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immunopatologia

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Si parla di ipersensibilità quando la risposta immunitaria è aberrante o comunque
eccessiva all’antigene. Si può avere:
- Una risposta agli antigeni estranei sregolata o incontrollata;
- Una risposta rivolta ad antigeni autologhi a seguito della perdita della tolleranza.
Le risposte immunitarie capaci di indurre danni tessutali sono state definite risposte
immunitarie da ipersensibilità. Questo di tipo di risposta immune si riscontra in numerose
malattie autoimmuni, in alcune infezioni e nelle malattie allergiche.
In base al tipo di risposta immunitaria e al meccanismo effettore del danno a livello di
cellule e tessuti, le reazioni di ipersensibilità sono state classificate da Gell-Coombs in:
 Tipo I o reazioni da ipersensibilità immediata (reazioni allergiche): è una reazione
patologica provocata dalla liberazione di certi mediatori da parte dei mastociti, il più
delle volte mediata da IgE legate ai mastociti presenti nei vari tessuti. E’ rivolta contro
antigeni ambientali.
 Tipo II o reazioni mediate da anticorpi di tipo citotossico: anticorpi di vario isotipo (IgG
o IgM) diretti contro cellule o antigeni tissutali possono danneggiare tali elementi o
alterarne la funzione.
 Tipo III o malattie da immunocomplessi: quando gli antigeni sono solubili e si possono
formare immunocomplessi con gli anticorpi diretti contro di essi.
 Tipo IV o malattie mediate da linfociti T (reazioni di ipersensibilità ritardata): solitamente
diretta contro antigeni self.
Le reazioni di ipersensibilità di tipo I, dette anche anafilattiche o allergiche, sono indotte
dalla penetrazione di antigeni innocui (definiti “allergeni”). Si tratta di una reazione
tissutale che in un ospite sensibilizzato si sviluppa rapidamente (pochi minuti), in seguito
all’interazione dell’allergene con anticorpi IgE legati sulla membrana dei mastociti.
Quando un mastocita legato alle IgE incontra l’allergene si scatena una serie di reazioni,
che causano il rilascio di potenti mediatori responsabili delle manifestazioni cliniche
dell’ipersensibilità immediata.
Nella prima fase di questa sequenza, in risposta alla stimolazione antigenica e ad altri
stimoli, come le citochine prodotte localmente, i linfociti T helper si differenziano in senso
TH2, che producono citochine come: IL-4, IL-5 e IL-13.
L’IL-4 agisce sui linfociti B inducendo il cambiamento di classe delle immunoglobuline e la
produzione di IgE e promuove la migrazione di altri linfociti TH2. Le IgE si legano mediante il
frammento Fc ai recettori specifici presenti sulle membrane cellulari dei mastociti e dei
basofili. In seguito alla seconda esposizione si ha l’interazione (mediante legami crociati)
tra le IgE, fissate sulla superficie delle cellule, e l’allergene.
L’aggregazione dei recettori Fcε attiva la trasduzione del segnale da parte della loro
porzione citoplasmatica, inducendo la degranulazione dei mastociti.
L’attivazione dei mastociti innesca tre tipi di risposte:
1. La secrezione del contenuto dei granuli mediante esocitosi;
2. La sintesi e la secrezione di mediatori lipidici;
3. La sintesi e la secrezione di citochine.
I mediatori preformati contenuti nei granuli mastocitari sono i primi ad essere rilasciati e
sono suddivisi in tre categorie:
 Amine vasoattive, ed in particolare l’istamina, che causa: spasmo del muscolo liscio,
aumento della permeabilità vascolare e ipersecrezione mucosa dalle ghiandole
nasali, bronchiali e gastriche.
Enzimi contenuti nella matrice dei granuli e comprendono le proteasi neutre e
numerose idrolasi acide. Gli enzimi causano lesioni tissutali e generano chinine e
frazioni attivate del complemento agendo sui loro precursori proteici.
 Proteoglicani, come l’eparina, che contribuiscono ad ammassare ed immagazzinare
gli altri mediatori nei granuli.
I mediatori lipidici comprendono:
 Leucotrieni, in particolare C4 e D4, sono i più potenti agenti spasmogenici e vasoattivi
conosciuti. In pratica, sono diverse migliaia di volte più attivi dell’istamina
nell’aumentare la permeabilità vasale e la contrazione della muscolatura liscia
bronchiale. Il leucotriene B4 è fortemente chemotattico per neutrofili, eosinofili e
monociti.
 Prostaglandina D2 provoca intenso broncospasmo e aumento della secrezione
mucosa.
 Fattore di attivazione delle piastrine (PAF), prodotto da alcune popolazioni
mastocitarie, causa aggregazione piastrinica, rilascio di istamina, broncospasmo,
aumento della permeabilità dei vasi e vasodilatazione. È inoltre chemotattico per
neutrofili ed eosinofili e, a concentrazioni elevate, attiva le cellule infiammatorie,
inducendone la degranulazione. Non è un prodotto del metabolismo dell’acido
arachidonico.
Le citochine, prodotte dai mastociti, regolano le diverse fasi della reazione di
ipersensibilità immediata. In particolare, TNF, IL-1 e chemochine contribuiscono al
reclutamento dei leucociti, mentre l’IL-4 amplifica la risposta TH2. Le cellule infiammatorie
reclutate dal TNF e dalle chemochine mastocitarie producono, a loro volta, altre
citochine e mediatori che provocano il rilascio di istamina stimolando ulteriormente la
degranulazione mastocitaria.
L’effetto combinato dei mediatori chimici rilasciati dai mastociti è di attrarre i leucociti
circolanti verso il sito di attivazione dei mastociti, dove tali cellule amplificano la reazione
avviata dall’antigene e dalle IgE sulla superficie dei mastociti stessi. Questi leucociti
effettori comprendono eosinofili, basofili, neutrofili e linfociti TH2.
Gli eosinofili hanno un ruolo particolarmente importante. Migrano nei tessuti attratti dalle
chemochine prodotte dalle cellule epiteliali, dai linfociti TH2 e dai mastociti. La
sopravvivenza tissutale degli eosinofili è favorita da IL-3, IL-5 e GM-CSF. Gli eosinofili
rilasciano enzimi proteolitici e due proteine caratteristiche, la proteina basica principale
(MBP) e la proteina cationica eosinofila (ECP), che sono tossiche per le cellule epiteliali.
Gli eosinofili attivati e altri leucociti producono anche leucotriene C4 e PAF e attivano
direttamente i mastociti inducendo il rilascio di mediatori. Le cellule reclutate, quindi,
amplificano e sostengono la flogosi in assenza di ulteriore esposizione all’antigene
scatenante.
Le reazioni di ipersensibilità tipo 1hanno una base familiare (eredità poligenica
complessa): un genitore allergico presenta il 30% di probabilità di avere un figlio atopico;
se entrambi i genitori sono allergici la probabilità diventa del 50%.
Il termine atopia indica la tendenza di un soggetto a produrre anticorpi IgE in risposta a
diversi antigeni ambientali, e a sviluppare forti risposte di ipersensibilità immediata
(allergia). Gli individui che soffrono di allergie verso antigeni ambientali quali polveri o
pollini sono detti atopici.
Nello sviluppo dell’atopia molteplici geni di suscettibilità interagiscono con fattori
ambientali dando origine alla reazione patologica. I fattori genetici che influenzano

includono: presenza di specifici polimorfismi HLA di classe II, polimorfismi della catena α
del recettore per l’IL-4, del CD14 e a livello di altri loci (per es. il locus sul cromosoma 20q
dove è localizzato il gene ADAM-33 che regola la proliferazione della muscolatura liscia
bronchiale e dei fibroblasti e, quindi, controlla il rimodellamento delle vie aree). Tra i fattori
ambientali si annoverano: la sensibilizzazione all’allergene, avere pochi fratelli, l’eccessiva
igiene, l’aver ricevuto antibiotici nei primi due anni di vita e i vaccini e la prevenzione
delle malattie.
Nei soggetti atopici, difetti negli organi target, come epitelio bronchiale, pelle e intestino,
in associazione a stimoli quali infezioni virali, esposizione agli allergeni, fumo di tabacco e
inquinanti indoor e outdoor portano all’attivazione preferenziale di linfociti TH2 che
determinano la stimolazione dello scambio isotipico dei linfociti B verso le IgE.
I soggetti normali non rispondono agli allergeni o rispondono con la sintesi preferenziale di
IgM e IgG e con scarsissima produzione di IgE. In essi, quindi, la risposta immune è
prevalentemente polarizzata in senso TH1, con produzione di citohine, quali IL-12 e
interferoni, che da un lato favoriscono lo sviluppo delle cellule TH1 e dall’altro bloccano
quello delle cellule di tipo TH2 che facilitano la sintesi di IgE. La conseguenza di ciò è che
in essi è di scarsa rilevanza la risposta agli allergeni con produzione di IgE.
A differenza di questi ultimi, i soggetti allergici sono geneticamente predisposti a
sintetizzare un eccesso di IgE specifiche quando vengono a contatto con un allergene.
Gli anticorpi IgE causano reazioni allergiche per via della loro elevata affinità con i
rispettivi recettori per Fc (FcRI) e della distribuzione cellulare di questi recettori. Il recettore
ad alta affinità per le IgE è espresso costitutivamente dai mastociti e dai basofili, nonché
dagli eosinofili dopo la loro attivazione da parte delle citochine.
Ogni recettore Fcε è composto da una catena α che media il legame con l’IgE e da una
catena β e due catene γ che mediano la segnalazione. La catena β e le due catene γ,
omologhe alla catena ζ del TCR, contengono un singolo dominio ITAM a testa. La
fosforilazione di una tirosina sui domini ITAM delle tre catene del recettore inizia la
segnalazione richiesta per l’attivazione dei mastociti.
Le reazioni allergiche IgE- mediate variano in base al sito di attivazione dei mastociti.
A livello del tratto gastrointestinale, l’attivazione dei mastociti causa aumentata
secrezione di fluido e aumento della peristalsi con conseguente espulsione del contenuto
del tratto gastrointestinale attraverso vomito e diarrea. Nelle vie aeree, il rilascio dei
granuli mastocitari causa riduzione del diametro dei vasi e aumentata secrezione di
muco, provocando catarro e tosse. L’attivazione dei mastociti nei vasi sanguigni induce
aumento del flusso ematico e della permeabilità con conseguente edema,
infiammazione, aumento del flusso linfatico e trasporto dell’antigene ai linfociti.
Gli individui atopici possono presentare una o più delle manifestazioni della patologia
allergica. Le forme più frequenti di allergopatia sono la rinite allergica (febbre da fieno),
l’asma bronchiale, la dermatite atopica (eczema) e le allergie alimentari. Le
caratteristiche cliniche e patologiche dipendono dal sito anatomico di reazione: antigeni
inalati causano rinite o asma, antigeni ingeriti causano vomito o diarrea, antigeni iniettati
causano effetti sistemici.
Per valutare la sensibilità di un paziente verso un allergene, si esegue il “Prick test” (test
della puntura): viene posta sulla cute del paziente una goccia di un estratto allergenico
diluito; la cute viene poi punteggiata o forata passando attraverso l’estratto. Se vi è
reazione compare un pomfo di diametro superiore ai 3 mm con o senza alone di
arrossamento. Altri test cutanei impiegano cerotti di reazione. È possibile eseguire test
radioimmunologici che dosano le IgE; essi sono:
- RIST che determina le IgE sieriche totali;
- RAST che dosa le IgE specifiche per un determinato allergene.
Infine, l’esame Emocromocitometrico permette di evidenziare un aumento degli eosinofili.
L’asma bronchiale è una malattia infiammatoria cronica delle vie aeree caratterizzata
da:
 Episodi ricorrenti di dispnea, respiro sibilante, tosse e senso di costrizione toracica
 Ostruzione bronchiale
 Iperattività bronchiale
 Infiltrazioni di cellule infiammatorie, rilascio di mediatori, e rimodellamento strutturale
delle vie aeree.
Le principali caratteristiche anatomo-patologiche dell’asma bronchiale sono:
 Desquamazione dell’epitelio;
 Ispessimento della membrana basale reticolare;
 Edema delle mucose e delle sottomucose con infiltrazione di leucociti;
 Ipertrofia e iperplasia della muscolatura liscia;
 Iperplasia delle ghiandole mucose e delle cellule mucipari caliciformi;
 Vasodilatazione e neoangiogenesi;
 Tappi di muco endobronchiali.
I fattori che predispongono allo sviluppo della patologia sono essenzialmente di due tipi:
 Fattori individuali: predispongono o proteggono l’individuo dalla comparsa dell’asma.
Questi includono: predisposizione genetica, atopia, iperattività bronchiale, sesso e
razza.
 Fattori ambientali: negli individui predisposti influenzano la comparsa dell’asma,
causano le riacutizzazioni e/o la persistenza dei sintomi. Appartengono a questa
classe: allergeni (acari e animali a pelo; piante erbacee - graminacee, urticacee,
composite- ed arboree oleacee e betulacee), agenti professionali, fumo di sigaretta,
inquinamento atmosferico, fattori socio-economici, dieta, farmaci e obesità.
Nella patogenesi dell’asma, i linfociti T helper di tipo 2 svolgono un ruolo cruciale. Le
cellule dendritiche catturano gli allergeni e dopo averli processati li presentano nei
linfonodi ai linfociti T CD4+ naive , i quali vengono attivati e indotti a differenziarsi
in Th2 . Le citochine prodotte dai linfociti TH2 sono responsabili della maggior parte delle
caratteristiche dell’asma; in particolare:
- L’IL-4 promuovere lo switch isotipico verso le IgE,
- L’IL-5 attiva gli eosinofili,
- L’IL-13 stimola la produzione di muco e la produzione di IgE da parte di linfociti B.
Le IgE rivestono le mastcellule della sottomucosa, le quali, durante l’esposizione
all’allergene, rilasciano il contenuto dei granuli. Questo induce due ondate di reazioni:
una fase precoce (immediata) e una fase tardiva.
Parlando di un antigene inalato, la reazione precoce è dominata dalla broncocostrizione,
dall’aumentata produzione di muco e dalla vasodilatazione di grado variabile. La
reazione tardiva consiste nell’infiammazione con conseguente attivazione di eosinofili,
neutrofili e linfociti T. Inoltre, le cellule epiteliali vengono indotte a produrre chemochine
che promuovono il reclutamento di ulteriori linfociti TH2 ed eosinofili, nonché di altri
leucociti, amplificando così la reazione infiammatoria.
L’attivazione delle cellule endoteliali e la seguente migrazione e attivazione degli
eosinofili dipendono dall’espressione e dal rilascio di citochine: IL-1, TNF-α, IL-4, IL-5 e altre
interleuchine.
Attacchi ripetuti d’infiammazione portano a modificazioni della parete bronchiale; queste
includono l’ipertrofia della muscolatura liscia bronchiale e delle ghiandole mucose,
l’ipervascolarizzazione e la deposizione di collagene subepiteliale.
Un aspetto da sottolineare è l’aumento dell’incidenza dell’ipersensibilità immediata nei
paesi sviluppati, apparentemente correlato alla ridotta esposizione alle infezioni nei primi
anni di vita. Queste osservazioni hanno portato alla cosiddetta “ipotesi dell’igiene”,
secondo la quale una ridotta esposizione ai germi resetterebbe il sistema immunitario e le
risposte TH2 si scatenerebbero con maggiore facilità contro gli antigeni ambientali
comuni.
I fattori che favorirebbero il fenotipo Th1 sono:
- Presenza di fratelli più vecchi
- Tubercolosi, morbillo o infezione da epatite A
- Ambiente rurale
Questi conferirebbero un’immunità protettiva.
Per contro, i fattori che dovrebbero favorire il fenotipo TH2, responsabile delle malattie
allergiche sono:
- Uso frequente di antibiotici
- Stile di vita occidentale
- Ambiente cittadino
- Dieta
- Sensibilizzazione agli acari e alle blatte.
Diverse classi di farmaci sono in uso corrente per la cura dell’asma. Tra questi i
corticosteroidi, che bloccano la produzione di citochine infiammatorie, e il sodio
cromoglicato, che sembra agire inibendo il rilascio di mediatori indotto dalle IgE.
In aggiunta alla terapia mirata a contenere le conseguenze dell’ipersensibilità immediata,
vi sono trattamenti volti a ridurre la quantità di IgE presenti nel soggetto. Nella
“desensibilizzazione”, piccole quantità crescenti di antigene vengono somministrate per
via sottocutanea o sublinguale, ottenendo come risultato generale la diminuzione della
concentrazione di IgE specifiche, citochine, istamina e linfociti T e l’aumento di IgG.
L’unica controindicazione è l’eventualità di anafilassi sistema o locale: si tratta, per lo più,
di reazioni lievi, letali solo in 1 caso su 5 milioni.
Nel 70-80% dei pazienti con asma è presente rinite allergica, o più comunemente febbre
da fieno. Essa si manifesta con crisi occasionali di starnuti, ed è caratterizzata da un
edema locale che comporta l’ostruzione delle vie nasali e una secrezione nasale di muco
ricca di eosinofili; c’è anche un’irritazione diffusa del naso e dell’occhio dovuta al rilascio
di istamina. Questa condizione è causata dagli allergeni che si diffondono attraverso la
membrana mucosa che riveste le cavità nasali e che attivano i mastociti mucosali
sottostanti l’epitelio.
La stessa esposizione all’allergene che provoca la rinite può interessare anche la
congiuntiva dell’occhio, dove la reazione allergica è detta congiuntivite allergica; essa si
manifesta con prurito oculare, lacrimazione e infiammazione.
Gli allergeni che attivano i mastociti della cute con conseguente liberazione di istamina
causano una tumefazione (pomfo rilevato) pruriginosa localizzata o diffusa detta
orticaria. L’orticaria è caratterizzata da papule rilevate, pallide, a margini netti, pruriginose
e che compaiono e scompaiono nel volgere di alcune ore. Le lesioni rispecchiano un
edema della porzione superficiale del derma. L’orticaria può essere classificata dal punto
di vista patogenetico in:
 IgE dipendente
 Fisica
 Complemento-mediata
 Non immunologica
 Idiopatica.
Il dermatografismo è una reazione cutanea lineare con un colore viola intenso causata
da un minimo sfregamento della cute. Si osserva in circa il 4% della popolazione e
rispecchia un’esagerata risposta immunitaria IgE-dipendente. E’ possibile scrivere sulla
pelle di questi pazienti creando una reazione cutanea sotto forma di parole leggibili.
L’attivazione dei mastociti del tessuto sottocutaneo profondo porta a una tumefazione
simile ma più diffusa con aspetto normale della cute, detta angioedema.
Molto spesso le due patologie si presentano insieme all’osservazione; in questo caso si
parla di sindrome orticaria-angioedema (SOA). Distinguiamo:
 SOA apparentemente primitive, che possono essere indotte da: farmaci, alimenti,
additivi alimentari, veleni e secreti di animali, sostanze da contatto; orticaria fisica (da
esercizio fisico, da freddo, da radiazioni luminose); orticaria psicogena; orticaria
idiopatica.
 SOA secondarie, ossia forme secondarie ad altre affezioni, quali: infestazioni; infezioni
virali, batteriche, micotiche; malattie autoimmuni; malattie neoplastiche; malattia da
siero (Crioglobulinemia).
 SOA ereditarie, che includono forme congenite. Queste comprendono: angioedema
ereditario, angioedema vibratorio familiare, orticaria familiare da agenti fisici.
Le reazioni di ipersensibilità di Tipo II sono mediate da anticorpi di vario isotipo (IgG o IgM)
diretti contro cellule o antigeni tissutali possono danneggiare tali elementi o alterarne la
funzione.
I meccanismi patogenetici dell’ipersensibilità di tipo II sono: citolisi, citotossicità,
neutralizzazione.
 Gli anticorpi di classe IgM o IgG possono attivare il sistema del complemento
generando dei prodotti intermedi che sono depositati sulla superficie delle cellule e
riconosciute dai fagociti che esprimono recettori per queste proteine. Le cellule
opsonizzate da anticorpi IgG sono riconosciute dai recettori per i frammenti Fc dei
fagociti, che sono specifici per la porzione Fc di alcune sottoclassi di IgG. Tutto questo
porta alla fagocitosi delle cellule opsonizzate e alla loro distruzione. A questo effetto si
aggiunga la formazione del MAC (complesso di attacco alla membrana), che
mediante la formazione di un foro sulla membrana cellulare, determina la lisi osmotica
delle cellule.
Un altro processo di distruzione delle cellule è la citotossicità cellulare anticorpodipendente (ADCC). Monociti, macrofagi, eosinofili e cellule NK si legano al bersaglio
grazie ai recettori per il frammento Fc delle IgG. Questo comporta il rilascio di granuli
citoplasmatici contenenti perforina e granzimi. Nello specifico, la perforina si inserisce
sulla membrana della cellula target, inducendo polimerizzazione e formazione di pori; i
granzimi penetrano all’interno del citoplasma della cellula target ed attivano una serie
di eventi che portano all’apoptosi.


Spesso le cellule ematiche sono bersaglio della citolisi. La trasfusione di sangue
incompatibile nel contesto del sistema ABO provoca una reazione citolitica
complemento mediata. Per esempio, un soggetto di gruppo sanguigno 0 ha in circolo
IgM anti –A e anti-B (isoemoagglutinine); se trasfuso con emazie di gruppo A, sui
globuli bianchi del sangue trasfuso si fissano le isoagglutinine presenti nel plasma del
ricevente determinando il fenomeno dell’opsonizzazione al quale fa seguito, per
attivazione del complemento, un’intensa emolisi intravascolare.
Nell’”eritoblastosi fetale”, nota anche come “malattia emolitica del neonato” esiste
una differenza antigenica tra la madre ed il feto, e gli anticorpi IgG della madre
attraversano la placenta provocando la distruzione dei globuli rossi del feto. Difatti, nel
caso in cui la madre sia Rh- (priva, cioè, dell’antigene D) e il feto sia Rh+: durante la
seconda o successiva esposizione, le IgG anti-Rh della madre raggiungono il feto
attraverso la placenta e legano i globuli rossi, provocando la lisi delle emazie
(opsonizzazione e fagocitosi da parte del sistema reticolo-endotelliale). Il feto sviluppa
un’anemia emolitica con ittero. Per prevenire la reazione d’incompatibilità si
somministrano alla madre, entro le prime 72 ore dopo il primo parto (quando vi è, cioè
la possibilità di contatto tra sangue materno e sangue fetale) anticorpi anti-Rh che,
reagendo con i globuli rossi fetali passati nel circolo materno, li distruggono.
In alcune reazioni, i farmaci possono fungere da apteni e legarsi alla membrana o alla
matrice delle cellule. Ne sono un esempio:
- Il cloromfenicolo (antibiotico) che può legarsi ai leucociti
- La fenacetina (analgesico) e la cloropromazina (sedativo) che possono legarsi ai
globuli rossi
Quando gli anticorpi si depositano nei tessuti extracellulari, la lesione è provocata
dall'infiammazione. L'attivazione del complemento può generare fattori chemotattici
(principalmente il C5a) responsabili del reclutamento di neutrofili e monociti, e
anafilotossine (C3a e C5a) che aumentano la permeabilità dei vasi. I leucociti attivati
attraverso i loro recettori per il C3b e l’Fc producono e rilasciano mediatori
proinfiammatori: prostaglandine, peptidi vasodilatatori e fattori chemotattici.
L’attivazione leucocitaria induce anche la produzione di sostanze tossiche, come
enzimi lisosomiali e radicali liberi dell’ossigeno.
La flogosi anticorpo-mediata è il meccanismo responsabile delle lesioni tissutali che si
osservano in alcune forme di glomerulonefrite, nel rigetto vascolare nel trapianto di
organi ed in altre malattie (sindrome di Goodpasture per esempio).
L’anticorpo che riconosce i recettori per ormoni o neurotrasmettitori può legare il
recettore e attivare la trasduzione del segnale anche in assenza del ligando, o inibire il
legame del recettore al suo ligando fisiologico.
Ne sono un esempio: la miastenia grave, il morbo di Graves, il pemfigo volgare.
Malattia
Antigene bersaglio
Anemia emolitica
autoimmune
Proteine della membrana
degli eritrociti
Porpora trombocitopenia
autoimmune
Febbre reumatica acuta
Proteine di membrana
delle piastrine
Antigene della parete
cellulare dello
streptococco; gli
Meccanismo della
malattia
Opsonizzazione e
fagocitosi degli eritrociti
Manifestazioni
clinicopatologiche
Emolisi, anemia
Opsonizzazione e
fagocitosi delle piastrine
Infiammazione e
attivazione dei macrofagi
Emorragie
Miocardite; artrite
Sindrome di Goodpasture
Pemfigo volgare
anticorpi crossreagiscono con le
proteine del miocardio
Proteina diversa dal
collagene della
membrana basale dei
glomeruli renali e degli
alveoli polmonari
Proteine della giunzione
intercellulare delle cellule
epidermiche
Anemia perniciosa
Fattore intrinseco
prodotto dalle cellule
parietali gastriche
Diabete insulinoresistente
Miastenia gravis
Recettore per l’insulina
Morbo di Graves
Recettore del TSH
Recettore
dell’acetilcolina
Infiammazione mediata
dal complemento e dal
recettore dell’Fc
Nefrite; emorragia
polmonare
Attivazione delle proteasi
mediata da anticorpi;
distruzione delle adesioni
intercellulari
Neutralizzazione del
fattore intrinseco;
diminuito assorbimento
della vitamina B12
Gli anticorpi inibiscono il
legame dell’insulina
Gli anticorpi inibiscono il
recettore
dell’acetilcolina o la sua
espressione
Stimolazione dei recettori
del TSH mediata da
anticorpi
Vescicole cutanee
(bolle)
Eritropoiesi anomala;
anemia
Iperglicemia; cheto
acidosi
Debolezza muscolare;
paralisi
Ipertiroidismo
Le reazioni di ipersensensibilità di tipo III o reazioni mediate da immunocomplessi sono
caratterizzate dalla formazione di immunocoplessi sia in circolo che a livello delle
membrane vasali. Gli immunocomplessi sono costituiti da antigene, anticorpo IgG o IgM e
complemento.
La reazione tossica inizia quando l'antigene si combina con l'anticorpo in circolo e questi
sono depositati, tipicamente nella parete dei vasi, provocando un’infiammazione locale
che può andare incontro a necrosi.
La patogenesei delle malattie da immunocomplessi inizia con la formazione dei complessi
antigene-anticorpo. Ciò causa l’attivazione del complemento che determina la
produzione di fattori chemiotattici che guidano la migrazione di leucociti
polimorfonucleati e monociti (C5a), e la liberazione di anafilotossine (C3a e C5a) che
aumentano la permeabilità vascolare. I leucociti sono attivati dall'impiego dei loro
recettori per i frammenti C3b e Fc da parte degli immunocomplessi. Questo determina la
produzione di determinate sostanze ad azione infiammatoria come le prostaglandine,
peptidi vasoattivi, sostanze chemotattiche ed enzimi lisososmiali. La liberazione di
istamina, ad opera dei basofili, causa l’apertura delle giunzioni cellulari endoteliali
(desmosomi) scoprendo la lamina basale (fibrociti con recettori per il frammento Fc delle
Ig) e, dopo la precipitazione degli I.C., gli enzimi lisosomiali (neutrofili-fagocitosi) vengono
esocitati e provocano la distruzione della lamina basale dei piccoli vasi e, talora, della
lamina elastica (vasculiti) , con emoragie; si formano inoltre trombi bianchi (piastrine e
neutrofili) che causano necrosi ischemica tissutale. I danni ai tessuti derivano anche da
radicali liberi dell'ossigeno.
La reazione di Arthus si presenta come un'area localizzata di necrosi tissutale risultante da
una vasculite acuta da immunocomplessi. Fu scoperta da Arthus nel tentativo di
immunizzare un coniglio con la sieroalbumina bovina. Nei soggetti già sensibilizzati nei
riguardi di un particolare antigene, l’introduzione dello stesso antigene in un tessuto porta
alla formazione di immunocomplessi a base di IgG nei fluidi extracellulari. Poiché la dose
antigenica è bassa, gli immunocomplessi si formano esclusivamente nel sito di iniezione,
dove attivano il complemento. L’attivazione del complemento rilascia i mediatori
dell’infiammazione C5a, C3a e C4a. C5a induce la degranulazione dei mastociti. In
seguito all’attivazione delle mastcellule, il sito viene invaso da cellule infiammatorie, con
conseguente aumento della permeabilità vasale e del flusso ematico. Le piastrine si
accumulano nel capillare portando all’occlusione e alla rottura del vaso e all’insorgenza
di eritema.
La lesione di Arthus si sviluppa in poche ore e raggiunge il picco dalle 4 alle 10 ore dopo
l'inoculo; si presenta l'edema con grave emorragia seguita talvolta da ulcerazione.
La malattia da siero è la tipica patologia da immunocomplessi. Tale condizione si
manifestava dopo circa 7-10 giorni dalla somministrazione del siero di cavalli ed era
caratterizzata da brividi, febbre, rash, artrite, vasculite e talvolta glomerulonefrite. La
causa di tale malattia è da attribuire alla formazione di anticorpi contro le proteine
eterologhe del cavallo e alla deposizione di piccoli immunocomplessi nei tessuti. La
malattia da siero indotta da farmaco è ora l’esempio più comune di tale condizione
patologica. L’esordio della malattia coincide con la sintesi di anticorpi che formano I.C.
con le proteine antigeniche. Tali complessi immuni fissano il complemento e attivano i
leucociti che espongono recettori per FC o recettori per il complemento. Queste cellule
attivate inducono una risposta infiammatoria che provoca un danno diffuso. La
formazione di immunocomplessi provoca l’eliminazione delle proteine antigeniche
attraverso le normali vie fagocitarie; di conseguenza la malattia da siero ha una durata
limitata a meno che non vengano somministrate altre iniezioni di antigene eterologo: in
questo caso, si manifesterà una risposta secondaria con i sintomi della malattia da siero
entro uno o due giorni dalla seconda iniezione.
Malattia
Antigene coinvolto
Meccanismo
Lupus erimatoso sistemico
DNA, nucleoproteine
Poliartrite nodosa
Antigene di superficie
del virus dell’epatite B
Glomerulo nefrite poststreptococcica
Antigene della parete
streptococcica;
possono impiantarsi
nella membrana
basale del glomerulo
Infiammazione
mediata da
complemento e
recettori Fc
Infiammazione
mediata da
complemento e
recettori Fc
Infiammazione
mediata da
complemento e
recettori Fc
Manifestazioni clinico
patologiche
Nefrite, vasculite, artrite
Vasculite
Nefrite
Le reazioni di ipersensibilità o reazioni di ipersensibilità ritardata sono scatenate da linfociti
T, sia CD8+ che CD4+, attivati dall’antigene (sensibilizzati). Vengono provocate da alcuni
batteri, come bacillo tubercolare, salmonella typhi, brucella, da virus (morbillo e parotite),
funghi, punture d’insetto, sostanze chimiche e farmacologiche.
L’ipersensibilità mediata dai linfociti CD4+ prende il nome di ipersensibilità ritardata (DTH),
in quanto si manifesta 24-72 ore dopo la stimolazione. È mediata da due sottopopolazioni
linfocitarie TH1 e TH17, in base al tipo di citochine prodotte dalle APC al momento
dell’attivazione.
I linfociti TH1 secernono citochine responsabili di molte manifestazioni dell’ipersensibilità
ritardata. In particolare, l’INF-γ attiva i macrofagi in vari modi: aumenta notevolmente la
loro capacità di internalizzare e uccidere i microrganismi; aumenta l’espressione sulla
membrana delle molecole MHC-II, facilitando la presentazione dell’antigene; aumenta la
produzione di IL-12, amplificando la risposta TH1; attiva la secrezione di TNF, IL-1 e
chemochine. Le chemochine inducono il reclutamento dei macrofagi nel sito
dell’antigene. Il rilascio di TNF-α e della citotossina TNF-β causa la distruzione tissutale
locale. IL-3 e GM-CSF stimolano la produzione di macrofagi.
I linfociti TH17 sono attivati da alcuni antigeni microbici e dagli antigeni self nelle malattie
autoimmuni. I linfociti TH17 attivati secernono IL-17, IL-22, chemochine e altre citochine.
Tutti questi mediatori reclutano i neutrofili e i monociti in loco, amplificando
l’infiammazione. I linfociti TH17 producono IL-21, che amplifica la risposta TH17.
L’esempio tipico di una reazione di ipersensibilità di tipo IV è la dermatite da contatto.
Può svilupparsi per contatto con monete, gioielli e altri oggetti metallici contenenti nickel,
nonché sostanze vegetali (come, per es, l’edera). Nella dermatite da contatto, l’aptene
forma, legandosi a un gruppo libero NH2 di una proteina dell’epidermide, un complesso
aptene-carrier. Le cellule di Langherans internalizzano il complesso aptene-carrier, e
migrano ai linfonodi dove presentano l’antigene ai linfociti T CD4+ , che secernono varie
citochine (IL-2, GM-CSF, TNF-α e β e IFN-γ). Le cellule T attivate rilasciano INF-γ, che induce
l’espressione di ICAM-1 e di molecole MHC di classe II su cheratinociti, e citochine
endoteliali. I chieratinociti attivati rilasciano IL-1, IL-6 e GM-CSF. Altri linfociti T non
antigene-specifici sono attirati nel sito dalle citochine, e possono legarsi ai cheratinociti
via ICAM-1 e MHC-II. Allo stesso modo, i macrofagi attivati vengono attirati in loco al fine
di secernere i mediatori proinfiammatori.
Le cellule B e T acquisiscono la capacità di non rispondere agli antigeni self durante la
loro maturazione nel timo e nel midollo osseo. Questa condizione è definita “tolleranza
centrale” ed è indotta mediante:
 selezione negativa, per cui i linfociti T iperresponsivi ad antigeni self vengono eliminati
per apoptosi
 revisione recettoriale, per la quale i linfociti B che reagiscono intensamente ad
antigeni self subiscono un riarrangiamento genico del recettore per l’antigene.
La tolleranza immunitaria è mantenuta in periferia mediante vari meccanismi:
 ignoranza, per cui alcuni antigeni sono inaccessibili al sistema immunitario e pertanto
ignorati dallo stesso.
 Anergia, che consiste nell’inattivazione funzionale prolungata o irreversibile dei linfociti
T, indotta dall’incontro con lo specifico antigene. Si riconoscono due meccanismi di
anergia: perdita della capacità di segnalazione del TCR e inibizione dei linfociti T
autoreattivi da parte di recettori strutturalmente omologhi al CD28 ma con funzione
opposta (CTLA-4).
 Soppressione da parte dei linfociti T regolatori
 Delezione clonale attraverso apoptosi indotta dall’attivazione linfocitaria.
La malattia autoimmune è una condizione patologica in cui è avvenuta la rottura della
tolleranza verso un determinato antigene o verso più antigeni “self”. Il risultato della
scomparsa della tolleranza è la formazione di autoanticorpi e cellule T autoreattive che
inducono il danno tissutale e la malattia.
Un processo autoimmune può essere provocato con quattro diversi meccanismi esclusivi:
1. Mancata induzione della tolleranza, che comporta:
- Comparsa di neoantigeni o di antigeni dissequestrati
- Ricomparsa di antigeni fetali.
- Aptenizzazione di cellule autologhe.
2. Rottura dello stato di tolleranza, che causa:
- Reazioni crociate tra antigeni esogeni ed endogeni (glomerulonefrite
poststreptococcica).
- Alterazione di autoantigeni.
3. Deficit immunologico, che può essere:
- A carico dei linfociti T soppressori/regolatori (LES).
- A carico della rete idiotipica (anticorpi anti-recettore acetilcolina e myasthenia
gravis)
4. Molecole MHC ed associazione MHC-autoimmuità. A tal proposito è stato dimostrato
l’espressione delle molecole MHC su cellule non presentanti l’antigene. Allo stesso
modo è stata dimostrata un’associazione tra determinati aplotipi ed alcune malattie
autoimmuni. Alcuni esempi sono:
- L’allele D3 con il LES e la miastenia grave
- L’allele DR3 e l’allele DR4 con il diabete mellito insulino-dipendente
- L’allele DR5 con la tiroidite di Hashimoto.
Possiamo suddividere le malattie autoimmuni in patologie mediate da:
- Complessi antigene-anticorpo, nello specifico antigene in bassa quantità nelle
malattie organo-specifiche ed in alta quantità in quelle sistemiche.
- Anticorpi antirecettore (nelle patologie organo-specifiche).
- Linfociti T (nelle malattie organo-specifiche).
Le malattie autoimmuni sperimentali sono spesso caratterizzate dalla presenza di
un’infiltrazione dell’organo da parte di cellule mononucleate e di un’ipersensibilità
ritardata nei confronti degli autoantigeni, coesistenti con l’intervento degli autoanticorpi.
Il ruolo prevalente delle cellule T è stato dimostrato per il diabete del topo non obeso
(NOD). La malattia può essere trasferita mediante popolazioni purificate di cellule T ad
animali non immunocompetenti.
Allo stesso modo, l’iniezione locale in topi sani di linfociti T autosensibilizzati in vitro su
colture di cellule tiroidee o testicolari induce rispettivamente una tiroidite o orchite.
Queste evidenze suggeriscono che le cellule T sono implicate nella patogenesi delle
malattie autoimmuni.
Quest’ultima risulta caratterizzata da:
 Riduzione dei segnali tolerogeni da parte dell’antigene. Questa può essere dovuta a:
- Autoantigeni in concentrazione troppo bassa nei tessuti linfatici per attivare lo stato
anergico.
- Cellule B e T che quando incontrano questi antigeni nei siti extralinfatici
riceverebbero una forte stimolazione immunogena.
 Aumento dei segnali immunogeni dall’antigene. Ciò può essere indotto dalla
presentazione improvvisa di un antigene virale o batterico in forma immunogena e
cross-reazione con antigeni self.
 Diminuzione della costimolazione tolerogena. Può essere causata da:
- Deficit di Fas L, per cui viene meno l’apoptosi dei cloni self.
- Deficit di CD40 L con deficit del sistema Fas delle cellule B.
 Aumento della costimolazione immunogena.
- In modelli animali: l’aumento di TNF-, B7-1, IL-4 sulle insulae induce la
predisposizione a diabete tipo 1.
- Un eccesso di morte cellulare per necrosi (come nei tumori): il complesso antigene
+ HSP determina uno stimolo immunogeno.
- Il deficit di C1q causa una ridotta clearance materiale necrotico.
Una volta innescato il processo autoimmune con rottura della tolleranza immunologica, i
meccanismi che determinano il danno tissutale e/o funzionale sono riconducibili a:
 fagocitosi/citolisi delle cellule target
 formazione di immunocomplessi
 interferenza con la fisiologia cellulare (anti-Ach, TRAB).
Le strategie terapeutiche dirette al trattamento delle malattie autoimmuni possono essere
distinte in due tipologie:
 Terapie standard includono:
 terapie sintomatiche: uso dell’insulina; ormoni tiroidei.
 terapie immunosoppressive: corticosteroidi, ciclofosfammide, ciclosporina.
 Terapie con citochine ed inibitori di citochine: uso di MoAbs chimerici anti TNF-α
per artrite reumatoide.
 Terapie con approcci sperimentali sono finalizzate a:
 Aumentare la soglia di attivazione immunitaria mediante
a. blocco costimoli (CTLA4-Ig, anti-CD40L, blocco CD28-B7)
b. uso di citochine tolerogeniche (TGF-, IL-10)
 Modulare la risposta antigene-specifica attraverso l’induzione di tolleranza con
vaccini “negativi” (insulina, collagene) o mediante lo shift Th1-2.
 Ricostruire il sistema immunitario (ablazione-trapianto di midollo).
 Proteggere l’organo bersaglio (anti-C, anti-NOS, anti-chemochine etc.).
I criteri che consentono di definire come autoimmune una malattia sono distinti in:
1. Criteri maggiori; consistono in:
 Presenza di infiltrati linfocitari localizzati nell’organo bersaglio o diffusi a diversi
apparati.
 Presenza di autoanticorpi e/o linfociti autoreattivi circolanti e/o localizzati a livello
dell’organo bersaglio.
 Possibilità di identificare ed isolare gli autoantigeni implicati nella reazione
autoimmune.
 Efficacia della terapia immunosoppressiva.
2. Criteri minori; comprendono:
 Familiarità
 Associazione con HLA
 Sesso femminile
 Ipergammaglobulinemia
 Associazioni con altre malattie autoimmuni
La malattia viene definita come autoimmune quando almeno due di questi criteri
risultano essere soddisfatti.
A seconda della sede in cui si verifica la reazione immunopatologica le malattie
autoimmuni possono essere suddivise in
 Sistemiche o generalizzate, se le reazioni autoimmuni sono dirette contro antigeni
diffusi. I meccanismi patogenetici consistono prevalentemente nella formazione di
immunocomplessi autoanticorpo-autoantigene. Appartengono a questo gruppo: LES,
artrite reumatoide, sclerodermie e vasculite.
 Organo-specifiche, se l’autoimmunità è diretta contro un singolo organo o tessuto. I
meccanismi patogenetici consistono prevalentemente in auto-anticorpi anti-recettori
e reazioni di tipo IV (cellulo-mediata). Appartengono a questa categoria: morbo di
Addison, anemia perniciosa, epatiti autoimmuni, anemie emolitiche autoimmuni.
Myasthenia gravis.
La miastenia è un’affezione neuromuscolare che si manifesta con un’anomala
affaticabilità muscolare. È talvolta localizzata, specie a carico dei muscoli oculomotori,
ma più spesso è generalizzata.
L’elettromiografia rivela un blocco neuromuscolare parziale senza poter chiarire se la
natura è presinaptica (dovuto a riduzione della produzione di acetilcolina) o postsinaptica (per l’interessamento dei recettori della placca motrice).
L’origine immunitaria della miastenia è data da alcune osservazioni:
 associazione frequente con anomalie timiche
 riscontro di autoanticorpi multipli con specificità nei confronti di diversi organi
 associazione con altre malattie autoimmuni (morbo di Basedow, anemia perniciosa)
 associazione con antigeni MHC (B8, DR3) noti per la loro correlazione con patologie
autoimmunitarie
L’origine autoimmune è, inoltre, confermata della descrizione di miastenie sperimentali,
molto simili alla malattia umana, e dalla dimostrazione della presenza quasi costante, nel
siero dei malati, di anticorpi diretti contro il recettore nicotinico dell’acetilcolina (RACh).
Il meccanismo d’azione degli anticorpi anti-RACh è ancora incerto: la perdita di RACh
sarebbe dovuta ad una azione diretta degli anticorpi sui recettori; i complessi anticorpirecettore migrerebbero nella membrana (capping), scomparendo dalla superficie
cellulare per internalizzazione. Il risultato consisterebbe in un aumento del tasso di
degradazione e di rinnovamento (turnover ) dei recettori.
Il timo dei miastenici presenta spesso delle anomalie anatomiche; è possibile osservare la
presenza di timoma epiteliale o linfoepiteliale, oppure iperplasia timica con centri
germinativi e follicoli linfoidi.
Il trattamento della Myasthenia gravis prevede l’impiego di
 farmaci anticolinesterasici per migliorare la trasmissione muscolare;
 farmaci immunosoppressori (corticosteroidi e immunosoppressori citostatici);
 plasmaferesi (rimozione anticorpi anti-RACh)
 timectomia
Diabete mellito.
Il diabete insulino-dipendente (diabete di tipo I) è caratterizzato da una distruzione
selettiva delle cellule beta degli isolotti di Langherans deputati alla produzione di insulina.
Diversi argomenti suggeriscono che la malattia sia di origine autoimmune e sotto il
controllo genetico. A tal proposito sono stati identificati autoanticorpi anti-cellule insulari;
in particolare:
 anticorpi anti-citoplasma delle cellule insulari (frequente cross-reazione con cellule
Alpha producenti glucagone)
 anticorpi contro antigeni di menbrana delle cellule beta.
Da notare che spesso questi anticorpi si ritrovano anche in pazienti affetti da altre
malattie autoimmuni (miastenia, tiroidite di Hashimoto) e nei familiari sani di soggetti
diabetici.
È coinvolta anche l’immunità cellulo-mediata. L’insulite è un’infiltrazione infiammatoria
peri- e intra-insulare da parte di cellule mononucleate (linfociti, macrofagi) che interessa
preferenzialmente le cellule beta. Le cellule T dei diabetici inibiscono la produzione di
insulina da parte delle cellule insulari.
Il substrato genetico è determinato da:
 associazione ad altre malattie autoimmuni
 elevato tasso di concordanza tra gemelli monozigoti
 ben stabilita associazione del diabete mellito con alcuni antigeni MHC classe II (DR3,
DR4).
La storia naturale del diabete di tipo1 prevede cinque fasi:
 fase 1: ereditarietà che determina suscettibilità genetica per lo sviluppo di malattie
autoimmuni
 fase 2: evento precipitante, per cui un fattore ambientale innesca il processo.
 fase 3: attivazione del sistema immunitario, con produzione di autoanticorpi o linfociti
autoreattivi
 fase 4: anomalie metaboliche iniziali che consistono nella perdita del picco precoce
di secrezione insulinica
 fase 5: esordio clinico con distruzione di gran parte delle cellule beta.
Lupus Eritematoso Sistemico.
Il Lupus Eritematoso Sistemico è una malattia infiammatoria cronica autoimmune
plurisistemica, che caratteristicamente colpisce i reni, le articolazioni, le membrane sierose
e la cute.
Il LES è una malattia autoimmune in quanto si formano autoanticorpi contro una batteria
di antigeni self. Questi comprendono: proteine plasmatiche, antigeni della superficie
cellulare, componenti citoplasmatici, DNA nucleare, ribonucleoproteine e istoni.
Nella patologia lupica, gli autoanticorpi
 si legano ad antigeni di superficie:
 globuli rossi: anemia emolitica
 piastrine: trombocitopenia autoimmune
 neutrofili e linfociti: leucopenia.
 formano immunocomplessi:
 Vasculite
 artrite
 alcuni autoanticorpi hanno un meccanismo patogenetico non chiarito:
 anti-SSA: fotosensibilità, rash, LES neonatale.
Gli ANA (Anticorpi Anti-Nucleo) sono gli autoanticorpi più importanti ai fini diagnostici.
Sono autoanticorpi contro il DNA a doppio filamento e contro un complesso antigenico
nucleare solubile detto antigene Sm (Smith). La presenza di un titolo elevato di questi
autoanticorpi è quasi patognomonica del LES: sono positivi nel 98 % dei LES, ma non
specifici, in quanto presenti in altre patologie, come Sclerosi sistemica, Artrite reumatoide,
Epatite autoimmune, Linfomi e Infezioni croniche.
L’eziologia del Lupus Eritematoso Sistemico è sconosciuta. Potenziali fattori eziologici
includono:
 virus (EBV)
 ormoni (estrogeni)
 predisposizione genetica (HLA B8)
 farmaci (ad esempio procainamide).
Questi possono indurre perdita della tolleranza o suscettibilità acquisita ad auto-antigeni,
con produzione di cellule T CD4+ autoreattive e conseguente iperattività da cellule B
policlonali.
Ciò determina la produzione di autoanticorpi e la formazione di immunocomplessi in
circolo e nei tessuti con danno tessutale (glomerulo nefrite, vasculite, serosite, artrite).
La diagnosi si basa sulla presenza di almeno quattro criteri (cumulativi), tra gli undici
proposti dalla ACR; i criteri per la classificazione del LES includono:
 Rash malare
 Rash discoide
 Fotosensibilità
 Ulcere orali
 Artrite
 Malattia renale
 Malattia neurologica
 Malattia ematologica
 Disordine immunologico
 ANA positivi
La terapia deve essere individualizzata e dipende dall’organo interessato e dalla gravità
dell’interessamento. Scopo della terapia è sopprimere le manifestazioni di malattia.
Anche se l’interessamento cutaneo può essere esteso e devastante da un punto di vista
estetico, la malattia non mette in pericolo di vita. Il danno all’epidermide nelle lesioni
cutanee sembra essere scatenato da agenti esterni come i raggi UV e continuato da
reazioni immunitarie cellulo-mediate simili a quelle delle reazioni del trapianto contro
l’ospite.
Le caratteristiche del danno epidermico comprendono:
Vacuolizzazione dei cheratinociti basali, ipercheratosi e diminuzione dello spessore
dell’epidermide;
- Rilascio di DNA e altri antigeni nucleari e citoplasmatici nel siero;
- Deposizione di DNA ed altri determinanti antigenici nella zona della membrana basale
dell’epidermide.
Il LES discoide è una forma di Lupus che interessa solo la cute. La malattia si localizza di
solito sopra il collo e si rende evidente sul volto, il cuoio capelluto e le orecchie. Le lesioni
esordiscono come papule leggermente rilevate, violacee, con una squama ruvida di
cheratina. Ingrandendosi, le lesioni assumono una forma a disco con la periferia
ipercheratosica e il centro depigmentato. Le lesioni possono arrivare a creare cicatrici
sfiguranti.
A livello istologico, nel derma papillare ed avventiziale è presente un infiltrato linfocitario
che determina atrofia dell’epidermide; si osserva, inoltre, ispessimento della membrana
basale.
Endocrinopatie Autoimmuni.
 Tiroide: Morbo di Basedow, Tiroidite di Hashimoto, Mixedema idiopatico
 Surrene: Insufficienza cortico-surrenalica primitiva (morbo di Addison)
 Pancreas endocrino: Diabete mellito di tipo 1
 Ovaio/testicolo: Infertilità maschile autoimmune, Insufficienza gonadica primitiva
 Paratiroidi: Ipoparatiroidismo idiopatico
 Ipotalamo/ipofisi: Ipofisite autoimmune, Ritardo staturale
 Sistema endocrino: Diabete insipido centrale idiopatico, Diabete mellito di tipo I, forse
Diabete mellito tipo 2
 Tratto gastro-intestinale: Gastrite antrale (tipo B)
 Recettori ormonali: Miastenia grave.
Le Tireopatie Autoimmuni si classificano in:
 Tiroidite atrofica o mixedema idiopatico consiste in un ipotiroidismo primitivo
conclamato (mixedema).
 Tiroidite cronica linfocitaria di Hashimoto si caratterizza per gozzo, infiltrazione
linfocitaria della ghiandola con eutiroidismo e vari gradi di ipotiroidismo.
 Morbo di Basedow (o malattia di Graves) si presenta con gozzo diffuso e ipertiroidismo
spesso associato a oftalmopatia basedowiana (esoftalmo).
Dal punto di vista genetico, le tireopatie autoimmuni mostrano la tendenza della
patologia ad aggregarsi nell'ambito di alcune famiglie. Anticorpi anti-tiroide sono
riscontrati in circa il 50% dei parenti di primo grado dei pazienti con Tiroidite di Hashimoto
o Morbo di Basedow. È stata inoltre rilevata un’elevata frequenza degli antigeni HLA-DR5
o HLA-B8/DR3.
La patogenesi della Tiroidite di Hashimoto, del Mixedema Idiopatico e del Morbo di
Basedow prevede:
- Citotossicità anticorpo-dipendente complemento-mediata
- Citotossicità diretta o indiretta mediata dalle cellule T
- Deposizione locale di immunocomplessi.
Nelle tireopatie autoimmuni si osservano reazioni immunitarie cellulo-mediate dirette
contro antigeni specifici della tiroide umana (sicuramente la Tg). I linfociti T e B circolanti
non presentano nessuna anomalia tranne un aumento dei linfociti T circolanti CD8+,
(indice del grado di attività del processo autoimmune). I linfociti infiltranti la tiroide
producono elevate quantità di autoanticorpi anti-tiroide.
-
In particolare, caratteristico nel Morbo di Basedow è la presenza di autoanticorpi antirecettore. Gli anticorpi tiroidostimolanti (una volta chiamati LATS) fanno parte della classe
di immunoglobuline IgG ed hanno il compito di attivare il sistema adenilciclasi di
membrana del recettore del TSH con conseguente produzione di ormoni tiroidei.
La secrezione di anticorpi anti-recettore del TSH costituisce la base patogenetica
dell'ipertiroidismo nel morbo di Graves-Basedow. Il recettore del TSH è una glicoproteina di
membrana con il sito di legame per il TSH nella subunità A.
Gli Anticorpi anti-recettore del TSH includono:
 Anticorpi inibenti il legame del TSH (TBII) (dosaggio radiorecettoriale)
 Anticorpi bloccanti il recettore del TSH (TSH-R-BAb) (dosaggio biologico)
 Anticorpi stimolanti il recettore del TSH (TSH-R-SAb ) (dosaggio biologico)
I TSH-R-B-Ab bloccano il legame del TSH al TSH-R, riducendo: la produzione cAMP, l’uptake
dello iodio, la sintesi della Tg, della TPO e degli OT (ormoni tiroidei), la crescita cellulare.
Il dosaggio dei TRAb è utile:
 Nella valutazione diagnostica dei pazienti con oftalmopatia basedowiana non
associata ad ipertiroidismo in atto.
 Nella diagnosi differenziale tra gozzo nodulare tossico e gozzo nodulare con
sovrapposto morbo di Basedow.
 Nella predizione delle recidive di ipertiroidismo nei pazienti basedowiani.
 Nella valutazione del rischio di ipertiroidismo o di ipotiroidismo neonatale transitorio nei
bambini di madri affette da morbo di Basedow o tiroidite autoimmune.
Gli Anticorpi Anti-Ormoni Tiroidei includono:
- Anti-T3 ed Anti-T4 e un particolare tipo di anticorpi anti-Tg.
- Anticorpi Anti-Tireoperossidasi (TPO)
È opportuno richiedere gli anticorpi antitireoglobulina (Tgab) e antitireoperossidasi
(TPOab) in condizioni di: ipotiroidismo, ipertiroidismo, gozzo uni o multi nodulare,
oftalmopatia, familiarità per malattie autoimmuni tiroidee, altre malattie autoimmuni
organo specifiche,, anomalie cromosomiche (sindrome di Turner, sindrome di Down).
Le tireopatie autoimmuni mostrano associazione con altre malattie autoimmuni, in
particolare: Gastrite Atrofica e Anemia Perniciosa, oltre che con Diabete di tipo I,
Miastenia Grave, Morbo di Addison, che si presentano con minore frequenza.
Non si osserva nessuna chiara associazione con malattie autoimmuni sistemiche, come
AR, LES.
Ci sono diverse metodiche che permettono la determinazione del dosaggio di anticorpi.
La Tecnica Radioimmunologica si avvale dell’impiego di anticorpi rivolti verso alcuni
enzimi che si comportano come antigeni nelle malattie autoimmuni endocrine. Questi
comprendono: anticorpi anti 21 idrossilasi, anticorpi anti 17 idrossilasi, anticorpi anti p450,
La Metodica Immunoenzimatica (ELISA) utilizza enzimi per evidenziare la reazione
antigene-anticorpo. Permette l’identificazione di anticorpi organo e non organo specifici
nelle malattie autoimmuni endocrine e non: anticorpi anti gliadina, anticorpi anti
cardiolipina.
La Metodica Di Immunofluorescenza Indiretta utilizza fluorocromi come marcatori della
reazione antigene-anticorpo. Questo test può essere allestito con due metodi:
 Metodo diretto, per cui l’anticorpo specifico coniugato al fluorocromo si fa
direttamente aderire agli antigeni cellulari.
Metodo indiretto, per cui, in una prima fase, l’anticorpo non coniugato si fa aderire
agli antigeni cellulari; in una seconda fase, si aggiunge un anticorpo secondario, che
riconosce il frammento Fc dell’anticorpo primario, coniugato con un fluorocromo.
Un particolare tipo di immunofluorescenza indiretta è a doppia colorazione: si avvale
dell’impiego di un anticorpo roda minato legato all’anticorpo antiormone e di un
antisiero fluoresceinato complessato al siero del paziente. I due complessi sono legati
all’antigene fissato sul vetrino.
Relativamente alle tireopatie autoimmuni, gli anticorpi anti tireoglobulina e gli anticorpi
anti tireoperossidasi vengono dosati mediante ELISA e RIA; il dosaggio degli anticorpi anti
recettore del TSH è realizzato mediante RIA e/o metodica radio recettoriale.

La Citofluorimetria (o citometria a flusso) è una tecnica che permette la misurazione e la
caratterizzazione di parametri fisici e chimici di particelle biologiche o di cellule contenute
in una sospensione.
Tale tecnica permette di valutare contemporaneamente più parametri in diverse migliaia
di cellule ad una velocità molto rapida. Essa si basa sull’utilizzo di sonde o reagenti
fluorescenti specifici, che permettono di studiare caratteristiche funzionali e strutturali di
cellule, sia normali che neoplastiche. Alcuni citofluorimetri sono inoltre in grado di
separare fisicamente da una sospensione eterogenea sottopopolazioni di cellule sulla cui
membrana è presente una struttura riconosciuta da una sonda specifica. Questa
procedura è chiamata “cell-sorting”.
Negli ultimi anni la CFM ha raggiunto una notevole diffusione, sia in laboratori clinici che in
laboratori di ricerca. Fattori che hanno contribuito a questo notevole sviluppo sono:
 la possibilità di utilizzare più laser di emissione, che permette di effettuare analisi
multiparametriche a quattro e più colori;
 la disponibilità di MoAb marcati con un’ampia gamma di fluorocromi e diretti contro
una larghissima varietà di Ag di membrana e/o intracellulari;
 la riduzione dei costi e della complessità nell’utilizzo dello strumento.
L’ipiego di questa tecnica offre, dunque, numerosi vantaggi:
 possibilità di analisi multiparametrica
 elevato numero di cellule esaminate
 rapidità dei tempi di analisi (oltre 1000 cellule/sec)
 obiettività, riproducibilità e affidabilità statistica delle letture
 i campioni possono essere processati senza perdere la vitalità cellulare
Ciononostante presenta alcuni limiti:
 analisi di cellule molto rare, che a causa del loro ridotto numero in confronto agli
eventi analizzati potrebbero essere difficilmente separabili dal “rumore di fondo”
 necessità di dover lavorare con campioni in fase monodispersa
 impossibilità di localizzare la sede di provenienza del segnale in caso di
contemporanea presenza di marcatori nei diversi compartimenti cellulari
Principio di 18unzionamento della citometria a flusso.
1. Le cellule di una popolazione eterogenea vengono aspirate dalla provetta e immesse
in una camera di flusso dove vengono separate le une dalla altre.
2. Ogni singola cellula viene poi attraversata da un fascio di luce che eccita i
fluorocromi e determina l’emissione di un segnale fluorescente.
3. Il segnale passando attraverso un sistema di filtri e specchi raggiunge un rivelatore.
4. Viene quindi processato elettronicamente, trasformato da analogico a digitale e
inviato all’analizzatore, che elabora il dato e lo visualizza tramite un grafico.
5. Attraverso piastre di deflessione le cellule analizzate possono essere raccolte
separatamente tramite un processo definito “sorting”.
Le componenti di un citofluorimetro a flusso includono:
 Il sistema fluidico. Produce un flusso laminare intorno alla sospensione cellulare,
permettendo il passaggio delle particelle ad una velocità costante, allineate lungo un
identico asse, attraverso il punto di rilevazione (cella di flusso). E’ importante evitare la
formazione di aggregati cellulari.
La velocità di efflusso delle cellule viene valutata come numero di eventi al secondo:
numero di particelle che hanno incontrato il raggio di luce nell’unità di tempo.
 La camera a flusso. Le cellule monodisperse (da sangue periferico, da aspirato
midollare, agoaspirato da tessuti solidi) vengono aspirate in una camera a flusso, dove
vengono diluite e allineate tramite un sistema fluidico a flusso laminare. Nel flusso
coesistono una corrente interna ed una esterna (sheat), una soluzione salina isotonica,
che confina la sospensione cellulare al centro del flusso. La pressione di spinta e la
diluizione del campione consentono una velocità di conta più o meno costante, che
può essere regolata tra 200 e 2000 cellule/sec.
Le particelle cosi disposte attraversano ortogonalmente un raggio di luce
monocromatico, prodotto da una sorgente laser o da speciali lampade.
 Il sistema di illuminazione. Consiste di un fascio di luce, che incide sul materiale in
sospensione e che permette di produrre segnali di rifrazione della luce e/o emissione di
fluorescenza.
Nella grande maggioranza dei citofluorimetri si utilizza una sorgente laser ad ioni Argon
centrata su una lunghezza d’onda di 488 nm (blu). Tale luce consente una efficace
misura dei parametri fisici, inoltre permette la contemporanea eccitazione di diversi
fluorocromi.
Un’alternativa più economica è costituita dall’uso dei citometri a lampada, che hanno
come fonte di eccitazione una lampada a vapori di Mercurio o Xenon che non richiede
particolari sistemi di raffreddamento. Sono utili per le applicazioni che riguardano
particolari fluorocromi (es. quelli utilizzati per la marcatura del DNA). Hanno però dei limiti
dovuti alla bassa potenza erogata, scarsa stabilità della luce di emissione, rapido
decadimento.
Quando viene colpita dal fascio di luce emesso dal laser, la cellula emette segnali di luce
diffusa in base alle proprie caratteristiche fisiche e morfologiche, per fenomeni di
rifrazione, riflessione, e diffrazione. In particolare la luce dispersa in avanti (Forward
Scatter) è legata alle dimensioni delle cellule, mentre la luce riflessa a 90° (Side Scatter o
Right Scatter) è da attribuire a parametri della morfologia cellulare come la granulosità
del citoplasma, il rapporto nucleo/citoplasma, la rugosità di superficie.
La combinazione dei segnali di scattering permette di creare un particolare diagramma
di dispersione, noto come Citogramma. Permette di discriminare tra diverse popolazioni
cellulari basandosi solamente sulle loro caratteristiche fisiche.
Il secondo tipo di segnale luminoso rilevato da un citofluorimetro è la Fluorescenza.
In citofluorimetria vengono rilevati segnali fluorescenti generati:
 dall’utilizzo di MoAb marcati con fluorocromi (FITC, PE, PerCp, APC, ecc) specifici
per antigeni presenti sulla membrana, nel citoplasma, nel nucleo;
da fluorocromi che si legano in maniera stechiometrica a determinate sostanze
come il DNA e l’RNA.
Ogni fluorocromo presenta una caratteristica lunghezza d’onda per l’eccitazione e
l’emissione. Ci sono quattro diverse opzioni: 488nm blu (Fluoresceina-FITC; Ficoeritrina-PE),
633nm rosso (Alloficocianina-APC), 405nm viola (Pacific Blue), 350nm UV (DAPI).
Vi sono dei limiti da considerare nella scelta dei fluorocromi da utilizzare in combinazione:
 la lunghezza d’onda di eccitazione
 le bande di emissione devono essere sufficientemente separate da permettere la
loro appropriata misurazione.
Come lavorano i fluorocromi?
- un laser eccita il fluorocromo
- il fluorocromo eccitato sale nel livello successivo della nuvola elettronica
il fluorocromo ritorna al livello originale e rilascia l’energia in eccesso come fotone
- i fotoni emettono a lunghezze d’onda maggiori rispetto a quelle a cui vengono
eccitati.
 Il sistema ottico. Canalizza la luce incidente sulle particelle che l’attraversano, registra
la luce diffusa e la fluorescenza emessa dai fluorocromi, dirigendole entrambe verso
appropriati dispositivi opto-elettronici, ovvero i tubi fotomoltiplicatori.
 Il sistema elettronico. Trasforma la luce diffusa e la fluorescenza in impulsi elettrici
(analogici). Le ampiezze di tali impulsi vengono distribuite elettronicamente in canali,
permettendo la creazione di istogrammi, che rappresentano il numero di cellule
contro il numero di canali.
 Il sistema di analisi dei dati. Consiste di un software che permette l’analisi di una
grande quantità di informazioni ricevute dall’acquisizione di dati multiparametrici. Il
software garantisce lo studio e l’analisi indipendente di una particolare popolazione
cellulare.
Esistono diversi modi per rappresentare un dato citofluorimetico. La rappresentazione più
semplice è costituita dall’istogramma dove l’ascissa riporta l’intensità di fluorescenza e
l’ordinata il numero di cellule che esprimono o meno l’antigene (diagramma di
distribuzione).
L’analisi statistica si basa sull’impostazione di cursori che delimitano le aree di interesse, e
sulla quantificazione degli eventi cellulari che rientrano in tali aree. Per ogni picco è
possibile calcolare dati statistici (valore medio, deviazione standard, coefficiente di
variazione, ecc).
Oltre all’istogramma è possibile utilizzare una serie di rappresentazioni bidimensionali, che
permettono di mettere in correlazione due parametri tra di loro: il dot-plot, nel quale ogni
singolo punto rappresenta un evento; il contour-plot, in cui si visualizzano aree aventi la
stessa densità mediante linee concentriche.
Sono molteplici le applicazioni della citofluorimetria; le principali includono:
immunofenotipizzazione, viabilità cellulare, variazioni di pH, proliferazione e motilità
cellulare, sorting, stato di ossidoriduzione, potenziale di membrana, struttura della
cromatina, proteine totali, attività enzimatica, sintesi del DNA, degradazione del DNA,
espressione genica, metabolismo ossidativo, carica superficiale, etc.
Una delle maggiori applicazioni della citofluorimetria è rappresentata dall’analisi (e
sorting) delle diverse popolazioni di cellule del sangue. Si sfruttano fondamentalmente
due caratteristiche:

1. la maggior parte delle cellule del sangue mostrano distinti profili di forward and side
scatter
2. le diverse popolazioni cellulari esprimono sulla propria superficie markers specifici che
le discriminano dalle altre.
L’ Immunofenotipizzazione è una tecnica utilizzata per identificare il tipo esatto di cellule
che costituiscono un tessuto particolare attraverso la valutazione di Ag presenti sulla
membrana cellulare o intracitoplasmatica. È Clinicamente importante sia nel campo
delle neoplasie ematologiche che in quello dell’immunopatologia.
Lo studio di tali neoplasie si basa essenzialmente su 4 obiettivi:
 dimostrazione della presenza nel campione di cellule anormali;
 caratterizzazione, con individuazione della linea cui appartengono e del loro stadio di
maturazione;
 eventuale dimostrazione della loro clonalità;
 eventuale evidenziazione di fenotipi peculiari, direttamente associabili con una
determinata entità nosografica e/o utili per tracciare la presenza delle cellule
neoplastiche durante il follow-up successivo alla terapia o al trapianto.
Una delle principali applicazioni cliniche e sperimentali della citofluorimetria riguarda
l’immunofenotipizzazione linfocitaria, che consiste nell’utilizzazione di anticorpi specifici
diretti verso i diversi marcatori di membrana CD al fine di differenziare, all’interno di un
pool di linfociti provenienti da un dato campione, le diverse sottopopolazioni.
I linfociti B, coinvolti nell’immunità di tipo umorale, sono caratterizzati dal possedere alcuni
specifici marcatori, tra cui i CD19 e i CD21. I linfociti T, responsabili della risposta
immunitaria di tipo cellulare, invece, oltre a possedere il marcatore di membrana CD3,
sono divisi in due sottopopolazioni: i CD4+, o linfociti T helper, e i CD8+, o citotossici.
L’immunofenotipizzazione linfocitaria consente quindi di valutare, all’interno di un
campione, la diversa percentuale di queste sottopopolazioni linfocitarie.
Un’altra applicazione della citofluorimetria è la misura del DNA cellulare, che permette di
quantificare le deviazioni dal normale contenuto diploide di DNA delle cellule
neoplastiche. Queste anomalie sono un importante parametro per la valutazione di
tumori sia solidi che ematologici. Una delle prime applicazioni della citofluorimetria è stata
proprio l’analisi della posizione nel ciclo cellulare, effettuata tramite quantificazione del
DNA cellulare. La citofluorimetria è ancora oggi la tecnica più utilizzata per una veloce ed
accurata determinazione della distribuzione delle cellule nelle varie fasi del ciclo cellulare.
Un’altra applicazione è l’analisi del ciclo cellulare. Nel metodo più semplice, il contenuto
di DNA è rilevato usando un colorante fluorescente in grado di legare il DNA con alta
affinità.
Lo Ioduro di propidio è il colorante più comunemente utilizzato. Di natura fenantridinica, si
intercala tra le basi del DNA a doppia elica, formando un complesso stabile, che emette
fluorescenza rossa quando viene eccitato. Dopo essersi legato al DNA, aumenta
notevolmente la propria fluorescenza. Richiede la permeabilizzazione della membrana
plasmatica.
L’Hoechst 33342 è meno utilizzato, ma rappresenta una valida alternativa quando è
richiesto la colorazione di cellule non permeabilizzate (vive).
Il monitoraggio della proliferazione cellulare e posizione in ciclo per mezzo della
misurazione del DNA quale singolo parametro pone diverse limitazioni:
 non permette di distinguere cellule in G0 da quelle in G1 (stesso contenuto di DNA)
 non permette di distinguere cellule in G2 da quelle in M (stesso contenuto di DNA);
 totale mancanza di informazioni circa la cinetica cellulare.
È possibile realizzare un’analisi multiparametrica, per cui assieme al contenuto di DNA
vengono valutati altri parametri della cellula strettamente correlati alla sua posizione nel
ciclo. L’analisi multiparametrica è diventata il metodo preferenziale per studiare le
connessioni tra la progressione nelle varie fasi del ciclo di una cellula e la sua crescita (es.
contenuto di RNA, specifiche proteine), attivazione (es. specifici markers di superficie),
proliferazione (es. Ki67, specifiche cicline) e differenziazione (es. specifici markers
tumorali).
Per esempio, le cellule in fase G2, con contenuto di DNA pari a 4n, avranno fluorescenza
doppia rispetto alle cellule in fase G1 (contenuto di DNA 2n). Le cellule in S, avranno
fluorescenza intermedia. Le cellule apoptotiche sono ipodiploidi.
È possibile, anche, effettuare la valutazione dell'apoptosi mediante marcatura
con Annessina V/colorante.
Durante l’apoptosi le cellule subiscono specifiche modificazioni morfologiche, che
portano alla perdita dell’integrità della membrana, alla formazione di corpi apoptotici e
alla morte della cellula. Un cambiamento che avviene nella membrana cellulare durante
le prime fasi del processo apoptotico è la traslocazione della fosfatidilserina (PS) dal lato
interno della membrana a quello esterno. E’ possibile rilevare PS utilizzando Annessina V
marcata, una proteina di 35 kDa che in presenza di specifiche concentrazioni di calcio è
in grado di legarsi con alta affinità alla PS.
Un metodo molto importante nello studio dell’apoptosi utilizza la colorazione
dell’Annessina V in combinazione con un colorante, che lega gli acidi nucleici, in grado di
discriminare tra cellule vive e morte (viability probe). I due coloranti più utilizzati sono PI
(Ioduro di propidio) o 7AAD (7-Amino-actinomicina D). Grazie a questa combinazione
possiamo ottenere un profilo dove le cellule vitali risultano negative ad entrambi i markers,
quelle nelle prime fasi dell’apoptosi sono positive all’Annessina V e negative alla viability
probe, quelle nella late apoptosi sono positive per entrambi i markers.
La Compensazione è un processo che ha lo scopo di sottrarre da un certo canale una
quota fissa di segnale relativo all’emissione di un altro fluorocromo.
Nonostante tutte le accortezze, succede infatti che una radiazione di una certa intensità,
di un fluorocromo si sovrappone alla lunghezza d’onda del fluorocromo successivo.
Es: si sottra dal canale del PE
(rosso), una quota fissa di segnale
dovuto alla interferenza del FITC
(verde), e viceversa.
L’analisi multiparametrica, uno dei più potenti aspetti della citofluorimetria a flusso,
permette di affrontare i problemi biologici della eterogeneità cellulare. Sfrutta due
operazioni fondamentali della CFM: il gating e il sorting.
Il Gating, utilizzando una finestra elettronica, permette di isolare una determinata
popolazione da tutte le altre cellule, e di analizzare i parametri successivi solo all’interno
della popolazione “ghettata”, dividendola così in ulteriori subpopolazioni.
Il Sorting è un gating reale, che consente di raccogliere fisicamente le popolazioni che
sono state separate dal resto della miscela. Si stabiliscono delle finestre di selezione per
identificare le popolazioni di interesse che verranno separate e raccolte in provette
distinte. Le cellule mantengono la vitalità dopo il sorting.
Distinguiamo:
 Citofluorimetri a circuito chiuso: il campione analizzato viene perso
 Citofluorimetri a circuito aperto: il campione incontra il fascio di luce laser in aria, per
poi essere recuperato selettivamente dopo il sorting.
Il termine “sorting” indica la capacità di un citofluorimetro (FACS), di raccogliere
fisicamente le sottopopolazioni cellulari separate dalla popolazione eterogenea iniziale in
base alla diversa espressione antigenica.
Il campione fluido viene frammentato in minuscole goccioline, ognuna delle quali
contiene una singola cellula. Le goccioline vengono caricate elettricamente e deviate
mediante piastre di deflessione negli appositi raccoglitori.
Si riconoscono diverse strategie di gating.
Nella situazione ideale, le cellule positive per il
marcatore sono ben separate da quelle negative,
rientrando quindi in una finestra ben definita.
Può verificarsi una parziale sovrapposizione della
fluorescenza tra cellule positive e negative per il
marcatore
Si può ottenere un picco unimodale di
fluorescenza, in cui l’istogramma delle cellule
positive presenta un leggero shift rispetto alle
cellule non marcate.
Le Immunodeficienze costituiscono un ampio gruppo di patologie caratterizzate da
deficit della risposta immunitaria. Distinguiamo:
 Immunodeficienze primitive o congenite sono malattie geneticamente determinate in
cui deficit di singoli componenti del sistema immunitario danno origine a specifici
quadri di malattia. Interessano i precursori della linea cellulare B o T, oppure ambedue.
 Immunodeficienze acquisite sono condizioni secondarie a: infezioni, malnutrizione,
invecchiamento, soppressione terapeutica.
L a sindrome da immunodeficienza acquisita (AIDS) è una malattia causata dal virus HIV
(Human Immunodeficiency Virus, retrovirus non trasformante), e caratterizzata da
immunodepressione responsabile di:
 infezioni opportunistiche
 Neoplasie
 alterazioni neurologiche
La trasmissione del virus avviene mediante sangue o liquidi corporei contenenti il virus e/o
le cellule infette; le maggiori vie di trasmissione sono:
 contatto sessuale. Il virus è presente nel liquido seminale (libero e/o all’interno di
linfociti); attraverso microlesioni delle mucose, il virus può entrare nei vasi, e/o nelle
cellule dentritiche e/o nelle T CD4+ delle mucose.
 Inoculazione parenterale. Soggetti che fanno uso di droga per via venosa usando
strumenti contaminati da sangue infetto (ponte di trasmissione eterosessuale); Emofilici
(non più presente, fattore VIII ricombinante); trasfusi occasionali (non più presente,
screening per Ab anti-HIV)
 Passaggio da madre infetta a neonato. Distinguiamo: Passaggio intrauterino
(diffusione transplacentare); Passaggio durante il parto (il canale del parto è infetto);
Passaggio per allattamento.
HIV-1 infetta cellule T CD4+ e macrofagi, direttamente o via cellule dendritiche. Il virus si
replica nei linfonodi regionali (viremia e diffusione al tessuto linfatico). La risposta
immunitaria dell’ospite controlla la viremia. Durante la fase di latenza clinica
(stabilizzazione dell’infezione nel tessuto linfatico), la replicazione virale nelle cellule T e nei
macrofagi continua. Il numero delle cellule CD4+ scende a livello critico e la malattia
diventa conclamata. I macrofagi sono infettati precocemente dal virus, non subiscono lisi,
e possono trasportare il virus al SNC.
Dopo l’ingresso del virus, la proteina dell’involucro esterno virale, gp120 (associata non
covalentemente alla proteina transmenbrana gp41) riconosce CD4 e due recettori delle
chemochine. Il primo riconoscimento gp120-CD4 determina un cambiamento
conformazionale di gp120, che diventa capace di riconoscere il recettore delle
chemochine. Gp41 ha un cambiamento conformazionale e inserisce un peptide che
favorisce la fusione fra gp41 e menbrana cellulare: il genoma HIV entra nel citoplasma.
Segue la replicazione del virus mediante trascrizione inversa, e la formazione di cDNA.
Nella cellula T quiesciente, il cDNA può restare citoplasmatico lineare; mentre nella cellula
T in divisione, il cDNA circolarizza, entra nel nucleo, ed è integrato nel genoma dell’ospite
(provirus). Può rimanere nel cromosoma per mesi o anni (infezione latente).
Alternativamente, il DNA virale è trascritto, e si formano virus completi che gemmano
dalla membrana cellulare; se la gemmazione è estesa, la cellula muore.
In una cellula infettata latente, la trascrizione del DNA virale si ha se la cellula è attivata.
L’attivazione da un Ag o da un mitogeno delle cellule T determina l’attivazione di una
chinasi plasmatica che fosforila I-kB (inibitore di una kB). Il fattore di trascrizione NF-KB è
quindi indotto, va nel nucleo e si lega ai siti kB dei promotori di diversi geni (fra cui IL-2 e
IL-2R).
Poiché le sequenze LTR del genoma HIV contengono siti per NF-kB, quando una CD4+
infettata in modo latente incontra un Ag ambientale, la risposta fisiologica di NF-kB ha
come risvolto patologico la trascrizione del proovirus. Altri stimoli (citochine infiammatorie)
capaci di indurre NFKB sono anche capaci attivare il provirus, e per contro citochine antiinfiammatorie (IL-10) hanno un effetto opposto. In pratica molteplici infezioni fanno
aumentare la produzione di citochine pro-infiammatorie e quindi una maggior
produzione virale.
Il Decorso clinico dell’infezione da HIV prevede:
1) Fase Acuta Retrovirale. Si tratta di una risposta primaria all’infezione di un soggetto
immunocompetente (con produzione di CTL virus-specifici ). Si ha la penetrazione del
virus, trasporto ai linfonodi/milza, replicazione virale, viremia, e ulteriore disseminazione
linfatica. Nel 40-90% dei casi, sintomi aspecifici parainfluenzali, che regrediscono
spontaneamente in 2-4 settimane.
2) Fase Intermedia Cronica. Rappresenta la fase di contenimento dell’infezione pur in
presenza di replicazione virale, con latenza clinica. Si ha assenza di sintomi, oppure
linfoadenopatia generalizzata con infezioni oppurtunistiche minori (mughetto, zoster).
Una linfoadenopatia persistente e segni evidenti (febbre, eruzioni cutanee, astenia)
indicano l’insorgenza dello scompenso del sistema immunitario. La fase intermedia
può durare per diversi anni (7-10).
3) AIDS. Da più di un mese, il paziente presente febbre, astenia, perdita di peso, diarrea.
Dopo un tempo variabile, subentrano gravi infezioni oppurtinistiche, neoplasie
secondarie, e/o alterazioni neurologiche.
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