1
Barriere difensive
2
Linee di difesa
3
1 linea: CUTE/MUCOSE
1. competizione da commensali
(saturazione siti di attacco, uso
nutrienti)
2. se i patogeni si attaccano, la crescita
viene ritardata da basso pH, ac lattico,
sebo, ecc.
3. le secrezioni contengono enzimi (es.
lisozima) ed altre sostanze
antibatteriche
4. il tratto respiratorio ha la “scala
mobile” mucociliare, che spinge i
batteri all’esterno
5. secrezioni di tratto respiratorio e
digestivo contengono peptidi ad azione
antimicrobica (“defensine”)
6. distruzione del patogeno da parte del
complemento
7. distruzione del patogeno da parte dei
fagociti
4
2 linea:
IMMUNITA’ INNATA
(ASPECIFICA,
immediata e sempre
presente )
3 linea:
IMMUNITA’ ACQUISITA o ADATTATIVA
(Ag-SPECIFICA, si sviluppa solo in
seguito a
infezione):
-Immunità UMORALE
-Immunità CELLULO-MEDIATA
Nel loro insieme le due risposte
conferiscono l’IMMUNITA’, che è la
RESISTENZA di un organismo ad un
particolare microrganismo patogeno.
IMMUNITA’
5
IMMUNITA’ INNATA
• Sempre presente
• Non dipende dall’esposizione ad un determinato Ag
• No memoria
FATTORI
SOLUBILI
CELLULE
E’ mediata da:
• Fagociti (neutrofili, monociti e macrofagi)
• Cellule dendritiche (APC)
• Cellule che rilasciano mediatori dell’infiammazione
(basofili, mastociti ed eosinofili)
• Cellule epiteliali (Es: intestino)
• Cellule natural killer (NK)
• Proteine del complemento
• Proteine di fase acuta
• Citochine
6
FUNZIONI IMMUNITA’ INNATA
1) Azione diretta: volta all’eliminazione del patogeno e
all’inibizione della sua crescita attraverso il processo di
fagocitosi e il rilascio di composti ad azione microbicida
2) Azione indiretta: stimola e coordina la risposta
immunitaria adattativa Ag-specifica mediante il rilascio di
chemochine e citochine, l’induzione dell’attività
costimolatoria da parte dei fagociti e il meccanismo di
presentazione degli antigeni estranei.
7
Lo sviluppo della RISPOSTA INNATA prevede diverse fasi:
1. Identificazione degli organismi microbici
2. Trasduzione dell’avvenuto riconoscimento negli
appropriati segnali intracellulari
3. Induzione delle appropriate risposte: innate (fagocitosi,
infiammazione) o adattative-specifiche
8
1. Identificazione organismi microbici
TOLL-LIKE RECEPTORS
•Meccanismo primitivo di riconoscimento degli agenti patogeni (batteri, virus, funghi)
•Identificano molecole comunemente associate ad organismi pericolosi o dannosi
•Si trovano su cellule dendritiche (DC), macrofagi, neutrofili, cellule epiteliali ed
endoteliali
1
2
3
9
•Fino ad oggi si conoscono 11 differenti proteine transmembrana TLRs.
•Non tutte le cellule li esprimono tutti: solo le cellule dendritiche li possiedono tutti
10
RUOLO CELLULE DENDRITICHE
Cellule specializzate nella presentazione dell’Ag (APC): fondamentale sistema di
connessione tra la risposta innata e quella acquisita, essendo capaci di riconoscere l’Ag e
generare risposte effettrici che “polarizzano” specificamente la risposta immune SPECIFICA.
Le DCs riconoscono Ag diversi (legame a
diversi TLRs), e attivano di conseguenza
specifici segnali intracellulari che
determinano il rilascio di differenti
CITOCHINE; queste “istruiscono” i
linfociti T helper verso lo sviluppo di una
risposta Th1 o Th2.
Le CITOCHINE sono sostanze solubili
prodotte dalle DC e dai linfociti. Oltre 20 i tipi
conosciuti (chiamate anche
INTERLEUCHINE).
Schematizzando:
IL-12 → Th1 (cellulo-mediata)
NO IL-12 → Th2 (anticorpale)
11
IMMUNITA’ INNATA: NK
12
13
L’azione dipende dall’equilibrio tra
MHC-I e antigene estraneo
14
RISPOSTA ACQUISITA O ADATTATIVA
A differenza di quella innata:
• Dipende da uno specifico Ag
• È presente solo dopo l’esposizione a quello specifico Ag,
• È dotata di memoria.
E’ mediata da:
• Cellule presentanti l’antigene (Antigen Presenting Cells, APC)
• Linfociti B (Ag-specifici)
• Linfociti T (Ag-specifici)
Risposta
UMORALE o
ANTICORPALE
Risposta
CELLULO-MEDIATA
15
TIPO DI RISPOSTA IMMUNITARIA ADATTATIVA
Th 1
Th 2
16
RISPOSTA ANTICORPALE
Efficace su patogeni extracellulari. Cellule
effettrici: linfociti B (plasmacellule).
Struttura generale di un anticorpo: diverse
regioni.
Diversi tipi di anticorpi intervengono in
momenti diversi della risposta e in siti diversi.
17
Nello sviluppo della risposta anticorpale/umorale, prima vengono prodotte IgM
(molti siti leganti l’Ag, bassa affinità), poi le IgG (meno siti, alta affinità).
Ad un successivo incontro con lo stesso Ag,
vengono prodotte esclusivamente IgG (cellule
B memoria). Risposta molto più rapida,
immediata disposizione di anticorpi ad
alta affinità.
18
RISPOSTA CELLULO-MEDIATA
Nel caso di patogeni intracellulari è molto
più utile/efficace la risposta cellulo-mediata:
eliminazione della cellula infettata dal
patogeno.
Cellule effettrici = CTL
Meccanismo di tossicità CTL
mediata
Uccisione dipendente da
perforina e granzimi (mediatori
solubili nei granuli lisosomiali dei
CTL): lisi osmotica + apoptosi.
19
TIPI DI IMMUNITA’
A seguito di un’infezione naturale si sviluppa una risposta NATURALE che
conferisce protezione in caso di nuovo incontro con lo stesso patogeno.
Ci sono metodi che consentono di indurre protezione “artificialmente”.
20
IMMUNITA’ PASSIVA NATURALE
21
IMMUNIZZAZIONE ARTIFICIALE
22
IMMUNIZZAZIONE
PASSIVA
Trasferimento di
protezione:
Somministrazione di
ANTICORPI
23
24
IMMUNIZZAZIONE ATTIVA
Induzione di protezione = VACCINAZIONE
Viene sfruttata la naturale capacità di produrre risposte anticorpali e cellulo-mediate
verso un determinato Ag: tali risposte saranno protettive qualora l’organismo incontri il
patogeno che possiede tale Ag.
25
26
VACCINI: diversi tipi
27
Importanza della
immunizzazione
nell’incidenza
delle malattie: INCIDENZA MALATTIE e
«IMMUNITA’ DI GREGGE»
28
Le vaccinazioni in Italia
29
LE REAZIONI
SIEROLOGICHE
30
Cosa sono?
Sono le reazioni
antigene-anticorpo che
avvengono in vitro,
dando luogo ad un
IMMUNOCOMPLESSO
31
32
La formazione dell’immunocomplesso si
accompagna a fenomeni direttamente
apprezzabili a occhio nudo
Una reazione sierologica consente quindi,
mettendo a contatto un siero immune o
presunto tale con un determinato antigene, di
apprezzare la formazione
dell’immunocomplesso.
33
Ci sono diversi tipi di reazioni
sierologiche:
•
•
•
•
•
•
•
•
PRECIPITAZIONE
AGGLUTINAZIONE
FISSAZIONE DEL COMPLEMENTO
NEUTRALIZZAZIONE
IMMUNOFLUORESCENZA
REAZIONI IMMUNOENZIMATICHE
IMMUNOBLOT (WESTERN BLOT)
METODI RADIOIMMUNOLOGICI
34
35
PRECIPITAZIONE
Antigene macromolecolare solubile + siero immune o presunto tale: la
formazione dell’immunocomplesso si appalesa con la formazione di un
precipitato insolubile.
La concentrazione antigeneanticorpo deve essere ottimale,
perché si formi il RETICOLO.
In eccesso di antigene o di anticorpi
non si forma.
RETICOLO
Per questo poco usata per
evidenziare Ab nel siero di un
individuo, ma usata per dosare Ab
nei sieri di uso terapeutico o Ag in
medicina legale o igiene annonaria.
36
37
Una variante molto usata è la PRECIPITAZIONE IN GEL di agar.
38
AGGLUTINAZIONE
Antigene corpuscolato + siero immune o presunto tale: la formazione
dell’immunocomplesso si appalesa con la formazione di ammassi
voluminosi e visibili a occhio nudo.
Può essere effettuata in provetta o su vetrino.
Es: ricerca di anticorpi contro un batterio
Molto usata per la ricerca di Ab anti-batterici (salmonellosi,
rickettsiosi, brucellosi).
Usata per l’identificazione di antigeni (batteri, globuli rossi)
39
40
41
FISSAZIONE del COMPLEMENTO
Il sistema C si attiva in presenza di
immunocomplessi, la cui formazione è
evidenziata dalla «fissazione»
(sequestro) del C.
Se si forma l’immunocomplesso il C vi si lega
(non è più disponibile) e quindi se si
aggiungono emazie con il rispettivo antisiero
queste non verranno lisate (reazione positiva).
Ancora usata nella diagnosi di alcune malattie
infettive, soprattutto durante la prima fase
dell’infezione (IgM).
42
NEUTRALIZZAZIONE
Un siero immune o presunto tale è cimentato con un antigene dotato di
proprietà biologiche: la formazione dell’immunocomplesso si evidenzia
come perdita di queste proprietà.
Antigeni: tossine, batteri patogeni, enzimi, ecc
Dopo l’incubazione è necessario verificare la perdita della attività biologica,
ad esempio valutando l’assenza di fatti morbosi nell’animale da laboratorio.
Poco usata in batteriologia, è invece utile nello studio dei virus, sotto forma
di REAZIONE DI INIBIZIONE DELL’EMOAGGLUTINAZIONE.
Alcuni virus hanno la capacità di legarsi ai
globuli rossi (umani o animali) provocandone
l’agglutinazione.
In presenza di anticorpi anti-virus questi
ultimi non sono più in grado di farlo.
43
44
REAZIONI SIEROLOGICHE
CHE UTILIZZANO UN
ANTICORPO LEGATO AD
UN «TRACCIANTE»
•
•
•
•
IMMUNOFLUORESCENZA
REAZIONI IMMUNOENZIMATICHE
IMMUNOBLOT (WESTERN BLOT)
METODI RADIOIMMUNOLOGICI
45
Molto usate in batteriologia, virologia, per la ricerca di antigeni o di anticorpi.
46
REAZIONI IMMUNOENZIMATICHE
E.L.I.S.A. = Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay
Oltre che con composti fluorescenti, gli anticorpi possono essere coniugati con
enzimi (perossidasi, fosfatasi alcalina, b-galattosidasi), ed è quindi possibile
eviddenziare la formazione dell’immunocomplesso mediante svolgimento della
corrispondente reazione enzimatica, aggiungendo il substrato specifico.
47
I pozzetti possono contenere l’antigene oppure l’anticorpo. Nel caso dell’antigene, si può
aggiungere direttamente l’anticorpo marcato (metodo diretto), oppure il siero con gli
anticorpi e quindi un anticorpo marcato che riconosce il frammento costante degli anticorpi
primari (metodo indiretto). Oppure si può evidenziare un antigene con il metodo «sandwich».
In tutti i casi la comparsa di colorazione significa che la reazione è positiva. L’intensità del
colore viene misurata allo spettrofotometro o al colorimetro (test quantitativo)
48
IMMUNOBLOT – WESTERN BLOT
Gli antigeni sono fatti migrare in un gel di poliacrilammide (SDSPAGE) per separarle in base al PM. Il gel viene quindi trasferito su
una membrana e cimentato con anticorpi marcati.
La formazione dell’immunocomplesso si visualizza come una
banda colorata.
49
Gli anticorpi possono essere marcati con un composto radioattivo (metodo radioimmunologico;
R.I.A. = Radio Immuno Assay), che rende la metodica molto più sensibile.
50
