Ecco un elenco delle principali molecole su cui si basa l’immunità innata. Il lisozima ((vedi più p avanti). ) Le betalisine sono peptidi prodotti dalle piastrine, che possiedono proprietà tossiche nei confronti di gran parte dei batteri Gram-positivi di cui distruggono la membrana plasmatica. Le batteriocidine sono proteine ad azione battericida che funzionano come gli antibiotici. Sono prodotte dai batteri che colonizzano il nostro tratto intestinale. Esse agiscono bloccando la proliferazione dei batteri e provocandone la morte per degranulazione d l DNA e inibizione del i ibi i della d ll sintesi i t i del d l DNA o dell’RNA, d ll’RNA e delle d ll proteine. t i La tufsina è un piccolo peptide costituito da quattro aminoacidi che stimola l’attività dei macrofagi. Le defensine sono dei peptidi ad attività citotossica verso un gran numero di batteri, virus e funghi (miceti). Possono considerarsi come degli antibiotici naturali ad ampio spettro. Sono in grado di permeabilizzare la membrana che avvolge i batteri Gramnegativi ed i virus. Le defensine sono presenti nella cute, cute nell nell’epitelio epitelio respiratorio, respiratorio nella parotide, nella cavità orale ed anche all’interno dei granuli dei granulociti neutrofili ed eosinofili. La lattoferrina e la transferrina sono proteine che legano il ferro libero presente nell’organismo e trasportarlo verso le cellule degli organi dove esso è necessario. Queste due proteine sottraggono il ferro ai microbi, inibendone le loro attività enzimatiche. Entrambe le proteine possono anche distruggere la membrana esterna dei batteri Gramnegativi ti i. La L transferrina t f i sii trova t nell sangue mentre t lla lattoferrina l tt f i principalmente i i l t nelle ll secrezioni delle mucose (saliva, lacrime, latte) e nei granuli dei granulociti neutrofili. 1 Il sistema lactoperossidiasi-tiocianto-H2O2 porta alla formazione di radicali di ossigeno in grado di denaturare le proteine dei microbi. E’ un importante sistema antimicrobico naturale perchè hè causa il rallentamento ll t t della d ll fermentazione f t i dei d i microrganismi i i i Gram-negativi G ti i. Si trova t principalmente nella saliva e quindi svolge la sua funzione antibatterica a livello della cavità orale. Gli interferon (interferoni) sono proteine ad attività antivirale. Il loro nome deriva dalla funzione che essi svolgono e cioè quella di attivare nella cellula infettata delle proteine che interferiscono con la sintesi proteica del virus e quindi con la capacità dei virus di replicarsi. Quindi essi non svolgono Q g un’azione distruttiva diretta nei confronti del virus ma indiretta in quanto impediscono a questo di avere a disposizione gli enzimi che gli servono per replicarsi. Gli interferoni vengono prodotti dalle cellule del’immunità innata (monociti e macrofagi) e da quelle dell’immunità acquisita (linfociti). Anche la coagulazione del sangue, con l’attivazione delle piastrine, costituisce un segnale che attiva vari meccanismi dell’immunità innata. Il sistema del complemento è costituito da una serie di proteine circolanti nel sangue, ad attività tti ità enzimatica. i ti Queste Q t proteine t i sii attivano tti l’una l’ dopo d l’altra l’ lt con un meccanismo i molto lt complesso a cascata in seguito al riconoscimento di particolari zuccheri caratteristici della parete batterica oppure in seguito al riconoscimento di complessi tra anticorpi e batteri (vedi più avanti). Il legame di una delle proteine del complemento al batterio (opsonizzazione) rende quest’ultimo riconoscibile dalle cellule specializzate nella fagocitosi (monociti e macrofagi). Inoltre, il meccanismo di attivazione del complemento porta alla formazione di fattori in grado di richiamare nel luogo dell’infezione i granulociti neutrofili ed i monociti. I fi Infine, le l proteine t i del d l complemento l t sono in i grado d di creare dei d i verii e proprii buchi b hi sulla ll superficie dei microbi portandoli a morte per lisi osmotica. 2 Nonostante l’efficacia degli involucri, le invasioni dei microbi sono un evento frequente. I microbi o le particelle estranee penetrando all’interno dell’organismo possono recare danno in diversi modi. Per difendersi l’organismo ha evoluto dei meccanismi di difesa che vengono attivati immediatamente, appena viene percepita l’invasione (meccanismi dell’immunità innata). Solo quando questi meccanismi non sono efficaci ad eliminare l’invasione entrano in gioco i meccanismi dell’immunità acquisita. Ma perché dobbiamo difenderci? In che modo i microbi creano danno? Oltre a competere per le risorse energetiche dell’organismo che invadono, i microbi creano danno perché producono tossine di varia natura che danneggiano le cellule ed i tessuti. I virus, invece, penetrando all’interno delle cellule, si replicano e fuoriescono dalla cellula distruggendola. Alcuni di essi utilizzano la membrana plasmatica della cellula come struttura di rivestimento del loro capside (struttura glicoproteica in cui è contenuto l’acido nucleico del virus). In altri casi il danno è dovuto all’attivazione di una risposta immunitaria esagerata che non si spegne e che quindi provoca uno stato di infiammazione cronica, con danni da immunocomplessi (vedi più avanti) e, in alcuni casi, attivando la distruzione autoimmune delle cellule dell’organismo invaso. 3 Quando i microbi riescono a superare le barriere della cute e delle mucose, entrano in azione i meccanismi di difesa del sistema immunitario. Esistono due diverse strategie di difesa che operano in tempi e con meccanismi propri: l’immunità innata o naturale e l’immunità adattiva o acquisita. I meccanismi dell’immunità innata, intervenendo subito rappresentano la prima linea di difesa, mentre i meccanismi dell’immunità dell immunità adattativa intervengono solo più tardivamente. tardivamente I meccanismi dell’immunità innata ed acquisita si complementano, cooperano e si regolano in maniera reciproca. 4 L’immunità innata è caratterizzata da meccanismi di difesa presenti negli individui fin dalla nascita e che si attivano rapidamente. Questi meccanismi vengono attivati quando viene riconosciuta una molecola tipica del mondo microbico. Le molecole riconosciute dalle cellule dell’immunità innata sono utilizzate da vari microbi diversi ma assenti nell’organismo umano. Una volta percepita la presenza di queste molecole, le risposte immunitarie innate entrano in atto nel giro di qualche ora o di un giorno. Queste caratteristiche rendono la reattività innata efficace verso le infezioni continue da parte di basse concentrazioni di microbi differenti, come capita quotidianamente respirando, bevendo, lavandosi i denti… Le risposte dell’immunità innata hanno la caratteristica di non lasciare una memoria immunitaria, cioè vengono attivate tutte le volte come se fosse la prima volta. L’immunità à innata è basata sull’azione antimicrobica di molecole presenti in tutti i nostri liquidi organici (sangue, latte, lacrime, saliva…) e sull’azione dei vari tipi di cellule presenti nei tessuti o circolanti nel sangue. 5 Il lisozima protegge dalle infezioni batteriche distruggendone la parete cellulare. E stato scoperto da Fleming nel 1922 per caso. E’ caso Si racconta che Fleming avesse un forte raffreddore che durava da parecchi giorni: decise allora di prelevare un campione delle proprie secrezioni nasali e di incubarlo su piastre per la coltura batterica, per valutare l'eventuale crescita di colonie batteriche. Il giorno seguente, mentre stava analizzando le colonie dei batteri cresciuti, una sua lacrima cadde inavvertitamente sulla piastra di coltura. Il giorno dopo, si accorse che i batteri erano cresciuti ovunque, tranne che dove il giorno precedente era caduta la lacrima. Pensò allora che nella lacrima potesse esserci una sostanza ad azione antibiotica naturale naturale, responsabile della morte dei batteri o dell'inibizione dell inibizione della loro crescita: in effetti verificò in seguito che si trattava di un enzima capace di distruggere le cellule batteriche e lo battezzò, lisozima, a causa della sua caratteristica capacità di lisare (uccidere) i batteri. L’azione litica svolta dal lisozima dipende dalla capacità di questo enzima di scindere il legame glucosidico beta 1-4 che si forma tra gli zuccheri che costituiscono la parete batterica. Il lisozima rompe queste catene di zuccheri, distruggendo l'integrità strutturale della parete cellulare e quindi i batteri esplodono per la loro stessa pressione interna. Il lisozima si torva in elevate concentrazioni nelle lacrime, nella saliva e nelle secrezioni nasali dove svolge una efficace azione antibatterica in queste zone molto esposte alle infezioni. Il lisozima è anche prodotto dai granulociti e dai monociti all’interno dei granuli citoplasmatici o all’interno dei lisosomi. Quello che si trova nei granuli viene rilasciato e contribuisce all’eliminazione dei batteri non ancora internalizzati dalle cellule; quello all’interno dei lisosomi, invece contribuisce alla “digestione” g delle molecole fagocitate. g 6