Le Difese immunitarie

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1 Sistema Immunitario

2 Integrità Biologica Ogni organismo vivente è costantemente impegnato a difendere la sua integrità funzionale da altre strutture biologiche (virus, batteri, tossine ) che possono comprometterla. Il sistema deputato a questa funzione prende il nome di (Sistema Immunitario). Il Sistema immunitario nelle creature più evolute ha una sua memoria essendo in grado di riconoscere aggressioni pregresse e modulare la risposta in conseguenza.

3 Le Difese immunitarie Alcuni meccanismi immunitari sono naturali (presenti fino dalla nascita); essi sono aspecifici in quanto in grado di agire su un ampio spettro di agenti infettivi. L efficienza di questi meccanismi è determinata dalla storia famigliare dell individuo e dalle sue abitudini di vita. Al contrario i meccanismi immunitari acquisiti sono specifici in quanto diretti contro un determinato microrganismo e si determinano durante la vita dell individuo

4 Difese naturali (aspecifiche) 1 Età e fattori genetici Defecazione e vomito Mucose (ciglia e muco) Microrganismi commensali Acidità dello stomaco Lisozima ( antibatterico presente nella saliva lacrime e muco nasale) Temperatura corporea Velocità di secrezione Sudore e ghiandole sebacee Transferrine (riducono il ferro disponibile ai batteri) Fagociti (globuli bianchi che aggrediscono in modo aspecifico tutti i microrganismi infettivi

5 Difese aspecifiche 2 (il sistema del complemento) Il sistema del complemento è una serie di proteine, sciolte nel sangue non combinate tra loro, che in situazioni fisiologiche sono inattive. In caso di una infezione di un qualche microrganismo queste proteine si legano tra di loro formando il sistema del complemento che aggredisce il microrganismo e lo distrugge batterio batterio Sistema Del complemento

6 Difese aspecifiche 3 (l Interferone) virus Interferone (a) Se una cellula di un generico tessuto viene aggredita da un virus questa, prima di morire, diffonde nelle cellule adiacenti l interferone. L interferone rende le cellule più resistenti ai virus Andiamo via!! virus (b) Generico tessuto virus

7 Difese aspecifiche 4 macrofago batterio Anticorpo Sistema del complemento 1 1) I macrofagi sono globuli bianchi (leucociti) che aggrediscono e distruggono in modo aspecifico i microrganismi 2) Se questi microrganismi sono già stati marcati dal sistema del complemento e dagli anticorpi (vedi oltre) i macrofagi sono attirati in maggior numero e agiscono con più virulenza. linfocita 2 3) Il macrofago ha anche un altra funzione presenta un pezzetto del microrganismo (antigene) ai linfociti, è questo il primo passaggio della risposta immunitaria specifica 3 (Frammento ) batterico

8 milza a c cervello iride e antigeni b stomaco d Antigeni pacreas Le figure (a, b, c, f, g,) rappresentano 5 generiche cellule di tessuti diversi,dello stesso individuo Sulla superficie della membrana delle cellule dell organismo ci sono delle proteine che fungono da marcatori di identità cellulare per quel determinato individuo (segno rosso) i cosiddetti: Antigeni self. Gli Antigeni self ( in quanto propri) sono diversi da individuo ad individuo.

9 Antigeni self e non-self milza cervello antigeni a iride pancreas In alto è rappresentata una situazione analoga alla diapositiva precedente (cellule dello individuo (a) con i rispettivi antigeni self). milza cervello b iride pancreas In basso sono rappresentate le stesse cellule degli stessi tessuti ma di individuo diverso, anche queste cellule sono dotati di antigeni self, ma per l individuo (b). Quello che è self per uno diventa nonself per l altro. antigeni

10 Anticorpi Antigeni in nero Anticorpi in rosso batterio fagociti Sistema del complemento linfocita Antigene batterico Gli anticorpi sono complessi proteici fissi sui linfociti ma anche liberi e circolanti Esiste un anticorpo per ogni antigene presente nella biosfera,come la chiave per una serratura, (vedi in alto) L anticorpo si fissa sullo antigene batterico (in basso nella figura) e innesca tutta una serie di eventi che portano alla distruzione dell antigene: richiamo di fagociti, sistema del complemento, altri anticorpi.

11 Rigetto Tutte le cellule di un determinato individuo hanno tutte la stessa targa (antigene self). Non esistono individui con gli stessi antigeni cellulari, a parte i gemelli omozigoti. Qualsiasi cellula, microrganismo, batterio introdotta in un determinato individuo, che non faccia parte dei suoi tessuti, viene riconosciuta come antigene non self, aggredita dagli anticorpi e distrutto. In un determinato individuo, relativamente agli antigeni dei propri tessuti, non esisteranno gli anticorpi relativi.

12 Pro Linf.B Midollo osseo Risposta immunitaria specifica Cellula staminale Pro linf.t Linfociti Maturi B e T con anticorpi I Linfociti Le cellule competenti della risposta immunitaria specifica sono i linfociti (globuli bianchi) timo Come tutte le cellule del sangue essi si differenziano da una cellula staminale, nel midollo osseo, come Prolinfocita B e Prolinfocita T A questo punto i ProlinfocitiB rimangono nel midollo a maturare come Linfociti B mentre i Prolinfociti T migrano nel Timo a maturare come Linfociti T. Tessuto linfatico I linfociti B e T maturi infine migrano nel tessuto linfatico

13 Maturazione dei Linfociti B Cellule di tessuto di un individuo (a, b, c,d) Antigene self Antigene self c a 1 b d 3 4?? Antigene self Antigene self anticorpo Al tessuto linfatico La maturazione dei linfociti B ( nel midollo osseo) è un processo attraverso il quale, tutti i linfociti B con gli anticorpi in grado di riconoscere gli antigeni self dei tessuti di quel determinato individuo, vengono distrutti; mentre quelli che non hanno anticorpi per i tessuti di quell individuo vengono mandati in circolo.

14 Maturazione dei linfociti T Cellule di tessuto di un individuo (a, b, c,d) a b c d Antigene self anticorpo?? Per i linfociti T la loro maturazione è analoga a quella dei linfociti B Tutti i linfociti T con anticorpi per i tessuti di quell individuo vengono distrutti mentre vengono mandati in circolo quelli che non hanno anticorpi per i tessuti di quello individuo Al tessuto linfatico

15 Linfociti B e T In estrema sintesi In un determinato individuo NON esisteranno linfociti B e T in grado di riconoscere gli antigeni dei tessuti di quello individuo Sempre in quello individuo esisteranno invece tutti i linfociti B et in grado di riconoscere qualsiasi antigene che non sia di quell individuo.

16 Risposta primaria : La presentazione a macrofago Batterio antigene c Linfo T b Linfo B M K H S M Lisi batterica antigene P In presenza di una infezione batterica il Macrofago lisa il batterio e presenta l antigene ai linfociti T e B Solo i linfociti T e B con l anticorpo che è corrispondente con quello antigene si attivano I linfociti T attivati produrranno 4 cloni di Linfociti T: M: memoria, K: Killer H: Helper, S: Suppressor I Linfociti B attivati produrranno 2 cloni: M: memoria P: Plasmacellule

17 I cloni dei Linfociti I linfociti B memoria sono quelli che mantengono il ricordo del contatto Le plasmacellule produrranno anticorpi circolanti specifici per quell antigene I Linfociti T memoria sono quelli che mantengono il ricordo del contatto I Linfociti Helper e Suppressor modulano la produzione di anticorpi da parte delle plasmacellule I Linfociti Killer attaccano l antigene

18 La risposta primaria : L attacco T Memoria. Batterio Helper antigene T + _ plasmacellule P T B Memoria Suppres. Anticorpi I vari cloni si comportano così: I Linfociti T memoria e Linfociti B rimangono inattivi Le Plasmacellule producono anticorpi specifici per quel Batterio (antigene) I Linfociti T Helper e Linfociti T Suppressor modulano la produzione di anticorpi: i primi la stimolano i secondi la fanno calare. Gli anticorpi cercano il batterio e si fissano all antigene, questo provoca: macrofagi killer T complemento istamina Richiamo di macrofagi, richiamo del sistema del complemento e dei Linfociti T Killer che insieme contribuiscono alla lisi batterica. Questo è anche favorita dall istamina liberata dai leucociti

19 nuova memoria T memoria Antigene secondo B memoria nuova memoria La risposta secondaria A volte la risposta primaria non riesce a debellare l antigene e l eventuale disturbo collegato si manifesta nell organismo Helper suppr. P P P P La Risposta Secondaria che è appunto la risposta dell immunitario al secondo contatto con quell antigene e molto più imponente e l antigene (batterio) è sempre debellato I passaggi sono più veloci :i linfociti B e T di memoria producono i cloni molto velocemente e in modo più importante killer Ci sarà una più massiccia produzione di anticorpi e una conseguente maggiore attivazione di macrofagi, T killer e complesso del complemento.

20 Tipi di anticorpi Dando per scontato che il fissaggio di un anticorpo su un determinato antigene scatena le reazioni di cui sopra, esistono di versi tipi di anticorpi IgG: sono anticorpi in grado di attraversare la placenta e sono prodotti dalla madre per il figlio che li avrà in dote nei primi mesi di nascita, quando il suo sistema immunitario è ancora immaturo (anticorpi IgG sono presenti nel colostro e latte materno) IgA: Sono prodotti soprattutto nelle mucose IgM: Sono particolarmente attivi contro i batteri e attraggono molto i macrofagi IgE: Sono particolarmente attivi nell attirare leucociti che liberano istamina, vengono liberati nelle reazioni allergiche acute (permanenti) IgD:?

21 Allergie Acute (permanenti) Sistema del complemento Antigene Mastocita istamina Macrofago Anticorpo IgE Eritema Edema Senso di soffocamento Le allergie sono disturbi in cui si attiva la risposta immunitaria in modo anomalo. Nelle Acute: un antigene: polline, proteina provoca la produzione di anticorpi, che oltre alle reazioni descritte precedentemente, provoca una massiccia liberazione di Istamina da parte dei Mastociti che possono provocare infiammazioni importanti

22 Sistema del complemento Mucose Articolazioni Anticorpo IgM; IgG Allergia ciclica macrofago Antigene Nelle allergie cicliche l anticorpo si fissa all antigene (in genere di origine alimentare) Non abbiamo una reazione acuta ma la formazione di un complesso tossico (anticorpo, antigene sistema del complemento) che va a depositarsi in genere su articolazioni e mucose: infiammandole.

23 Cellula propria dell organismo Linfocito di memoria Reazioni autoimmuni (ipotesi) Cellula propria dell organismo Componenti conosciute all immunitario Rottura della cellula In alto è raffigurata l ipotesi in cui la rottura di una cellula dell organismo: trauma, infiammazione fa fuoriuscire componenti cellulari sconosciute all immunitario che le riconosce come antigene e fa partire la reazione immunitaria. In basso è raffigurata la situazione in cui un linfocita di memoria, predisposto per un antigene nonself, riconosce come antigene nonself una cellula propria dell organismo con antigene simile. Le cause possono essere ricondotte a una non buona maturazione del sistema immunitario