Immunità umorale = immunità mediata dagli anticorpi ADCC

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1 Immunità umorale = immunità mediata dagli anticorpi ADCC 4

2 3 pathways to activate complement Jules Bordet, premio Nobel per la Medicina 1919

3 Complement: plasma proteins cascade activation = microbes destruction and inflammation C3 = central event =anaphylatoxins =anaphylatoxins

4 IgM and IgG bind to C1 and activate classical pathway

5 The classical pathway C4a C2 is cleaved in small soluble fragment and larger fragment For historical reasons: large fragment that takes part of the active enzyme C3 convertase is called C2a. C3a C5a

6 The lectin pathway Mannose Binding Lectin (MBL) structure resembles C1q MASP = MBL- Associated Serine Proteases C2 is cleaved in small soluble fragment and larger fragment For historical reasons: large fragment that takes part of the active enzyme C3 convertase is called C2a.

7 La via alternativa C3 tickover

8 La via alternativa Legame tioesterico inaccessibile

9 Late steps of complement activation and formation of the MAC

10 Structure of the MAC in cell membranes Complement lesions in erythrocyte: 100 Å CTL lesions in target cell: 160 Å

11 Complement system (classical pathway)

12 Complement receptors have different functions

13 Funzioni biologiche del complemento

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15 Necessari 2 segnali per attivare i linfociti B Primo segnale: BCR Secondo segnale = - Antigeni timo-dipendenti (TD):. cellule T adiuvanti (T helper) - Antigeni timo-indipendenti (TI):. recettore del sistema immunitario innato (PRR come TLR). cross-linking di un IgM da parte di un Ag polimerico

16 Le diverse fasi della risposta immunitaria umorale

17 BCR = Immunoglobulina di membrana + CD79 a/b CD79a/b Membrana cellulare

18 La trasmissione del segnale dal complesso recettoriale dei linfociti B, dipende dalla presenza di sequenze aminoacidiche in CD79a e CD79b chiamate motivi di attivazione dell immunorecettore basati su tirosine (ITAMs)

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20 Trasduzione del segnale da parte del BCR

21 Corecettore B = CD19, CD21 e CD81 Corecettore del linfocita B Recettore complemento 2 (CR2) = CD21 CD19

22 Il BCR è attivato dall incontro con l Ag Il BCR e il corecettore collaborano all attivazione della cellula B /IgD

23 Il complemento potenzia la trasmissione del segnale dal BCR

24 CR2 e TLR contribuiscono all attivazione dei linfociti B

25 Markers dei linfociti B maturi Pan-B Pan-B CD20 CD45 CD22 Presente da i pre-b a B maturi e non sulle plasmacellule; implicato nell attivazione dei B maturi Implicato nell attivazione dei B maturi Molecola d adesione, presente sui linfociti B maturi BCR (Complesso del recettore per l Ag) (mig + Igα-Igβ, CD79a-CD79b) Corecettore (trasmissione del segnale) Recettore per le IgG, a bassa affinità Presenta Ag ai linfociti T (si lega al TCR e al CD4) CD80 CD86 e Ligando del CD40L (CD154) dei linfociti, induce lo scambio isotipico Ligando del CD28 e CTLA-4 dei linfociti T, molecole costimolatorie

26 Risposte funzionali indotte dall aggregazione del complesso BCR Recettore CCR7: chemochine CCL19 (MIP3β) e CCL21 (SLC)

27 Sviluppo linfonodi B/T cells DC CCR7 - CCL19 (MIP3β) CCR7 - CCL21 (SLC) B/T cells FDC CXCR5 - CXCL13 (BLC)

28 Antigeni timo dipendenti (TD) Primo segnale: BCR Secondo segnale = cellule T adiuvanti (T helper)

29 Le cellule B attivate formano i centri germinativi nei follicoli linfoidi

30 Vie attraverso cui gli Ag raggiungono i linfociti B follicolari

31 Sequenza degli eventi della risposta umorale agli Ag TD

32 Centri Germinativi

33 Risposta umorale agli antigeni T-dipendenti (TD) 33

34 Migrazione e interazione B-T dei linfociti T B/T cells FDC CXCR5 - CXCL13 (BLC) B/T cells DC CCR7 - CCL19 (MIP3β) CCR7 - CCL21 (SLC) 34

35 Presentazione dell antigene ai linfociti T H da parte del linfocita B Epitopo conformazionale BCR-specifico Le cellule T helper attivano linfociti B che riconoscono lo stesso antigene (riconoscimento congiunto) Epitopo lineare TCR-specifico

36 Meccanismi di attivazione dei linfociti B da parte dei linfociti T H

37 Meccanismi di attivazione dei linfociti B da parte dei linfociti T helper

38 Le cellule B attivate formano un centro germinativo centri germinativi (follicoli secondari) = luoghi di proliferazione e differenziamento delle cellule B: plasmacellule secernenti Ac cellule B di memoria centri germinativi presenti per circa 3-4 settimane dopo esposizione Ag 38

39 Reazione centro germinativo Maturazione affinità = ipermutazione somatica Scambio isotipico Selezione - Proliferazione centroblasti: tempo di duplicazione, 6-12 ore. In 5 giorni, 1 singolo linfocita B dà origine a 5000 cellule - Frequenza mutazioni puntiformi: 1 per 1000 bp del gene V/ divisione cellulare (1000 volte superiore a qualsiasi altro gene di mammifero) = 1 mutazione per divisione cellulare nella regione V espressa

40 Risposte dei linfociti extrafollicolari e dei centri germinativi Citochina distintiva: IL21 ma anche IFNγ, IL4

41 Le plasmacellule secernono Ac ma non rispondono più all Ag o alle T H 8 Pax-5 Bcl-6 IRF4 Blimp-1 Bassi livelli di IRF4 permettono la generazione di cellule B di memoria

42 La selezione B nei centri germinativi Immunocomplessi legati alle FDC rilasciati = iccosomi Activation Induced cytidine Deaminase Mutazioni in AID = no maturazione affinità e no scambio classe = sindrome da iper IgM

43 La selezione B nei centri germinativi

44 Scambio isotipico delle catene pesanti delle Ig

45 Topo Uomo IgG4, IgE IgG1, IgG3 IgA IL-10 IL-13 IL-21 IL-27 IgG1, IgG3 IgE IgG1, IgG3 IgG1

46 I pazienti con sindrome da iper IgM non riescono ad attivare completamente i linfociti B Mutazioni nel gene del ligando di CD40 (CD154) localizzato sul cromosoma X Iper IgM dovuta anche a CD40 e AID Reazione centro germinativo = Ipermutazioni somatiche (Maturazione per affinità) Scambio isotipico Selezione

47 Antigeni Timo Indipendenti (TI) Antigeni polivalenti con epitopi ripetuti Proprietà tipiche di polisaccaridi batterici, polimeri proteici, lipopolisaccaridi, glicolipidi e acidi nucleici.

48 Necessari 2 segnali per attivare i linfociti B Primo segnale: BCR Secondo segnale = - Antigeni timo-dipendenti (TD):. cellule T adiuvanti (T helper) - Antigeni timo-indipendenti (TI):. recettore del sistema immunitario innato (PRR come TLR). cross-linking di un IgM da parte di un Ag polimerico

49 Proprietà degli antigeni TD e TI IgA

50 2 tipi di antigeni Timo- Independenti (TI) -TI-1: lipopolisaccaride (LPS) -TI-2: polisucrosio, polisaccaride della capsula batterica

51 TI-1: capacità intrinseca di attivare le cellule B 16 Esempio: lipopolisaccaride (LPS) = mitogeno per le cellule B immature e mature Concentrazioni elevate antigeni TI-1 = proliferazione e maturazione delle cellule B senza restrizione per la specificità antigenica = attivazione policlonale

52 TI-2 attivano le cellule B mature 17 Esempio : polisaccaridi della capsula batterica con strutture ripetute: Haemophilus influenzae tipo b APRIL Risposta soprattutto da cellule B1 (B CD5+) e B della zona marginale IgA (APRIL) 52

53 Differenze tra TD, TI-1 e TI-2 18 Attivazione cellule T

54 Le popolazioni di linfociti B attivano diverse risposte anticorpali

55 Immunità umorale indotta dai vaccini Sabin: OPV, virus vivo ed attenuato Dal 2002: Salk, IPV, virus inattivato

56 Vaccino per Haemophilus influenzae tipo b 5

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