Il SISTEMA IMMUNITARIO RETE DIFENSIVA CONTRO INFEZIONI MICROBICHE, SOSTANZE ESTRANEE E CANCRO IMMUNOLOGIA: STUDIO DELLE CELLULE, DELLE MOLECOLE E DEI MECCANISMI ATTRAVERSO I QUALI IL S.I. PROTEGGE IL S.I. E’ CAPACE DI: • IDENTIFICARE IL BERSAGLIO (PATOGENO) E USCIRE DAL NORMALE STATO DI “RIPOSO VIGILE” • CONCENTRARE SUL BERSAGLIO EFFETTORI QUALI- E QUANTITATIVAMENTE IDONEI A ELIMINARE O CONTROLLARE IL PATOGENO • TORNARE IN “STAND-BY” PRONTO AL REINTERVENTO SE NECESSARIO • IL S. I. PUO’ NON ATTIVARSI • IL SUO INTERVENTO PUO’ ESSERE CONTROPRODUCENTE RISPOSTA IMMUNITARIA COMPLESSIVA EFFICACE : DANNOSA: • Immunità v/s microrganismi • Vaccini • Trapianti d’organo • Reattivi di laboratorio (anticorpi monoclonali) • Immunodeficienze • Malattie autoimmuni • Ipersensibilità Definizione di Antigene ANTIGENE: (antibody generator) qualunque sostanza riconosciuta dal S.I. come estranea e che possa legarsi in modo specifico ad Ab o linfociti. Termine generale che indica anche ciò che viene usato per immunizzare. • ANTIGENICITA’ è la caratteristica che permette ad una certa sostanza (Ag) di reagire con i prodotti di una risposta immunitaria specifica ( Ab o rec per l’Ag dei linf T). • IMMUNOGENICITA’ è la caratteristica che conferisce ad una sostanza (immunogeno) la capacità di provocare una risposta imm specifica. REQUISITI NECESSARI PER IMMUNOGENICITA' • ESTRANEITA’ • ELEVATO PESO MOLECOLARE • COMPLESSITA’ CHIMICA Caratteristiche degli antigeni: • > 10000 Dalton (altrimenti apteni) PER LE PROTEINE, > 100000 PER I POLISACCARIDI • COMPLESSITA’ CHIMICA (proteine, lipidi, polisaccaridi). Un Ag deve essere capace di assumere una forma tale da interagire con l’Ig di membrana sul linf B e al tempo stesso essere digerito enzimaticamente (processato) in epitopi riconoscibili dai linf T • numero variabile di epitopi ANTIGENICITA' • La parte dell'Ag che si lega specif con il sito di legame dell'Ab o del recettore linfocitario T viene chiamata DETERMINANTE Ag o EPITOPO. • Nelle proteine i determinanti antigenici possono essere: • EPITOPO SEGMENTALE O LINEARE è contenuto in una sequenza continua di residui aa adiacenti. • EPITOPO ASSEMBLATO o CONFORMAZIONALE è formato da residui distanti nella sequenza primaria ma riuniti topograficamente nella struttura terziaria della proteina. • FOSFORILAZIONE, PROTEOLISI possono produrre nuovi epitopi: E NEOANTIGENICI. NATURA DEGLI EPITOPI RICONOSCIUTI DAI LINF. T E B • Le cellule T e B riconoscono Ag proteici in modo fond. diverso: • LE CELLULE B RICONOSCONO EPITOPI DOVUTI ALLA CONFORMAZIONE TRIDIMENSIONALE DELL’ANTIGENE • LE CELLULE T RICONOSCONO PEPTIDI LINEARI DELLE PROTEINE ANTIGENICHE COMPLESSATE ALLE MOLECOLE MHC Processazione dell’antigene Ogni Ag proteico è internalizzato e processato in frammenti peptidici dalle APC • VIA ENDOGENA • VIA ESOGENA VIA ENDOGENA • Processazione di PROTEINE presenti all’interno della cellula, digerite in peptidi nel proteasoma • Legame del peptide alle molecole MHC DI CLASSE I VIA ESOGENA • Captazione di Ag dall’esterno (FAGOCITOSI) • Internalizzazione • Processazione • Legame alle molecole MHC DI CLASSE II nelle vescicole endosomiali CLASSI DI ANTIGENI • NATURA CHIMICA • CARBOIDRATI • LIPIDI • ACIDI NUCLEICI • PROTEINE: gli Ab possono riconoscere la struttura I, II, III, IV aria TIPI DI IMMUNITA’ • INNATA o • ADATTATIVA o • • • • ASPECIFICA IDENTIFICAZIONE PER PROFILI MOLECOLARI COSTITUTIVAMENTE ATTIVO (“ON”) PRIVO DI MEMORIA • • SPECIFICA SPECIFICITA’ DI RISPOSTA DISTINZIONE SELF/NON SELF MEMORIA IMMUNITA’ INNATA • BASATA SU EFFETTORI MOLECOLARI E CELLULARI SEMPRE PRESENTI • QUALITA’ EFFETTORI NON CAMBIA • QUANTITA’ PUO’ AUMENTARE • RISPOSTA IMMEDIATA E SPESSO RISOLUTIVA • Previene l’infezione • All’intervento del sistema innato segue quello del SISTEMA ADATTATIVO O SPECIFICO, che ha bisogno di qualche giorno per entrare in azione, qualche volta sbaglia, ma è molto efficace e non dimentica. • La memoria fa sì che un secondo incontro con lo stesso bersaglio (Ag) evochi una risposta fulminea e devastante. • Potenziata da contatti ripetuti • Richiede l’infezione Immunità naturale • barriere epiteliali • rimozione meccanica (lavaggio) • sostanze antibatteriche ( in saliva, lacrime, sudore, succo gastrico) • fagociti (interni e su superfici) • cellule NK • complemento • proteine antibatteriche dei leucociti IMMUNITA’ SPECIFICA CARATTERISTICHE • DIVERSITA’ E SPECIFICITA’ ANTIGENICA • DISTINZIONE SELF/NON SELF • MEMORIA DIVERSITA’ E SPECIFICITA’ • Il S.I. produce una enorme diversità nelle molecole di riconoscimento!RECETTORI • Ogni recettore risponde in modo specifico a qualsiasi molecola estranea discriminando fra milioni di ANTIGENI e distinguendo minime differenze • OGNI LINFOCITA ESPRIME UN SOLO TIPO DI RECETTORE in molte copie DISTINZIONE SELF/NON SELF • Distingue ciò che è proprio dell’organismo da ciò che è estraneo • Le molecole MHC, espresse su tutte le cellule dell’organismo, forniscono al S.I. le informazioni per discriminare SELF/NON SELF • Durante la maturazione vengono eliminati quei linfociti, T o B, che reagiscono contro gli Antigeni self MEMORIA • La specificità ha come conseguenza lo sviluppo della memoria • L’incontro tra antigene e recettore specifico provoca espansione clonale delle cellule interessate: alcune sono deputate alla risposta, altre sono CELLULE DI MEMORIA • Un secondo incontro con lo stesso Antigene evoca una risposta più rapida e più efficace NEL S. I. ADATTATIVO O SPECIFICO ATTIVATORI ED EFFETTORI DELLA RISPOSTA IMM SONO: • CELLULE: • Linfociti B • Linfociti T • APC • MOLECOLE: • Anticorpi • Citochine ADATTATIVA O SPECIFICA UMORALE CELLULO-MEDIATA • ATTIVAZIONE DEI • ATTIVAZIONE DEI • • LINFOCITI B PRODUZIONE DI ANTICORPI LINFOCITI T PRODUZIONE DI CITOCHINE Linfociti B • I linfociti B di una particolare famiglia (clone) diretti contro uno specifico antigene sono capaci di proliferare e di differenziarsi in PLASMACELLULE LINFOCITI T • Il recettore delle cellule T (TCR) riconosce un determinante antigenico (epitopo) presentato da una cellula specializzata nella presentazione dell’antigene (APC). • Esistono due popolazioni di cellule T: le cellule T helper CD4+ e le cellule T citotossiche CD8+. Funzioni in immunità innata • Fagocitosi e distruzione dei microrganismi: maggior efficacia verso microrg. Intracell (batteri, virus, funghi, protozoi). • Prima linea di difesa contro virus (produzione IFN) • Tramite la ADCC lisano le cell infettate da virus (quando sono disponibili gli anticorpi)