Corso di Laurea :Tecniche di Laboratorio
Biomedico A.A. 2016/17
Corso di Immunologia
Prof. Amedeo Amedei
[email protected]
tel. 055 2758330
orario ricevimento: su appuntamento
Dipartimento di Medicina Sperimentale e Clinica
Viale Pieraccini 06, 50134, Firenze
Web:
http://www.amedeoamedei.altervista.org/
Facebook: ImmunoNews by Amedeo Amedei
1
Corso di Immunologia (70 ore totali- 4 CFU)
DURATA
ARGOMENTO
DOCENTE
DATA
Sede
Amedei
Martedì 2/10
ore 10.30-12.30
Mercoledì 3/10
ore 10.30-12.30
Giovedì 4/10
ore 14.30-16.30
Martedì 9/10
ore 10.30-12.30
Mercoledì 10/10
ore 10.30-12.30
Giovedì 11/10
ore 14.30-16.30
Lunedì 15/10
ore 16.30-18.30
Mercoledì 17/10
ore 10.30-12.30
Giovedì 18/10
ore 14.30-16.30
Martedì 23/10
ore 10.30-12.30
Cubo
2 ore
Caratteristiche della risposta immune, organizzazione del sistema immunitario
2 ore
Cellule e molecole dell’immunità innata (granulociti, NK, complemento)
2 ore
I fagociti mononucleati e le cellule dendritiche
Parronchi
2 ore
Antigeni ed immunogeni, molecole per il riconoscimento dei patogeni
Parronchi
2 ore
Caratteristiche delle molecole dell’immunità: le chemochine.
Amedei
2 ore
Caratteristiche delle molecole dell’immunità: le citochine.
Piccinni
2 ore
Citochine: modalità di dosaggio e correlazione con la clinica
Piccinni
2 ore
Il sistema maggiore di istocompatibilità: struttura e tipizzazione HLA
2 ore
La presentazione dell’antigene
Parronchi
2 ore
Linfociti B: Gli anticorpi (struttura, funzione, uso clinico, anticorpi monoclonali)
Parronchi
2 ore
Linfociti B: ontogenesi
Amedei
2 ore
Linfociti B: ruolo nei meccanismi effettori.
Piccinni
2 ore
Linfociti B: marcatori e patologie associate
2 ore
Linfociti T: ontogenesi
2 ore
Linfociti T: marcatori e patologie associate
Amedei
2 ore
Linfociti T: fenotipi funzionali, attività effettrice.
Piccinni
Amedei
Amedei
Maggi
Piccinni
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Cubo
Mercoledì 24/10
ore 14.30-16.30
Giovedì 25/10
ore 14.30-16.30
Lunedì 29/10
ore 1630-18.30
Mercoledì 31/10
ore 14.30-16.30
Lunedì 5/11
ore 16.30-18.30
Mercoledì 7/11
ore 14.30-16.30
Giovedì 8/11
Ore 14.30-16.30
Lunedì 12/11
ore 16.30-18.30
Mercoledì 14/11
ore 14.30-16.30
Giovedì 15/11
Ore 14.30-16.30
Lunedì 19/11
ore 16.30-18.30
Mercoledì 21/11
ore 14.30-16.30
Giovedì 22/11
Ore 14.30-16.30
Lunedì 26/11
ore 16.30-18.30
Mercoledì 28/11
ore 14.30-16.30
Giovedì 29/11
ore 14.30-16.30
Auletta
III piano
Cubo
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
2 ore
Nuove cellule effettrici: NKT, gamma/delta, ILC, TFH
Parronchi
2 ore
Verifica in itinere sulla immunologia di base (20 domande a risposta multipla)
2 ore
Le reazioni immunopatogene
Piccinni/
Amedei
Parronchi
2 ore
Patogenesi delle malattie allergiche
Cosmi
2 ore
Tolleranza immunologica ed autoimmunità
Maggi
2 ore
Immunologia dei tumori e dei trapianti d’organo
2 ore
Inquadramento clinico delle malattie auto-immuni
2 ore
Inquadramento clinico delle malattie allergiche
2 ore
Inquadramento clinico delle immunodeficienze primitive e secondarie
2 ore
Convegno sulle immunodeficienze (NIC)
(in alternativa Inquadramento clinico delle immunodeficienze secondarie e AIDS)
Maggi
2 ore
Terapie delle malattie immunologiche: princìpi, modalità (immunosoppressori e anticorpi monoclonali) e ricadute cliniche
Liotta
Lunedì 3/12
ore 16.30-18.30
Cubo
2 ore
Diagnostica di laboratorio in autoimmunità: malattie sistemiche
Totaro
2 ore
Diagnostica di laboratorio in autoimmunità: malattie d’organo (tiroide, fegato, vie biliari, etc)
Totaro
Mercoledì 5/12
ore 14.30-16.30
Giovedì 6/12
Ore 14.30-16.30
Auletta
III piano
Auletta
III piano
2 ore
Diagnostica di laboratorio in allergologia: vecchia e nuova (RIST, RAST)
Rossi/Totaro
2 ore
Diagnostica di laboratorio in allergologia: vecchia e nuova (ISAC)
Rossi/Totaro
2 ore
Principi della citofluorimetria e sue applicazioni
2 ore
Diagnostica di laboratorio nelle immunodeficienze
2 ore
Altre tecniche di laboratorio in immunologia (diagnostica dell’allergia a farmaci, anticorpi-anti farmaco, ELISPOT, ECP, triptasi)
Annunziato/
Cosmi
Matucci/
Liotta
Parronchi/
Vultaggio
Lunedì 10/12
ore 16.30-18.30
Mercoledì 12/12
ore 14.30-16.30
Giovedì 13/12
Ore 14.30-16.30
Lunedì 17/12
ore 16.30-18.30
Mercoledì 19/12
ore 14.30-16.30
Auletta
III piano
IV piano
(stanza ex-allergologia)
Auletta
III piano
Auletta
III piano
Auletta
III piano
2 ore
Verifica in itinere sulla patogenesi, la clinica delle malattie immunologiche e della diagnostica di laboratorio (20 domande a risposta
multipla)
Totaro/
Parronchi
Giovedì 20/12
ore 14.30-16.30
Auletta
III piano
Maggi
Parronchi
Rossi
Matucci
Caratteristiche della risposta immune
Organizzazione del sistema immunitario
NOBEL Medicina 2011
Bruce Beutler
Jules Hoffmann
Toll Like Receptors
Ralph Steinman
Cellule Dendritiche
Alcuni concetti d’immunologia
L’immunità è la resistenza alle malattie, in particolare alle malattie dipendenti da
agenti infettivi, ma non solo …
Il complesso di molecole, cellule e tessuti che mediano tale azione prende il
nome di sistema immunitario, mentre la risposta coordinata all’introduzione di
molecole estranee è nota come risposta immunitaria.
La risposta immunitaria può in alcune circostanze provocare danno ai tessuti e
una conseguente malattia (immunopatologia).
Possiamo definire l’immunità come una risposta a sostanze estranee
indipendente dalle conseguenze fisiologiche o patologiche.
Il sistema immunitario è costituito da
un insieme variegato di popolazioni cellulari interdipendenti fra di loro, che
hanno il compito di riconoscere l’antigene e inattivarlo
una serie di strutture ed organi di supporto
Organi linfoidi:
Organi linfoidi primari:Timo,midollo osseo
Organi linfatici secondari:adenoidi,tonsille,linfonodi,milza,placche di
Peyer,appendice
Timo
Organo linfoide primario e centrale
Centri germinativi assenti(non produce cellule staminali)
Rende linfociti immunologicamente competenti dotandoli di antigeni e markers
molecolari e li ridistribuisce a linfonodi e milza.
Midollo osseo
l'unico organo deputato alla sintesi degli elementi figurati del sangue, vale a dire dei globuli bianchi
(granulociti, linfociti, monociti), di quelli rossi (eritrociti) e delle piastrine (trombociti). Questi, infatti,
non sono eterni (i globuli rossi, ad esempio, vivono in media 120 giorni) e come tali devono essere
continuamente rimpiazzati.
Il midollo osseo è un organo disperso, contenuto:
nel canale diafisario (o cavità midollare) scavato nel tratto centrale delle ossa lunghe e nelle cavità
del tessuto spugnoso, per un peso complessivo, nell'adulto, di 1500 - 3500 grammi, con una spiccata
variabilità individuale.
Cellule Staminali Ematopoietiche
Organi Linfoidi secondari
I linfonodi sono aggregati nodulari di tessuto linfoide situati lungo il
decorso dei vasi linfatici in tutto il corpo.
I fluidi provenienti dagli epiteli e dai tessuti connettivi, nonché dalla
maggior parte degli organi parenchimatosi, vengono drenati dai vasi
linfatici, che trasportano questo fluido, chiamato linfa, dai tessuti ai
linfonodi.
La linfa contiene pertanto una miscela di sostanze assorbite dagli
epiteli e dai tessuti; quando essa transita attraverso i linfonodi, le
APC (Antigene Presenting Cells) presenti in tali strutture possono
catturare gli antigeni di microbi che si siano introdotti nei tessuti
attraverso gli epiteli.
La milza è un organo situato nell’addome che svolge, nelle
risposte immunitarie agli antigeni presenti nel torrente
circolatorio, lo stesso ruolo di filtro svolto dai linfonodi per
gli antigeni raccolti dalla linfa. Il sangue che arriva alla milza
fluisce attraverso una rete di canali (detti sinusoidi)
tappezzati di fagociti; gli antigeni in esso presenti vengono
catturati da cellule dendritiche e macrofagi e quindi
concentrati all’interno della milza stessa. La milza contiene
un gran numero di fagociti, che inglobano e distruggono i
microbi presenti nel sangue.
Il sistema immunitario associato alla cute e alle mucose è
situato al di sotto degli epiteli che rivestono la cute e gli
apparati gastro-intestinale e respiratorio. Le tonsille
faringee e le placche di Peyer dell’intestino sono due tipici
esempi di tessuto linfoide associato alle mucose. Questo è
la sede in cui si verificano le risposte immunitarie ad
antigeni che violano le barriere epiteliali, mentre linfonodi
e milza sono i siti in cui si avviano le risposte agli antigeni
presenti, rispettivamente, nella linfa e nel sangue.
Organizzazione anatomica di un linfonodo
A quali sostanze estranee risponde il
sistema immunitario?
GLI ANTIGENI
La maggioranza degli antigeni è costituita da proteine o polisaccaridi.
Natura microbica: capsule, pareti
Natura non-microbica: polline,
batteriche,
molecole di superficie dei globuli
virale, flagelli.
tossine,
capside
rossi, proteine sieriche, molecole
di
superficie
dei
tessuti
trapiantati.
I lipidi e gli acidi nucleici sono antigenici soltanto in combinazione con proteine o
polisaccaridi.
Come il sistema immunitario
difende l’organismo dagli antigeni?
La difesa contro i patogeni ed i loro antigeni si realizza attraverso risposte
precoci, riconducibili all’immunità innata, e risposte tardive, dipendenti
dall’immunità acquisita o specifica.
L’immunità innata o naturale, si basa su
meccanismi preesistenti all’infezione, capaci di
L’immunità acquisita si sviluppa in risposta alle infezioni e si
affina progressivamente con ulteriori esposizioni ad un agente
reagire rapidamente contro i patogeni.
patogeno.
Specificità: si riconoscono moltissimi patogeni differenti.
Barriere fisico/chimiche dell’organismo: epiteli
e sostanza ad azione antimicrobica da esse
prodotte.
Proteine
del
complemento,
dell’infiammazione.
mediatori
fagocitanti:
neutrofili,
Specializzazione: si sviluppa la risposta più efficiente contro un
determinato tipo di patogeno.
Mancata reattività verso gli antigeni autologhi.
Citochine e chemochine.
Cellule
Capacità di ricordare (Memoria Immunitaria): Potenzia la
risposta contro infezioni recidivanti.
macrofagi,
Linfociti B, T e cellule fagocitanti.
cellule NK.
Anticorpi (Immunoglobuline).
Immunità Innata
Immunità Specifica
Sistema Integrato di difesa dell’Organismo
(cell. e mol, funzionano in maniera cooperativa)
Importanti COLLEGAMENTI
Risposte Innate stimolano ed influenzano la natura delle Risposte Specifiche
Risposte Specifiche utilizzano meccanismi effettori dell’Immunità Innata
Concetto: Risposte Specifiche migliorano/potenziano quelle Naturali
Invertebrati : Immunità Innata
Vertebrati : Immunità Innata + Specifica
Immunità Innata e Specifica
Risposte Precoci
Immunità Innata
Risposte Tardive
Immunità Specifica
Difesa dai patogeni
Immunità Innata (naturale): meccanismi pre-esistenti, rapidità, ripetizione identica
Componenti Immunità Innata : Barriere fisico/chimiche
Cellule Fagociti (Neutrofili e Macrofagi)
Cellule Citotossiche Naturali (NK)
Proteine del sangue (Complemento, Mediatori Inf.)
Citochine e Chemochine (Regolano e coordinano)
Meccanismi attivati da STRUTTURE MOLECOLARI COMUNI (no discriminazione)
Principali meccanismi dell’immunità innata e dell’immunità
acquisita.
Antigeni
Antigene (greco) = qualcosa che genera una sostanza contro
Antigene (Ag) = Qualsiasi molecola (esogena ed endogena) che reagisce con S.I.
(Legarsi ad Anticorpo o Linfocita)
Immunogeno = sostanza in grado di suscitare risposta immunitaria
TUTTI GLI IMMUNOGENI SONO ANTIGENI MA NON TUTTI GLI
ANTIGENI SONO IMMUNOGENI
Epitopo (determinante antigenico) = parte di Ag che entra in contatto con il sito
di legame di un Ac o TCR. (15-20 aa)
Aptene = mol. solitamente di piccole dimensioni che agisce da epitopo ma non in
grado di evocare da sé una risposta anticorpale.
Carrier = Legandosi all’aptene lo rende immunogeno
Karl Landsteiner (1921) = esperimenti estratto alcolico di rene di cavallo
Caratteristiche Proteina -Antigene
Peso Molecolare (> 10 KD) = Proteina grande e complessa
Più frammenti
Insulina (5,7 ), Protamina (6) = - Immun. Ova(40), TT(55), Emoc (6.000)= + Immun
Polimeri sintetici (polistirolo,nylon, poliacrilamide, omopol. AA) = No Immun
Motivo = struttura primaria semplice, no solubilizzazione enzimatica e no solubili)
Solubilità (Necessaria per il trasposto)
Estranietà: (Diff. con il self … Pat. autoimmuni) ( >distanza tra specie….+ Imm)
Dose di somministrazione (Troppo bassa no reazione; Troppo Alta
inibizione …. Tolleranza Acquisita)
Vie di somministrazione (Sottocutanea più potente)
Caratteristiche degli Epitopi
• I determinanti antigenici devono essere accessibili agli
anticorpi (Exp. Sela 1960,catene laterali di aa)
• I determinanti antigenici possono essere continui (segmentali)
o discontinui (assemblati) (Exp. Tassi 1960). Lineari
riconosciuti da linfociti B e T, Conformazionali solo dai linfociti
B.
• I determinanti antigenici possiedono alcuni residui più
importanti di altri (epitopi immunodominanti … porzioni
idrofiliche. Selezione Darwiniana)
• Mobilità del sito antigenico (in modo da permettere all’Ac di
incastrarsi bene)
Forze in gioco nel legame AG-Ac (non covalente):
Ponti idrogeno
Interazioni elettrostatiche
Forze di Van der Waals
Interazioni idrofobiche
Epitopi immunodominanti
•
•
•
•
•
Quelli maggiormente riconosciuti
Accessibilità (esposti in superficie)
Idrofilicità (proteine globulari solubili in sol.acquosa)
Mobilità (Leg. Efficace anche se – complementarietà)
Anfipaticità (residui idrofob.e idrofil. Disposti su facce opposte
della molecola…. favorito legame MHC-T)
APTENI
• Interagiscono con SI ma non Immunogene
• Piccole dimensioni ma anche macromolecole (DNF)
• Proteina Carrier utilizza anche epitopi dell’aptene
Fattori condizionanti: Immunogenicità Carrier-Aptene
La configurazione degli apteri (D-,L-, Orto-, Para-, Meta-)
Gruppi fortemente acidi/basici decisivi nella regolazione specificità Ac
Gruppi non ionici simili (forma e dimensione) sono intercambiabili
Nota: sostanze (p.peso mol.) non immunogene introdotte nell’organismo
possono stimolare risposta cellulare o anticorpale (es. prodotti degradazione
penicillina…legami spontanei con proteine o polisaccaridi tissutali)
Adiuvanti: agenti capaci di potenziare la risposta immunitaria
Somministrati in associazione all’Ag
Possono essere essi stessi immunogeni
Esempi:
Sali di Ca e Al (complesso insolubile con Ag …+ tempo in org. (gg o sett),
aumentano dimensione Ag .. + attività fagociti)
Emulsioni Acqua/olio
Adiuvante di Freund: Incompleto (olio minerale leggero con moneolato di mannide)
Completo (+ mistura di micobatteri uccisi)
No uomo…..granulomi
Attivatori Policlonali (Mitogeni): mimano azione degli Ag inducendo nelle
cell.immuncompetenti modificazioni funzionali indotte dagli Ag, dei quali non hanno
specificità…+ cloni contemporaneamente)
Att.Pol.Linfo B (APB): Stafilococco aureo ceppo Cowan I (SAC), virus Epstein Bar
Att.Pol.Linfo T (APT): Fitoemagglutinina (PHA), Concanavalina A (Con A)
Superantigeni: sostanze in grado di attivare contemporaneamente + cloni T ma non
sono APT ne antigeni veri e propri.
Sono capaci di interagire al medesimo tempo con Ag di MHC II e regioni costanti del
Vb del TCR. Possono attivare 1-30% dei cloni T
Enterotossine Stafilococciche (Shock tossico….linfociti T Vb2-positivi)
Presentazione dell’Antigene
Linfociti: riconoscono specificatamente gli Ag estranei e rispondono = mediatori
immunità cellulare ed umorale
Linfociti B: riconosco Ag extra-cellulari e presenti sulla membrana delle cellule
Plasmacellule ….. Anticorpi….Risposta umorale.
Linfociti T responsabili risposta cellulare: T helper (Th) e T citotossici (Tc)
Specificità ristretta: solo peptidi legati a proteine autologhe codificate da geni presenti nel
Complesso Maggiore di Istocompatibilità (Major Histocompatibility Complex o MHC)
presente su cellule dette APC (Antigen Presenting Cells)
Linfociti T non riconoscono Antigeni Solubili
Antigen Presenting Cells
(MHC : Major Histocompatibility Complex)
Processazione e presentazione dell’ag ai Linfociti T
Differente processazione e presentazione dell’ag ai
Linfociti T CD4 e CD8
Riconoscimento ag dai linfociti T
ed attivazione
Grazie
