AZIONE DELLE AMINE VASOATTIVE (ISTAMINA)

Transcript

1

2 11-gennaio-2013

3

4 AZIONE DELLE AMINE VASOATTIVE Vasodilatazione del microcircolo locale (ISTAMINA) Aumento locale del flusso sanguigno in arrivo (iperemia attiva) aumento della pressione idrostatica Diminuzione locale del deflusso sanguigno (iperemia passiva) aumento della pressione idrostatica

5 ESSUDATO Materiale liquido e/o cellulare che si raccoglie localmente in sede di infiammazione Parte liquida predomina nelle infiammazioni acute (infiammazioni essudative o angioflogosi) Parte cellulare predomina nelle infiammazioni croniche (infiammazioni produttive o istoflogosi) Reazione di Rivalta:soluzione allo 0.1/ di acido acetico fa precipitare le proteine Parte liquida + Proteine >2.5-3 g/ 100ml Albumina + Globuline + Fibrinogeno + ph Parte cellulare Reaz. Rivalta +

6 Reazione di Rivalta Colorata con blu di metilene. Reazione di Rivalta positiva: contenuto proteico superiore a 3 gr/100 ml Proteine del siero: proteina C-reattiva (CRP) alfa1-antitripsina (alpha1-at), alfa1-glicoproteina acida (alfa1-ag), aptoglobina (Hp), transferrina (Tf), ceruloplasmina (Cp), fibrinogeno (Fg), ed emopessina (HPX).

7

8

9

10

11 Il processo noto come cattura o tethering rappresenta il primo contatto di un leucocita con l endotelio attivato. La cattura avviene dopo la marginazione che sposta il leucocita in una posizione vicina all endotelio, lontano dal flusso ematico. Per iniziare la risposta infiammatoria, è necessaria l attivazione dell endotelio. La selettina P sulle cellule endoteliali è necessaria per l adesione primaria e l inizio del rolling. Il ligando principale per la selettina P è PSGL-1.

12

13

14 Nei corpi di Weibel Palade

15 Le selectine sono le molecole responsabili del thetering

16 Integrine

17 Le integrine stabilizzano il legame dei leucociti all endotelio

18 ---insieme alle molecole di tipo immunoglobulinico come ICAM

19 Il processo di chemiotassi è guidato da un gradiente di chemochine

20 Chemiotassi: movimento direzionale del leucocita lungo un gradiente chimico. Di origine batterica: - peptidi formilati Di origine endogena: Chemiotassi e agenti chemiotattici - di tipo lipidico (PAF, LTB4) sintesi rapida - derivati dal complemento (C5a, C3a) associati al patogeno - chemochine derivate dallo stroma Superfamiglia di piccole proteine solubili Regolano adesione, chemiotassi e attivazione dei leucociti

21 I neutrofili rispondono ad un gradiente chemiotattico di IL-8, leucotrieni (LTB4), PAF, anafilotossine del complemento, peptidi formilati, chemochine alfa. Migrazione: tappe di adesione reversibile all endotelio e alla matrice extracellulare. Opsonizzazione: tramite recettore CR3 e CR1 per il C3b e recettore per Fc. CR3: integrina CD11alfa/CD18. CR1: monomero con 4 cisteine (CD35).

22 Chemokine receptors Neutrophils Monocyte Resting T Activated T Receptor Specificity CXCR1 IL8>GCP2>NAP2 CXCR2 GRO,NAP2,IL8,ENA78 CXCR4 SDF1 CXCR3 IP10,MIG,I-TAC CCR1 MIP1a,Rantes, MCP2,3,4 CCR2 MCP1,2,3,4,5 CCR3 Rantes, Eotazin1,2, MCP2,3,4,MIP1a CCR4 TARC CCR5 MIP1a, MIP1b,Rantes CCR6 MIP3a CCR7 ELC CCR

23

24

25 Burst respiratorio: nel 1933 Baldridge e Gerard descrissero un aumento brutale nel consumo di ossigeno da parte dei polimorfonucleati a contatto con i batteri, che si accompagna ad un aumento del consumo di glucosio e del suo catabolismo attraverso lo shunt degli esoso-monofosfati e formazione di anione superossido attraverso la NADPH. Malattia granulomatosa cronica (CGD): è una malattia genetica legata ad un deficit funzionale della NADPH- Ossidasi (manca la proteina p47-phox). Come conseguenza non c è produzione di forme reattive dell ossigeno, quindi non c è capacità battericida. La fagocitosi è normale.

26 Superossido-dismutasi SOD Reazione di Fenton Mieloperossidasi: 5% del peso secco. Si trova nei granuli Azzurrofili, ph di attività: HOCL è molto tossico.

27 ESPLOSIONE RESPIRATORIA NADPH Ossidasi 1) 2O 2 + NADPH 2O NADP + + H + 2) 2O 2 + 2H + Superossido O 2 + H 2 O 2 Dismutasiasi 5) Cl - + H 2 O Mielo 2 OCl - + H 2 O Perossidasi (ipoclorito) 6) NH OCl - NH 2 Cl + H 2 O (monocloramina)

28 Principali sistemi enzimatici coinvolti nella produzione di ROS 1.Enzimi mitocondriali: NADH deidrogenasi Ubiquinone citocromo c reduttasi NADPH ossidasi 2.Enzimi del RE Citocromo P450 Citocromo B5 3.Enzimi dei perossisomi Ossidasi 4. Enzimi solubili o legati alla membrana cellulare Xantina ossidasi Aldeide ossidasi Ciclossigenasi Lipossigenasi

29 Struttura della NADPH ossidasi

30 Attivazione della NADPH ossidasi ROS ROS ROS ROS ROS ROS ROS ROS ROS ROS gp91 p22 Rac1 p47 O2 NAD(P)H NAD(P) + O2 NAD(P)H NAD(P) + p67 Citosol Non stimolate STIMOLO Stimolate

31 Gli ionofori del calcio attivano l esocitosi. La fuoriuscita dei granuli è programmata: 1 : vescicole secretorie contenenti albumina, gelatinasi, granuli specifici e granuli azzurrofili.

32 L infiammazione può derivare anche da composti non microbici Produzione di citochine attraverso la formazione di complessi intracellulari che tagliano i precursori di IL1

33 Infiammazione n Acuta - da minuti a giorni n Caratterizzata da fluido e proteine n PMN (polimorfonucleati) EXUDATE n Cronica: da settimane ad anni n Linfociti e macrofagi n ACUTA Inf - PMN s (Cellule polimorfonucleate) n Cronica Inf - Cellule mononucleate

34 Fagocitosi e degranulazione n Fagocitosi (abboffati e distruggi) n Degranulazione e il burst ossidativo distruggono le particelle fagocitate n Riconoscimento e attacco n Le opsonine si attaccano al bersaglio e ai leucociti n Engulfment n Killing/degradation n O 2 dipendente : Specie reattive dell O 2 nei lisosomi n O 2 independenti: agenti battericidi, lisozima, MBP, lattoferrina

35 Danno indotto dai leucociti n Gli enzimi lisosomiali vengono rilasciati nello spazio extracellulare durante la fagocitosi causando danno cellulare e degradazione della matrice extracellulare. n I leucociti attivati rilasciano specie reattive dell ossigeno e prodotti del metabolismo dell acido arachidonico che possono danneggiare I tessuti e le cellule endoteliali n Questi eventi sono allla base di molte malattie dell uomo (e.g. Rheumatoid arthritis)

36 Leukocyte adhesion deficiency 1 (LAD-1) n Infezioni batteriche ricorrenti n Lesioni infiammatorie mancano degli infiltrati dei neutrofili n I Neutrofili dai pazienti possono fare il rolling ma non aderiscono n Β chain of CD11/CD18 integrin n Se I pazienti vengono trasfusi con neutrofili normali, questi migrano.

37 Mechanism of leukocyte adhesion deficiency 1(LAD -1) n Assenza delle integrine sui neutrofili n Mutazione nella regione N-terminale della catena β dell integrina che impedisce l assemblaggio dell integrina

38 Chediak-Higashi Syndrome n Difetto nella chemiotassi e nella degranulazione dei lisosomi nei fagociti

39 Chronic Granulomatous Disease n Defect in NADPH oxidase system n Marked decrease in ability to kill microorganisms

40 Mediatori chimici dell infiammazione n Plasma-derivati n Precursori circolanti n Devono essere attivati n Cellula-derivati n Sequestrati intracellularmente n Sintesi de novo n La maggior parte dei mediatori si legano alla superficie cellulare, alcuni hanno un azione enzimatica e tossica diretta. n I mediatori sono strettamente regolati.

41

42 Mediatori plasmatici 1. Chinine 2. Coagulazione 3. Complemento 4. Sistema fibrinolitico

43

44 Cascata delle chinine n Porta alla formazione della bradichinina che causa: n Aumentata permeabilità vascolare n Contrazione della muscolatura liscia n La bradichinina è a vita breve (kininases) n Azione vascolare simile all Istamina

45 Sistema del complemento n Ruolo nell immunità (C5-9 complex) n Membrane Attack Complex (MAC C5-9) n Forma un buco nella membrana

46 LA CASCATA DEL COMPLEMENTO

47

48 Complement system n Ruolo nell infiammmazione (c3a and c5a) n Effetti vascolari n Simile all istamina n Attiva la via della lipo-ossigenasi del metabolismo dell acido arachidonico (c5a)

49 Complement system n Attivazione dei leucociti, adesione e chemiotassi (c5a) n Fagocitosi n c3b agisce come opsonina e promuove la fagocitosi da parte di cellule che hanno dei recettori per il c3b

50 Mediatori dell infiammazione dal Anaphylatoxins: complemento C3a, C5a, & C4a inducono I mastociti a rilasciare istamina e causare vasodilatazione. C5a attiva anche il sistema della lipoossigenasi nei PMN e monociti rilascio di ulteriori mediatori dell infiammazione Attivazione, adesione e chemiotassi dei leucociti: C5a attiva I leucociti, promuove l adesione dei leucociti all endotelio via integrine ed è chemiotattico per PMNs, monociti, eosinofili e basofili.

51 Ammine vasoattive n ISTAMINA n Found in mast cells, basophils and platelets n Released in response to stimuli n Promotes arteriolar dilation and venular endothelial contraction n results in widening of interendothelial cell junctions with increased vascular permeability n SEROTONINA n EFFETTI vasoattivi simili all istamina n Si trova nelle piastrine nell uomo n Rilasciata quando le piastrine si aggregano

52 Arachidonic Acid (AA) n Dove si trova? n AA è un componente dei fosfolipidi di membrana n Il breakdown di AA nei suoi metaboliti produce una varietà di effetti biologici.

53 AA metabolites (eicosanoids) Cyclooxygenases synthesize Prostaglandins Thromboxanes Lipoxygenases synthesize Leukotrienes Lipoxins

54

55 Metaboliti dell Acido Arachidonico n Partecipano in ogni aspetto dell infiammazione acuta n Agenti antiinfiammatori efficaci agiscono su questa via: n Aspirin and Non-Steroidal Anti-inflammatory Drugs (NSAID s) - via della cicloossigenasi n Gli steroidi agiscono in parte inibendo la fosfolipasi A2

56 Platelet-Activating Factor (PAF) n Un altro mediatore rilasciato dalle fosfolipasi n Induce l aggregazione delle piastrine n Causa vasocostrizione e broncocostrizione n Da 100 a 1,000 volte più potente dell istamina nell indurre vasodilatazione e permeabilità vascolare n Fa aumentare l adesione leucocitaria, la chemiotassi, la degranulazione e il burst ossidativo

57 Le citochine sono peptidi solubili prodotti da quasi tutte le cellule nucleate che istruiscono altre cellule ad alterare la loro proliferazione, il loro differenziamento, il loro fenotipo, la secrezione o migrazione. Perchè esistono? L evoluzione di organismi multicellulari richiedono lo sviluppo di secondi messageri come ormoni e citochine per coordinare le risposte cellulari. Gli ormoni vengono generalmente prodotti da ghiandole specializzate, sono presenti nella circolazione e servono a mantenere l omeostasi.

58 Le citochine sono molecole piccole di circa ~30 kda che funzionano legandosi a recettori di superficie specifici che legano con alta affinità (K d M). La loro espressione costitutiva è di solito molto bassa. La loro produzione è regolata da vari stimoli a livello di trascrizione o traduzione. Di solito agiscono localmente nei tessuti, solo occasionalmente si riversano in circolo e a questo punto danno inizio a reazioni sistemiche. Le citochine svolgono un ruolo nel controllare il danno tissutale, mobilizzano il sistema immune e promuovono il riparo.

59 Aumento di ACTH e cortisolo, stato febbrile e aumento di alcune proteine plasmatiche: le proteine della fase acuta o PFA, prodotte dal fegato. La loro presenza in circolo significa che l infiammazione non è più un fenomeno locale ma è diventato sistemico. Le PFA vengono prodotte in seguito al rilascio di IL-1, TNF-alfa e IL-6. Rappresentano un gruppo di proteine come l a2-microglobulina, il fibrinogeno, la proteina legante il mannosio, le siero-amiloidi A e P. Un altro aspetto caratterizzante l infiammazione sistemica è l aumento della velocità di eritro-sedimentazione, VES, dovuta ad un cambiamento di carica della superficie dei globuli rossi.

60

61 GLI EFFETTI SISTEMICI DELL INFIAMMAZIONE n la febbre n la leucocitosi n l aumento della VES n la risposta di fase acuta n altri (sonnolenza, anoressia, mialgia)

62 Il processo infiammatorio comprende una reazione tissutale coordinata al trauma che si conclude con il riparo del danno indotto dal trauma e dalla risposta dell ospite. Se la progressione delle fasi è bloccata in un qualsiasi punto, il processo può perpetuarsi e si può avere cronicizzazione con presenza di infiltrati tissutali di leucociti (granuloma) o accumulo di collagene (fibrosi).

63

64 Esiti dell infiammazione essudativa n Risoluzione n Fibrosi n Formazione di ascessi n Progressione all infiammazione cronica

65