INSEGNAMENTO: IMMUNOLOGIA ED IMMUNOPATOLOGIA (GP005810)

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1 INSEGNAMENTO: IMMUNOLOGIA ED IMMUNOPATOLOGIA (GP005810) Corso di Laurea in Medicina e Chirurgia MU02 - Sede di Terni Docente titolare del corso: Dott.ssa Emanuela Rosati PROGRAMMA ORGANIZZAZIONE DEL SISTEMA IMMUNITARIO Caratteristiche generali dell immunità innata e specifica. Componenti cellulari e solubili del sistema immunitario. Fasi della risposta immunitaria. ANATOMIA E FUNZIONI DEGLI ORGANI E TESSUTI LINFOIDI Midollo osseo. Emopoiesi. Timo. Linfonodi. Milza. Tessuto Linfoide Associato alle Mucose. Vie e meccanismi di ricircolazione ed homing linfocitario. IMMUNITA INNATA Componenti cellulari ed umorali dell immunità innata. Sistemi recettoriali per il riconoscimento dei patogeni e del danno cellulare. Ruolo dell immunità innata nella difesa locale e sistemica verso i microrganismi. Meccanismi effettori dell immunità innata: fagocitosi; risposta infiammatoria; ruolo nell induzione delle risposte immunitarie specifiche. CELLULE NATURAL KILLER (NK) Caratteristiche fenotipiche e funzionali delle cellule NK. Riconoscimento delle cellule infettate o tumorali da parte delle cellule NK: sistemi recettoriali e meccanismi di regolazione della citotossicità. Funzioni effettrici delle cellule NK: meccanismi di citotossicità diretta e anticorpodipendente. SISTEMA DEL COMPLEMENTO Componenti del sistema del complemento. Vie di attivazione: via classica, via alternativa e via lectinica. Recettori per le proteine del complemento. Meccanismi di regolazione dell attivazione del complemento. Funzioni biologiche del complemento. CITOCHINE Caratteristiche generali delle citochine. Recettori delle citochine e trasduzione del segnale. Classificazione funzionale delle citochine. Citochine che mediano e regolano l immunità innata.

2 Citochine che regolano e mediano l immunità specifica. Citochine che stimolano l emopoiesi. Chemochine: classificazione, recettori e funzioni. IMMUNOGLOBULINE (Ig) Struttura molecolare delle Ig. Caratteristiche strutturali delle regioni variabili delle Ig e ruolo nel legame con l antigene. Caratteristiche strutturali delle regioni costanti delle Ig e correlazione con le funzioni effettrici. Caratteristiche dell interazione antigene-anticorpo. Basi genetiche della struttura delle Ig: organizzazione dei geni delle Ig nella linea germinativa. Meccanismi molecolari alla base del riarrangiamento ed espressione dei geni delle Ig. Meccanismi molecolari coinvolti nella generazione della diversità anticorpale. Classi anticorpali: attività biologica e distribuzione. MATURAZIONE DEI LINFOCITI B Stadi della maturazione dei linfociti B. Meccanismi di controllo dell autoreattività dei linfociti B immaturi. Acquisizione della competenza funzionale. Linfociti B follicolari, linfociti B1 e linfociti B della zona marginale della milza. COMPLESSO MAGGIORE DI ISTOCOMPATIBILITA (MHC) Ruolo dell MHC nelle risposte immunitarie. Organizzazione del locus genetico MHC nell uomo e caratteristiche dei geni MHC. Meccanismi alla base della diversità delle molecole MHC. Struttura, funzione, distribuzione cellulare e regolazione dell espressione delle molecole MHC di classe I e di classe II. Caratteristiche dell interazione peptide-mhc. Basi strutturali del legame dei peptidi alle molecole MHC. PROCESSAZIONE E PRESENTAZIONE DELL ANTIGENE PROTEICO AI LINFOCITI T Caratteristiche degli antigeni riconosciuti dai linfociti T. Restrizione MHC nel riconoscimento dell antigene da parte dei linfociti T. Ruolo e funzioni delle cellule presentanti l antigene (APC) nell attivazione dei linfociti T. Meccanismi molecolari di processazione di antigeni endogeni ed esogeni: ruolo del proteasoma e dei compartimenti vescicolari. Associazione dell antigene alle molecole MHC e presentazione ai linfociti T. Significato fisiologico della presentazione dell antigene in associazione con MHC. RECETTORE PER L ANTIGENE DEI LINFOCITI T (TCR) Caratteristiche strutturali e biochimiche del TCR di tipo αβ. Ruolo del TCR αβ nel riconoscimento del complesso MHC-peptide. Basi genetiche della struttura del TCR αβ: organizzazione dei geni

3 nella linea germinativa. Meccanismi molecolari alla base del riarrangiamento ed espressione dei geni del TCR αβ. Meccanismi molecolari coinvolti nella generazione della diversità del TCR αβ. Proteine componenti il complesso recettoriale dei linfociti T (complesso TCR). Molecole accessorie dei linfociti T. MATURAZIONE DEI LINFOCITI T Fasi differenziative della maturazione dei linfociti T e ruolo delle interazioni con il microambiente timico. Processi di selezioni timiche per lo sviluppo di linfociti T αβ ristretti per MHC self e tolleranti ai peptidi self. Sviluppo dei linfociti T regolatori naturali. Cenni sullo sviluppo dei linfociti T con TCR γδ. ATTIVAZIONE DEI LINFOCITI T E MECCANISMI EFFETTORI DELL IMMUNITA CELLULO-MEDIATA Fasi della risposta T. Fase del riconoscimento antigenico e molecole coinvolte nell interazione tra linfocita T e APC. Ruolo della costimolazione. Formazione della sinapsi immunologica. Eventi molecolari e biochimici nella trasduzione del segnale da parte del complesso TCR. Espansione clonale dei linfociti T. Differenziazione dei linfociti T CD4 + in linfociti T helper 1 (TH1), T helper 2 (TH2), T helper (TH17), follicolari (THF). Ruolo dei fattori che determinano lo sviluppo di ciascuna sottopopolazione TH. Funzioni effettrici delle suddette sottopopolazioni TH. Differenziazione dei linfociti T CD8 + in linfociti T citotossici (CTL). Funzioni effettrici dei CTL: meccanismi e mediatori coinvolti nella citotossicità CTL-mediata. Sviluppo dei linfociti T della memoria. Meccanismi di regolazione delle risposte T. Funzioni dei linfociti T con TCR γδ e delle cellule NK-T. ATTIVAZIONE DEI LINFOCITI B E PRODUZIONE DI ANTICORPI Caratteristiche del recettore per l antigene dei linfociti B (BCR). Componenti del complesso recettoriale dei linfociti B (complesso BCR). Riconoscimento dell antigene da parte del BCR e fasi dell attivazione dei linfociti B. Eventi molecolari e biochimici nella trasduzione del segnale da parte del complesso BCR. Meccanismi alla base delle risposte anticorpali verso antigeni dipendenti dai linfociti TH. I linfociti B come cellule presentanti l antigene: cooperazione dei linfociti B con i linfociti TH. Reazioni nel centro germinativo e ruolo dei linfociti THF: scambio dell isotipo della catena pesante; maturazione dell affinità; differenziazione dei linfociti B in plasmacellule secernenti anticorpi; generazione di linfociti B della memoria. Risposte anticorpali verso antigeni T- indipendenti. Meccanismi di regolazione della risposta anticorpale.

4 IMMUNITA DISTRETTUALE Sistema immunitario nel tratto gastrointestinale: meccanismi di immunità innata e immunità specifica; meccanismi di controllo. Tessuti immunologicamente privilegiati. LA DIFESA IMMUNITARIA CONTRO LE INFEZIONI Principi generali di difese immunitarie contro batteri extracellulari, batteri intracellulari, miceti, virus e parassiti. Evasione delle risposte immunitarie da parte dei microrganismi. Strategie per lo sviluppo dei vaccini. TOLLERANZA IMMUNOLOGICA Caratteristiche generali della tolleranza al self. Tolleranza centrale dei linfociti B: editing recettoriale; delezione; anergia. Tolleranza centrale dei linfociti T: selezione negativa. Tolleranza periferica dei linfociti B: anergia; delezione; ruolo dei recettori inibitori. Tolleranza periferica dei linfociti T: anergia; apoptosi; ruolo dei recettori inibitori; ruolo dei linfociti T regolatori. MALATTIE CAUSATE DA ALTERAZIONI DELLE RISPOSTE IMMUNITARIE: AUTOIMMUNITA Meccanismi cellulari e molecolari di autoimmunità. Perdita dei meccanismi responsabili della tolleranza al self. Alterazioni linfocitarie coinvolte nell autoimmunità. Fattori genetici nell autoimmunità. Fattori ambientali: ruolo delle infezioni. Malattie autoimmuni organo-specifiche e sistemiche: meccanismi immunitari effettori responsabili del danno cellulare e tissutale. Esempi di malattie autoimmuni umane. MALATTIE CAUSATE DA ALTERAZIONI DELLE RISPOSTE IMMUNITARIE: IPERSENSIBILITA Basi immunologiche delle malattie di ipersensibilità. Fase di sensibilizzazione e di scatenamento delle reazioni di ipersensibilità. Meccanismi di danno cellulare e tissutale e classificazione delle malattie da ipersensibilità. IPERSENSIBILITA DI TIPO I Caratteristiche generali. Ruolo dei linfociti TH2 e linfociti THF secernenti IL-4. Produzione di IgE e legame ai mastociti e basofili. Attivazione di mastociti, basofili ed eosinofili: reazioni precoci e tardive. Basi genetiche della suscettibilità all ipersensibilità immediata. Esempi di patologie a base allergica nell uomo.

5 IPERSENSIBILITA DI TIPO II Meccanismi del danno causato da anticorpi diretti contro antigeni espressi da cellule e tessuti. Principali manifestazioni: reazioni trasfusionali, anemia emolitica del neonato, anemia da farmaci. IPERSENSIBILITA DI TIPO III Meccanismi del danno causato da immunocomplessi circolanti. Fattori che determinano la patogenicità degli immunocomplessi. Principali manifestazioni di ipersensibilità di tipo III: reazioni localizzate (reazione di Arthus) e reazioni sistemiche (malattia da siero). IPERSENSIBILITA DI TIPO IV Meccanismi del danno causato dai linfociti TH1, TH17 e CTL. Esempi di patologie umane: dermatite da contatto; reazione alla tubercolina; ipersensibilità granulomatosa. IMMUNOLOGIA DEI TRAPIANTI Risposta immunitaria al trapianto allogenico: natura degli alloantigeni; basi molecolari e cellulari del riconoscimento allogenico da parte dei linfociti T; attivazione e funzioni dei linfociti alloreattivi. Basi immunologiche e meccanismi effettori del rigetto dell allotrapianto: rigetto iperacuto, rigetto acuto, rigetto cronico. Prevenzione e trattamento del rigetto dell allotrapianto: metodi per ridurre l immonogenicità dell allotrapianto; immunosoppressione; metodi per indurre la tolleranza specifica nel donatore. Trapianto di cellule staminali emopoietiche: malattia da reazione del trapianto verso l ospite; immunodeficienza conseguente al trapianto. IMMUNITA E TUMORI Antigeni tumorali e immonogenicità delle cellule tumorali. Meccanismi effettori dell immunità contro i tumori: risposte innate e specifiche. Meccanismi di evasione della risposta immune da parte dei tumori. Teoria di immunoediting del tumore. Immunoterapia dei tumori. Stimolazione della risposta immunitaria dell ospite. Immunoterapia passiva con linfociti T ed anticorpi.