Le difese dell'organismo

LE DIFESE DELL'ORGANISMO

LE DIFESE NON SPECIFICHE

Difese non specifiche agiscono indistintamente contro un gran numero di agenti estranei diversi. Alcune risposte di difesa sono direttamente osservabili dal punto di vista macroscopico = processi infiammatori in seguito a ferite, la febbre, il ruolo della pelle come barriera.

Le barriere

Barriere protettive = si oppongono all'ingresso di agenti patogeni. Ricordiamo la pelle, ricca di cheratina; le mucose delle vie respiratorie con le ciglia e il muco che le ricoprono; il succo gastrico, per il PH acido che esercita un'azione preventiva di difesa e le lacrime che contengono un enzima che rende innocui batteri che possono capitare negli occhi.

I fattori protettivi

Liquidi interni e tessuti = sono presenti fattori che impediscono ai batteri che abbiano superato le barriere aspecifiche di esercitare la loro azione distruttiva gruppo di proteine enzimatiche collettivamente chiamate complemento. Agiscono in maniera aspecifica ma collaborano anche alla risposta immunitaria specifica. Altro gruppo di proteine con azione protettiva sono gli interferoni che inibiscono la replicazione di molti virus e agiscono stimolando i componenti del sistema immunitario e in particolare le cellule NK (natural killer).

La reazione infiammatoria

Reazione infiammatoria = reazione dei tessuti viventi ad una lesione di qualsiasi origine, cioè provocata da agenti patogeni, da uno stimolo fisico o chimico (temperature eccessivamente calde o fredde, ferite, danni derivanti da insulti meccanici, radiazioni) o da altre cause = assolutamente aspecifica.

Tipi aspetti sono = vasodilatazione e conseguente aumento del flusso sanguigno nell'area interessata, aumento della permeabilità dei capillari provocato da sostanze liberate dai tessuti lesi. Ciò determina la fuoriuscita dai vasi di plasma e di leucociti si manifesta con l'aumento della temperatura, gonfiore, arrossamento accompagnati da dolore locale.

Plasma e leucociti = compiono funzioni per liberare la zona da residui cellulari e a combattere eventuali microrganismi e poi e ripristinare l'integrità del tessuto. I leucociti attaccano e ingeriscono i batteri e le particelle estranee, il fibrinogeno dà origine a coaguli se i vasi sono stati lesi, le molecole proteiche (anticorpi) neutralizzano le sostanze estranee. Il plasma apporta ossigeno e nutrienti indispensabili per la guarigione. Accompagnano la reazione infiammatoria alcune manifestazioni esterne a tutto l'organismo aumento dei leucociti nel sangue (leucocitosi), liberazione in circolo da parte dei macrofagi di sostanze (interleuchina 1) che agiscono a vari livelli per promuovere l'eliminazione dei cataboliti prodotti durante la reazione infiammatoria e i processi di riparazione dei tessuti. Un'altra manifestazione è la febbre = sostanze prodotte dai microrganismi durante i processi infiammatori in grado di indurre da parte del sistema immunitariola liberazione di pirogeni responsabili della febbre. Aumento di temperatura = reazione difensiva del corpo contro l'invasione microbica poiché fa aumentare la produzione di molecole che neutralizzano quelle estranee (anticorpi).

La fagocitosi

La fagocitosi = fa parte delle risposte che contraddistinguo la reazione infiammatoria avviene del tessuto connettivo, dove accorrono i globuli bianchi del sangue quando molecole estranee riescono a penetrare nell'organismo.

Si verifica in quasi tutto il mondo animale.

Attratti da sostanze di varia provenienza i primi a intervenire sono i granulociti nutrofili, che riconoscono la particella da attaccar, vi aderiscono con la membrana plasmatici e finiscono per fagocitarla. Successivamente i lisosomi presenti nel citoplasma riversano il loro contenuto enzimatico nel vacuolo formatosi intorno alla particella fagocitata se permane nel vacuolo dove può anche moltiplicarsi (tubercolosi) occorre che i fagociti vengano coadiuvati dai meccanismi dell'immunità specifica, che li può rendere capaci di digerire anche questi particolari microrganismi. I monoliti intervengono subito dopo, sotto forma di macrofagi, con un processo di digestione lento e incompleto.

LE DIFESE SPECIFICHE

Se la risposta generica fallisce interviene quella specifica.

Difesa specifica = difesa orientata in modo preciso ad agire contro un particolare agente patogeno o contro i suoi prodotti. Essa permette all'organismo di acquistare la capacità di rispondere in maniera più rapida ed efficiente in situazioni successive. I processi si svolgono tutti a livello cellulare e molecolare.

Verso chi è rivolta la risposta immunitaria

Agenti estranei all'organismo sono di diversa natura.

Batteri = i più comuni, possono moltiplicarsi, invadere l'organismo, raggiungere certi tessuti e danneggiarli direttamente o secernono sostanze, spesso di natura proteica, le tossine, che sono veleni per l'organismo (difterite, tetano), o endotosisne che si liberano alla morte dei microrganismi (colera, tubercolosi, peste bubbonica).

Virus = possono moltiplicarsi solo parassitando cellule viventi e utilizzandone a questo scopo le strutture e gli apparati metabolici (varie forme di epatite, varicella, parotite, morbillo, rosolia, influenza, raffreddore). L'invasione dell'organismo da parte di batteri e virus prende il nome di infezione.

Anche le cellule cancerose = pericolo nei confronti dell'organismo = oggetto della risposta immunitaria. Batteri e tossine batteriche, virus e cellule infettate da virus, protesti, altri parassiti, funghi, cellule cancerose = bersaglio da neutralizzare ed eliminare.

Prima della capacità di distruggere ed eliminare ciò che si pone come minaccia per l'organismo, deve esserci quella di identificare ciò che è estraneo (non self) e distinguerlo da ciò che appartiene al proprio corpo (self).

Gli antigeni

Un agente patogeno o cellula estranea che penetra in un organismo viene riconosciuta come non self e le sue molecole sono dette antigeni. Sono antigeni solo le molecole estranee che si differenziano da quelle dell'ospite, si tratta di molecole piuttosto grandi e complesse. Dire che una molecola è un antigene, cioè dotata di proprietà antigeniche, non comporta necessariamente che essa abbia già provocato una risposta immunitaria. Le molecole dotate di proprietà antigeniche possono essere fisse sulla superficie esterna del microrganismo o della cellula (antigeni superficiali) o essere liberati nel mezzo interno dove si disperdono (antigeni solubili = tossine batteriche).

Il self

Self = tutte le cellule che appartengono all'organismo. Hanno pertanto un marchio specifico. Si tratta di molecole proteiche situate sulla membrana cellulare. Definiscono nell'uomo il complesso di isocompatibilità (HLA). La loro sintesi avviene grazie alla presenza di un gruppo di geni che si trova sul cromosoma 6 l'esistenza di un elevato numero di varianti (alleli) per ognuno di questi gruppi fa si che la probabilità che due individui abbiano lo stesso complesso HLA è molto bassa. Il sistema HLA manca sui globuli rossi del sangue, dove è sostituito da l sistema AB0. l'organismo riconosce molecole che non siano quelle del proprio complesso HLA ed inizia ad elaborare la risposta contro di esse.

Le risposte dell'organismo

L'organismo reagisce alla presenza degli antigeni producendo dopo un certo tempo quantità abbondanti di sostanze proteiche, gli anticorpi simbolo di neutralizzare l'aggressore o le sue tossine.

Il rapporto antigene - anticorpo = l'anticorpo si adatta specificamente alle molecole antigeniche come una chiave alla sua serratura. L'immunità legata all'azione degli anticorpi viene detta immunità umorale perché le molecole anticorpali circolano negli umori cioè nei liquidi dell'organismo (sangue, linfa).

Un altro tipo di risposta immunitaria specifica messa in atto con modalità differenti direttamente da cellule del sistema immunitario viene detta immunità cellulare (o cellulo - mediata).

La memoria

Organismo invaso per la prima volta da un agente patogeno = sistema immunitario è in stato di allarme ma la produzione di anticorpi specifici è lenta e progressiva per cui se la risposta fagocitaria è insufficiente, la malattia ha tutto il tempo per danneggiare l'organismo.

Se si guarisce e lo stesso agente patogeno aggredisce una seconda volta, la produzione di anticorpi specifici contro quell'antigene è rapida e massiccia, come se il sistema immunitario ricordasse di aver subito una prima aggressione = nome di memoria.

I COMPONENTI DEL SISTEMA IMMUNITARIO

Componenti = organi del sistema linfatico e midollo rosso delle ossa

linfonodi, tonsille, strutture linfatiche dell'intestino, milza, timo.

Essi contengono i precursori dei linfociti e/o i linfociti stessi sono i responsabili delle reazioni immunitarie specifiche. L' 1% si trova nel sangue, la maggior parte negli organi del sistema linfatico. Molti sono inattivi (tutti quelli del sangue).

I linfociti

Linfociti = responsabili della capacità dell'organismo di reagire a un numero praticamente illimitato di antigeni. Popolazione di cellule in attesa del segnale appropriato per entrare in azione. Circolano nel corpo trasportati dal sangue o dalla linfa. Negli organi linfatici si muovono in una trama di tessuto connettivo che li orienta in modo che essi vengano in contatto tra di loro, con altre cellule, con materiale estraneo.

Linfociti T e linfociti B (in base al luogo in cui maturano). Hanno tutti origine dalle cellule staminali nel midollo rosso delle ossa. Cellule progenitrici, precursori dei linfociti T, passano nel torrente circolatorio e migrano nel timo dove maturano fino a diventare linfociti T (T da timo). Una volta giunti a maturazione, attraverso il circolo, giungono negli altri organi del sistema linfatico dove circolano ed eventualmente si moltiplicano, in risposta ad uno stimolo appropriato. Metà dei linfociti sono T.

Gli altri linfociti detti B, maturano nel midollo rosso stesso, migrano negli altri organi del sistema linfatico , dove si moltiplicano anch'essi in seguito allo stimolo appropriato. Riconoscono gli antigeni secondo modalità simili, ma differiscono nel modo di agire.

I recettori dei linfociti

I linfociti possiedono sulla loro membrana esterna dei recettori di natura proteica. Grazie a questi riconoscono le molecole estranee, gli antigeni, intendendo per riconoscimento la capacità che possiedono i ricettori di legarsi in maniera specifica all'antigene. All'interno delle popolazioni di linfociti B e T i linfociti possiedono differenti recettori: in pratica un numero enorme di differenti antigeni, anche artificiali, viene riconosciuto da linfociti che presentano il recettore specifico. Antigeni complessi possiedono diverse strutture tridimensionali sulla loro superficie, ciascuna delle quali può essere riconosciuta di differenti linfociti. Ognuna di esse costituisce un determinante antigenico.

IMMUNITÀ UMORALE E IMMUNITÀ MEDIATA DA CELLULE

Gli anticorpi e la loro produzione

In seguito al riconoscimento di un antigene da parte del linfocita B che possiede lo specifico recettore linfocita B si moltiplica e molte delle sue cellule diventano plasmacellule = producono molecole proteiche che possiedono le caratteristiche del recettore che originariamente aveva interagito con l'antigene e lo riconoscono = anticorpi o gammaglobuline liberati all'esterno delle plasmacellule, nei liquidi dell'organismo. I recettori dei linfociti e gli anticorpi sono proteine la cui molecola è costituita da quattro catene polipeptidiche: due pesanti uguali tra loro dette H, due leggere uguali tra loro dette L. le due catene H divergono in corrispondenza di una zona cerniera, in modo da formare una Y. Le catene leggere sono affiancate da quelle pesanti nei tratti in cui queste ultime divergono. Gli anticorpi si distinguono gli uni dagli altri dalle due braccia corte che sono variabili a queste regioni si deve il legame specifico anticorpo - antigene.

Nei liquidi organici gli anticorpi si combinano con gli antigeni specifici = complesso antigene - anticorpo. Le regioni cerniera consentono una flessibilità tale da consentire all'anticorpo di legare due antigeni contemporaneamente e di formare così un reticolato che raggiunta una certa dimensione precipita,

gli anticorpi possono agire:

Facendo precipitare gli antigeni solubili per cui il complesso antigene - anticorpo non è più tossico per l'organismo,

Agglutinando gli agenti patogeni, soprattutto i batteri.

Certi anticorpi inoltre facilitano la fagocitosi da parte dei granulociti e dei monoliti, che li riconoscono mediante recettori sulla loro superficie.

Risposta immunitaria umorale = processo lento in due tappe: prima l'organismo riconosce la presenza dell'antigene, poi scatta la produzione di anticorpi specifici.

L'azione citotossica

I linfociti T che agiscono nel processo immunitario non producono anticorpi. L'azione di difesa è invece messa in atto direttamente contro le cellule estranee e tali linfociti T sono detti citotossici (killer). Prima riconoscono come estranea la cellula da distruggere (per la presenza su di essa degli antigeni di superficie), poi per esocitosi liberano molecole in grado di danneggiare la membrana provoca variazioni di permeabilità che provocano il rigonfiamento e la lisi della cellula.

Utilizzato verso cellule infettate da virus, cellule cancerose e cellule provenienti da trapianti

COME AGISCE IL SISTEMA IMMUNITARIO

Linfociti B= producono anticorpi che attaccano gli antigeni realizzando l'immunità umorale.

Linfociti T killer = attaccano essi stessi cellule estranee e quindi forniscono l'immunità mediata da cellule.

La distinzione non è poi così netta per due motivi:

In parecchie circostanze la risposta immunitaria implica l'azione di entrambi i tipi di linfociti,

Alcune categorie di linfociti T hanno un ruolo fondamentale nella regolazione delle funzioni dei linfociti B.

Tre diversi tipi di linfociti T: T killer. T helper e T soppressori. Gli ultimi due sono coinvolti nella risposta immunitaria dove hanno funzione rispettivamente di attivatori e inibitori. Un ruolo importante hanno anche i macrofagi, che rendono possibile ai linfociti un più efficace riconoscimento degli antigeni.

Cellule NK = ulteriore tipo di linfociti, sono in grado di uccidere cellule riconosciute come estranee direttamente senza interagire con altre classi di linfociti e sono perciò parte delle difese aspecifiche.

Particella estranea penetra per la prima volta nell'organismo viene messa in atto una forma di difesa aspecifica che è la fagocitosi dei granulociti neutrofili. Poi i macrofagi la fagocitano ed espongono sulla propria superficie, insieme agli antigeni del sistema HLA gli antigeni della cellula fagocitata. L'esposizione dei due tipi di antigeni permette il legame tra il macrofago i linfociti della classe t helper, che stimolano i linfociti B alla proliferazione che origina plasmacellule che producono anticorpi. Vengono anche prodotti linfociti B della memoria che ad un secondo contatto con il medesimo antigene consentono una più immediata e massiccia produzione di anticorpi. I linfociti T helper e soppressori = i primi stimolano l'attività citotossica, i secondi, a sviluppo più lento, frenano la risposta immunitaria quando essa ha ormai svolto il suo compito.