Immunologia 1 - Corso di Infermieristica
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Fabio Marongiu 070/675 8683 [email protected] Capacità degli organismi superiori di sviluppare resistenza all’infezione. Richiede l’intervento di vari tipi di cellule e dei loro prodotti Si divide in immunità specifica e non specifica Immunità Innata NON SPECIFICA Immunità congenita per contrastare le infezioni • Presente alla nascita • Non è specifica per un determinato patogeno • Non è aumentata dopo una seconda esposizione • Non ha memoria • Usa componenti cellulari (PMN e Monociti/Macrofagi) umorali (complemento) e • E’ poco efficace in assenza dell’immunità specifica Implicata nella generazione e nell’amplificazione della risposta immunitaria specifica Immunità Adattativa (Acquisita) SPECIFICA Immunità stabilita a seguito dell’infezione • Conferisce immunità patogeno-specifica • Amplificata dopo una seconda esposizione • Possiede la memoria • Usa componenti cellulari (linfociti T) e umorali (anticorpi) • E’ poco efficace se non supportata dall’immunità innata Gli anticorpi riflettono le infezioni a cui un individuo è stato esposto Anticorpi sono utilizzati a scopo diagnostico LA RISPOSTA IMMUNITARIA Comincia con il riconoscimento di un microrganismo Culmina con la sua distruzione Serie di risposte aspecifiche e specifiche realizzate dall’ospite per sviluppare resistenza agli agenti patogeni • Risposta aspecifica: riconosce indistintamente qualsiasi patogeno • Risposta specifica: è rivolta ad un particolare microrganismo LA RISPOSTA IMMUNITARIA Barriere Invasione & infezione Immunità innata + Pelle e mucose superfici a rapida rigenerazione, movimenti peristaltici, movimenti mucociliari, vomito, flusso di urine, lacrime, feci, tosse Difese cellulari e umorali lisozima, secrezioni sebacee e mucose, acidità stomaco, flora commensale residente,proteine del complemento, fagocitosi, cellule NK , Ab naturali Infiammazione + Immunità adattativa Difese cellulari e umorali Anticorpi, linfociti T citotossici, citochine, linfociti T helper Cellule del Sistema Immunitario Cellule del Sistema Immunitario Macrofago Monocita Neutrofilo PMN Fagocitosi presentazione Ag Fagocitosi Anti-batterica Eosinofilo Immunità anti-parassitaria Basofilo Protezione di superfici mucose (allergie) Mast cell Protezione di superfici mucose (allergie) Linfocita (B & T ) Immunità specifica Il Sistema Linfatico Macrofago Microrganismo Patogeno Fagocitosi RISPOSTA ASPECIFICA Fagocitosi RISPOSTA ASPECIFICA Fagocitosi RISPOSTA ASPECIFICA Macrofago Presentante l’antigene Linfocita T Macrofago Presentante l’antigene Riconoscimento ATTIVAZIONE RISPOSTA SPECIFICA Espansione clonale RISPOSTA SPECIFICA MEDIATA DA CELLULE Cellula Infetta Linfocita T Citotossico RISPOSTA SPECIFICA MEDIATA DA CELLULE Distruzione della Cellula Infetta RISPOSTA SPECIFICA MEDIATA DA CELLULE Plasmacellula Distruzione della Cellula Infetta RISPOSTA SPECIFICA UMORALE Plasmacellula RISPOSTA SPECIFICA MEDIATA DA CELLULE Distruzione della Cellula Infetta Riconoscimento e distruzione del Patogeno Produzione di Anticorpi RISPOSTA SPECIFICA UMORALE Plasmacellula RISPOSTA SPECIFICA MEDIATA DA CELLULE Cellula della memoria Distruzione della Cellula Infetta Riconoscimento e distruzione del Patogeno Produzione di Anticorpi RISPOSTA SPECIFICA UMORALE LA RISPOSTA IMMUNITARIA NON SPECIFICA Fagociti: - Presenti nel sangue e nei fluidi - Si muovono con movimenti ameboidi - Contengono lisosomi: Vescicole citoplasmatiche contenenti sostanze battericide: H2O2, Lisozima, proteasi, fosfatasi, nucleasi, lipasi In seguito al contatto con un patogeno, la membrana si introflette, avvolgendo la cellula estranea, che penetra sottoforma di vacuolo (fagosoma). Il fagosoma si fonde coi lisosomi diventando fagolisosoma. Il patogeno viene digerito. LA RISPOSTA IMMUNITARIA NON SPECIFICA Fagocitiosi LA RISPOSTA IMMUNITARIA NON SPECIFICA Fagocitiosi LA RISPOSTA IMMUNITARIA NON SPECIFICA I neutrofili (Polimorfonucleati) sono un particolare tipo di fagociti presenti nel sangue e nel midollo osseo. Possono migrare nei tessuti se necessario. Vanno alla ricerca del patogeno grazie alla loro capacità chemotattica Chemotassi: Capacità di una cellula di muoversi in risposta a stimoli di natura chimica Il patogeno rilascia sostanze chimiche che il fagocita è in grado di fiutare LA RISPOSTA IMMUNITARIA NON SPECIFICA LA RISPOSTA IMMUNITARIA NON SPECIFICA LA RISPOSTA IMMUNITARIA NON SPECIFICA Monociti - Sono cellule circolanti - Precursori dei Macrofagi - Piu’ piccoli - Abbondanti nel tessuto linfoide e nella milza -Migrano nei tessuti in caso di infezione Macrofagi - Grandi cellule in grado di fagocitare e distruggere il patogeno - Risiedono principalmente nei tessuti - Collaborano coi linfociti inducendo l’immunita’ specifica - Presentano gli antigeni proteici ai linfociti T LA RISPOSTA IMMUNITARIA NON SPECIFICA Resistenza alla fagocitosi - Staphylococcus aureus Produce carotenoidi che neutralizzano i radicali dell’ossigeno e lo rendono resistente alla fagocitosi - Mycobacterium tubercolosis Persiste e si replica all’interno dei fagociti - Staphylococcus pyogenes Produce leucocidine che uccidono il fagocita LA RISPOSTA IMMUNITARIA NON SPECIFICA Resistenza alla fagocitosi - Streptococcus pneumoniae Possiede una capsula che lo rende resistente alla fagocitosi Il fagocita non e’ in grado di aderire alla capsula LA RISPOSTA IMMUNITARIA NON SPECIFICA Resistenza alla fagocitosi - Streptococcus pneumoniae Possiede una capsula che lo rende resistente alla fagocitosi Il fagocita non e’ in grado di aderire alla capsula LA RISPOSTA IMMUNITARIA SPECIFICA Caratteristiche dell’immunità specifica Una volta che il macrofago distrugge il patogeno e presenta l’antigene, questo reagisce col recettore delle cellule T (TCR). I recettori dei linfociti T riconoscono un unico tipo di antigene. - Linfociti T citotossici: Distruggono direttamente le APC - Linfociti T helper 1: producono citochine e stimolano altre cellule che uccidono le cellule infette (neutrofili) - Linfociti T helper 2: attivano I linfociti B a produrre anticorpi LA RISPOSTA IMMUNITARIA SPECIFICA Caratteristiche dell’immunità specifica Immunità cellulo-mediata Immunità umorale (anticorpo mediata) Specificità Memoria Tolleranza LA RISPOSTA IMMUNITARIA SPECIFICA Specificità Il nostro organismo produce miliardi di anticorpi e TCR diversi. Questi sono in grado di reagire con un solo tipo di antigene. LA RISPOSTA IMMUNITARIA SPECIFICA Memoria Una volta che il nostro organismo è stato esposto ad un determinato patogeno, una successiva stimolazione da parte dello stesso microrganismo ha come risultato una rapida produzione di una grande quantità di cellule T o anticorpi specifici per quel microrganismo. LA RISPOSTA IMMUNITARIA SPECIFICA Tolleranza Il nostro sistema immunitario non reagisce contro le nostre stesse macromolecole. Grazie al fenomeno della tolleranza, esso impara a distinguere tra macromolecole estranee (non-self) e macromolecole proprie (self) GLI ANTIGENI L'antigene è una macromolecola capace di reagire con i prodotti del sistema immuntario. Viene definita antigene ogni qualsivoglia sostanza non appartenente a un dato organismo (non-self). Gli antigeni si possono suddividere in: Autoantigeni = antigeni appartenenti alla stessa specie dell'organismo che li forma. Eteroantigeni = antigeni non appartenenti alla stessa specie del soggetto immunizzato. GLI ANTIGENI Immunogenicità degli antigeni L’immunogenicità è la capacità di un antigene di indurre una risposta immunitaria. NON TUTTI GLI ANTIGENI SONO IMMUNOGENI Il peso molecolare, la complessità e la forma fisica rappresentano proprietà intrinseche comuni a tutti gli immunogeni. GLI ANTIGENI Caratteristiche intrinseche degli immunogeni Il peso molecolare di una molecola è determinante nel definirne l’immunogenicità. Grandi molecole sono sicuramente degli ottimi immunogeni. Al contrario piccole molecole non hanno grande poter immunogeno Gli apteni sono molecole a basso peso molecolare, inferiore a 10.000 Da, che di per sé non inducono una risposta anticorpale, cioè non hanno proprietà immunogene, ma se legate ad un carrier sono in grado di stimolare la formazione di anticorpi specifici e di reagire con essi. Solitamente si tratta di zuccheri, aminoacidi o piccoli polimeri GLI ANTIGENI Caratteristiche intrinseche degli immunogeni La complessità di una molecola è altrettanto importante nel definirne l’immunogenicità. Polimeri non ripetitivi, come le proteine e i carboidrati, sono efficaci immunogeni; Al contrario, gli acidi nucleici e i lipidi, formati dalla ripetizione di monomeri, risultano scarsamente immunogeni. GLI ANTIGENI Caratteristiche intrinseche degli immunogeni La forma fisica di una molecola ne determina l’immunogenicità. Macromolecole complesse allo stato insolubile o in forma aggregata (per esempio le proteine precipitate) sono normalmente eccellenti antigeni. Una molecola in forma solubile, invece, viene difficilmente inglobata dai fagociti, ed è quindi dotata di un debole potere immunogeno. GLI ANTIGENI Oltre alle caratteristiche intrinseche degli antigeni, alcune caratteristiche estrinseche ne possono influenzare la loro immunogenicità. Caratteristiche estrinseche degli immunogeni la dose dell’immunogeno, la sua via di somministrazione e la sua estraneità rispetto all’ospite ne influenzano la sua capacità di indurre una risposta immunitaria. GLI ANTIGENI Caratteristiche estrinseche degli immunogeni La dose di immunogeno somministrata ad un ospite è determinante perché si realizzi un’efficace risposta immunitaria. Generalmente dosi da 10 mg fino a un grammo sono appropriate ed efficaci in quasi tutti i mammiferi. Dosi superiori a un grammo, o inferiori a 10 mg, possono non stimolare una risposta immunitaria; GLI ANTIGENI Caratteristiche estrinseche degli immunogeni La via di somministrazione di un immunogeno è un parametro importante. L’immunizzazione per via parenterale (al di fuori del tratto gastrointestinale), di solito eseguita mediante iniezione, è normalmente più efficace di una somministrazione topica o per bocca. GLI ANTIGENI Caratteristiche estrinseche degli immunogeni La più importante proprietà estrinseca di un immunogeno è rappresentata dalla sua estraneità rispetto all’ospite. Il compito del sistema immunitario è quello di riconoscere ed eliminare esclusivamente antigeni estranei (non-self). Sebbene anche proteine del self siano potenzialmente immunogene, esse non sono riconosciute dal sistema immunitario, che sviluppa tolleranza nei riguardi delle proteine del proprio organismo; Tali proteine hanno comunque tutte le caratteristiche necessarie per essere immunogene in ospiti diversi. GLI ANTIGENI L'epitopo (o determinante antigenico) è quella piccola parte di antigene che lega l'anticorpo o il TCR specifico. Una singola molecola di antigene può contenere diversi epitopi riconosciuti da anticorpi differenti. Si distinguono, in linea di massima, due tipi di epitopi: epitopi sequenziali = caratterizzati da una specifica sequenza lineare aminoacidica (ad esempio Arg-Glu-Ser); epitopi conformazionali = riconosciuti dal sistema immunitario come complessi tridimensionali. Gli epitopi conformazionali possono essere costituiti da elementi anche molto distanti tra loro in termini di sequenza primaria (lineare), ma estremamente vicini a livello della struttura terziaria (tridimensionale) a causa del ripiegamento che caratterizza molte macromolecole biologiche. GLI ANTIGENI Antigene GLI ANTIGENI Antigene GLI ANTIGENI Epitopo sequenziale Antigene GLI ANTIGENI Antigene Anticorpo GLI ANTIGENI Antigene Anticorpo GLI ANTIGENI Epitopo conformazionale Antigene GLI ANTIGENI Antigene Anticorpo GLI ANTIGENI Antigene Anticorpo
