4. Difese immunitarie innate
Le difese innate contro le infezioni comprendono la pelle,
le cellule fagocitarie e le proteine antimicrobiche
• Le difese immunitarie innate sono presenti ed attive nel
nostro organismo molto prima di essere esposto ad agenti
patogeni, come virus e batteri.
• Sono largamente non specifiche, cioè non distinguono un
invasore dall’altro.
7. • Gli interferoni sono proteine prodotte dalle stesse cellule
infettate dai virus che stimolano le altre cellule a resistere a
essi.
Le proteine antivirali
Acido nucleico virale bloccano la riproduzione
virale
1
2 Attivazione Nuovi virus
dei geni per
l’interferone
DNA
mRNA
3 5
Molecole di L’interferone stimola la
interferone cellula ad attivare i geni delle
proteine antivirali
4
Cellula ospite 1 Cellula ospite 2
Produce interferone, ma viene È protetta dall’azione dei virus grazie
uccisa dai virus all’interferone della cellula 1
8. • I fagociti sono cellule capaci di inglobare e distruggere gli
agenti estranei
• Fagociti sono i granulociti neutrofili e i monociti del
sangue, questi ultimi precursori dei macrofagi che circolano
nel liquido interstiziale.
Batteri
13. La risposta infiammatoria mette in moto i meccanismi di
difesa non specifica
• La risposta infiammatoria costituisce il nostro principale sistema
di difesa innato ed è innescata da qualsiasi danno ai tessuti.
Gonfiore
Spillo
Superficie
dell’epidermide
Accumulo di fagociti e
Batteri di liquido interstiziale Fagociti
nell’area infiammata
Segnali
chimici Globulo
Vaso sanguigno
bianco
1 Danno al tessuto; liberazione di segnali 2 Aumento della permeabilità e dilatazione 3 I fagociti (macrofagi e neutrofili)
chimici quali l’istamina dei vasi sanguigni locali; passaggio dei eliminano i batteri e ciò che rimane delle
fagociti verso la regione lesa cellule danneggiate; il tessuto si rimargina
14. – I principali effetti della risposta infiammatoria sono
quelli di disinfettare e di ripulire il tessuto lesionato.
– La risposta infiammatoria aiuta a prevenire l’estendersi
dell’infezione ai tessuti circostanti.
16. sistema linfatico
Adenoidi Dotto toracico, che si
immette nella vena
Tonsille succlavia sinistra
Linfonodi Linfonodo
Dotto linfatico destro,
che si immette nella vena succlavia destra Aggregati di linfociti e
macrofagi
Timo
Valvola
Vaso linfatico
Dotto toracico
Capillare sanguigno
Cellule tissutali
Milza
Appendice
Liquido
interstiziale
Capillare linfatico
Midollo osseo Vasi linfatici
17.
18. Durante l’infezione il sistema linfatico assume un ruolo
d’importanza fondamentale
– Il sistema linfatico è costituito da una fitta rete di vasi,
da numerosi linfonodi, dalle tonsille, dalle adenoidi,
dall’appendice e dalla milza.
– I vasi linfatici trasportano un liquido, chiamato linfa.
– Il sistema linfatico ha due principali funzioni: riportare
nel sistema circolatorio il liquido interstiziale e
combattere le infezioni.
25. Immunità specifica acquisita
• La risposta immunitaria neutralizza specifici invasori
– L’immunità conferita dal sistema immunitario viene
detta immunità acquisita e si sviluppa a pieno solo in
seguito all’esposizione a sostanze estranee chiamate
antigeni.
– Quando entra in contatto con un antigene, il sistema
immunitario risponde con un incremento del numero di
cellule che attaccano direttamente gli invasori o che
producono le proteine di difesa chiamate anticorpi.
26. – L’immunità attiva, cioè le resistenza a uno specifico
invasore, viene solitamente acquisita dopo un’infezione
naturale, ma può essere innescata con una procedura
medica, nota come vaccinazione.
– È anche possibile sviluppare un’immunità passiva (per
esempio acquisendo anticorpi attraverso il latte materno
o da un siero contenente anticorpi specifici).
29. • Ogni molecola di anticorpo ha un sito di legame per
l’antigene, cioè una regione responsabile della funzione di
riconoscimento e di legame con l’antigene.
Siti di legame per
l’antigene
Catena
leggera
C C Catena
pesante
31. • Gli antigeni hanno regioni specifiche a cui si legano gli
anticorpi
• In genere, gli anticorpi riconoscono determinate regioni, i
determinanti antigenici, presenti sulla superficie di un
antigene. Molecole di
anticorpo A
Siti di legame per
l’antigene
Determinanti
antigenici
Antigene
Molecola di anticorpo
B
32. Le cellule responsabili Midollo osseo Timo
della risposta
immunitaria sono i
Cellule staminali
linfociti: Per via sanguigna
• Alcuni linfociti immaturi
continuano a svilupparsi Linfociti immaturi
nel midollo osseo e si Recettori antigenici
specializzano diventando
linfociti B (o cellule B)
• Altri passano dal midollo Linfociti B Linfociti T
osseo al timo dove si
Immunità umorale Per via sanguigna Immunità mediata
specializzano, diventando da cellule
linfociti T (o cellule T). Linfonodi, milza e altri organi
linfatici
Altre parti del sistema linfatico Processo finale di maturazione
dei linfociti B e T in un organo
linfatico
33. • Ogni individuo produce un enorme numero di linfociti B e T
diversi; si stima che ognuno di noi ne abbia tra 100 milioni e
100 miliardi di tipi differenti, un numero sufficiente per
riconoscere e attaccare praticamente tutti i tipi di antigeni
che potremmo mai incontrare.
34. L’immunità umorale
• Gli anticorpi sono le «armi» dell’immunità umorale
– I linfociti B sono le cellule coinvolte nell’immunità
umorale.
– Le plasmacellule, cioè le cellule effettrici prodotte per
selezione clonale, fabbricano e secernono gli anticorpi,
le proteine che hanno la funzione di «armi» molecolari
di difesa.
35. • Solo i linfociti selezionati e attivati dagli antigeni danno
origine a un clone di cellule che innesca la risposta
immunitaria
– Una volta all’interno del corpo, un particolare antigene
attiva solo quel piccolissimo numero di linfociti che
possiede un ben preciso recettore specifico.
– In seguito, tali cellule proliferano formando una
popolazione di cellule geneticamente identiche (un clone)
adatte per combattere quel determinato antigene.
36. • Le tappe della selezione clonale
– Nelle risposta immunitaria primaria, la selezione clonane
sviluppa cellule effettrici e cellule della memoria in
grado di garantire un’immunità per tutta la vita.
– Nella risposta immunitaria secondaria, le cellule della
memoria sono attivate da una seconda esposizione allo
stesso antigene che induce una risposta più energica e
veloce.
37. • Risposta immunitaria primaria e secondaria:
Risposta Recettore 2 Molecole di
1
immunitaria antigenico antigeni
primaria (anticorpo sulla
Linfociti B superficie
con recettori cellulare)
antigenici 3 Prima esposizione all’antigene
diversi
Crescita,
divisione e Molecole di anticorpi
differenziame
nto di un 4 5
linfocita
Reticolo
Primo clone endoplasmatico
Plasmacellule che producono anticorpi Cellule della memoria
Molecole di antigene
Seconda esposizione 6
allo stesso antigene
Molecole
Risposta Reticolo
di anticorpi
immunitaria endoplasmatico
secondaria
Plasmacellule che producono anticorpi Cellule della memoria
38. Risposta immunitaria primaria e secondaria a confronto
La risposta immunitaria secondaria avviene più velocemente
delle risposta immunitaria primaria.
Risposta immunitaria
Seconda esposizione secondaria all’antigene
all’antigene X, X
prima esposizione all’antigene
Y
Concentrazione di anticorpi
Prima esposizione
all’antigene X
Risposta immunitaria Risposta immunitaria
primaria all’antigene X primaria all’antigene Y
Anticorpi per Anticorpi per
l’antigene X l’antigene Y
0 7 14 21 28 35 42 49 56
Tempo (giorni)
39. • Gli anticorpi individuano quali antigeni devono essere
distrutti
• Gli anticorpi promuovono l’eliminazione dell’antigene
attraverso diversi meccanismi.
Il legame tra anticorpi e antigeni inattiva gli
antigeni tramite
Neutralizzazione Agglutinazione Precipitazione di antigeni Attivazione del
di cellule in soluzione complemento
Molecole del
Virus Batteri complemento
Molecole di
Batterio antigeni Cellula estranea Foro
Favoriscono la Porta alla
Fagocitosi Lisi della cellula
Macrofago
40. • Il sistema immunitario si basa sulle nostre «impronte»
molecolari
– La capacità del sistema immunitario di riconoscere le
molecole appartenenti al proprio organismo, ossia di
distinguere il self dal non self, permette di combattere
molecole estranee senza danneggiare le proprie.
– Le cellule di ogni persona hanno sulla membrana
particolari glicoproteine self che costituiscono le impronte
molecolari (fingerprint) e contrassegnano le cellule del
corpo rendendole inattaccabili dai propri linfociti.
41. Gli anticorpi monoclonali sono armi efficaci sia
nella ricerca biologica sia nella terapia medica
Gli anticorpi
monoclonali sono Antigene iniettato nel topo Cellule tumorali in un terreno di
prodotti fondendo una coltura
cellula tumorale con
un normale linfocita B:
la cellula ibrida Linfociti B (prelevati dalla milza) Cellule tumorali
produce molecole di
anticorpi specifici per
un singolo
determinante Cellule fuse insieme per produrre cellule
ibride
antigenico.
Una cellula ibrida viene posta in un terreno di
coltura
Anticorpo
Coltura di cellule ibride che producono anticorpi
monoclonali
42. – Gli anticorpi monoclonali sono particolarmente utili
nelle diagnosi medica.
– Con gli anticorpi monoclonali sono anche stati ottenuti
risultati incoraggianti nel trattamento di diverse
malattie, incluso il cancro.
47. L’immunità mediata da cellule
• I linfociti T helper organizzano la difesa mediata da
cellule e favoriscono l’immunità umorale
• Ci sono almeno due tipi principali di linfociti:
• i linfociti T citotossici, che attaccano le cellule
infettate da agenti patogeni;
• i linfociti T helper, che svolgono molteplici funzioni
nella risposta immunitaria, coadiuvando l’attività
dei linfociti T citotossici e dei macrofagi e
stimolando i linfociti B a produrre anticorpi.
48. – Tutto il sistema immunitario mediato da cellule e gran
parte di quello umorale dipendono dalla precisa
interazione tra le cellule APC e i linfociti T helper.
– Questa interazione attiva i linfociti T helper che, a loro
volta, possono poi andare ad attivare altre cellule del
sistema immunitario.
49. – I linfociti T helper riconoscono e si legano al complesso
self-non self esposto sulla superficie di una cellula APC.
– I linfociti T helper attivati promuovono la risposta
immunitaria in molti modi e possono attivare i linfociti T
citotossici e i linfociti B.
50. • Attivazione di un linfocita T helper e suo ruolo
nell’immunità:
Immunità
umorale
Linfocita B (secrezione di
Complesso self- Recettore del Interleuchina-2 anticorpi da
linfocita T partecipa
non self parte delle
Microbo all’attivazione di
plasmacellule)
altri linfociti T e B
Macrofago
5 6 Interleuchina-2 partecipa
3
1 all’attivazione di altri
2 Linfocita
T helper linfociti T e B
4 7
Proteina self
(proteina MHC
di classe II) Immunità
Linfocita T
Cellula APC mediata da
Interleuchina-1 (partecipa citotossico
Antigene prodotto dal cellule (attacca le
all’azione del linfocita T
microbo non self cellule infette)
helper)
Sito di legame per la
Sito di legame per proteina self
l’antigene
52. I linfociti T citotossici uccidono le cellule infette
• I linfociti T citotossici si legano alle cellule infettate e le
distruggono.
1 Il linfocita T citotossico 2 La perforina produce fori nella 3 Lisi della cellula infettata
si lega alla cellula infettata membrana della cellula infettata
Complesso self-non self
Formazione
del foro
Antigene
Cellula estraneo
infettata
Linfocita T
Molecola citotossico
di perforina Enzima
che può
indurre
l’apoptosi
54. • I linfociti T citotossici possono prevenire il cancro
• I linfociti T citotossici possono difendere l’organismo dai
tumori maligni nello stesso modo in cui lo difendono dai
microbi.
55. L’AIDS distrugge i linfociti T helper lasciando il corpo
privo di difese
iI virus dell’AIDS può eliminare i linfociti T helper
dell’organismo compromettendo drasticamente la sua
capacità di combattere le infezioni.
56. COLLEGAMENTI
• Un funzionamento scorretto del sistema immunitario
può provocare disturbi e malattie
– Le malattie autoimmuni insorgono quando il sistema
immunitario «fa confusione» e reagisce contro le molecole del
proprio corpo.
– Le persone affette da malattie da immunodeficienza sono
prive di uno o più componenti del sistema immunitario.
– Un lieve indebolimento del sistema immunitario può derivare
anche da stress fisici ed emotivi.
– Le allergie sono causate da una sensibilità anomala ad antigeni
presenti nel nostro ambiente, chiamati allergeni.
58. • Le due fasi di una reazione allergica:
Linfocita B
(plasmacellua)
Mastocita
Determinante antigenico
Istamina
1 Allergene (granulo 2 I linfociti B producono 3 Gli anticorpi si 4 L’allergene si lega agli 5 Viene liberata istamina
pollinico) anticorpi attaccano al anticorpi del che causa i sintomi
mastocita mastocita dell’allergia
Sensibilizzazione: esposizione iniziale all’allergene Successiva esposizione allo stesso allergene
