Corso di Laurea :Tecniche di Laboratorio

Biomedico A.A. 2016/17

Prof. Amedeo Amedeiaamedei@unifi.it

tel. 055 2758330

orario ricevimento: su appuntamentoDipartimento di Medicina Sperimentale e Clinica

Viale Pieraccini 06, 50134, Firenze

Corso di Immunologia

Web: http://www.amedeoamedei.altervista.org/

Facebook: ImmunoNews by Amedeo Amedei1

Corso di Immunologia (70 ore totali- 4 CFU) DURATA ARGOMENTO DOCENTE DATA Sede

2 ore Caratteristiche della risposta immune, organizzazione del sistema immunitario Amedei Martedì 2/10

ore 10.30-12.30

Cubo

2 ore Cellule e molecole dell’immunità innata (granulociti, NK, complemento) Amedei Mercoledì 3/10

ore 10.30-12.30

Auletta

III piano

2 ore I fagociti mononucleati e le cellule dendritiche Parronchi Giovedì 4/10

ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Antigeni ed immunogeni, molecole per il riconoscimento dei patogeni Parronchi Martedì 9/10

ore 10.30-12.30

Auletta

III piano

2 ore Caratteristiche delle molecole dell’immunità: le chemochine. Amedei Mercoledì 10/10

ore 10.30-12.30

Auletta

III piano

2 ore Caratteristiche delle molecole dell’immunità: le citochine. Piccinni Giovedì 11/10

ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Citochine: modalità di dosaggio e correlazione con la clinica Piccinni Lunedì 15/10

ore 16.30-18.30

Auletta

III piano

2 ore Il sistema maggiore di istocompatibilità: struttura e tipizzazione HLA Amedei Mercoledì 17/10

ore 10.30-12.30

Auletta

III piano

2 ore La presentazione dell’antigene Parronchi Giovedì 18/10

ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Linfociti B: Gli anticorpi (struttura, funzione, uso clinico, anticorpi monoclonali) Parronchi Martedì 23/10

ore 10.30-12.30

Cubo

2 ore Linfociti B: ontogenesi Amedei Mercoledì 24/10

ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Linfociti B: ruolo nei meccanismi effettori. Piccinni Giovedì 25/10

ore 14.30-16.30

Cubo

2 ore Linfociti B: marcatori e patologie associate Maggi Lunedì 29/10

ore 1630-18.30

Auletta

III piano

2 ore Linfociti T: ontogenesi Piccinni Mercoledì 31/10

ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Linfociti T: marcatori e patologie associate Amedei Lunedì 5/11

ore 16.30-18.30

Auletta

III piano

2 ore Linfociti T: fenotipi funzionali, attività effettrice. Piccinni Mercoledì 7/11

ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Nuove cellule effettrici: NKT, gamma/delta, ILC, TFH Parronchi Giovedì 8/11

Ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Verifica in itinere sulla immunologia di base (20 domande a risposta multipla) Piccinni/

Amedei

Lunedì 12/11

ore 16.30-18.30

Auletta

III piano

2 ore Le reazioni immunopatogene Parronchi Mercoledì 14/11

ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Patogenesi delle malattie allergiche Cosmi Giovedì 15/11

Ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Tolleranza immunologica ed autoimmunità Maggi Lunedì 19/11

ore 16.30-18.30

Auletta

III piano

2 ore Immunologia dei tumori e dei trapianti d’organo Maggi Mercoledì 21/11

ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Inquadramento clinico delle malattie auto-immuni Parronchi Giovedì 22/11

Ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Inquadramento clinico delle malattie allergiche Rossi Lunedì 26/11

ore 16.30-18.30

Auletta

III piano

2 ore Inquadramento clinico delle immunodeficienze primitive e secondarie Matucci Mercoledì 28/11

ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Convegno sulle immunodeficienze (NIC)

(in alternativa Inquadramento clinico delle immunodeficienze secondarie e AIDS)

Maggi Giovedì 29/11

ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Terapie delle malattie immunologiche: princìpi, modalità (immunosoppressori e anticorpi monoclonali) e ricadute cliniche Liotta Lunedì 3/12

ore 16.30-18.30

Cubo

2 ore Diagnostica di laboratorio in autoimmunità: malattie sistemiche Totaro Mercoledì 5/12

ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Diagnostica di laboratorio in autoimmunità: malattie d’organo (tiroide, fegato, vie biliari, etc) Totaro Giovedì 6/12

Ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Diagnostica di laboratorio in allergologia: vecchia e nuova (RIST, RAST) Rossi/Totaro Lunedì 10/12

ore 16.30-18.30

Auletta

III piano

2 ore Diagnostica di laboratorio in allergologia: vecchia e nuova (ISAC) Rossi/Totaro Mercoledì 12/12

ore 14.30-16.30

IV piano

(stanza ex-allergologia)

2 ore Principi della citofluorimetria e sue applicazioni Annunziato/

Cosmi

Giovedì 13/12

Ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Diagnostica di laboratorio nelle immunodeficienze Matucci/

Liotta

Lunedì 17/12

ore 16.30-18.30

Auletta

III piano

2 ore Altre tecniche di laboratorio in immunologia (diagnosticadell’allergia a farmaci, anticorpi-anti farmaco, ELISPOT, ECP, triptasi) Parronchi/

Vultaggio

Mercoledì 19/12

ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

2 ore Verifica in itinere sulla patogenesi, la clinica delle malattie immunologiche e della diagnostica di laboratorio (20 domande a risposta

multipla)

Totaro/

Parronchi

Giovedì 20/12

ore 14.30-16.30

Auletta

III piano

Caratteristiche della risposta immune Organizzazione del sistema immunitario

NOBEL Medicina 2011

Bruce Beutler Jules Hoffmann Ralph Steinman

Toll Like Receptors Cellule Dendritiche

L’immunità è la resistenza alle malattie, in particolare alle malattie dipendenti da

agenti infettivi, ma non solo …

Il complesso di molecole, cellule e tessuti che mediano tale azione prende il

nome di sistema immunitario, mentre la risposta coordinata all’introduzione di

molecole estranee è nota come risposta immunitaria.

La risposta immunitaria può in alcune circostanze provocare danno ai tessuti e

una conseguente malattia (immunopatologia).

Possiamo definire l’immunità come una risposta a sostanze estranee

indipendente dalle conseguenze fisiologiche o patologiche.

Alcuni concetti d’immunologia

Il sistema immunitario è costituito da

un insieme variegato di popolazioni cellulari interdipendenti fra di loro, che

hanno il compito di riconoscere l’antigene e inattivarlo

una serie di strutture ed organi di supporto

Organi linfoidi:

Organi linfoidi primari:Timo,midollo osseo

Organi linfatici secondari:adenoidi,tonsille,linfonodi,milza,placche di Peyer,appendice

TimoOrgano linfoide primario e centraleCentri germinativi assenti(non produce cellule staminali)Rende linfociti immunologicamente competenti dotandoli di antigeni e markersmolecolari e li ridistribuisce a linfonodi e milza.

Midollo osseol'unico organo deputato alla sintesi degli elementi figurati del sangue, vale a dire dei globuli bianchi(granulociti, linfociti, monociti), di quelli rossi (eritrociti) e delle piastrine (trombociti). Questi, infatti,non sono eterni (i globuli rossi, ad esempio, vivono in media 120 giorni) e come tali devono esserecontinuamente rimpiazzati.Il midollo osseo è un organo disperso, contenuto:nel canale diafisario (o cavità midollare) scavato nel tratto centrale delle ossa lunghe e nelle cavitàdel tessuto spugnoso, per un peso complessivo, nell'adulto, di 1500 - 3500 grammi, con una spiccatavariabilità individuale.

Cellule Staminali Ematopoietiche

I linfonodi sono aggregati nodulari di tessuto linfoide situati lungo ildecorso dei vasi linfatici in tutto il corpo.

I fluidi provenienti dagli epiteli e dai tessuti connettivi, nonché dallamaggior parte degli organi parenchimatosi, vengono drenati dai vasilinfatici, che trasportano questo fluido, chiamato linfa, dai tessuti ailinfonodi.

La linfa contiene pertanto una miscela di sostanze assorbite dagliepiteli e dai tessuti; quando essa transita attraverso i linfonodi, leAPC (Antigene Presenting Cells) presenti in tali strutture possonocatturare gli antigeni di microbi che si siano introdotti nei tessutiattraverso gli epiteli.

Organi Linfoidi secondari

La milza è un organo situato nell’addome che svolge, nellerisposte immunitarie agli antigeni presenti nel torrentecircolatorio, lo stesso ruolo di filtro svolto dai linfonodi pergli antigeni raccolti dalla linfa. Il sangue che arriva alla milzafluisce attraverso una rete di canali (detti sinusoidi)tappezzati di fagociti; gli antigeni in esso presenti vengonocatturati da cellule dendritiche e macrofagi e quindiconcentrati all’interno della milza stessa. La milza contieneun gran numero di fagociti, che inglobano e distruggono imicrobi presenti nel sangue.

Il sistema immunitario associato alla cute e alle mucose èsituato al di sotto degli epiteli che rivestono la cute e gliapparati gastro-intestinale e respiratorio. Le tonsillefaringee e le placche di Peyer dell’intestino sono due tipiciesempi di tessuto linfoide associato alle mucose. Questo èla sede in cui si verificano le risposte immunitarie adantigeni che violano le barriere epiteliali, mentre linfonodie milza sono i siti in cui si avviano le risposte agli antigenipresenti, rispettivamente, nella linfa e nel sangue.

Organizzazione anatomica di un linfonodo

A quali sostanze estranee risponde il

sistema immunitario?

GLI ANTIGENI

La maggioranza degli antigeni è costituita da proteine o polisaccaridi.

Natura microbica: capsule, pareti

batteriche, tossine, capside

virale, flagelli.

Natura non-microbica: polline,

molecole di superficie dei globuli

rossi, proteine sieriche, molecole

di superficie dei tessuti

trapiantati.

I lipidi e gli acidi nucleici sono antigenici soltanto in combinazione con proteine o

polisaccaridi.

Come il sistema immunitario

difende l’organismo dagli antigeni?

La difesa contro i patogeni ed i loro antigeni si realizza attraverso risposte

precoci, riconducibili all’immunità innata, e risposte tardive, dipendenti

dall’immunità acquisita o specifica.

L’immunità innata o naturale, si basa su

meccanismi preesistenti all’infezione, capaci di

reagire rapidamente contro i patogeni.

L’immunità acquisita si sviluppa in risposta alle infezioni e si

affina progressivamente con ulteriori esposizioni ad un agente

patogeno.

Barriere fisico/chimiche dell’organismo: epiteli

e sostanza ad azione antimicrobica da esse

prodotte.

Proteine del complemento, mediatori

dell’infiammazione.

Citochine e chemochine.

Cellule fagocitanti: neutrofili, macrofagi,

cellule NK.

Specificità: si riconoscono moltissimi patogeni differenti.

Capacità di ricordare (Memoria Immunitaria): Potenzia la

risposta contro infezioni recidivanti.

Specializzazione: si sviluppa la risposta più efficiente contro un

determinato tipo di patogeno.

Mancata reattività verso gli antigeni autologhi.

Linfociti B, T e cellule fagocitanti.

Anticorpi (Immunoglobuline).

Immunità Innata Immunità Specifica

Sistema Integrato di difesa dell’Organismo(cell. e mol, funzionano in maniera cooperativa)

Importanti COLLEGAMENTI

Risposte Innate stimolano ed influenzano la natura delle Risposte Specifiche

Risposte Specifiche utilizzano meccanismi effettori dell’Immunità Innata

Concetto: Risposte Specifiche migliorano/potenziano quelle Naturali

Invertebrati : Immunità Innata Vertebrati : Immunità Innata + Specifica

Immunità Innata e Specifica

Difesa dai patogeni

Risposte Precoci

Risposte Tardive

Immunità Innata

Immunità Specifica

Immunità Innata (naturale): meccanismi pre-esistenti, rapidità, ripetizione identica

Componenti Immunità Innata : Barriere fisico/chimicheCellule Fagociti (Neutrofili e Macrofagi)Cellule Citotossiche Naturali (NK)Proteine del sangue (Complemento, Mediatori Inf.)Citochine e Chemochine (Regolano e coordinano)

Meccanismi attivati da STRUTTURE MOLECOLARI COMUNI (no discriminazione)

Principali meccanismi dell’immunità innata e dell’immunità acquisita.

Antigeni

Antigene (Ag) = Qualsiasi molecola (esogena ed endogena) che reagisce con S.I.

(Legarsi ad Anticorpo o Linfocita)

Antigene (greco) = qualcosa che genera una sostanza contro

Immunogeno = sostanza in grado di suscitare risposta immunitaria

TUTTI GLI IMMUNOGENI SONO ANTIGENI MA NON TUTTI GLI

ANTIGENI SONO IMMUNOGENI

Epitopo (determinante antigenico) = parte di Ag che entra in contatto con il sito

di legame di un Ac o TCR. (15-20 aa)

Aptene = mol. solitamente di piccole dimensioni che agisce da epitopo ma non in

grado di evocare da sé una risposta anticorpale.

Carrier = Legandosi all’aptene lo rende immunogeno

Karl Landsteiner (1921) = esperimenti estratto alcolico di rene di cavallo

Caratteristiche Proteina -AntigenePeso Molecolare (> 10 KD) = Proteina grande e complessa Più frammenti

Insulina (5,7 ), Protamina (6) = - Immun. Ova(40), TT(55), Emoc (6.000)= + Immun

Polimeri sintetici (polistirolo,nylon, poliacrilamide, omopol. AA) = No Immun

Motivo = struttura primaria semplice, no solubilizzazione enzimatica e no solubili)

Solubilità (Necessaria per il trasposto)

Estranietà: (Diff. con il self … Pat. autoimmuni) ( >distanza tra specie….+ Imm)

Dose di somministrazione (Troppo bassa no reazione; Troppo Alta

inibizione …. Tolleranza Acquisita)

Vie di somministrazione (Sottocutanea più potente)

Caratteristiche degli Epitopi• I determinanti antigenici devono essere accessibili agli

anticorpi (Exp. Sela 1960,catene laterali di aa)• I determinanti antigenici possono essere continui (segmentali)

o discontinui (assemblati) (Exp. Tassi 1960). Lineari riconosciuti da linfociti B e T, Conformazionali solo dai linfociti B.

• I determinanti antigenici possiedono alcuni residui più importanti di altri (epitopi immunodominanti … porzioni idrofiliche. Selezione Darwiniana)

• Mobilità del sito antigenico (in modo da permettere all’Ac di incastrarsi bene)

Forze in gioco nel legame AG-Ac (non covalente):

Ponti idrogeno

Interazioni elettrostatiche

Forze di Van der Waals

Interazioni idrofobiche

Epitopi immunodominanti

• Quelli maggiormente riconosciuti

• Accessibilità (esposti in superficie)

• Idrofilicità (proteine globulari solubili in sol.acquosa)

• Mobilità (Leg. Efficace anche se – complementarietà)

• Anfipaticità (residui idrofob.e idrofil. Disposti su facce opposte

della molecola…. favorito legame MHC-T)

APTENI

• Interagiscono con SI ma non Immunogene

• Piccole dimensioni ma anche macromolecole (DNF)

• Proteina Carrier utilizza anche epitopi dell’aptene

Fattori condizionanti: Immunogenicità Carrier-Aptene

La configurazione degli apteri (D-,L-, Orto-, Para-, Meta-)

Gruppi fortemente acidi/basici decisivi nella regolazione specificità Ac

Gruppi non ionici simili (forma e dimensione) sono intercambiabili

Nota: sostanze (p.peso mol.) non immunogene introdotte nell’organismo

possono stimolare risposta cellulare o anticorpale (es. prodotti degradazione

penicillina…legami spontanei con proteine o polisaccaridi tissutali)

Adiuvanti: agenti capaci di potenziare la risposta immunitaria

Somministrati in associazione all’Ag

Possono essere essi stessi immunogeni

Esempi:

Sali di Ca e Al (complesso insolubile con Ag …+ tempo in org. (gg o sett),

aumentano dimensione Ag .. + attività fagociti)

Emulsioni Acqua/olio

Adiuvante di Freund: Incompleto (olio minerale leggero con moneolato di mannide)

Completo (+ mistura di micobatteri uccisi)

No uomo…..granulomi

Attivatori Policlonali (Mitogeni): mimano azione degli Ag inducendo nelle

cell.immuncompetenti modificazioni funzionali indotte dagli Ag, dei quali non hanno

specificità…+ cloni contemporaneamente)

Att.Pol.Linfo B (APB): Stafilococco aureo ceppo Cowan I (SAC), virus Epstein Bar

Att.Pol.Linfo T (APT): Fitoemagglutinina (PHA), Concanavalina A (Con A)

Superantigeni: sostanze in grado di attivare contemporaneamente + cloni T ma non

sono APT ne antigeni veri e propri.

Sono capaci di interagire al medesimo tempo con Ag di MHC II e regioni costanti del

Vb del TCR. Possono attivare 1-30% dei cloni T

Enterotossine Stafilococciche (Shock tossico….linfociti T Vb2-positivi)

Presentazione dell’Antigene

Linfociti: riconoscono specificatamente gli Ag estranei e rispondono = mediatori

immunità cellulare ed umorale

Linfociti B: riconosco Ag extra-cellulari e presenti sulla membrana delle cellule

Plasmacellule ….. Anticorpi….Risposta umorale.

Linfociti T responsabili risposta cellulare: T helper (Th) e T citotossici (Tc)

Specificità ristretta: solo peptidi legati a proteine autologhe codificate da geni presenti nel

Complesso Maggiore di Istocompatibilità (Major Histocompatibility Complex o MHC)

presente su cellule dette APC (Antigen Presenting Cells)

Linfociti T non riconoscono Antigeni Solubili

Antigen Presenting Cells(MHC : Major Histocompatibility Complex)

Processazione e presentazione dell’ag ai Linfociti T

Differente processazione e presentazione dell’ag ai Linfociti T CD4 e CD8

Riconoscimento ag dai linfociti T ed attivazione

Grazie