenziano le loro funzioni effettrici, o cambiamo, a livello del midollo osseo, il recettore, cioè
l’immunoglobulina di superficie che è in grado di riconoscere l’antigene (e parliamo solo dei linfociti B),
viene riarrangiata e vengono espresse delle nuove immunoglobuline con una diversa specificità. Di questo,
abbiamo detto fin dall’inizio, che esiste un momento fondamentale per l’acquisizione dell’immunità
adattativa, la selezione e successivamente l’espansione clonale. Quando abbiamo parlato di selezione
abbiamo detto che un precursore staminale differenzia, sia per quanto riguarda la linea (T?) sia per quando
riguarda la linea B, in una serie molto numerosa di linfociti, ognuno con una specificità per un determinato
antigene. La specificità è enorme, miliardi di sostanze che possono essere legate, molte delle quali
probabilmente nemmeno esistono neanche in natura. A questo punto, se durante questa fase di sviluppo i
nostri linfociti (i T nel timo e i B nel midollo osseo) riconoscono qualcosa di self, vengono eliminati e
sopravvivono solamente i linfociti in grado di riconoscere eventuali sostanze estranee al nostro organismo
che possono eventualmente riconoscere un antigene esterno, nel contesto del segnale di pericolo, e andare
in contro all’espansione clonale.
Facendo un passo indietro ricordiamoci che i linfociti, appunto, derivano da una cellula staminale che poi
tramite una serie di fasi va maturando e solo nelle fasi finali, quando il linfocita è maturo, nel momento in
cui lega l’antigene, differenziare in cellule effettrici. In altre parole, se questo linfocita è maturo lega
l’antigene, riceve segnali effettori tipici di quella cellula, ad esempio, se è un linfocita B fa le
immunoglobuline, se è un linfocità T secernerà citochine, i granuli litici se è citotossico, le citochine se
invece è un (…).
Solamente queste cellule effettrici le troviamo negli organi linfoidi secondari o nei tessuti in generale, salvo
il tessuto connettivo, sangue incluso. Quindi organi linfoidi periferici o tessuti periferici troviamo i linfociti
maturi. Tutti gli altri, tutta la parte dalla cellula staminale emopoietica, fino allo stadio di linfocita immaturo
(nel caso dei linfociti T si chiama timocita), avviene non a caso nel timo o nel midollo osseo per quanto
riguarda i B. Quindi è qui che si svolge tutta la parte di selezione clonale e qui che si svolge invece la parte di
espansione clonale.
Allora, cosa succede agli organi linfoidi secondari? L’espansione clonale. Negli organi linfoidi primari?
Avvengono due fenomeni, che avete già sentito, ma ci ritorno nel caso vi fosse sfuggito nelle lezioni
precedenti, perché è un elemento importante per capire la tolleranza immunitaria. Una selezione positiva e
una selezione negativa. Cosa intendiamo per selezione positiva e selezione negativa? Il precursore che
differenzia lo fa con la capacità di avere recettori per qualsiasi o pressocchè qualsiasi tipo di sostanza, a
seconda del riarrangiamento genetico a cui va incontro e quindi [incomprensibile frase farfugliata].
Se qualcosa non è in grado (questo riguarda soprattutto i linfociti T) di riconoscere, di fare l’aggancio con
l’HLA, perché vi ricordate che il TCR deve riconoscere l’antigene nell’ambito dell’HLA di classe I. Ma se la
struttura di quel TCR è talmente assurda, mettiamola così, da non poter neanche pensare di poter fare
questo aggancio con l’HLA, quelle cellule vengono scartate e quindi inizialmente vengono selezionate
solamente quei TCR che hanno un’interazione a bassa affinità con il (…). Questo meccanismo di selezione
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positiva, come vedremo alla prossima lezione, è fondamentale per il rigetto dei trapianti, quindi è
importate anche in immunopatologia, perché noi abbiamo dei linfociti che comunque sono in grado di
reagire con l’HLA umano a bassa affinità, peptide o non peptide all’interno. Tra questi alcuni di loro
reagiranno con alta affinità per gli antigeni self, quelli che vengono deleti con processi apoptotici e vengono
eliminati. Ma come mai, quando il TCR è qui in periferia, determina espansione clonale e qui invece queste
cose diverse? Semplicemente perché le cellule sono diverse, e in questo stato funzionale il segnale che
arriva al nucleo viene trascritto in maniera diversa. Quindi o innesca segnali di sopravvivenza a bassa
affinità, ad alta affinità induce segnali che , attivazioni delle (…) se la cellula va a morire. Quindi questi due
passaggi, selezione positiva con legame a bassa affinità per gli antigeni self, alta affinità vengono eliminati. I
cloni che sopravvivono a queste due selezioni, continuano la maturazione, diventano linfociti maturi,
raggiungono gli organi linfoidi secondari, cominciano a ricircolare finchè non vanno incontro, se ci vanno, a
un’espanzione clonale (alcuni di loro potrebbero non andare mai incontro a un’espansione clonale e pian
piano si perdono).
[Domanda studente: quindi l’espansione negativa è l’eliminazione di tutti quelli che hanno un ‘alta affinità
per l’HLA di classe II?] Risposta: in generale, classe I e classe II. In realtà anche altri antigeni che vengono
presentati. Riguarda molto l’HLA, ma anche altri antigeni self che possono essere presentati nell’ambito
dell’HLA, se vengono riconosciuti determinano l’eliminazione. Classe I e II non fa nessuna differenza perché
ci sono sia CD4 che CD8 in questa fase. A livello di prolinfociti hanno in realtà, prima non hanno marcatori,
poi diventano doppi positivi (i timociti classicamente sono doppi positivi) e poi differenziandosi
acquisiscono o un (…) o l’altro.
Quello che abbiamo elencato, cioè la selezione positiva e negativa, fa parte della tolleranza centrale, cioè
organi linfoidi primari, e abbiamo il timo o il midollo osseo. Accanto alla tolleranza centrale esiste un altro
tipo di tolleranza che completa l’efficacia di questi…[rimprovera e riprende il discorso]. Quella periferica ha
dei meccanismi differenti che in realtà abbiamo già incontrato parlando del primo differenziamento,
riguardo il primo segnale senza il secondo.
Cominciamo con ordine: cosa succede per garantire la tolleranza centrale? Più o meno i meccanismi li
abbiamo già detti. Conoscimento di antigeni self, cellule che vanno in apoptosi… questa è la selezione
negativa tra il pool che ha subito selezione positiva. Per quanto riguarda i linfociti B (e ricordate, solo per i
linfociti B, per i linfociti T non c’è un meccanismo di questo genere), c’è un editing recettoriale, significa che
l’immunoglobulina di superficie viene riarrangiata e cambia la sua specificità, un’altra proteina con una
divers(ità?) nei siti di legame e anche quella andrà incontro, man mano che cambia l’editing recettoriale,
finchè non abbiamo un’immunoglobulina che passa la selezione negativa [ragazzi, so che non ha senso
questa frase, mi dispiace ma non è colpa mia se Ferlazzo ha difficoltà a esprimersi, ahimè. Vi chiedo scusa
per lui].Questo a livello del midollo osseo.
C’è un’ultima parte che riguarda le T regolatorie, che già a livello timico alcune cellule T possono essere
indirizzate verso le T regolatorie, le Treg. Attenzione, che questo non è l’unico sito però, in cui si verificano
le cellule T regolatorie. Ci sono almeno due tipi di genesi delle T regolatorie, una a livello timico con un
commitment, con un impegno di queste cellule, altre avvengono a livello periferico, dove un determinato
microambiente può determinare la polarizzazione di una cellula T naiv, così come diventano TH1, TH2 e
TH17, possono diventare anche T regolatorie. Quindi sia a livello timico ma anche a livello periferico, le
cellule T naiv mature che ricircolano possono andare e diventare T regolatorie. Le T regolatorie faranno
parte, lasciando il timo (perché loro vengono generate nel timo, ma agiranno a livello periferico perché gli
organi linfoidi secondari, ma anche i tessuti che andranno a infiltrare che svolgeranno le loro funzioni
soppressive sugli altri tipi di linfociti.
Cosa succede per quella periferica? Ci sono vari meccanismi.Un meccanismo importantissimo è quello di cui
abbiamo già parlato. Ricordate, il secondo segnale è necessario per le (…) dei linfociti T, cioè se non c’è
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questo secondo segnale la cellula non va in espansione clonale e non è capace di svolgere le funzioni che
(…). E per questo è importante la famiglia del B7 CD80, CD86, che riconosce il CD28. La famiglia CD28 è
recettore del B7 che induce il segnale costimolatorio sopra ai linfociti T. Non ricevere il segnale però, da un
lato i due segnali servono per la protezione, non riceve il secondo segnale, non solo non si attiva (lo
abbiamo già affrontato ma ci ritorniamo perché manca un passaggio importante) il linfocita T che riconosce
solo un segnale, rimane anergico a eventuali seconde attivazioni. Perché è importantissimo questo?
Considerate una cellula dendritica che migra alla periferia perché è maturata, perché riceve un segnale da
parte di un virus o di un batterio, e quindi presenterà quegli antigeni virali e batterici. Avete capito che non
presenta solo quegli antigeni, avrà anche altri antigeni self. Ma se quella cellula è, con le molecole
costimolatorie, sta producendo le citochine, è in grado di evocare una risposta T in maniera completa,
dando tutti i segnali che nel linfocita T necessita per l’attivazione, come mai questa cellula, i linfociti T che
eventualmente hanno recettori per qualche altra [mah…], così come attiviamo quelli per gli antigeni virali,
come mai non attiviamo anche i linfociti T per un antigene self che potrebbe essere in circolazione? Perché
queste cellule (…) che ricircolavano da tempo nel nostro organismo, quindi sono esposte ad antigeni self in
assenza di pericolo, in assenza di una adeguata presentazione da parte delle APC sono anergici, e anche
quando riconoscono il segnale in maniera appropriata rimangono iporesponsivi, anche se presentati
nell’ambito di un (…), questo è fondamentale ed è anche uno dei meccanismi del tumor escape, cioè il
nostro sistema immunitario, man mano che la neoplasia cresce, si abitua a essere tollerizzato verso quegli
antigeni, esattamente come generalmente gli eventuali, sono pochi ma esistono, sennò non avremmo
l’autoimmunità, esistono per vari motivi, può non essere completamente efficace la selezione clonale, ci
può essere qualcosa che assomiglia, quindi un mimetismo antigenico, qualcosa di pericoloso e qualcosa di
self, quindi esiste il mimetismo antigenico. Questi linfociti, però, non sono in grado di rispondere proprio
perché sono stati tollerizzati dalla continua esposizione solo al singolo antigene in assenza di segnale,
questo quindi è un meccanismo di importante tolleranza periferica e in particolare la scarsa espressione di
queste molecole, del B7 CD80 e CD86 è molto rilevante. Ricordatevi che la cellula dendritica quiescente ha
bassa espressione di molecole costimolatorie che vengono upregolate sulle cellule dendritiche dopo
l’attivazione. Perché continuo a ripetervi sempre la stessa solfa? Perché esistono la presentazione degli
antigeni da parte delle APC (………..) e la tolleranza immunitaria è mantenuta molto da questa
presentazione continua di cellule dendritiche che però hanno caratteristiche diverse da quelle che hanno
ricevuto un segnale di pericolo, caratteristiche funzionali diverse, citochine diverse. Ora vedremo
molecolarmente ciò che distingue quello che sappiamo fin’ora una cellula dendritica, in grado di dare una
risposta protettiva e una cellula dendritica che è in grado di dare tolleranza. In altri termini la cellula deve
essere tollerizzata, deve essere anergizzata, o se dobbiamo espandere delle T regolatorie, anche loro
devono (…) l’antigene, anche queste cellule devono vedere l’antigene in maniera appropriata sull’HLA, sia
di classe I che di classe II, e questa funzione è svolta dalle cellule dendritiche, così dette tollerogeniche.
Quali sono le cellule tollerogeniche, per quello che sappiamo? Quelle in stato di quiescenza, quelle che
abbiamo chiamato “immature”. Le cellule dendritiche immature che non ricevono segnali di pericolo, in
linea di massima sono lì, presentanti degli antigeni (l’HLA ce l’hanno), hanno basse molecole, come
abbiamo visto poc’anzi, bassi livelli d’espressione di molecole costimolatorie e probabilmente non sono in
grado, pur ricevendo segnali di pericolo, di dare gli adeguati costimoli ai linfociti T, quindi presentano
l’antigene ma senza dare l’adeguato costimolo. Esistono comunque delle cellule dendritiche che hanno
determinati livelli di molecole costimolatorie che sono in grado di dare tollerogenesi perché producono
delle citochine immunosoppressorie perché hanno delle molecole che specificamente possono spegnere i
linfociti T e questo è quello che si sa fin’ora, in sintesi. Viceversa in presenza di segnali di pericolo, citochine
(infiammatorie?) , molecole costimolatorie, migrazione nel linfonodo e protezione verso gli antigeni.
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Le cose sono abbastanza complesse nella fisiologia umana in generale, e il sistema immunitario non fa
eccezione, quindi pur valendo tutto ciò che abbiamo detto riguardo la migrazione dopo i segnali di pericolo,
sta emergendo questo concetto per cui le cellule dendritiche immature sono in grado di dare tollerogenesi,
questo lo sappiamo, ma quello che per anni è rimasto ed è il dogma che ancora io vi racconto, è che il
segnale di pericolo induce la migrazione e una cellula dendritica così attivata può presentare gli antigeni e
determinare le varie fasi effettrici di risposta. Quello che sta emergendo è la migrazione, anche in
situazioni di riposo, di queste cellule dendritiche negli organi linfoidi secondari. In altri termini, c’è una
migrazione continua nella linfa afferente che ovviamente aumenta. Una migrazione agli organi linfoidi
secondari di cellule quiescenti continua in queste cellule che possono essere immature o in uno stato di
cellule dendritiche tollero geniche, determinerà tolleranza ai linfociti T che incontrerà negli organi linfoidi
secondari Se siamo in assenza di pericolo, presumibilmente queste cellule stanno presentando solo antigeni
self, non ci sono microrganismi, quindi questa è la differenza. Noi abbiamo, ad esempio, un turn over
continuo di cellule che muoiono, che vengono eliminate, soprattutto negli epiteli per esempio. Queste
cellule vengono raccolte, le cellule apoptotiche e i (detriti?) cellulari, che migrando negli organi linfoidi
secondari presentano in maniera tollerogenica questi antigeni ai nostri linfociti. E questo è un modo molto
efficace di mantenere la tolleranza. Quando queste cellule, per qualche motivo che non è completamente
chiaro, presentano,in assenza di segnali di pericolo e di geni self, ecco che abbiamo l’autoimmunità. Questo
è il momento in cui si concretizza la patologia autoimmunitaria, e non a caso studierete che le patologie
autoimmune spesso coincide, seguono degli episodi infettivi, sono associate a malattie infettive per
l’esordio e comunque anche il discorso “malattie che hanno dei periodi di remissione e dei periodi di
recrudescenza”, le recludecenze seguono spesso degli episodi, anche banali, di infezione, chi ha una
patologia autoimmune può essere in uno stato di remissione per un certo periodo, poi basta una’infezione
per cui quella malattia si ripresenta in una maniera (…). E questo è il motivo, perché queste cellule
dendritiche, che ricevono una (situazione dal sistema immunitario?) che non funziona correttamente, che
ha tanti linfociti che sono sfuggiti alla selezione clonale primaria, di organi linfoidi primari e che per qualche
motivo, o magari anche per determinati (alleli HLH?) che predispongono alla malattia autoimmune,
presentano antigeni self come se queste cellule fossero attivate esattamente come quelle che hanno visto il
segnale di pericolo. Questo è il meccanismo con cui presumibilmente si viene a rompere la tolleranza
immunitaria.
Quali sono, appunto, questi meccanismi molecolari che distinguono le cellule dendritiche, quelle mature
(mature inteso come termine funzionale, cioè quelle in grado di dare una risposta protettiva da delle cellule
tollerogeniche. Le citochine prodotte: l’interleuchina 12 è un archetipo, diciamo. Ce ne sono tante citochine
più infiammatorie, l’interleuchina 12 è la più importante,ma anche la 23 sta venendo fuori in una maniera
molto importante, e lo stesso il TNF-alfa. Comunque alti livelli di interleuchina 12 contraddistinguono
cellule dendritiche in grado di dare una risposta protettiva. Per le cellule dendritiche tollerogeniche
l’interleuchina 12 è sempre prodotta a bassi livelli. Bassi livelli di interleuchina 12 significa poco
interferone-gamma, poca risposta a TH1, poca attivita NK.
L’interleuchina 10, che generalmente è presente e che serve a (…), è invece secreta in maggiori quantitativi
dalle cellule dendritiche tollerogeniche . L’interleuchina 10 , così come il TGF-beta, che trasforma li
trasforma in (…) sono citochine immunosoppressorie. La presenza di interleuchina 10 ad alti livelli
determina immunosoppressione. Non solo immunosoppressione, è anche responsabile del
differenziamento in cellule T regolatorie, è una delle citochine coinvolte nel priming, insieme al TGF-beta di
nuovo nella polarizzazione di cellule T regolatorie, di cellule T naiv in presenza di un ambiente con citochine
immunosoppressorie , interleuchina 10 eTGF-beta diventano T regolatorie.
Di molecole di MHC ce ne sono molte di più sulle cellule dendritiche protettive. Questo però è vero fino a
un certo punto, ma in linea di massima lo diamo per buono. Sicuramente le molecole costimolatorie sono
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più espresse e c’è la presenza, sulle cellule dendritiche tollerogeniche di molecole inibitorie, di cui prima un
po’ vi accennavo. Inibitorio ovviamente per i linfociti T, di quello si tratta.
Con questo insieme di meccanismi le cellule sono in grado di attivare o spegnere la risposta attiva.
Delle molecole inibitorie non abbiamo mai parlato, quindi ve ne accenno un po’. La cosa curiosa è che per
esempio alcune di queste (CTLA4 è una di queste) ha gli stessi ligandi del CD28, ma è una molecola che
serve, fisiologicamente, anche a spegnere la risposta immunitaria, nel senso che il linfocita T, quando viene
attivato a CD28 e diventa attivato, quando diventa una cellula effettrice completa, tende ad autoregolare
CD28 che viene (…) espresso sulla membrana e fuoriesce CTLA4. Questo, diciamo, è un feedback negativo
della risposta immunitaria.
Questo, parlando di cellule inibitorie, però i ligandi sono sempre gli stessi. Diverso è il discorso per PD1. PD1
è presente sulle cellule ma il ligando che qui è indicato con questi nomi che sono diventati obsoleti, in
realtà. Il ligando potete mettere PDL1. PD sta per Programmed Death, morte programmata, perché il
legame con questo recettore, sul linfocita manda la cellula in morte programmata. L sta per “ligando”della
molecola PD1. Quindi il PDL1, almeno questa molecola, ricordiamo, ci segnala a questo recettore sui
linfociti T, di andare in morte programmata. Le cellule dendritiche tollerogeniche, quando parliamo di
molecole inibitorie, PDL1 sarà poco o per niente espresso sulle cellule che devono dare protezione, su
cellule tollerogeniche PDL1 e altre molecole similari sono maggiormente presenti o esclusivamente
presenti, quindi in grado di spegnere la risposta immunitaria.
Delle cellule regolatorie ne abbiamo già parlato, vi ricordate che sono una delle polarizzazione a cui i CD4
(qualcuno parla anche di CD8, ma le cellule T regolatorie sono (…) per quello che sappiamo fin’ora, si tratta
di cellule regolatorie CD4, un tipo di polarizzazione dei linfociti T) , che sono particolarmente, ve l’avevo già
detto, importanti in autoimmunità e nelle neoplasie. Perché? In autoimmunità perché un meccanismo di
tolleranza periferica è importante e si è visto che se in un animale noi sottraiamo le cellule T regolatorie
nell’animale,immediatamente, compaiono fenomeni di autoimmunità. Questo dimostra che la selezione
negativa, la selezione clonale a livello tipico non è completa, non sarà mai completa, quindi i meccanismi di
tolleranza periferica sono indispensabili, perché delle cellule in grado, circolanti, in grado di reagire con il
self, esistono sempre, tant’è che sottraendo le cellule T regolatorie con una fetta della tolleranza periferica
noi abbiamo un’insorgenza di autoimmunità.
Evidenza più diretta c’è per le neoplasie, che sappiamo essere infiltrate prevalentemente da cellule T
regolatorie. Queste sono più facili da verificare, perché sapete che nei casi più fortunati le neoplasie
vengono eradicate chirurgicamente, si possono analizzare questi tumori e si è visto che c’è un forte
infiltrato, in molti casi, di cellule T regolatorie, con fenotipo T regolatorio. Perché questo avviene? E’ un
meccanismo di tumor escape. Presumibilmente avviene perché il nostro organismo favorisce la crescita del
tumore esattamente con gli stessi meccanismi con cui cerca di evitare l’immunità. In fondo lui percepisce la
neoplasia che cresce nel nostro organismo come un tessuto (positivo?). Quindi le T regolatorie, perché la
risposta immunitaria è portata all’interno ed è necessario che si crei un meccanismo di difesa per evitare
l’autoimmunità. Questo favorisce, ovviamente, la crescita della neoplasia.
Le T regolatorie possono verificarsi sia a livello tipico, ma anche a livello periferico, negli organi linfoidi
secondari in primis, secondo il microambiente che si viene a creare.
E siamo arrivati alla parte dell’immunopatologia, cioè che cos’è la malattia autoimmune. La malattia
autoimmune avviene quando il nostro sistema immunitario organizza una risposta immunitaria acquisita
contro antigeni propri, contro antigeni self, quindi l’autoimmunità avviene quando si rompe la tolleranza
immunitaria al self. Questa è la definizione di autoimmunità e questo è ciò che avviene.
Finalmente THE END
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