Antigeni

Sistema immune

• Antigene: sostanza riconosciuta estranea dal sistema

immune.

• Immunogeno: sostanza che induce una risposta

immune.

Sistema immune

• Requisiti per l’immunogenicità:

• a) estraneità

• b) alto peso molecolare

• c) complessità chimica

Sistema immune

• A) estraneità:

• è determinata dal grado di differenza tra l’antigene e l’ospite che incontra.

• L’ospite non risponde agli autoantigeni .

• Se ciò avviene si ha una condizione patologica detta autoimmunità.

• Il lupus eritematoso -l'artrite reumatoide-sclerosi multipla

•

Sistema immune

• B) peso molecolare:

• Composti che hanno un Pm < a 1000 daltons

• ( penicillina, aspirina) non sono immunogenici

• L’immunogenicità è variabile per composti che

hanno un peso tra 1000-6000 daltons

• Composti che hanno un Pm > a 6000(tossoide

tetanico) sono immunogeni

Sistema immune• C) Composizione chimica:

• Composti semplici anche se ad alto Pm possono non essere

immunogeni Es. le capsule batteriche sono spesso composte

da lunghe catene di un singolo aa e non sono

immunogeniche.

• I migliori immunogeni in ordine decrescente sono:

• Le proteine,

• I carboidrati ( polisaccaridi)

• I lipidi

• Gli acidi nucleici

EPITOPO O DETERMINANTE ANTIGENICO:

PARTE DI UN ANTIGENE CHE ENTRA IN CONTATTO CON IL SITO DI LEGAME DI UN ANTICORPO O COL RECETTORE PER L’Ag DELLE CELLULE IMMUNI .

(GLI EPITOPI SONO PRATICAMENTE LE PORZIONI PIÙ IMPORTANTI DELL’ANTIGENE, CAPACI DI

EVOCARE LA RISPOSTA IMMUNITARIA).

APTENE molecola solitamente di piccole dimensioni in grado di agire come epitopo o determinante antigenico ma che di per sé non è in grado di evocare una risposta immune a meno che non

sia legata ad una molecola carrier.

.

Carrier + aptene= antigene

SISTEMA IMMUNE

Sistema immune• Si divide in :

• Sistema immune aspecifico o

immunità innata.

• Sistema immune specifico o immunità

acquisita

Tipo di risposte immuni

Le risposte immuni possono essere

classificate in

UMORALI ( mediata da molecole circolanti

es anticorpi) o

CELLULARI ( mediata da cellule , es

linfociti )

Sistema immune

Sistema immune aspecifico:

• non permette di distinguere antigeni diversi

• non possiede Memoria immunologica

Cellule dell’Immunità

aspecifica

monociti , macrofagi

neutrofili cellule NK

Cellule dentritiche

Sistema immune

Sistema immune specifico:

• permette di distinguere antigeni

diversi

• possiede Memoria immunologica

Cellule dell’Immunità

specifica

• Linfociti T e Linfociti B

Sistema immune

• Immunità innata o aspecifica:

• Si riferisce alla resistenza di base verso una

malattia

• Immunità acquisita o specifica:

• Richiede l’attività del sistema immune specifico

e richiede cellule come i linfociti e i loro

prodotti.

Dove si originano le cellule del

sistema immune e dove si

trovano?

ORGANI LINFOIDI

ORGANI LINFOIDI

Organi linfoidi primari

Organi linfoidi secondari

Organi linfoidi primari

I due organi linfoidi primari sono: il

• Timo e

• Midollo osseo.

• Il timo è l’organo dove le cellule progenitrici

provenienti dal midollo osseo si sviluppano a

linfociti T.

• Il timo è un organo bilobato che ha un massimo

di grandezza alla nascita e poi si atrofizza con

l’età.

Sistema immune

Timo: organo linfoide bilobato situato sopra il cuore.

Cortex ( molti linfociti T)

Medulla ( pochi linfociti T)

Nel timo maturano le cellule progenitrici a linfociti T

la maturazione avviene grazie a fattori come:

Timosina, Timopoietina

I linfociti T acquisiscono il recettore per l’antigene (TCR)

e acquisicono gli antigeni d’istocompatibilità ( MHC-I e II).

Con l’invecchiamento la funzione immunitaria si riduce , perché l’organo va in

atrofia.

Organi linfoidi primari

• l’assenza congenita del timo porta ad una immediata

e drastica riduzione di cellule T(sindrome di George

o aplasia timica ).

Pazienti che sopravvivono nell’immediato periodo

neonatale sono più suscettibili a sviluppare infezioni

croniche o ricorrenti da agenti virali, batterici, fungine.

Organi linfoidi primari

Organi linfoidi secondari

Hanno 2 funzioni:

• intrappolare e le sostanze estranee

• Sviluppare una risposta immunitaria

1. I linfonodi che proteggono il corpo dagli antigeni

che entrano da vari distretti

2. la milza, che risponde agli antigeni presenti nel

sangue

3. Tessuto linfoide associato alle mucose (MALT)

I linfonodi

• sono gli organi più piccoli del nostro corpo, essendo in condizioni normali delle dimensioni di una lenticchia, o ancora più piccoli.

• Essi sono rivestiti da una capsula connettivale e il loro parenchima è suddivisibile in una porzione più esterna, detta corticale e paracorticale e e una più interna, midollare

e cellule Dendritiche

Lymphoid tissue found at the gastrointestinal

tract, respiratory tract and urogenital tract.

MALT consists of aggregates of lymphocytes,

macrophages, DCs, and other accessory cells.

MUCOSA-ASSOCIATED LYMPHOID TISSUE (MALT)

• Le tonsille sono un importante organo del MALT.

Controllano i microorganismi che entrano dal naso

e dalla bocca . Le tonsille contengono un elevato

numero di B cellule

• Il rigonfiamento delle tonsille può essere causato

da una risposta a una infezione

• GALT ( gut -associated lymphoid tissue ) di

cui fanno parte le placche del Peyer

• BALT ( tessuto linfoide bronco associato)

Linfociti T

attivati

MILZA

Filtra gli antigeni portati dal sangue

Rimuove dal circolo i globuli rossi e le piastrine

invecchiati

Polpa Rossa e Polpa Bianca

• La polpa bianca è costituita da noduli bianco-

grigiastri che sono denominati noduli di Malpighi

e sono costituiti da tessuto linfoide costituto da

linfociti B , T Macrofagi

• L a polpa rossa è un deposito di cellule ematiche

e un sito di rimozione di globuli rossi e piastrine

invecchiati

• SISTEMA IMMUNE ASPECIFICO

• SISTEMA IMMUNE ASPECIFICO

Rappresenta la prima barriera all’ingresso

di agenti estranei

Sistema immune

• Immunità aspecifica:

• Barriere anatomiche

• Barriere fisiologiche

Barriere infiammatorie

• Barriere fagocitiche

Sistema immune

• Barriere anatomiche naturali:• Cute

• Barriera meccanica che ritarda l’entrata dei microbi

• Ha pH acido ( 3-5 ) che ritarda la crescita dei microbi

• Non ha elevata umidità

• Il sudore blocca la crescita dei microbi ( alta conc di NaCl)

• Ha sostanze antimicrobiche ( lisozima)

• La microflora compete con i microbi patogeni

Sistema immune

• Barriere anatomiche:

• Mucosa integra: la flora

normale compete con

microbi per l’attacco e le

sostanze nutritive.

• Il muco intrappola i germi

estranei

• Il movimento delle ciglia

porta all’esterno i germi

Sistema immune

• Immunità aspecifica:

• Barriere anatomiche

• Barriere fisiologiche

Barriere infiammatorie

• Barriere fagocitiche

• Barriere fisiologiche:

• Temperatura : La T° del corpo inibisce la crescita di alcuni patogeni.

• La febbre inibisce la crescita di alcuni patogeni.

• pH: il pH acido dello stomaco uccide la maggior parte dei germi ingeriti.

• Mediatori chimici:

• Lisozima: rompe la parete cellulare dei batteri

• Interferone: Induce uno stato antivirale nelle cellule non infettate

• Complemento: Lisa i microrganismi e favorisce la fagocitosi

Sistema immune

• Immunità aspecifica:

• Barriere anatomiche

• Barriere fisiologiche

Barriere infiammatorie

• Barriere fagocitiche

Fasi dell’infiammazione

1)Alterazione del calibro dei vasi con aumento del flusso ematico

2)Aumento della permeabilità capillare3)Migrazione leucocitaria (neutrofili,

monociti, linfociti)

Mediatori chimici dell’infiammazione (I)

Ammine vasoattive (mast cells, basofili)– Istamina, serotonina

• Vasodilatazione, permeabilità

Complemento, fattori della coagulazione• Permeabilità, chemiotassi, opsonizzazione

Metaboliti dell’acido arachidonico• Prostaglandine e trombossano• LeucotrieniVasodilatazione, permeabilità, chemiotassi,

Citochine (linfociti e macrofagi attivati)• Modulano la funzionalità di altre celluleimportanti= TNFalfa, IL -1 INFgamma (attivazione

macrofagica)

……

Sistema immune

• Immunità aspecifica:

• Barriere anatomiche

• Barriere fisiologiche

Barriere infiammatorie

• Barriere fagocitiche

Sistema

immune

• Barriere fagocitarie /

endocitarie:

• Varie cellule internalizzano i

microbi:

1. monociti del sangue,

2. neutrofili,

3. macrofagi fissi

legano internalizzano

(fagocitosi), uccidono e

digeriscono i microrganismi

Sistema immune

• Conta delle cellule del sangue in

un soggetto adulto:

• Globuli rossi 5 x 10.6

• Piastrine 2.5 x103

• Leucociti 7,3x 103

• Neutrofili 50-70%

• Linfociti 20-40%

• Monociti 1-6%

• Eosinofili 1-3%

• Basofili < 1

Sistema immune

• Cellule granulocitarie:

• I granulociti sono

classificati in base alla

morfologia cellulare e

colorazioni

citoplasmatiche.

• Neutrofili 50-70%

• Eosinofili -3%

• Basofili < 1%

Sistema immune• Neutrofili:

• Sono prodotti dal midollo osseo e in

• 7-10 ore sono presenti nel sangue periferico

per migrare poi nei tessuti

• vengono prodotti dal midollo circa 80 milioni

al minuto

• Emivita 2-3 gg di vita

• Leucocitosi : aumento

• Leucocitopenia: diminuizione

• Migrano dai vasi ai siti infiammatori

• Sono cellule fagocitiche Presenza nel

citoplasma di granuli primari (perossidasi,

lisosomi, enzimi idrolitici)

• Presenza di granuli secondari ( collagenasi,

lattoferrina, lisozima)

• Producono fattori solubili ( citochine )

Sistema immune

• EOSINOFILI

• Mobili

• Fagocitari

Difesa contro i parassiti

Il contenuto dei loro granuli porta al danno delle membrane dei parassiti

Produzione di IgE che vanno a ricoprire la superficie del parassita.

I recettori Fc sono legati agli eosinofili, mentre i Fab delle IgE si legano agli antigeni dei parassiti.

Ciò permette agli eosinofili di degranulare e rilasciare proteine basiche, e cationiche che uccidono il parassita

Sistema immune

• BASOFILI

• Sono presenti in circolo in

scarsa quantità

• Sono provvisti di granuli

• Rilasciano sostanze

contenenti granuli

citoplasmatici (istamina,

serotonina, bradichinina,

tromboxani, leucotrieni)

hanno un ruolo nelle

risposte allergiche.

Sistema immune

• Mastociti:

• Midollo osseo--> sangue--> tessuti.

• Sono presenti sulla cute, nel tratto

respiratorio, genito-urinario, e digestivo.

• Hanno un ruolo importante nelle risposte

allergiche. Hanno grosse quantità di granuli

che contengono istamina ed altre sostanze

farmacologicamente attive.

• Mast cells are found resident in tissues

throughout the body particularly in association

with structures such as blood vessels, and in

proximity to surfaces that interface the

external environment. Mast cells are bone

marrow-derived and particularly depend upon

stem cell factor for their survival.

Sistema immune

• Cellule mononucleate :

• Monociti ( nel sangue )

• Macrofagi ( nei tessuti).

• Macrofagi alveolari (

polmone)

• Istiociti ( tessuto connettivo)

• Cellule di Kuppfer (fegato)

• Cellule mesangiali ( rene)

• Cellule della microglia

(cervello)

Sistema immune• Macrofagi:

• cellule presenti nei tessuti, capaci di fagocitare microbi diversi, detriti cellulari, sostanze estranee

• Dimensioni 12-25 micron

• Vita media 75gg

• Si chiamano monociti nel sangue, macrofagi nei tessuti

• Si originano dal midollo osseo. Nel sangue rappresentano il 5% dei leucociti circolanti.

• Funzioni :

• Capacità d’adesione

• Capacità di rispondere agli stimoli chemiotattici

• Capacità di fagocitosi e di killing

• Capacità tumoricida

• Hanno recettori come l’Fc ed il C3b

• In seguito a stimolazione( antigenica o linfocitaria ) si attivano, e si chiamano attivati,

• Possono presentare l’antigene al linfocita T.

• Producono fattori solubili ( citochine )

macrophage in tissue,

H&E stain

Sistema immune• Fagocitosi e killing :

• a) Chemiotassi, attrazione

• b) Riconoscimento, adesione ( Fc, C3b)

• c) Endocitosi

• d) Fusione fagosoma- lisosoma

• e) Killing o uccisione

• f) Digestione

• g) Esocitosi

Sistema immune

• Mediatori dell’attività

antimicrobica e citotossica

dei Macrofagi e PMN.

• a) Killing ossigeno

dipendente

• b) Killing ossigeno

indipendente

Sistema immune

• A) Killing ossigeno dipendente

• Intermedi ossigeno reattivi:

• O2- (anione superossido)

• OH* (radicali idrossilici)

• O2 ( ossigeno singoletto)

• H2O2 ( acqua ossigenata)

• HOCl ( acido ipocloroso)

• NH2Cl (monocloramina)

• Intermedi azoto reattivi:

• NO (ossido nitrico)

• NO2 ( diossido d’azoto)

• HNO2( acido nitroso)

Sistema immune

• Killing ossigeno indipendente:

• Defensine

• Lisozima

• Enzimi idrolitici

Meccanismi di killing

1. Ossigeno indipendente(proteine cationiche e in seguito enzimi ad

attività idrolitica quali LISOZIMA, LATTOFERRINA, FOSFOLIPASI A2

PROTEASI, RIBONUCLEASI.

2. Ossigeno dipendente ( i lisosomi contengono anche enzimi

ossigeno dipendenti che possono produrre intermedi reattivi

dell’ossigeno ad attività antimicrobica: O2-, H2 O2 OH-)

3. Intermedi dell’AZOTO ( NO)

The oxygen-independent mechanisms encompass the contents of the three neutrophil granule subsets: the azurophil, specific and gelatinase

granules, which contain characteristic proteases, antimicrobial proteins and peptides, and enzymes. Lysozyme, for instance, disrupts

anionic bacterial surfaces, rendering the bacteria more permeable, whereas NE degrades virulence factors.

The oxygen-dependent mechanism relies on the NADPH oxidase complex that assembles at the phagosomal membrane and produces O2−,

which is rapidly converted to hydrogen peroxide. In turn, a constituent of the azurophilic granules, myeloperoxidase, generates

hypochlorous acid (HOCl) from hydrogen peroxide. This presentation is taken from (Mayer-Scholl, et al., 2004)

The oxygen-dependent mechanism relies on the NADPH oxidase complex that

assembles at the phagosomal membrane and produces O2−, which is rapidly

converted to hydrogen peroxide. In turn, a constituent of the azurophilic granules,

myeloperoxidase, generates hypochlorous acid (HOCl) from hydrogen peroxide.

This presentation is taken from (Mayer-Scholl, et al., 2004)

Sistema immune

• Resistenza dei

microorganismi al killing:

• Alcune componenti

microbiche prevengono la

fusione fagosoma-lisosoma

• Componenti della parete

cellulare proteggono i microbi

dall’azione dei lisosomi.

• I macrofagi hanno anche capacità

tumoricida,

• Hanno recettori come l’Fc , il C3b, e il

CD14

• Hanno anche la capacità di fagocitare e

presentare l’antigene al linfocita T.

Cellule natural killer (NK)

• Sono le cellule citotossiche naturali.

• Sono la prima risposta cellulare ad una infezione virale, ad una infezione tumorale

Presentano all’interno dei granuli che contengono una proteina che forma dei pori (perforina) e “granzimi” che sono delle esterasi che hanno attività citotossica.

• Sistema immune specifico

Sistema immune specifico

• Specificità antigenica: permette di distinguere le varie

differenze degli antigeni.

• Memoria immunologica ricordandosi di un

precedente stimolo ad un secondo incontro con lo

stesso antigene.

• Riconoscimento del self / non self: Rispondere solo

alle molecole non self è essenziale per evitare una

risposta inappropriata alle molecole self che può

essere fatale nelle malattie autoimmuni.

La risposta immune specifica può essere

Classificata:

Immunità cellulo –mediata (linfociti T)

Immunità umorale mediata da molecole circolanti

L’immunità cellulare e umorale è mediate da due tipi

diversi di linfociti Le cellule responsabili dell’immunità umorale

sono i Linfociti B,

le cellule responsabili dell’immunità cellulo

mediata sono i Linfociti T

LINFOCITI

I linfociti si compongono di sottopopolazioni distinte

che hanno funzioni diverse sono

morfologicamente simili

1. Linfociti B uniche cellule capaci di produrre anticorpi.

2. Linfociti T si originano nel midollo osseo , poi migrano nel

timo dove maturano e sono coinvolti nelle risposte cellulo-mediate

Come distinguiamo le popolazioni

linfocitarie?

• Le popolazioni linfocitarie si differenziano grazie

ai marcatori di superficie. Cluster Differentiation

(CD),

• Le possiamo distinguere al citofluorimetro grazie

ad anticorpi monoclonali specifici per le proteine

di superficie

Linfocita B Linfocita T citotossico

CD8+

Linfocita T helper CD4+

I LINFOCITI(IMMUNITA' ACQUISITA O SPECIFICA)

I linfociti naive o vergini, sono quelli che non hanno maiincontrato l’antigene

Linfocita

Macrofago

LINFOCITI T

1. Hanno un diametro di 8-10 micron.

2. Hanno un grande nucleo

3. Hanno scarso citoplasma che contiene pochi mitocondri

e ribosomi

4. Derivano dal midollo

5. Negli stadi iniziali del loro sviluppo non esprimono

recettori per l’antigene. Questi recettori vengono espressi

nel corso della maturazione

LINFOCITI T

Il riconoscimento dell’antigene da parte di linfociti T

porta a molte risposte biologiche

Tale riconoscimento avviene mediante il T Cell Receptor

(TCR) che

è formato da due catene alfa e beta che riconoscono un

complesso formato da peptidi associati a molecole MHC

LINFOCITI T

I Linfociti T si originano nel midollo osseo , poi migrano nel

timo dove maturano. Essi sono divisi in sottopopolazioni.

Linfociti helper

Linfociti T citotossici

Linfociti soppressori

Linfociti DTH

Sistema immune• Linfociti T:

• ( tutti hanno il marker CD3, TCR)

• Linfociti T helper ( possiedono il marker CD4)

• Linfociti T soppressori( possiedono il marker CD8)

• Linfociti T citototossici ( CD8)

• Linfociti T responsabili di reazioni DTH

T-HELPER

Hanno come marker la molecola CD4

Riconoscono antigeni associati all'MHC classe II

Inducono e potenziano le risposte dei linfociti B

(mediante il B Cell Growth Factor BCGF)

Potenziano alcune funzioni macrofagiche

Sistema immune

• Linfociti T helper possono

differenziarsi in Th1 o Th2

Sistema immune• Cellula T helper :

• possiede TCR e CD3.

• T helper: produce citochine che promuovono la proliferazione e la

differenziazione delle cellule T, B e dei macrofagi e reclutano ed attivano

i leucociti

• Hanno un marker CD4, Si dividono in Th1 e Th2.

• Th1: producono: Il-2, IFN-, citochine che promuovono le risposte

immuni cellulari.

• Th2: producono Il-4, che promuove la sintesi di anticorpi dalle cellule B.

T- SUPPRESSOR

• Hanno come marker la molecola CD8

• Sono i responsabili dei fenomeni di tolleranza

LINFOCITI T CITOTOSSICI

1. Hanno come marker di superficie la molecola CD8

2. Riconoscono gli antigeni in associazione con le molecole

MHC di classe I

3. Possiedono attività citotossica verso le cellule infettate da

virus e verso cellule tumorali

LINFOCITI T-DTH

1. Possiedono come marker di superficie la molecola

CD4

2. Sono i linfociti T responsabili della ipersensibilità di

tipo ritardato

3. Producono linfochine che richiamano i macrofagi

nel sito di infiammazione

Linfociti B

• Midollo osseo..

• Cellule B

• Cellule della memoria-

• Plasmacellule

• Anticorpi.

ANTICORPI

Anticorpi • Anticorpi ( Ig):

• molecole circolanti (glicoproteine) prodotte in

risposta ad un antigene .

• Questi sono efficaci contro batteri, tossine

batteriche, virus.

Anticorpi

• Anticorpi o immunoglobuline (

Ig):

• Sono glicoproteine prodotte dalle

plasmacellule in risposta ad uno

specifico antigene e in grado di

reagire con tale l’antigene.

• Nella loro forma monomerica le Ig sono delle

molecole costituite da due coppie di catene

identiche: pesanti (H) e leggere (L), legate tra

loro in maniera covalente da ponti disolfuro

intercatenari

Anticorpi

Anticorpi

• Struttura di un anticorpo:• La struttura base di una molecola di

anticorpo consiste in

• due identiche catene leggere

• e due identiche catene pesanti

(sono unite tra loro da ponti disolfuro).

• Ogni catena leggera( L) è formata da una regione variabile (VL) e una regione costante (CL).

• Ogni catena pesante è formata da una regione variabile(VH) e 3-4 regioni costanti ( CH).

• Ognuna di queste regioni è formata da 110 aa.

ANTICORPI

Anticorpi:

• Le 4 catene sono legate tra

loro in modo da formare una

Y flessibile,con una regione

cerniera.

• Il trattamento con la papaina

divide la struttura delle

immunoglobuline in Fab,

Fab, Fc

• Il trattamento con pepsina

divide la molecola Ig in

F(ab)2

Anticorpi

• Fc:

• E’ responsabile di:

Attivazione del

Complemento

• Legame ai fagociti

• legame ai mastociti e

basofili

Anticorpi

• 5 Classi anticorpali:

• IgG monomero

• IgD, monomero

• IgE,

• Ig A,dimero( secrezioni) (

Componente secretorio

(Sc)catena J) o monomero

• IgM, pentamero (catena J) o

monomero su linfociti B

Catena pesantedelle

immunoglobuline• Ciascuna classe di Immunoglobuline

possiede una catena pesante cratteristica

• Le IgG hanno una catena pesante γ

• Le IgM μ

• Le IgA α

• Le IgD δ

• Le IgE ε

Anticorpi

• Anticorpi:

• Le 5 classi di anticorpi

sono IgG, IgM, IgA, IgE,

IgD.

• Sono distinte tra di loro

in base a proprietà

fisico chimiche e

biologiche.

Anticorpi

• IgG:

• 70-75% del totale delle Ig seriche

• Antivirale, antibatterico,Antitossine

• Attivano il Complemeno per via

classica

• Passano la placenta

• Si legano ai macrofagi,neutrofili,NK

• Pm.150.000, 7S

• 4 sottoclassi ( IgG1, IgG2, IgG3,

IgG4)

Anticorpi• IgM:

• 5-10% del totale delle Ig

• Pentameri

• Monomeri sulla superficie dei

linfociti B

• Possiedono il Peptide J

• Sono le prime a comparire

• Non passano la placenta

• Sono agglutinanti,

• Attivano il Complemento per via

classica

• Pm.900.000, 19S

• Emivita 5gg

Anticorpi

• IgA:2 sottoclassi

• 5-15% totale delle Ig

• Presenti nelle secrezioni,latte

materno.

• Monomeri e dimeri

• Tappezzano le mucose,

bloccando l’attacco di batteri o

virus.

• Attivano il Complemento per via

alternativa

• Pm 150.000

• Emivita di 6gg

Anticorpi

• IgE:• 0.002% degli anticorpi serici

• Reagine

• Recettore Fc presente sui mastociti, basofili

• La interazione di IgE (+ antigene) con i mastociti permette la liberazione di istamina che puo’ provocare reazioni anafilattiche

• Partecipa nella difesa verso le infezioni elmintiche,

• Emivita di 2,5gg

• Pm.190.000

Anticorpi

IgD

Presenti in tracce

• Non fissano il

Complemento

• Non attraversano la

placenta

• Pm 150.000

• Emivita 3gg

Linfocita B

IgM, in una forma

monomerica

• gli ISOTIPI sono le varie classi di

immunoglobuline(cioè IgM, IgA, IgD, IgG e IgE) e

vengono definiti in base alla porzione cristallizabile

• (Fc) .

Anticorpi

Anticorpi • ALLOTIPI

• immunoglobuline dello stesso isotipo che

però presentano differenze in alcune

sequenze che cambiano da persona a

persona, dovute quindi alle differenze

geniche. Variabilità allelica .

• (gli allotipi si definiscono determinanti

codificati da un allele di un determinato

gene delle Ig)

i geni possono esistere in forme diverse,

chiamate alleli.

In una popolazione possono essere

presenti da una a numerose forme

alleliche diverse di un dato gene,

Anticorpi

• L'IDIOTIPO si riferisce alle differenze della

regione variabile che generano il gran

numero di diverse immunoglobuline che

legano antigeni diversi( complesso di

determinanti del dominio V delle

immunoglobuline )

Cooperazione cellulare nelle

risposte immuni

Le cellule del sistema immune lavorano insiemeper eliminare le sostanze estranee.

Le interazioni tra le varie popolazioni cellularipossono avvenire o mediante

• glicoproteine che vengono secrete

• (citochine)

• contatto cellula-cellula o mediante

Sistema immune• Citochine ( Interleuchine):

• Le citochine sono glicoproteine prodotte dalle cellule dell’immunità

naturale e acquisita (celluleT o macrofagi etc) che influenzano l’attività di

altre cellule

• Il-1

• Il-2

• IL-12

• IL4

• IFN-

La cellula infetta da virus rilascia

Interferoni (IFN) di tipo 1 (α e β) che

agiscono sulle cellule vicine,

bloccandone la sintesi proteica e,

quindi, la replicazione virale.

Sulla cellula infettata da virus

aumentano l’espressione di MHC

classe I, facilitando l’azione dei

linfociti T citossocici

Interferoni alfa e beta

CITOCHINE CHE

MEDIANO L’IMMUNITA’ INNATA

Interferon α e β (tipo 1)Tumor Necrosis Factor (TNF)

IL-1

IL-6

IL-10

IL-12

Chemochine

Tumor necrosis factor -TNF

è prodotto principalmente dai monociti/macrofagi

attivati , è un mediatore dei processi infiammatori

Interleuchina 1 (IL-1) prodotta principalmente da macrofagi

attivati, agisce parallelamente al TNF e ne

condivide molte funzioni

Interleuchina 6 (IL-6) prodotta principalmente da macrofagi attivati

ed altre cellule

Interleuchina 12( IL-12)

è prodotta da macrofagi e da

cellule dendritiche, attivati dal

contatto con microrganismi, e

induce la Th1

Interleuchina 10 (IL-10)

prodotta principalmente da

macrofagi attivati, inibisce

l’attivazione macrofagica.

MEDIANO L’IMMUNITA’ ADATTATIVA

IL-2

IL-4

IL-5

Interferon γ (tipo 2)

Interferone gamma

1

2

3

Interleuchina 4

Induce l’attivazione dei linfociti B

1

2

3

Interleuchina 5 (IL-5)• prodotta principalmente da TH2, stimola la

proliferazione, il differenziamento e

l’attività degli eosinofili.

Activates

phagocytic cells

¨ Accanto questo codice di comunicazione

( citochine) , il sistema immunitario ne

utilizza un altro basato sul diretto contatto tra

cellula e cellula (Cellula presentante

l’antigene e linfocita T)

Le strutture di membrana che possiedono

una grande importanza nell'innescare o no

reazioni immunitarie sono le molecole MHC

i linfociti T riconoscono gli antigeni che

devono essere loro presentati sotto forma di

peptidi associati a molecole del Complesso

maggiore di istocompatibilità (MHC).

Le cellule che svolgono questo compito sono

chiamate cellule presentanti l’antigene (APC

professionali). A questa famiglia di cellule

appartengono i macrofagi e in genere i fagociti

mononucleati, le cellule dendritiche, i linfociti

B.

1. Il processo di presentazione dell’antigene

prevede una fase di processazione degli

antigeni fagocitati durante la quale gli antigeni

proteici vengono degradati e trasformati in

peptidi.

2. Successivamente i peptidi vengono espressi in

superficie e inseriti in particolari tasche delle

molecole MHC formando un unico complesso

che viene esposto sulla superficie cellulare.

1. A questo punto i linfociti T sono in grado di

riconoscere gli antigeni estranei e di dare l’avvio

alla risposta immunitaria

Le cellule presentanti l’antigene,( APC)

risiedono in sedi strategiche che

possono essere potenziali vie di ingresso

degli agenti microbici, quali la cute, gli

epiteli del sistema respiratorio e

digerente

Una volta catturati e digeriti gli antigeni,

queste cellule, migrano per via linfatica

nei linfonodi

Cellule presentanti l’antigene

Sono:

Macrofagi

Linfociti B

Cellule dendritiche

Queste cellule hanno 2 proprietà:

a) Esprimono l’MHC-II

b) Liberano un segnale costimolatorio che è necessario

per l’attivazione delle cellule T

Cellule presentanti l’antigene ( APC )

LPS-activated DCs

Cellule presentanti l’antigene

( Cellule Dendritiche) • Sono cellule APC

• Sono classificate in base alle loro

localizzazioni:

• Cellule Langerhans ( epidermide,

mucose)

• Cellule dendritiche intestinali,

cardiache, renali, epatiche,

• Cellule dendritiche interdigitate:

presenti degli organi linfoidi.

• Cellule dendritiche circolanti

,presenti nel sangue e nella linfa..

• Captano Ag li processano e li presentanoai linfociti T

• Sono presenti nei linfonodi, milza e tessuto linfoide

CELLULE DENDRITICHE

Sistema immune

• Interazione APC e T cellula (L’Ag incontra un cellula presentante

l’antigene(APC) ,

• b) I linfocitiT ( mediante il TCR) riconoscono gli Ag

complessati con l’antigene di istocompatibilita’( MHC)

Contatto cellula-cellula

COMPLESSO MAGGIORE DI

ISTOCOMPATIBILITA'

• ANTIGENI DI ISTOCOMPATIBILITA‘

• In tutti i mammiferi esiste un gruppo di geni che

codificano per proteine che vengono espresse sulle

membrane delle cellule determinano l'accettazione o il

rifiuto di un trapianto

• Questi geni aiutano il sistema immunitario a riconoscere

i propri componenti da quelli estranei.

• Il gruppo di questi geni viene denominato Complesso di

istocompatibiltà “Major Histocopatibility

Complex(MHC)”.

Gli antigeni MHC classe I e classe II non solo sono coinvolti nei meccanismi

di riconoscimento immunologico ma anche nelle predisposizioni di un

individuo di ammalarsi di alcune malattie

Es: c'è una correlazione tra particolari determinanti antigenici legati a

particolari HLA nella febbre tubercoloide , nella poliomielite paralitica , nella

sclerosi multipla.

Complesso maggiore di istocompatibilità( MHC)

Tali molecole vennero scoperte e identificate come responsabili

del rigetto dei trapianti

Esistono tre tipi di MHC : di casse I, classeII e classe III

I geni della classe II si trovano nell’uomo sul cromosoma 6

sono: HLA-DP, HLA-DQ. HLA-DR

i geni della classeI

Sono: A, B e C,

Tali molecole ( MHC classe I e II) servono per presentare

gli antigeni ai linfociti T

Conmplesso maggiore di

istocompatibilità I geni che codificano per l’MHC si trovano sul

Cromosoma 6 ( uomo)

Cromosoma 17 (topo)

• MHC Classe I e ClasseII

• Le molecole di classe I sono presenti su tutte le cellule nucleate,

• mentre MHC-II non è posseduto da tutte le cellule

L’associazione dell’antigene con il tipo di

MHC (classe I o II) determina il tipo di

linfocita T coinvolto nella risposta

immunitaria (CD8 o CD4, rispettivamente).

I peptidi associati all MHC classe I vengono riconosciuti

dai linfociti CD8+

I peptidi associati alle molecole MHC classeII

vengono riconosciuti dai linfociti CD4+

Complesso maggiore di

istocompatibiltà

• Le molecole di classe I sono composte da una catena alfa e da un piccolo peptide detto B2-microglobulina.

• Le molecole di classe II sono composte da una catena alfa ed una catena beta

• Il TCR è composto da due catene

polipeptidiche transmembrana

denominate alpha e beta che sono dotate

di ponti disolfuro

• Hanno due domini variabili e due costanti

Risposta Immune5 stadi:

a) L’Ag incontra un APC,

b) I linfocitiT ( mediante il TCR) riconoscono gli Ag complessati con l’antigene di istocompatibilita’( MHC)

c) Dopo il legame i linfociti proliferano

d) I cloni linfocitari T si differenziano in cellule capaci di organizzare le difese dell’ospite( Th1 e Th2)

e) Alcuni di questi linfociti si differenziano in cellule della memoria

Sistema immune

• Th1 e Th2:

• quando un a cellula APC

presenta l’antigene c’è il

riconoscimento da parte

dele cellule T che

possono differenziarsi in 2

popolazioni : Th1 e Th2

• A) Th1: producono Il-2,IFN-

gamma che attivano il

killing dei macrofagi .

Sistema immune

• B) Th2:

• Le cellule Th2 producono

citochine come l’interleuchina 4 (

Il-4), che stimola le cellule B a

proliferare. Quindi aumenta la

produzione di anticorpi

• La Il-4 prodotta dalle cellule Th2

sopprime la secrezione di Il-2 e

di IFN-gamma dalle Th1

Microorganismo

• Linfociti T citotossici ( CTL)

• Il TCR dei Lnfociti T citotossici (CTL )(CD8+) si lega all’antigene

complessato all’MHC di classe I sulla superficie della cellula

presentante l’antigene ( APC)

• Le CTL agiscono uccidendo direttamente la cellula bersaglio

mediante sostanze secrete come la perforina che forma dei pori

nella membrana delle cellule bersaglio (CTL sono soprattutto attive

contro le cellule infettate dai virus)

RISPOSTA UMORALE

PRIMARIA e

SECONDARIA

• La risposta umorale mediata dagli anticorpi può

essere di due tipi:

PRIMARIA: quando l’antigene penetra nell’organismo

per la prima volta

SECONDARIA:quando l’antigene viene reintrodotto

nuovamente nello stesso individuo

Risposta primaria

• Dopo la prima inoculazione di un antigene si

formano anticorpi il cui titolo sale fino ad un

platau ,poi declina perché gli anticorpi

vengono catabolizzati e si legano agli

antigeni formando complessi che sono

rimossi dal circolo

Risposta primaria

• La risposta primaria è costituita da IgM

• Il titolo anticorpale è più basso nella risposta

primaria rispetto alla secondaria

Risposta secondaria

• Compare più precocemente e dura più a

lungo

• Raggiunge titoli anticorpali più elevati che

nella risposta primaria

• È costituita da IgG

RISPOSTA PRIMARIA

Inizio produzione IgM a partire dal 4° giorno

- Da 8° a 20°giorno commutazione

delle IgM in IgG

RISPOSTA SECONDARIA

Necessita di una concentrazione

minore di antigene per la produzione di

anticorpi , ha una fase di latenza molto

breve e produzione di una vasta quantità di

anticorpi e il picco di anticorpi è più

lungo

RISPOSTA SECONDARIA

La risposta secondaria è resa

possibile dalle cellule di

memoria:

è generata da parte dei linfociti

B riattivate nella risposta

secondaria dallo stesso

antigene

IFN-a B cells, monociti, macrofagi, DC immature

IFN-b fibroblasti

STATO ANTIVIRALE

gli IFN inducono la sintesi di due enzimi:

2’-5’ oligo-adenilato-sintetasi (2-5A)

Proteina chinasi R (PKR)

RISULTATO:

blocco della sintesi proteica = no virus

IFN leucocitario

IFN fibroblastico

IFN- T cells, NK IFN immune

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