Introduzione al Sistema Immunitario

Introduzione al Sistema Immunitario
Dr. Ph. D. B. Sc.d Roberto Luisetto
27 marzo 2019
Il sistema immunitario è una rete molto complessa formata da tessuti, cellule e molecole che ha la
funzione principale di regolare e proteggere il nostro organismo dall’ambiente esterno
Tucidide nell’opera «Le guerre
del Peloponneso» racconta la
peste scoppiata ad Atene nel
secondo anno della guerra del
Peloponneso, cioè nel 429 a.c.
«Il male non aggrediva mai due volte: o, almeno l'eventuale
ricaduta non era letale. Erano giudicati felici dagli altri»
In ogni istante della sua esistenza un’organismo ,
qualsiasi sia il suo livello di complessità è
costantemente SOTTO ATTACCO da parte di altri
micro-organismi (batteri, virus o altri macro-parassiti!!
La funzione principale del Sistema
Immunitario è quella di
DIFENDERE L’ORGANISMO DAGLI
AGENTI ESTERNI QUALI (Virus,
batteri, protozoi) o da MOLECOLE
POTENZIALMENTE DANNOSE
(come gli ALLERGENI)
Il sistema immunitario ha 3 funzioni principali
1)
2)
3)
4)
Protegge l’organismo dai patogeni e tutti gli invasori esterni che causano malattie
Rimuove ed aiuta a riparare i tessuti danneggiati o morti
Riconosce e combatte cellule «anomale» tumorali o infettate da virus (ma non sempre
ci riesce…)
Si attiva e coordina la reazione contro l’eventuale presenza di «corpi estranei» come
scheggie, spine, polveri….
Concetto di ANTIGENE
Un antigene è una sostanza in grado di essere riconosciuta dal sistema
immunitario come estranea o potenzialmente pericolosa per l’organismo
intero.
L’Immunità è un sistema estremamente complesso formato da organi e cellule specifiche che collaborano
con altri distretti dell’organismo.
Il sistema immunitario si serve di alcune BARRIERE NATURALI in condivisione con altri organi.
L’integrità e i buon funzionamento di queste barriere è essenziale per un buon funzionamento della nostra
immunità!
Cute integra
Sudore
Lisozima (lacrime,
saliva)
Sebo
Muco
Epitelio ciliato
Ph acido
Temperatura corporea
Il sistema immunitario è caratterizzato da un’efficace rete di
«sentinelle» cellulari e molecolari , disseminata in tutto
l’organismo che gli consente di individuare e reagire ai «corpi
estranei.
Dal punto di vista funzionale l IMMUNITA’ può essere suddivisa in
due comparti che collaborano fra loro
L’immunità adattativa
possiede MEMORIA
IMMUNOLOGICA
IMMUNITA’ CELLULO MEDIATA
o ADATTATIVA
IMMUNITA’ INNATA
• Costituisce l’impalcatura fondamentale del
sistema immunitario.
• Funge da promotore per la risposta adattiva.
• L’azione è veloce e immediata.
• Non ha un meccanismo di memoria cellulare.
• Potenzialmente meno dannosa dell’immunità
adattiva.
E’ un tipo di Immunità aspecifica
In alcuni casi (ma non sempre!!!)
La FEBBRE e l’INFIAMMAZIONE
sono due condizioni che fanno
parte della risposta
dell’organismo guidata
dall’IMMUNITA’INNATA
In genere si parla di
INFIAMMAZIONE quando la
risposta è a livello locale,
mentre FEBBRE quando vi e’ il
coinvolgimento dell’intero
organismo
I protagonisti dell’immunità innata
L’immunità innata è aspecifica
1) Fagociti
2) Linfociti Natural Killer
3)Cellule dendritiche
4) Sistema del complemento
5) Sistema degli Interferoni
6) Sistema delle Citochine
• Fagociti: riconoscono gli invasori tramite specifici
recettori di superficie, li inglobano e li distruggono
digerendoli nei lisosomi (fagocitosi) I principali
fagociti sono i macrofagi tissutali ed i neutrofili.
• Linfociti Natural Killer: Linfociti T emettono delle
sostanze in grado di neutralizzare le cellule
infettate da virus e quelle tumorali. Stimolati da
alcune citochine, i linfociti natural killer fanno sì
che le cellule infettate da virus od anomale si
"suicidino" secondo un meccanismo noto come
apoptosi.
• Cellule dendritiche: non sono in grado di
fagocitare l'antigene, ma lo catturano e lo
espongono sulla propria superficie in
seguito all'interazione con esso .
Le cellule dendritiche hanno il ruolo di
vere e proprie SENTINELLE CELLULARI
che sono posizionate in tutti i «confini»
e le «porte di ingresso» dell’organismo.
Le cellule dendritiche richiamano e
comunicano con i LINFOCITI T HELPER
che sono i «controllori»
dell’IMMUNITA’ ADATTATIVA
Cosa succede quando una scheggia di legno ci penetra nella pelle?
Il sistema immunitario
attraversi i meccanismi
dell’INFIAMMAZIONE
aiuta a riparare i tessuti
danneggiati ad esempio
in seguito ad un TRAUMA
MECCANICO , un
USTIONE o una FERITA.
LA FEBBRE: una risposta infiammatoria (e
immunitaria) sistemica
• La risposta sistemica si verifica in tutto il corpo a partire
dalla infezione locale, in caso che tale infezione si
estenda.
• Il sistema immunitario produce molecole segnale che
agiscono sull’ipotalamo, responsabile della regolazione
della temperatura corporea.
• La febbre è un meccanismo di difesa e di segnale:
• Combatte direttamente i microrganismi con l’aumento
della temperatura
• Segnala una alterazione dell’omeostasi corporea al
sistema immunitario, nervoso e endocrino
• Mette a riposo l’organismo inducendo che il consumo di
energia sia finalizzato al combattimento dell’infezione
rispetto alle normali funzioni
L’IMMUNITA’ ADATTATIVA
L'immunità adattativa, nota anche come immunità
acquisita o immunità specifica, è una risposta
immunitaria caratterizzata dal suo adattamento a
ciascuna infezione ed è generalmente più efficace
e più specifica dell'immunità innata, seppure
impieghi più tempo di quest'ultima per agire. Si
divide a sua volta in immunità umorale e in
immunità cellulo-mediata. Le cellule che agiscono
in questo tipo di risposta immunitaria sono dette
linfociti.
I VACCINI funzionano proprio sfruttando le
caratteristiche di funzionamento dell’ immunità
adattativa
La risposta immunitaria adattativa
La risposta immunitaria è caratterizzata da:
• specificità di risposta a un
determinato
antigene
• capacità di mantenere nel tempo la
memoria
dell’antigene stesso
• autolimitazione che determina lo
spegnimento della risposta immune
nel
momento in cui lo stimolo viene a
mancare.
Le cellule dendritiche costituiscono un’interfaccia fondamentale fra
l’immunità innata e quella adattativa
Due TIPI di LINFOCITI:
LINFOCITI T
LINFOCITI B
Specificity of Receptors of Innate and
Adaptive Immunity
INNATE
Specificity: # of
molecules
recognized
Types of
receptors
Distribution of
receptors
ADAPTIVE
~ 1,000
> 107
< 100 TYPES;
EACH TYPE
INVARIANT
2 TYPES ( Ig, TCR);
MILLIONS OF VARIATIONS
OF EACH TYPE
NON-CLONAL
CLONAL
27
L’immunità nei confronti di un agente patogeno può essere indotta
artificialmente tramite la vaccinazione
La vaccinazione consiste nell’inoculazione di
un agente patogeno ucciso o attenuato, di
parti del patogeno o di tossine inattivate
La vaccinazione è capace di scatenare la
risposta immunitaria senza provocare la
malattia selezionando le cellule della
memoria
A un secondo attacco dello stesso antigene,
le cellule della memoria metteranno in atto la
risposta immunitaria secondaria impedendo il
manifestarsi della malattia
I GLOBULI
BIANCHI
possono essere
considerati
come i SOLDATI
del Sistema
Immunitario
L’ arma fondamentale del sistema immunitario:
GLI ANTICORPI
L’ arma fondamentale del sistema immunitario:
GLI ANTICORPI
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Gli anticorpi o IMMUNOGLOBLULINE sono prodotti da una
speciale cellula linfocitaria (LINFOCITI B) e funzionano o come
veri e propri «proiettili molecolari» diretti ad uccidere il
patogeno oppure come «marcatori» che richiamano altre cellule
specializzate per fronteggiare più efficacemente il pericolo
esterno
Esistono 5 grandi classi di IMMUNOGLOBULINE
IgA→ Secrezioni mucose (principalmente), sangue, latte
materno
IgD→ sangue funzionano da messaggeri
IgE→Difesa contro gli elminti e ipersensibilità immediata
(reazioni allergiche)
IgG→ è la classe piu’ diffusa. Presente nel sangue o nei tessuti ha
azione di «proiettile molecolare» o di «marcatore del bersaglio
IgM→ sono anticorpi più «antichi» e sono di aiuto
all’IMMUNITA’INNATA
La conoscenza degli ANTICORPI è molto
avanzata tanto che da circa 20 anni sono in
uso dei farmaci di nuova concezione : i
FARMACI BIOLOGICI che altro non sono che
ANTICORPI ARTIFICIALI molto simili a quelli
prodotti dal nostro sistema immunitario che
sono efficaci in malattie a carico del Sistema
Immunitario come l Artrite Reumatoide e la
Sclerosi Multipla o i alcuni tipi di Tumore
lL SISTEMA LINFATICO
HA TRE DIVERSE FUNZIONI:
1. Drenaggio ---> ha il ruolo di drenare i
tessuti da liquidi e sostanze di scarto in
eccesso.
2. Funzione metabolica---> metabolismo
dei grassi e delle proteine.
3. Funzione immunitaria ---> la linfa entra
in contatto con gli anticorpi presenti nei
linfonodi.
I LINFONODI
A volte il Sistema
Immunitario scambia
come «nemico» cellule ,
tessuti o organi dello
stesso organismo
Le allergie
In una persona allergica esposta per la prima volta a un allergene le plasmacellule
producono immunoglobuline IgE e si formano cellule della memoria: fase di
sensibilizzazione.
Una successiva esposizione allo stesso allergene
provoca la formazione di altri anticorpi che
aderiscono ai mastociti presenti nel tessuto
connettivo. Il legame tra l’antigene e gli anticorpi
attaccati ai mastociti stimola la liberazione di
istamina induce una risposta infiammatoria che
determina raffreddore o orticaria, oppure spasmi e
diarrea, come nel caso delle allergie di tipo
alimentare
Se l’istamina viene liberata nel sangue, si
possono verificare delle reazioni sistemiche:
come lo shock anafilattico
i vasi sanguigni si dilatano, la pressione cala
drasticamente, si ha costrizione dei
bronchioli e gonfiore della trachea. Lo shock
anafilattico può portare alla morte per
soffocamento se non si interviene in tempi
rapidi