16.Immunologia dei trapianti
Per trapianto si intende il trasferimento di cellule,tessuti oppure organi da un individuo detto
donatore a uno detto ricevente.Il fallimento di tale trasferimento è detto rigetto,è stato dimostrato
che questo è causato da una risposta immunitaria specifica.
trapianto autologo : trapianto da un individuo allo stesso individuo(quindi cambiando solo la sede)
singenico: tra due individui geneticamente identici.
allogenico : tra due individui della stessa specie ma geneticamente differenti.
xenogenico: tra individui di specie differenti.
Le molecole riconosciute come estranee nel trapianto allogenico sono dette alloantigeni,quelle in
quelli xenogenici xenoantigeni.
I linfociti e anticorpi che reagiscono contro tali molecole sono detti alloreattivi e xenoreattivi.
Lo studio del rigetto ai trapianti ha portato a importanti scoperte sia per aiutare la riuscita di molti
interventi che nella comprensione del funzionamento del sistema immunitario
16.1Risposta al trapianto allogenico.
16.1.1 Riconoscimento degli alloantigeni.
Le molecole MHC sono le responsabili della maggior parte delle reazioni di rigetto.Esse vengono
presentate per il riconoscimento ai linfociti T in due modi differenti:
-nel modo diretto:ovvero esposte sulle APC del donatore e riconosciute dai linfociti T del ricevente.
-nel modo indiretto:ovvero vengono processate come normali proteine antigeniche dalle APC del
ricevente ed espresse dalle MHC del donatore come semplicissimi peptiti e riconosciute dai linfociti
T del ricevente.
Riconoscimento diretto.
Il riconoscimento diretto è il risultato della cross-reattività dei linfociti T verso MHC allogenici.Il
risultato è che invece di riconoscere un complesso MHC self-antigene non self riconosce un
MHCnon self- antigene self.Questo è dovuto al fatto che durante lo sviluppo nel timo la selezione
positiva e successivamente la negativa selezionano linfociti T capaci di legare le MHC self con
bassa affinità ed eliminano quelle che le legano con affinità elevata o che non le legano.Tuttavia
questo processo non garantisce l'eliminazione di linfociti T che possono legare MHC estranee(le
chiameremo allogeniche).Si viene a creare un repertorio maturo con intrinseca bassa affinità per
MHC self ma al contempo include linfociti T capaci di legare MHC allogenici con alta affinità.
Abbiamo visto che i sistemi di tolleranza inattivano o eliminano i linfociti T che rispondono a MHC
self legate a peptidi self. L'obbiettivo è riconoscere MHC self con peptidi non self
specifici..Essendo tale riconoscimento dovuto a interazioni allosteriche o tra singoli amminoacdi è
possibile che linfociti T riconoscano MHC allogenici legati a peptidi self scambiandoli per MHC
self legati a peptidi estranei specifici. Questo perchè o l'MHC allogenico da solo mima la struttura
di MHCself-antigene estraneo(in questo caso l'antigene serve solo da stabilizzatore),o l'intero
complesso MHC allogenico-antigene self ha complessivamente stessa struttura di MHC-selfantigene estraneo specifico. In questo caso vista l'enormità degli antigeni presentabili,una singola
cellula allogenica,la qualche esprime circa 10^5 MHC potrà esprimere 10^5 antigeni differenti e
quindi essere riconosciuta da 10^5 cloni differenti di linfociti T.
Riconoscimento indiretto
Le molecole MHC essendo comunque proteine possono venir processate ed espresse dalle APC del
ricevente come se si trattasse di semplicissimi antigeni microbici legati a MHC2.Per il fenomeno
della cross-presentazione possono venire anche presentate da MHC1 ai CD8.In questo caso sono le
intere cellule del donatore a venire fagocitate da APC professionali e poi viene presentato un
antigene processato.
16.1.2 Attivazione dei linfociti alloreattivi
Abbiamo visto come sia la via diretta che indiretta vadano ad attivare i linfociti T alloreattivi.Il
punto fondamentale sappiamo essere l'esistenza di APC che presentino questi antigeni
allogenici.Una volta attivati i i linfociti alloreattivi migrano nel sito di trapianto e ne causano il
rigetto.Il contributo maggiore lo danno i linfociti CD4 che differenziati in cellule effettrici
secernono citochine che danneggiano il trapianto con una reazione simile a quella di DTH.
I linfociti CD8 attivati dalla via diretta da APC del donatore esprimenti MHC1 si differenziano in
CTL che eliminano le cellule che esprimono MHC allogenici di classe 1; mentre quelli attivati dalla
via indiretta sono ristretti per MHC self quindi non possono eliminare le cellule estranee ma solo
cellule dell'ospite che esprimo antigeni del donatore.
Queste risposte vengono studiate in vitro mediante la MLR(reazione linfocitaria mista).Tale
processo è usato come processo predittivo nel rigetto in un trapianto e si basa sull'incontro delle
popolazioni linfocitarie dei due individui e nell'osservazione se si assiste o meno a proliferazione.
La produzione di alloanticorpi è molto limitata e consiste nella azione dei linfociti B la quale mima
l'azione delle APC presentando frammenti di MHC allogenico ai linfociti T helper attivandoli a
produrre anticorpi contro dagli antigeni.
Particolarmente interessante è la mancanza di rigetto del feto da parte di madri incinte.Il feto
esprime molecole MHC paterne e come tali vengono riconosciute come allogenici per la
madre,Tuttavia non accade alcun rigetto.Le ipotesi sono multiple ma le più accreditate sono 2:
-le cellule trofoblastiche,ovvero quelle nella zona di comunicazione placenta-madre sono prive di
MHC e nel caso le esprimessero sono comunque prive di molecole costimolatorie.
-la decidua potrebbe essere un sito immunologicamente privilegiato in cui cellule deciduali
inibiscono le funzioni di macrofagi e linfociti secernendo TGF-β.
É inoltre provato che nel feto le risposte immunitarie dipendono dai livelli di triptofano e si è
formulata l'ipotesi che bassi livelli di triptofano nella placenta le inibiscano.
16.2 Meccanismi effettori del rigetto
Il rigetto da trapianto è classificato in base alle caratteristiche istopatologiche e cinetiche in
iperacuto,acuto accelerato,acuto e cronico.
Rigetto iperacuto:è caratterizzato dall'occlusione trombotica
dei vasi del trapianto e inizia entro pochi minuti dalla
formazione dell'anastomosi.Il tutto è mediato da anticorpi
preesistenti nel ricevente che si legano all'endotelio del
trapianto attivando il complemento il quale provoca trombosi
vascolare e danno tissutale.Si ha l'esposizione di proteine
della membrana basale che attivano le piastrine e innescano
il meccanismo di adesione e aggregazione piastrinica.Nei
primi giorni il rigetto è mediato da alloanticorpi IgM diretti
principalmente verso gli antigeni della famiglia ABO
presenti sulla superficie dei globuli rossi e delle cellule
endoteliali.In questo caso si assistito a un trapianto tra due
soggetti appartenenti a gruppi sanguigni
differenti.Oggigiorno questo problema è superato e il rigetto
iperacuto è mediato più che altro da alloanticorpi IgG diretti
contro alloantigeni come MHC.Questi si sono formati in
seguito a precedenti trasfusioni ,trapianti o gravidanze
multiple ovvero ogni contatto con cellule contenenti MHC diversi dai propri.
Rigetto acuto:Il rigetto acuto è un processo di danno sia vascolare che parenchimale mediato sia da
anticorpi che da linfociti T e inizia dopo circa una settimana dal trapianto.In questo caso gli
anticorpi non sono preesistenti bensì vengono sviluppati dalla risposta immunitaria umorale ed è per
questo che il tempo di risposta è più lento.Il quadro istologico è caratterizzato da necrosi
transmurale e infiammazione acuta dei vasi del trapianto senza tuttavia il verificarsi di trombosi
come nel caso del rigetto iperacuto.Sia linfociti CD4 che CD8 contribiscono al rigetto acuto:i CD8
nella lisi delle cellule endoteliali e i CD4 nella infiammazione e e nelle reazioni DHT.
Rigetto cronico e vasculopatia:i trapianti che sopravvivono più di 6 mesi sviluppano una lenta
occlusione arteriosa risultato di una proliferazione delle cellule muscolari lisce.Queste
modificazioni prendono il nome di vasculopatie del trapianto. Questa proliferazione è dovuta a
una serie di interazioni tra citochine e fattori di crescita prodotti macrofagi e cellule endoteliali
stimolati da linfociti T alloreattivi.Con il progredire della ischemia il parenchina viene sostituito da
tessuto fibroso ;questo processo fibrotico viene anche chiamato rigetto cronico.
16.3 Prevenzione e trattamento del rigetto da allotrapianto.
Fisiologicamente se il ricevente di un trapianto ha un sistema immunitario funzionante il trapianto
va in contro a qualche forma di rigetto.Alcune strategie usate nella pratica per prevenire tale rigetto
consistono nell'induzione di momentanee immunosoppressioni. Attualmente uno degli obbietti
principali in trapiantologia è quello di indurre uno stato di tolleranza specifiche senza bisogno di
immunosoppressioni.Prima abbiamo visto quali potevano essere le cause del rigetto,conoscendole è
dunque possibile attuare una forma di prevenzione per ridurre l'immunogenicità dell allotrapianto.
16.3.1 Ridurre l'immonogenicità.
Alcuni test vengono effettuati per verificare la compatibilità donatore-ricevente:
-tipizzazione del gruppo sanguingo ABO.Questo test è effettuato per prevenire l'insorgenza di
rigetto iperacuto dato da IgM.
-Tipizzazione tissutale:tipizzazione HLA:ridurre al minimo le differenze alleliche HLA espresse
dalle cellule del donatore e ricevente.Solo la tipizzazione HLA-A,B e DR sono importanti.
-Screening per la presenza di anticorpi preformati:viene mischiato il siero del ricevente con quello
di diversi donatori e si valuta la PRA,ovvero la percentuale di anticorpo reattivo che è la
percentuale di cellule del donatore contro le quali il paziente reagisce.
-Crossmatching:è il test sopracitato specifico tuttavia solo tra un donatore e il ricevente.La
negatività a tale test è essenziale per il trapianto.
16.3.2Immunosoppressione
Il principio base su cui si basa questa tecnica è quello di inibire o uccidere il linfociti T
momentaneamente.
-L'uso di farmaci immunosoppressori è il metodo più usato e tra i più comuni sono da ricordare
ciclosporina e FK-506 entrambi importanti inibitori della calcineurina.
La calcineurina è essenziale per la trasmissione del segnale di IL-2 e altre citochine.Bloccando la
calcineurina si va a inibire attivazione e proliferazione dei linfociti T.
-Altri inibitori della proliferazione vanno ad agire su mTor e la prima scoperta è stata la
rapamicina.
-Un altro metodo è quelli di utilizzare tossine che uccidono i linfociti T in proliferazione e il primo
usato è l'aziatropina ma vista la sua tossicità il più comunemente usato è il MMF.
-Sono stati creati anche anticorpi che uccidono o inibiscono i linfociti T ad esempio OKT3 si lega
al CD3 oppure un'altro riconosce e blocca la subunità CD25.
-Ultima via è quella di bloccare le vie costimolatorie dei linfociti T ad esempio con CTLA-4
solubile o con bloccanti di CD28.
In associazione ai farmaci T bloccanti sono regolarmente usati farmaci antinfiammatori tra cui i
potenti sono i corticosteroidi,i quali agiscono bloccando la sintesi e la secrezione di citochine
soprattutto TNF e IL-1.
Ovviamente l'immunosoppressione prolungata richiesta per una sopravvivenza a lungo termine d un
trapianto aumenterà molto la suscettibilità a infezioni virali e quindi a tumori virali.Per questa
ragione a soggetti trapiantati vengono somministrate terapie antivirali come profilassi.In soggetti
trapiantati,i linfomi a cellule B e a cellule della cute sono i più frequenti.
16.3.3 Induzione di tolleranza.
L'induzione di tolleranza costituisce un enorme vantaggio rispetto all'immunosoppressione in quanto
diminuisce la suscettibilità a infezioni e anche di evoluzione di rigetto cronico. Essa consiste
nell'induzione di anergia periferica e delezione di cellule T alloreattive.Sono in corso inoltre studi
per la creazione di linfociti T regolatori specifici per gli alloantigeni del trapianto.
16.4 Trapianti
Il trapianto xenogeno rappresenterebbe un importantissimo serbatoio vista la scarsità di donatori di
trapianti. Tuttavia uno dei principali ostacoli per l'utilizzo di tali trapianti proviene dalla presentza di
anticorpi naturali che mediano il rigetto iperacuto indirizzati verso determinanti carboidratici
espressi sulle cellule di specie non concordanti.Per l'uomo ad esempio un trapianto di organi di
scimpanzè risulterebbe poco immunogenico tuttavia l'ostacolo qui è rappresentato dalle grosse
diversità anatomiche.La miglior compatibilità anatomica si ha con il maiale che risulta cosi
l'animale prediletto per gli xenotrapianti.Nel caso di xenotrapianti si osserva lo stesso rigetto
iperacuto che si osserva negli allotrapianti.
Un particolare tipo di trapianto è quello della trasfusione sanguigna.In questo caso bisogna fare
particolarmente attenzione alla compatibilità ABO.Questi antigeni ABO sono presenti su tutte le
cellule compresi i globuli rossi.Una trasfusione di sangue non compatibile provoca lisi dei globuli
rossi estranei che comporta comparsa di reazioni trasfusionali che possono essere letali per il
paziente.Un'esempio è la presenza di emoglobina libera che causa grossi danni renali.
Di particolare rilevanza infine il trapianto di midollo osseo in quanto l'unico che possa essere
effettuato in vivo.Esso consiste nel trapianto di cellule staminali pluripotenti attraverso inoculo di
cellule raccolte per aspirazione dal midollo osseo.
Questo trapianto è particolarmente utile per correggere deficit del sistema ematopoietico o
immunitario;oppure per correggere deficit o anomalie ereditarie in enzimi o proteine.
Prima di effettuare tale trapianto è necessario sopprimere il più possibile le difese immunitarie
dell'ospite.Di particolare rischio è l'insorgenza del cosiddetto GVHD che consiste nella reazione dei
linfociti T maturi contenuti nell'inoculo contro gli alloantigeni del paziente.Si presenta in quanto il
paziente essendo immunocompromesso non è in grado di rigettare tali cellule che dunque possono
svolgere questa azione di distruzione.Si può assistere a una GVHD acuta caratterizzata dalla morte
di cellule epiteliali epatiche ,di cute e del tratto gastrointestinale che può essere letale;oppure di
GVHD cronica in cui si ha fibrosi e atrofia di questi stessi organi senza apparente morte cellulare
che comunque nella forma più grave può anche essa essere fatale.Per questo motivo si cerca di
eliminare ogni forma di linfociti T maturi dall'inoculo.
Questa reazione distruttiva è tuttavia utilizzata anche nella cura di neoplasie del midollo
osseo(leucemie) e di tumori solidi disseminati sfruttando questi linfociti T estranei per uccidere le
cellule proliferanti anomale.I riceventi di trapianto di midollo osseo sono spesso accompagnati da
immunodeficeza clinica probabilmente dovuta alle tecniche preparatorie al trapianto.
17.Immunità e tumori.
I tumori maligni rappresentano un problema prioritario per la salute della popolazione poiché
rappresentano uno dei principali fattori di morte.Essi sono dovuti alla proliferazione incontrollata di
determinate cellule trasformate.Le risposte immunitarie svolgono la cosiddetta
immunosorveglianza che consiste nel riconoscimento ed eliminazione delle cellule trasformate
mediante riconoscimento di specifici antigeni segnale da esse espressi.Tuttavia queste cellule hanno
specifiche capacità di eludere il sistema immunitario ed è tale caratteristica a rendere possibile
l'insorgenza di tumori.
Dunque abbiamo detto che le cellule tumorali esprimono antigeni riconosciuti come estranei
dall'ospite,proprio questo è alla base della immunogenicità dei tumori.Tuttavia le risposte imunitarie
spesso non riescono a eradicare il tumore.Le ragioni di questo fallimento sono multiple:
-Essendo le cellule tumorali derivati di cellule “normali” dell'ospite esse possono esprimere pochi
antigeni riconosciuti come non-self e quindi passare inosservate.
-La rapidità di crescita delle cellule tumorali è spesso superiore a quella di eliminazione del sistema
immunitario.
-Molti tumori hanno messo a punto sistemi di elusione delle risposte immunitarie.
Sono stati effettuati studi che hanno reso possibile l'attivazione del sistema immunitario contro un
determinato tumore per via esogena.
17.1Antigeni tumorali.
Nei tumori umani sono stati ritrovati antigeni riconosciuti sia dai linfociti T che dai
B.L'identificazione di antigeni tumorali è essenziale per lo sviluppo di vaccini e anticorpi.
Gli antigeni espressi solo dalle cellule tumorali sono detti TSA,quelli espressi costitutivamente da
tutte le cellule sono detti TAA e nei tumori si vede una espressione sregolata di codesti.
Gli antigeni tumorali possono derivare da molti processi differenti e causare tumori differenti.
Prodotti di geni mutati
Alcuni antigeni tumorali sono il risultato di una mutazione di geni normali che vanno quindi a
esprimere proteine oncogeniche.
Possono essere il risultato di mutazioni a carico di proto-oncogeni o geni oncosoppressori come le
proteine Ras,p53,Bcr-Abl.Tali proteine se alterate non riescono più a controllare il ciclo cellulare e
vengono processate ed esposte associate a MHC1 oppure l'intera cellula può essere fagocitata ed gli
antigeni esposti d MHC2.
Gli antigeni tumorali possono essere il risultato anche di mutazioni casuali a carico di geni non
implicati nel controllo del ciclo cellulare.Le dimostrazioni sono state che cellule trattate con
cancerogeni identici sviluppavano tumori diversi esprimenti antigeni diversi. Vuol dire che il
cancerogeno va a modificare casualmente geni.Le proteine risultanti vengono sintetizzate nel citosol
e presentate mediante molecole MHC di classe 1 alle CTL.
Antigeni sviluppati in seguito a trapianto di tumori indotti da cancerogeni sono detti TSTA.In
seguito a somministrazione di tali cellule in topi che avevano gia sviluppato quel tumore e che era
stato espiantao,si assisteva alla mancata comparsa nuovamente di tumore. Ugualmente se si
impiantavano i linfociti TCD8 derivati da un topo portatore di tumore in un altro portatore dello
stesso,si assisteva all'annientamento del tumore. Questa è la prima dimostrazione dell'esistenza
dell'immunità anti tumorale,oltre che un utile strumento per la lotta ai tumori mediante creazione di
cloni CD8 specifici.
Proteine cellulari espresse in modo anomalo.
Alcuni antigeni tumorali sono proteine normali,normalmente espresse a bassi livelli o addirittura
non espresse che in cellule tumorali sono invece espresse in modo anomalo.Ricordiamoci sempre
che non sono queste proteine a indurre il tumore o rappresentarne meccanismo effettivo,sono solo
un risultato di mutazioni che hanno portato poi alla trasformazione tumorale e che vengono
utilizzate dal sistema immunitario come segnali di neoplasia.
Dunque una di queste proteine normalmente espressa a bassi livelli è la tirosinasi.Cloni di linfociti
T ottenuti da pazienti con melanoma riconoscono peptidi derivati dalla tirosinasi.
Il fatto che tali linfociti rispondano a un antigene self senza venire eliminato dalla selezione
negativa o esserne indotto tollerante è dato dal fatto che tale antigene in condizioni fisiologiche è
espresso talmente poco e talmente poche cellule da non essere nemeno riconosciuta dal sistema
immunitario e da non indurre tolleranza.
Altre proteine espresse dalle cellule tumorali sono risultato di geni normamente silenti,che però
nelle cellule tumorali vengono attivati senza comunque modificazioni della sequenza.Quindi sono
proteine appartenenti al patrimonio di cellule normali.
Antigeni prodotti da virus oncogeni.
I prodotti dei virus oncogeni si comportano da antigeni ed evocano risposte immunitarie.In quetso
caso molte delle proteine che fungono da antigene svolgono anche un ruolo cruciale nella
immortalizzazione della cellula.Molti virus sono implicati nello sviluppo di una serie di tumori
nell'uomo. Es Epstein -Bar o Papiloma virus.Le proteine antigeniche codificate dal Dna virale
vengono processate e presentate da Mhc di classe1.L'immunosorveglianza agisce in questo caso
uccidendo le cellule infettate.
Epstein-Barr virus:virus che appartiene alla famiglia degli herpes virus e che infetta i linfociti B
causandone una incontrollata replicazione.é trasmesso tramite saliva ed è ubiquitario nella
popolazione mondiale.Esistono due tipi di inbfezione:litica e latente.La prima è caratterizzata dalla
lisi della cellula infettata mentre la seconda no.Molti antigeni espressi dal Dna virale sono rilevati
dal sistema immunitario.Vi sono 6 antigeni nucleari detti EBNA,due espressi sulla membrana detti
LMP,e altri espressi all'interno della cellula detti VCA.Alcuni di questi sono cruciali per la
immortalizzazione delle celulle colpite.L'infezione da EBV è uno dei fattori eziologici nello
sviluppo di tumori maligni come ad esempio il linfoma di Burkit. In soggetti giovani e sani si
sviluppa la mononucleosi infettiva che poi rimrrà latente per tutta la vita. Sono state stabilizzate in
vitro linee cellulari di CTL in grado di lisare cellule infettate da EBV.La mutazione alla base del
linfoma di Burkitt è la traslocazione del gene MYC al locus per le Ig portandone a una produzione e
trascrizione sregolata.Tuttavia in alcuni casi è sufficiente la semplice trascrizione del genoma virale
senza ulteriori traslocazione per l'insorgenza del tumore. Ovviamente deficit immunitari come
malaria o HIV costituiscono un importante legame tra l'infezione da EBV e l'insorgenza di tumore.
Antigeni oncofetali.
Gli antigeni oncofetali sono proteine altamente espresse dalle cellule fetali in via di sviluppo assenti
poi nei tessuti adulti.Si ritiene che i geni corrispondenti vengano repressi durante lo sviluppo ma
durante la trasformazione maligna vengano riattivati.Tali antigeni sono infatti espressi in cellule
neoplastiche.C'è da puntualizzare che essi sono anche normalmente presenti in alcuni tessuti adulti.
I due antigeni meglio caratterizzati sono CEA eAFP.CEA fa parte della famiglie delle Ig ed è
espressa sulla membtana cellulare in molti carcinomi di colon,pancreas,stomaco e mammella.AFP è
una proteina solubile normalmente non presente nel siero che invece è presente in tumori epatici o
gastrici.
Antigeni costituiti da glicoproteine o glicolipidi alterati.
La maggior parte dei tumori esprime livelli elevati di glicoproteine o glicolipidi anomali.Queste
forme alterate costituiscono importanti fattori neoplastici essendo essenziali per invasione e
metastasi neoplastica.Anticorpi monoclali utilizzati in terapia ha come bersaglio proprio tali
antigeni.Tra i principali glicolipidi alterati vi sono GM2,GD2,GD3.Tra le glicoproteine abbiamo le
mucine alterate in cui le catene laterali sono modificate a casua della modificazione degli enzimi
che le sintetizzano.
Antigeni di differenziazione tissutale.
Molecole normalmente presenti sulle cellule di origine che permangono anche nelle cellule
differenziate.
17.2Risposta immunitaria
17.2.1Risposta innata
Cellule NK:sebbene il loro ruolo in vivo non sia stato ancora ben chiarito in vitro è stato dimostrato
che queste sono in grado di uccidere molti tipi di cellule tumorali,in particolare quelle cellule che
non presentano MHC 1 sulla loro superficie e quindi mancano del segnale inibitorio su NK.Inoltre
molte cellule tumorali esprimono altri segnali attivatori delle NK come MICA,MICB, eULB i
quali vengono riconosciuti dal recettore attivatorio NKG2D espresso sulle NK.L'azione delle NK è
fortemente potenziata in presenza di citochine come IL-2 e IL-12.
Macrofagi:in vitro i macrofagi sono in grado di uccidere numerose cellule tumorali nello stesso
modo in cui uccidono i microrganismi patogeni.La loro attivazione è mediata da IFN-γ.Essi
producono inoltre TNF che abbiamo visto promuovere l'uccisione di cellule tumorali mediante
trombosi dei vasi che le irrorano.
17.2.2Risposta specifica.
Linfociti T:il principale meccanismo dell'immunità anti-tumorale è l'uccisione delle cellule tumorali
da parte dei linfociti T CD8 CTL.Questi uccidono le cellule potenzialmente dannose che esprimono
i peptidi mutati sulle MHC1.Poichè la maggior parte delle cellule maligne sono cellule
normali,queste non esprimono le molecole costimolatorie necessarie all'attivazione dei linfociti T
quindi necessitano di molecole presentanti tali antigeni come le APC che svolgono la cosiddetta
cross-presentazione.Tale processo o la stimolazione dei CD4 sono indispensabili per
l'attivazione,Linee di APC specifiche vengono coltivate in vitro a partire da soggettti affetti da
tumore per essere utilizzate come vaccini.I linfociti CD4 svolgono un ruolo soprattutto nella
produzione di citochine quali TNF e IFN-γ che aumentano l'espressione di MHC1 e altre che
mediano il corretto sviluppo dei CD8.
Anticorpi:Gli anticorpi possono uccidere le cellule maligne mediante attivazione del complemento
oppure tramite citotossicità cellulare attivando NK e macrofagi contenenti recettori per Fc.In vivo i
risultati sono comunque ancora scarsi.
17.3Elusione delle risposte immunitarie.
Nei tumori maligni vi sono diversi meccanismi che consentono alle cellule tumorali di eludere le
risposte immunitarie(tumor escape).Viene a crearsi una pressione selettiva nei confronti di tali
cellule detta tumor editing,la quale promuove lo sviluppo di varianti con ridotta immunogenicità.I
meccanismi attuati per eludele l'immunità sono molteplici:
-Gli antigeni tumorali possono indurre tolleranza immunologica o perchè sono antigeni self già
incontrati che hanno solo variato frequenza di espressione o perchè tali cellule tumorali riescono a
presentarli in forma tollerogenica.
-I linfociti T regolatori ,i quali aumentano in caso di tumore,vanno a inibire l'attività dei linfociti T
tumore-specifici.
-Antigeni riconosciuti come tumore-specifici dai linfociti T ,in seguito a mutazioni avvenute nelle
numerosissime mitosi ,cessano di essere espressi.Si può inoltre assistere a diminuita espressione di
MHC,microglobulina e componenti dell'apparato di presentazione dell'antigene.
-Mancata espressione di molecole costimolatorie necessarie per attivazione di CD8 e CD4.Vengono
a essere indispensabili le APC che però spesso hanno capacità captative ridotte.
-Cellule tumorali possono sopprimere le risposte tumore-specifiche ad esempio mediante secrezione
di TGF-β che abbiamo visto inibire proliferazione e attivazione di macrofagi e linfociti.Alcuni
tumori esprmono inoltre il ligando Fas(FasL) che riconosce il dominio di morte Fas presente sui
linfociti e ne induce l'apoptosi.
17.4Immunoterapia dei tumori
Nella lotta contro i tumori attualmente le principali terapie utilizzate consistono nel blocco delle
cellule in corso di divisione cellulare.Ovviamente tale processo non distingue cellule tumorali da
cellule sane ed è quindi particolarmente invasivo e dannoso.Un metodo molto più specifico e
efficace consiste nel riuscire a indirizzare le risposte immunitarie verso le cellule tumorali.Questo
processo è ottenuto mediante due principali principi:stimolare le risposte immunitarie dell'ospite
oppure immunizzare l'ospite passivamente con anticorpi e linfociti T.
Prendiamo in considerazione la prima strada;andiamo a vedere i diversi processi che si possono
intraprendere:
-immunizzazione con cellule o antigeni tumorali:Per aiutare il lavoro dei linfociti T si possono
somministrare cellule tumorali uccise o antigeni tumorali quindi entrambi innocui a livello
proliferativo per aumentare le risposte immunitarie.Ultimamente si procede anche alla
somministrazione di APC coltivate in vitro con l'antigene tumore-specifico che rendono la
presentazione ancor più efficace.Altra tecnica innovativa è la somministrazione di vaccini a
Dna,ovvero plasmidi contenenti Dna complementare a quello virale oncogeno che codifica quindi
per gli stessi antigeni tumorali senza pero stimolare proliferazione e immortalizzazione.
Tuttavia tali vaccini sono particolarmente utili nella prevenzione dei tumori, ma ancora spesso
incapaci di stimolare una risposta immunitaria abbastanza potente da eradicare il tumore gia
espanso.
-potenziamento dell'immunità anti-tumorale con citochine e costimolanti:vista la difficoltà di
attivazione dei linfociti T durante il tumore si procede alla stimolazione dei linfociti tumorespecifici mediante fornitura di citochine sia per infusione diretta che indirettamente mediante
trasfettazione di geni codificanti citochine nelle cellule tumorali per indirizzare gli effetti del
sistema immunitario.L'altro meccanismo è quello di trasfettare i geni codificanti le molecole
costimolatorie mancanti ,necessarie all'attivazione dei linfociti T.
Le citochine maggiormente utilizzate sono IL-2eIL-12(stimola CTL e NK),IFN-γ,TNF e soprattutto
GM-CSF.
-blocco dei circuiti inibitori:bloccando soprattutto CTLA-4 che normalmente inibisce le risposte
immunitarie,tuttavia si osservano spesso sviluppi di risposte autoimmuni poiché CTLA-4 è
coinvolto nel mantenimento alla tolleranza al self
-stimolazione aspecifica del sistema immunitario:somministrazione soprattutto topica di sostanze
infiammatorie o agenti che funzionano come attivatori poloclonali dei linfociti. Molti batteri
svolgono bene questo ruolo in particolare il bacillo BCG.Anche anticorpi verso CD3 sono in grado
di attivare ottimamente i linfociti T.
Il secondo meccanismo consiste nel somministrare direttamente linfociti T o anticorpi al paziente
attuando una cosiddetta immunoterapia passiva.
-Terapia cellulare adottiva:trasferimento di leucociti tumore-specifici in pazienti affetti da
tumori.Le cellule trasferite vengono ottenute a partire da cellule del paziente principalmente
provenienti da due fonti: leucociti circolanti detti LAK coltivati ad alte concentrazioni di IL-2 e
reimpiantati oppure leucociti provenienti dall'infiltrato infiammatorio detti TIL.
-Effetto Graft versus leukemia(GVF):in pazienti affetti da leucemia vengono impiantati leucociti
provenienti da un donatore che siano alloreattivi nei confronti delle molecole MHC del ricevente
quindi anche delle cellule tumorali.
-Terapia con anticorpi tumore-specifici:Gli anticorpi monoclonali possono eliminare le cellule
tumorali con gli stessi meccanismi usati per eliminare i microrganismi,quindi
opsonizzazione,attivazione del complemento,fagocitosi e inoltre possono anche lisare direttamente
la cellula tumorale.Tuttavia essendo tali anticorpi derivati da ibridomi di topo spesso si assisteva
alla formazione di anticorpi anti-anticorpo.Si superava tale problema con l'uso di anticorpi
umanizzati.Gli anticorpi vengono spesso accoppiati a molecole tossiche o farmaci anti-tumorali per
promuovere il rilascio specifico di questi in corrispondenza delle cellule tumorali. Tali complessi
prendono il nome di Immunotossine.Queste iniettate per via sistemica vengono endocitate dalle
cellule tumorali e le tossine vengono liberate. Tuttavia affinchè tale processo funzioni serve una
elevatissima specificità degli anticorpi e si rischia l'attacco delle tossine contro cellule normali.
Inoltre possono insorgere anticorpi anti-tossine che le eliminano prima dell'azione oppure che
l'intera immunotossina venga fagocitata da fagociti presentanti il recettore Fc appropriato.
Specifici anticorpi sono stati creati contro specifici idiotipi delle cellule B senza pero grandi
risultati.Altri contro i fattori VEGFche mediano la formazione di nuovi vasi che alimentino i
tumori.
Paradossalmente il sistema immunitario oltre a rappresentare un importante sistema di lotta contro i
tumori ne rappresenta anche una importante fonte.Molti tumori nascono infatti a seguito di processi
infiammatori cronici ,angiogenesi e rimodellamento tissutale mediati proprio dall'immunità innata.
