Immunologia Cellulare e Molecolare

I linfociti: caratteristiche generali delle cellule e dei tessuti del S.I. La processazione dellantigene: presentazione alle cellule CD8+ e CD4+ ed i

meccanismi alla base; processazione con MHC. Maturazione dei linfociti: la maturazione dei linfociti e lespressione dei geni

del recettore per lantigene; il recettore per lattivazione dei linfociti T. Attivazioni linfociti T e B. Tolleranza immunologia Le citochine. I meccanismi dimmunit innata. I principali antigeni dei gruppi sanguigni. Immunologia dei tumori. Vaccini.

LINFOCITI

I linfociti sono cellule con diametro tra i 6 e i 15 micron; hanno grosso nucleo ed un sottile citoplasma perinucleare. Questi sono divisibili in famiglie mediante cluster di differenziamento CD detti anche marcatori. Queste molecole CD servono per le loro funzioni biologiche. Servono, infatti, come recettori di membrana, come molecole ligandi alle altre cellule, influenzano lattivit di altre cellule e possono agire come fattori di trascrizione. Morfologicamente i linfociti sono indistinguibili gli uni dali altri. I linfociti vergini, per, hanno diametro di 8-10 m, con un grosso nucleo ed un piccolo strato di citoplasma attorno. Questi sono nello stadio cellulare GB0B. Una volta attivati i linfociti diventano effettrici aumentando il loro volume raggiungendo un diametro di circa 10-12 m. Esistono 3 grandi famiglie di linfociti. LIFOCITI B: sono quei linfociti che si sviluppano prima nel fegato fetale e poi nel midollo osseo. Questi sono i precursori delle cellule anticorpo produttrici. Mediano la risposta umorale. Rispondono ad antigeni solubili. LINFOCITI T: sviluppatisi nel midollo osseo prima e nel Timo poi, mediano la risposta cellulare, influenzando lattivit delle cellule del sistema immune mediante molecole definite linfochine. Sono divisi in 3 gruppi per le funzioni: helper (CD4 MHC classe II antigeni esogeni), soppressori e citotossici (CD8 MHC classe I antigeni endogeni). Sono divisi in 2 gruppi in base ai recettori per gli antigeni presenti sulla membrana plasmatica: TcR\ e TcR \. Rispondono ad antieni proteici + MHC. LINFOCITI NULL CELLS: non presentano TcR n CD sulla membrana; mediano la risposta immune naturale.

LINFOCITI T La classe dei linfociti T presenta sulla sua superficie diversi marcatori che possono essere stabili, di differenziazione e di attivazione. Il linfocita T vergine esprime sulla membrana CD45R (200kD) contenente un segmento codificato da un esone designato con la lettera A. I linfociti T effettori presentano unisoforma di CD45 denominata CD45R0 ove lesone A stato eliminato per splicing. La totalit dei Linfociti T divisa in 2 gruppi fondamentali, a seconda del marcatore membranale. Le due classi sono CD4+ (helper) e CD8+ (citotossici). Riconoscono solo antigeni sulla membrana cellulare.

I marcatori sono fondamentali per le interazioni con il Complesso Maggiore di Istocompatibilit. Questo, definito anche MHC (Major Histocompatibility Complex), un gruppo di antigeni definito nelluomo HLA, codificato da un complesso di geni sul cromosoma 6. Le molecole da esso codificate sono divise in 2 classi principali: MHC-I e MHC-II. I linfociti CD4+ interagiscono con le molecole MHC-II, mentre i linfociti CD8+ interagiscono con le molecole MHC-I. MHC-I presente su tutte le cellule mononucleate e piastrine. MHC-II presente solo su alcuni gruppi cellulari. I marcatori MHC determinano anche le interazioni con le molecole del self. I linfociti CD8+ riconoscono antigeni endogeni, mentre linfociti CD4+ riconoscono antigeni esogeni.

Linfociti T CD4+

Questo gruppo caratterizzato dalla presenza di Linfociti T helper. Questi linfociti con luso di linfochine determinano la differenziazione/proliferazione di NULL cells, Linfociti T (CD4+ e CD8+) e Linfociti B. Lincontro del complesso antigene/MHC sulle APC ne determina lattivazione. LT CD4+ sono divisi in due grandi famiglie: Th1 e Th2. Th1: questi, dopo lattivazione, secernono IFN-gamma e IL-2; attivano i CTL e sono responsabili delle reazioni di ipersensibilit ritardata. Th2: secernono IL-4/5/10; stimolano i Linfociti B per la produzione di anticorpi (IgA, IgB e IgE) e sono responsabili delle risposte di ipersensibilit immediata. Sono T cd4+ i linfociti della lamina propria intestinale, come le cellule nelle placche del Peyer. Esistono cellule specializzate dette cellule M (cellule membranose) associate alle cellule T CD4+ della mucosa, dotete di attivit pinocitica e svolgono il ruolo di trasferire gli antigeni dal lume intestinale alle placche del Peyer.

Linfociti T CD8+

Sono quelli citotossici, ma non presentano prevalentemente CD8+. Queste cellule sono capaci di eliminare le cellule infette da virus, cellule neoplastiche e allogeniche, in pi attivano le LAK. Lattivazione necessita sempre del contatto con il complesso antigene/MHC da cui: Secrezione di enzimi litici: mediante esocitosi si ha 1 aumento di permeabilit

della cellula bersaglio da cui squilibri ionici e morte della cellula.

Rilascio di citochine (IFN-gamma e TNF): arrestano i cicli cellulari delle cellule bersaglio.

Rilascio di perforina: proteina polimerizzante che determina la formazione di canali ionici stabili sulla membrana della cellula bersaglio.

Sono T CD8+ i linfociti intra-epiteliali.

Linfociti T soppressori Inbiscono lattivit di Linf T e B, presentano in genere CD8+ e TCR-alphabeta. Dopo lattivazione: Rilascio di fattori umorali soppressori: hanno catene simili alle alpha/beta del

TCR; Azione citotossica: si effettua su T helper, Linf B e APC; Citochine immunosoppressorie: secrezione di IFN-gamma, IL-10 e TGF-beta; Inibizione da contatto: legame ed emissione di segnale negativo. I recettori x lantigene dei linfociti T sono detti TCR. Sono composti di due catene glicoproteiche, alpha (crom.14-42KDa) e beta (crom.7-49KDa). Queste catene sono legate mediante ponti disolfuro. Ogni catena bidominiale: presenta, infatti, 1 catena leggera legata ad 1 pesante mediante ponti disolfuro. Ogni catena presenta delle domini Variabili e Costanti. Quelle variabili sono codificate dai segmenti VDJ del gene proprio, mentre quelle costanti sono codificate dal segmento C del gene proprio. I domini variabili durante lontogenesi vanno incontro a riarrangiamento. I TCR sono associati a CD3+ sulla membrana: questi ha la funzione di trasmettere alla cellula il sengnali di contatto avvenuto del complesso antigene/MHC/TCR.

LINFOCITI B

I linfociti B, che si sviluppano nel midollo osseo, hanno il compito di produrre anticorpi e esprimere antigeni ai linfociti Th. Sono il 10-15% delle cellule linfoidi in circolo. I passaggi che permettono la trasformazione dei Linfocita B in plasmacellula caratterizzato dalla attivazione, proliferazione e differenziamento. I linfociti B della memoria esprimono certe classi di Ig quali IgG, IgE, IgA. Al contrario, i linfociti B vergini presentano quasi esclusivamente IgM e IgD. Entrambi i tipi presentano CD44 fondamentale per la migrazione verso i focolai dinfiammazione. Le plasmacellule posseggono un abbondante citoplasma con un RER molto fitto stipato in vicinanza del nucleo, cui associato un grande Apparato del Golgi. Fondamendale il passaggio dellattvazione che richiede lintervento di Linfociti Th. La prima via dattivazione la cross linkage (aggregazione di recettori): si ha il contatto con lantigene e ci comporta una aggregazione di recettori, e poi si ha un aumento del numero dei recettori per IL-4 sulla membrana. IL-4 liberata dai Linfociti Th che hanno avuto precedentemente attivazione mediante il complesso antigene/MHC su una qualsiasi cellula APC. La seconda via la cognate interaction (contatto): una volta a contatto, lantigene internalizzato, digerito ed espresso sulla membrana, dunque il Linf Th ha contatto

con il complesso antigene/MHc sul Linf B che agisce da APC. Da qui si ha la liberazione di IL-4. Altre IL servono per far procedere i passaggi, come IL-5 e IL-6. I recettori di membrana dei Linfociti B sono anchessi delle immunoglobuline, differenziandosi da quelle in circolo per laggiunta di una catena che ne permette lancoraggio sulla membrana cellulare. Queste sono definite cos sIg o mIg. La maggior parte dei linfociti esprime le sIgD o sIgM. Queste su ogni cellula presentano diversi isotipi, ma presentano sempre lo stesso idiotipo. Ci avviene per il fenomeno dellesclusione allelica. Il riarrangiamento ontogenetico delle molecole codificate dai geni VDJ permette la presenza di vari isotipi, ma, affinch la cellula sia responsiva ad un solo antigene, sono espressi sempre gli stessi idiotipi, ma variano da cellula a cellula. Riconoscono antigeni solubili e antigeni presentati sulla membrana cellulare. La quasi totalit dei Linfociti B presenta CD19 e CD20.

Cellule Natural Killer (NK)

Le cellule NK presentano recettori diversi da quelli dei linfociti. Sono divisi in NK cells e LAK (se attivati mediante IL-1 o IFN-gamma). Mediano 3 tipi di risposte: citotossiche; citotossiche antineoplastiche; immunoregolazione e\o ematopoietica. Sono coinvolti nellimmunit innata contro virus ed altri patogeni intracellulari.

CELLULE ACCESSORIE (APC) Le cellule accessorie (APC) non esprimono recettori per lantigene clonalmente distribuiti sulla membrana, ma partecipano allavvio delle risposte immunitarie. Le cellule APC sono cellule che presentano lantigene (antigen presenting cells). A questa categoria fanno parte le cellule della seria monocito-macrofagica ed inoltre: Cellule di Langerhans epidermiche di origine midollare; Cellule interdigitate delle aree paracorticali dei linfonodi e dei manicotti

periarteriolari splenici; Cellule velate della linfa; Cellule dendritiche della milza e dei linfonodi. Le cellule APC presentano marcatori MHC classe II e permettono limmunizzazione dellorganismo nei confronti di molti antigeni. Le cellule APC hanno il ruolo di internalizzare lantigene, digerirlo e riesporlo sulla superficie sottoforma di piccoli pezzi di una decina di aminoacidi legati alle molecole del MHC.

Fagociti Mononucleati (sistema reticolo-endoteliale) I fagociti mononucleati appartengono ad un progenitore unico. La loro funzione la fagocitosi. Sono presenti come Macrofagi nei tessuti connettivi, C. Microgliali nel SNC, cellule endoteliali nella parete dei sinusoidi vascolari, cellule di Kuppfer nei sinusoidi vascolari epatici, macrofagi alveolari nel sitema respiratorio, osteoclasti nellosso e cellule reticolari negli organi linfoidi. Questi originano dallo stipite mieloide e sono inserite nel torrente ematico sottoforma di cellule indifferenziate detti monociti. La loro funzione quella di presentare lantigene. A contatto con antigeni,

questi li internalizzano e ne presentano o una parte sulla membrana in modo da attivare la risposta da parte dei linfociti. Hanno anche la fondamentale funzione di produrre sostanze quali citochine, chemochine (BLC nei linfonodi per i linfociti B). I precursori monocititci presentano un diametro tra i 10 e i 15 m, con 1 nucleo a fagiolo. Una volt differenziati posseggono 1 abbondante citoplasma ricco in vesciole di endo/eso-citosi; possono fondersi creando cellule gianti multinucleate. La loro funzione quella di fagocitare mediante contatto (riconboscimento delle strutture estranee) o grazie a contatto con microbi e/o cellule opsonizzate; fondamentale funzione quella di produrre citochine.

CELLULE DENDRITICHE Presentano numerosi prolungamenti citoplasmatici; dla loro funzione quella di presentare lantigene (sono dette, infatti, APC professionali). Una volta attivate in peiferia si localizzano nei linfonodi per presentare lantigene ai linfociti T. Le cellule follicolari dendritiche sono invece presenti solo nei centri germinativi dei follicoli linfatici. Cellule dendritiche (di Langerhans): origine mieloide; rispondono a: Prodotti microbici; Segnali di linfociti T; attivano linfociti T.

Cellule follicolari dendritiche: origine non midollare; rispondono a: Antigeni + anticorpi; Complemento; attivano linfociti B.

Le cellule staminali hanno CD34 e Sca-1 (antigene delle cellule staminali di tipo 1). Le cellule del sistema immunitario derivano tutte da una cellula staminale per poi seguire lo sviluppo in diversi stipiti: Eritrocitario; Megacariocitario; Granulocitario; Neutrocitario; Linfocitario. La loro proliferazione legata alla secrezione di citochine dette anche fattori stimolanti la formazione di colonie (CSF), prodotto da cellule stromali, macrofagi midollari o macrofagi e/o linfociti attivati.

RICIRCOLAZIONE E RECLUTAMENTO In siti differenti le cellule endoteliali possono presentare ligandi diversi per i recettori di localizzazione linfocitaria. Questi ligandi sono detti addressine. Il ruolo svolto dagli antigeni quello di far aumentare laffinit dei recettori di localizzazione nei confronti delle addressine, in modo da aumentare la permanenza delle cellule immunitare nei siti ove presente il problema. Il pi importante recettore di localizzazione la L-selectina (CD62L), espressa in maggior misura dai linfociti T vergini. Dopo esser stati trattenuti nei linfonodi i linf.T

ormai maturi esprimono meno L-selectina ed una quota maggiore di P-selectina e E-selectina. Questi recettori mediano il legame con i siti ove presente il processo infiammatorio. I linf. T presentano notevole eterogeneit nella presentazione dei recettori di localizzazione affinch si abbia migrazione verso i diversi tipi di tessuto, come il tessuto linfoide associato alle mucose, allepiderminde, allintestino e al sistema respiratorio.

GAMMAGLOBULINE E PROPRIA STRUTTURA Le gammaglobuline presentano anchesse struttura dominiale. Sono composte di due monomeri legati tra loro mediante ponti disolfuro - ciascuno dei quali presenta diverse subunit. Queste sono prevalentemente due, organizzate in domini globulari. Le catene sono anchesse legate tra loro, mediante legami covalenti e non. Le catene sono, per ciascun monomero divise in L e H. lestremit aminoterminale coincide i siti di legami (epitopi) per gli antigeni. Le catene H sono codificati da geni che si trovano sul cromosoma 14, mentre quelle L, divise in due sottotipi (k e lambda), sono codificati dai cromosomi 2 e 22. Le catene L presentano 2 domini (24 Kd), mentre le catene H presentano 4 o 5 domini (50-70 Kd). La parte L presenta 3 siti variabili (per il riarrangiamento delle molecole espresse dai geni V e J), mentre la parte H presenta 4 siti variabili (per il riarrangiamento delle molecole espresse dai geni V, D e J).

La processazione dellantigene

PRESENTAZIONE DELLANTIGENE A CELLULE TCD4+ Gli organi linfoidi delle mucose meglio caratterizzati sono le Placche del Peyer e la tonsilla faringea. Antigeni che sono riusciti a entrare nel torrente circolatorio sono bloccati nella milza e negli organi linfoidi (APC linfonodali). Solo pochi tipi cellulari possono fungere da APC per i linfociti T CD4+ che a loro volta offrono stimoli per proliferazione e differenziazione dei linf. B, CTL, macrofagi e neutrofili. I tipi di APC meglio conosciuti sono cellule dendritiche, macrofagi e linfociti B, oltre che cellule endoteliali (i linf. B presentano lAntigene ai linf. T helper per ottenere stimolazione per la produzione di anticorpi nei confronti di antigeni timo-dipendenti). La linfa che proviene dai distretti periferici contiene un campione degli antigeni presenti a livello dei tessuti. Il contatto con lantigene e i prodotti microbici determina la migrazione delle cellule di Langerhans, che, maturando, arrivano ai linfonodi presentando lantigene ai linfociti T mediante le molecole MHC-II. Nei linfonodi i linfociti B possono riconoscere antigeni solubili, oltre che antigeni proteici. Nella fase effettrice le cellule T previa attivazione nei linfonodi possono riconoscere in periferia gli antigeni determinando lo scatenarsi della risposta immunitaria.

PRESENTAZIONE DELLANTIGENE A CELLULE CD8+

Linduzione di una risposta citotossica richiede che un linfocita CD8+ sia attivato dallincontro con lamntigene presentato con molecole MHC-I e con secondi segnali. La distribuzione delle molecole MHC-I ubiquitaria, ci permette una attivazione in tutti i tessuti dei CTL.

MECCANISMI BIOLOGICI ALLA BASE DELLA PRESENTAZIONE DELLANTIGENE

La processazione dellantigene avviene in maniera precoce, ovvero prima che questo venga espresso silla membrana. La tappa fondamentale il legame tra MHC e antigene; questo importante perch ne aumenta la stabilit.

Le cellule T helper devono attivare i linf. B, i macrofagi e i neutrofili, che a loro volta sono attivati da segnali di natura extracellulare, come batterie o prodotti microbici. Le APC, dunque, processano questi antigeni extracellulari e li espongono alle molecole MHC-II perch rientrano nella via di sintesi di queste ultime. Questa presentazione in associazione a secondi segnali attiva i CD4+ in T helper.

Parallelamente le cellule CTL devono essere attivate da cellule infette da patogeni intracellulari; queste cellule presentano lantigene processato legato a molecole MHC-I perch rientra nel processo di sintesi di queste ultime. Questa presentazione in associazione a secondi segnali attiva i CD8+ in CTL.

PROCESSAZIONE CON MHC-II

1. Captazione in vescicole mediante: 1.contatto; 2.recettori specifici per la porzione Fc delle Ig; 3. Recettori specifici per il frammento C3 del C; 4. Ig di membrana dei Linf.B

2. Processazione delle proteine mediante fagolisosomi: pH acido, enzimi quali le catepsine; i virus che producono proteine che possono entrare nei compartimenti endosomiali, possono presentare i propri antigeni a moleecole MHC-II, determinando attivazione di CD4+.

3. Biosintesi e trasporto di MHC-II: sono prodotte in associazione alla catena invariante nel RER che ne permette lavvolgimento (anche grazie a chaperonine, quali la calnexinai e la calreticulina) e blocca il sito di legame evitando che antigeni citosolici (per le MHC-I) vi si leghino; formazione di MIIC.

4. Associazione dei peptidi processati: proteolisi di Ii e formazione del frammeto CLIP che si lega a HLA-DM (non polimorfa, codificata in vicinanza di LMP-2 e LMP-7)

5. Espressione sulla membrana. CD4+ si lega ad alpha2

PROCESSAZIONE CON MHC-I 1. produzione di proteine citosoliche come prodotto di attivit di patogeni

intracellulari. 2. degradazione proteolitica delle proteine: attivit del proteasoma potenziata da

IFN-gamma (LMP-2 e LMP-7 codificate vicino a HLA-DM e TAP; ha forma

cilindrica e pesa 1.500 Kd); forma frammenti di 6-30 aminoacidi. Le proteine necessitano o meno del legame con lubiquitina.

3. Trasporto dal citosol al RER: mediante il dimero TAP (transporter associated with antigen proteins).

4. Associazione a MHC-I: queste sono prodotte nel RER e sono legate a TAP mediante la tapasina che si stacca da esse quando il peptide si lega alla molecola MHC-I (a loro volta stabilizzate durante la formazione da calnexina e calreticulina, che sono delle chaperonine), stabilizzandola.

5. Espressione sulla membrana. CD8+ si lega ad alpha3 Esiste, tuttavia, unaltro sistema di presentazione dellantigene caratterizzato dalla molecola CD1; questa non polimorfa e presenta antigeni non proteici, quali lipoglicani e acidi grassi a cellule NK. Questo cluster espresso da particolari cellule T gamma/delta CD8-/CD4-. Questi T gamma/delta sono abbondanti a livello epiteliale tanto che sono defioniti linfociti intra-epiteliali e ne rappresentano circa il 50% del totale. Queste hanno una variabilit antigenica molto limitata ed possibile che riconoscano antigeni presenti molto spesso a livello degli epiteli e della mucose.

Maturazione dei Linfociti e Espressione dei Geni del recettore dellAntigene Nel corso della maturazione si osserva a espressione coordinata e sequenziale di geni diversi che porta a manifestazioni fenotipiche delle cellule in via di maturazione, alla generazione di un repertorio diversificato, al raggiungimento della competenza funzionale: si garantisce che i linfociti maturi siano effettivamente funzionali. Lelevata attivit mitotica che caratterizza questi processi stimolata da molti fattori, i pi importante dei quali lIL-7. Lespressione dei geni del recettore la tappa fondamentale di questo processo, garantendo la sopravvivenza selettiva dei linfociti. I geni della linea germinativa sono fondamentalmente pochi, ma vanno incontro a processi di ricombinazione somatica tali da creare una combinazione infinita di nuovi geni (processo possibile grazie a enzimi dett ricombinasi. I processi di maturazione vanno incontro a selezione positiva e poi incontro a selezione negativa. I linfociti B una volta maturi presentano: IgM e IgD co-espresse; capacit di secernere anticorpi. I linfociti T maturi presentano: Molecole CD4+ o CD8+; capacit di produrre e rispondere a citochine. La ricombinazione somatica presuppone il collegamento dei segmenti genici appropriati con rotture e riparazione di DNA, con la formazione di geni funzionali da trascrivere.

ORGANIZZAZIONE DEI LOCI Ig E DEL TCR Questa caratterizzata da segregazione spaziale di questultimi.

Ig Esistono 3 loci separati su 3 cromosomi diversi: catena H = 14; catena = 2; catena =22. Ogni locus Ig composto da almeno 3 tip diversi di segmnti genici: V (variability), J e C (joining); la catena H presenta anche D (diversity). In posizione 5 ci sono i segmenti V, in posizione 3 ci sono i segmenti C. Tra essi interposto il segmento D (solo sulla catena H, che codifica per la porzione C-terminale della catena V, formando il segmento CDR3). Tra D e C posto J. Ogni segmento genico rappresentato da pi esoni. Solo CB Be CBB presentano 1 solo esone. I segmenti V e J codificano per le zone Variabili. Sulla catena H, dunque, presente maggiore variabilit per la presenza del segmento D, che codifica per CDR3. Ricombinazione La ricombinazione avviene inizialmente per la catena H. D con J (J presuppone la presenza di altri introni e di C); V con DJ; Trascrizione (trascritto primario al di fuori del nucleo); Poliadenilazione in 3; Splicing (eliminazione delle C o C); Traduzione. Processazione e glicosilazione. Per la catena e non si contano le catene D. questi processi sono regolati da esclusione allelica e esclusione isotipica.

TCR

I geni sono su 3 loci diversi su 2 cromosomi diversi: + =14; = 7 e =7 (locus diverso da ). Allestremit dei segmenti 5 sono presenti segmenti genici V. in posizione 3 sono presenti i segmenti C e tra loro sono presenti i segmenti J. I loci per e presentano anche i segmenti D,tra V e J, che codificano per la porzione C-terminale della catena V, determinando la formazione del CDR3. Alcuni superantigeni possono legarsi a regioni V della catena codificate da tutti i componenti di una famiglia di V, determinando attivazione policlonale dei linfociti. Ricombinazione La ricombinazione avviene inizialmente per la catena

D con J (J presuppone la presenza di introni e di C); V con DJ; Trascrizione (trascritto primario al di fuori del nucleo); Poliadenilazione in 3; Traduzione Processazione e glicosilazione

Questo processo regolato dalla esclusione allelica della catena . Poi si procede alla ricombinazione della catena che non ha segmenti D e non ha regolazione di esclusione, per cui 1 linfocita pu avere due ricombinazioni utili e 2 recettori TCR diversi per la catena . Le ricombinasi in questione sono RAG1 e RAG2.

Esiste anche il processo di Diversit giunzionale, che consiste nelle delezione o nellaggiunta di nucleotidi, definiti nucleotidi N nei punti di unione di V e J o V e D o D e J. Date che CDR3 codificato da D e J, questo il sito maggiormente variabile.

Maturazione dei linfociti Linfociti B Pro-B: non producono Ig, possiedono solo CD10 e CD19; Pre-B: sintetizzano nel citoplasma la catena pesante , associata alla catena

leggera sostitutiva monomorfa. I recettori pre-B sono espressi sulla membrana associati a Ig e Ig, necessari per la stimolazione.

Linfociti Immaturi: si associano le catene o . Linfociti Maturi: co-espressione di IgM e IgD e piena competenza funzionale. Fondamentale per la maturazione dei linfociti lIL-7. I linf B vergini sono in circolo. I linf. attivati si stabiliscono negli organi linfoidi secondari o nel midollo osseo. I linf. della memoria sono in circolo. I linfociti attivati possono andare in contro a processi di maturazione dellaffinit e a scambio isotipico, caratterizzato dallo splicing del trascritto primario. I linf.B vanno incontro a selezione positiva: proliferano solo i linf. che esprimono un recettore funzionale; selezione negativa (allo stadio di linfociti immaturi): quelli che legano con troppa avidit gli antigeni self e che hanno, dunque, segnali di attivazione forti e ripetuti, vanno incontro ad apoptosi. I linf. non funzionanti possono andare incontro ad editing recettoriale.

Linfociti T Il timo fondamentale per la maturazione dei linfociti T che dal midollo osseo migrano nella zona sottocapsulare per poi migrare ulteriormente verso la midollare. I linfociti T devono passare tra il setaccio formato dalle cellule APC e dalle cellule stremali timiche che presentano gli antigeni autologhi in associazione a molecole MHC-I/II self. Stadi della maturazione: Doppio negativi (pro-T): non presentano CD4/CD8 n CD3, e TCR; Pre-T: espressione della catena del TCR in associazione con la catena pre-T

con CD3 e ; Doppio-positivi: espressione di CD8/CD4 simultaneamente e del TCR completo

(con CD3 e ), fondamentali per la stimolazione e la proliferazione. La selezione positiva avviene allo stadio di doppio-positivo ed caratterizzata dalla restrizione per il self. I linf. proliferano solo se in grado di riconoscere antigeni in

associazione alle molecole MHC-self. La selezione negativa avviene con linnesco di processi apoptotici in quei linfociti che riconoscono avidamente gli antigeni self (stadio doppio-positivo). Da qui le cellule assumo completa competenza funzionale. Quando un timocita doppio-positivo incontra i complessi MHC-peptide self espressi sulle cellule epiteliali, esso riceve segnali di sopravvivenza solo se riconosce il peptide estraneo in associazione ad una molecola MCH che a sua volta si lega al recettore CD4 o CD8; quello che non serve sar eliminato. Si ha passaggio, infine, allo stadio singolo-positivo. QUESTI PROCESSI SONO FONDAMENTALI PER LINSTAURARSI DELLA TOLLERANZA CENTRALE

FASI DELLATTIVAZIONE LINFOCITARIA 1. A seguito della stimolazione di citochine proinfiammatorie le cellule di

Langerhans regtraggono i propri dendriti e migrano negli organi linfoidi secondari.

2. Riconoscimento mediante selezione clonale; 3. Attivazione linfocitaria mediante secondo segnale; Lantigene determina un aumento dellespressione di recettori di localizzazione

che, in un primo momento, determina un ristagno dei linfociti negli organi linfoidi per lattivazione T e B.

Entro poche ore dallesposizione dellantigene nei sito dinfezione, il flusso sanguigno verso il linfonodo drenante aumenta di circa 20 volte, con conseguente aumento dellespressione di L-Selectina (dei linfociti Vergini).

Dopo il riconoscimento si ha la proliferazione: Produzione di chitochine; reccettori per citochine; attivazione di cascate

metaboliche; produzione di fattori di trascrizione; Proliferazione linfocitaria; Differenziazione linfocitaria in cellule effettrici; incremento del numero del

clone antigene-specifico mediante espansione clonale. Differenziazione in cellule della memoria.

4. I linfociti T helper differenziati secernono citochine che attivano altri tipi cellulari e esprimono proteine di membrana che permette interazione con altri tipi cellulari;

5. I CTL differenziati aumentano la sintesi proteica creando granuli pieni di enzimi. 6. I linfociti B attivati secernono anticorpi e si differenziano in plasmacellule

migrando negli organi linfoidi primari o secondari. 7. 24-48 ore dopo lesposizione allantigene i linfociti T attivati mostrano una

diminuzione dellaffinit delle integrine verso le addressine linfonodali, esprimendo livelli maggiori di P-Selectina e E-Selectina, in modo da potersi legare alle addressine espresse sulle cellule dei tessuti ove presente linfiammazione. Si assiste, inoltre, anche allespressione di LFA-1 e VLA-4 per ICAM-1 e VCAM-1 sulle cellule endoteliali in periferia.

8. Le citochine proinfiammatorie determinano un aumento dellespressione sulle cellule endoteliali di determinate addressine; queste stesse citochine determinano un aumento dellaffinit delle integrine di membrana per i ligandi espressi sulle cellule endoteliali e sulle molecole della matrice.

Attivazione dei linfociti T

Lattivazione dei linfociti T presuppone il legame di TCR con il complesso MHC-peptide e linterazione di co-stimolatori. I linfociti attivati possono: proliferare, diventare cellule effettrici (helper o CTL), diventare cellule della memoria. Lattivazione presuppone la sommatoria dei segnali fino alla soglia critica. Le cellule vergini sono attivate preferibilmente nei linfonodi dalle cellule dendritiche mature. La soglia per le celule della memoria e per le cellule attivate pi bassa e queste possono essere attivate ovunque. Lattivazione prevede un meccanismo autocrin mediante IL-2. I linfociti T CD4+ possono maturare in Th1 e Th2 secernendo citokine diverse. I linfociti T CD8+ maturano in CTL che possono esprimere CD40L per lattivazione fagocitarla e dei linfociti B. I macrofagi e i linfociti B attvati possono a loro volta esprimere un numero maggiore di segnali per lattivazione T. Le molecole costimolatorie pi importanti sono B7-1 e B7-2 che si legano a CD28 (sono inibitrici se legati a CTLA-4); importante anche CD2 che si lega a LFA-3 espresso sulle cellule endoteliali che possono presentare lantigene. Anche limpegno di CD40L/CD40 pu stimolare i macrofagi e i linfociti B a secernere IL-12. Tappe fondamentali di attivazione: Impegno del TCR con MHC-peptide; Aggregazione di CD3 e ; Legame di CD4/CD8 a MHC (2 e 3); Attivazione di Lck associata a CD4/CD8; Fosforilazione delle sequenze ITAM (sono 9) su CD3 e ; Legame di ZAP-70 a e sua fosforilazione (o autofosforilazione); Avvio di cascate metaboliche quali:

o Via di Ras; o Via di Rac; o Via di PLC 1 mediante IPB3B e il complesso CaP2+P-Calmodulina-Calcineurina; o Via di PLC 1 mediante DAG e attivazione di PKC.

Attivazione dei Linfociti B e meccanismi associati

Le risposte anticorpali verso gli antigeni timo dipendenti richiedono anche i linfociti T, che non sono richiesti per le risposte agli antigeni timo-indipendenti. Le risposte sono specialistiche, determinando la secrezione di determinati anticorpi in seguito alla secrezione di determinate citochine. Le risposte ad antigeni non proteici determina la secrezione di IgM e IgD non specializzate. Le risposte primarie e le risposte secondarie variano per la velocit e la potenza. Le risposte primarie hanno inizio negli organi linfoidi periferici. I linfociti attivati stazionano negli organi linfoidi periferici o nel midollo osseo. le cellule secernenti

anticorpi stazionano nel midollo osseo, mentre le cellule della memoria sono in circolo.

Recettore per lantigene del Linfociti T e le molecole accessorie Il recettore che riconosce il complesso MHC-peptide detto TCR, associato a molecole CD3 e a molecole zeta, determinando la formazione del complesso TCR. Il TCR caratterizzato da 1 eterodimero, 2 molecole 1 alpha, laltra beta. Hanno ciascuna 2 domini Ig, 1 V e 1 C. in quello V sono presenti CDR che conferiscono la variabilit (sulla catena beta presenta anche CDR4, predisposto al legame con superantigeni). I CDR, come per le Ig, sono caratterizzati da notevole variabilit genica dovuta a riarrangiamento somatico (non sono presenti, per maturazione dellaffinit e variabilit isotipica) dei geni V e D per CDR3 della catena alpha e V, D e J per il CDR3 della catena beta. La regione cerniera caratterizzata dalla presenza di pochi residui di carica positiva (arginina e lisina) per linterazione non covalente con i residui di carica negativa di CD3 e zeta (acido aspartico). Il sito di legame del TCR una superficie planare caratterizzata dalle CDR. Il TCR ha affinit molto bassa, per cui necessita di molecole accessorie per stabilire legami forti. CD3 costituito da 3 monomeri (gamma, delta e epsilon) che possono ricombinarsi fra loro a piacimento. Sono caratterizzati ha 1 dominio extracellulare Ig: sono monomorfe. Presentano 1 catena intracitoplasmatica con una sequenza ITAM. Zeta caratterizzata da pochi aminoacidi extarcellulari con una grossa coda intracitoplasmatica con 3 sequenza ITAM; 1 omodimero. CD3 e zeta hanno la caratteristica di possedere nella loro zona transmembrana residui di acido aspartico (vedi sopra). Il TCR presenta una serie di molecole accessorie per laumento dellaffinit di legame e laumento della sua stabilit di legame con il complesso MHC-peptide per la trasduzione del segnale. Hanno diverse funzioni: co-recettori; co-stimolatori; adesione; migrazione. Tutte le molecole accessorie sono proteine non-polimorfe. Le pi importanti molecole accessorie sono le CD4 e CD8: co-stimolano e aumentano la forza di legame. Le molecole CD4 sono monomeri costituiti da 4 domini Ig, si lega a beta2 delle MHC-II. Le molecole CD8 sono eterodimeri (CD8 alpha + beta). Presentano 1 solo dominio Ig.

FUNZIONE DI CD4 E CD8 IN ASSOCIAZIONE CON TCR Le molecole Cd4 e Cd8 si presenta intracitoplasmaticamente associato ad una tirosin-kinasi della famiglia Lck. quando CDx si lega a MHC, Lck fosforila le sequenze ITAM di CD3 e zeta, che a loro volta si sono avvicinate a Lck grazie allinterazione di TCR con il complesso MHC-peptide. MOLECOLE ACCESSORIE CD28, recettore di B7-1 e B7-2 espresse dalle APC professionali.

CTLA-4, omologo di CD28 con funzione inibitoria; CD45, attivatore; presente sotto varie forme. CD45RA nei linf. vergini e come

CD45R0 nei lin.f della memoria; CD2, espressa da linf maturi, timociti e NK, lega LFA-3, espresso su cellule

ematiche e non. attivatore e adesivo; Integrine; sono due classi: beta1 e beta 2. A beta1 appartiene VLA-4, che si lega a

VCAM-1, espresso sulle cellule endoteliali in seguito a ifiammazione. A beta2 appartiene LFA-1, che si lega e ICAM-1/2/3, epresso su monociti, leucociti, cellule endoteliali, linfociti etc. (la stimolazione con citochine aumenta lespressione delle integrine sulle cellule nei focolai dinfiammazione e aumenta laffinit di queste ultime con i ligandi espressi sulle cellule immunitarie).

Selectine; sono fondametali per la ricircolazione nei tessuti. L-selectina espressa sui linf. vergini e ne caratterizza la migrazione nei linfonodi. E-Selectina e P-Selectina sono espresse sui linf. maturi attivati e ne caratterizzano la migrazione nei focolai dinfiammazione. Si legano alle addressine.

CD44 1 glicoproteina espressa sul 90% delle cellule immunitarie e si lega allacido ialuronico: responsabile del permanere in sede dinfiammazione della cellule linfoidi.

LIGANDO di CD40: espresso dai linfociti T helper a seguito dellattivazione. Questo si lega a CD40 espresso su monociti, linfociti B e macrofagi determinandone lattivazione.

Fas/L espresso sui linfociti in seguito a stimolazione ripetuta. Si lega a Fas presente sui macrofagi e monociti e regola la tolleraqnza periferica, determinando lavvio di processi apoptotici.

Attivazione dei linfociti B vergini Lattivazione avviene mediante il legame tra BCR e lantigene. Il BCR traduce nella cellula segnali di attivazione mediante altre proteine associate di membrana: Igi e Ig, omologhe alle catene CD3 e del TCR. Queste catene posseggono sequenze ITAM e vanno incontro a fosforilazione per azione di tirosin-chinasi delle famiglia Src (quali Lyn, Blk e fyn). Ad esse associate la tirosin-chinasi Syk che si lega a Ig e Ig. Syk a sua volta attiva la PLC 1 e attiva la cascata delle chinasi MAP, attivando, poi, fattori di trascrizione quali Fos, JunB, Myc e NF-B. Oltre al riconoscimento dellantigene mediante il BCR, i linfociti B necessitano di 1 secondo segnale offerto dal frammento C3b del complemento, legato covalentemente allantigene, che si lega al recettore CR2 (le catene intracitoplasmatiche si fosforilano grazie allattivit interna del BCR). A seguito dellattivazione si ha: Entrata in fase GB1B; Aumento espressione di B7-1 e B7-2 e MHC-II e recettori per citochine; Produzione di anticorpi.

Risposte agli antigeni proteici

La risposta agli antigeni proteici prevede i riconoscimento degli stessi da parte dei linfociti T helper e la cooperazione tra i Linfociti T e B specifici per quellantigene. Si presuppone in sequenza la presentazione dellantigene ai t helper da parte dei B e lattivazione dei B da parte degli helper. Le risposte agli antigeni T-dipendenti avvengono in 2 sedi diverse negli organi linfoidi:

Zona di confine tra aree T e follicoli:

Proliferazione e produzione di anticorpi con scambio di classe. Entro 2-3 giorni si ha la migrazione dei T e dei B verso questa zona che ne permetter il contatto. Processazione dellantigene e esposizione dello stesso su MHC-II da parte dei

Linf. B per i T (i B riconoscono una proteina nella struttura nativa, mentre ai linf. T sar presentata la struttura lineare, ma gli anticorpi prodotti dopo stimolazione riconosceranno la proteina nativa);

Helper attivati producono ed esprimono CD40L; Limpegno di CD40 determina espressione di B7-1 e B7-2; Impegno di CD28 dei linfociti T, da cui attivazione degli stessi, differenziazione

in TBhB1 e TBhB2 e produzione di citochine (IL-2, IL-4, IL-6, IL-8). Le citochine prodotte in base allantigene presentato indurranno la produzione dei

rispettivi anticorpi e le rispettive classi (IL-2 e IL-12 per, ma soprattutto IFN- IgG; IL-4 per IgE);

I segnali prodotti dalle citochine indurranno una nuova ricombinazione genica in modo tale da generare trascritti primari con i segmenti genici V(D)JBH//B con i segmenti genici a valle di CB Be CBB mediante riattivazione delle ricombinasi (ricombinazione per scambio).

Reazioni nel centro germinativo:

Nel centro germinativo si assiste al processo di generazione di cellule della memoria e al processo di maturazione dellaffinit. Entro 4-7 giorni i linfociti T cominciano a migrare nel centro germinativo e si ha: Proliferazione con un tasso elevatissimo di mutazioni che pu raggiungere anche

il 5%; questo importantissimo perch si possono ottenere antigeni che si legano meglio; pi si va avanti, pi gli antigeni diminuiscono, maggiore deve essere laffinit di legame del BCR verso gli antigene per ricevere segnali per la sopravvivenza;

Le cellule possono trasformarsi in cellule secernenti anticorpi (bastizzazione in plasmacellule), mentre altre rimangono nel linfonodo.

Altre, infine, vanno in circolo con tutti i cambiamenti fatti e diventano cellule della memoria.

Antigeni timo-indipendentii Gli antigeni TI sono molecole fondamentalmente grandi e possono attivare le IgD quanto le IgM molto bene. Lattivazione dei linfociti B avviene in seguito allaggregazione di BCR e grazie agli adiuvanti. Questi antigeni non determinano i processi di scambio isotipico e maturazione dellaffinit che avviene per gli antigeni TD. I linfociti b presentano un recettore detto Fc RIIB che determina inibizione della produzione di anticorpi se il B attivato anche dal complemento; si ha il feedback anticorpale (controllo fisiologico per evitare le eccessive produzioni).

Tolleranza immunologia Le risposte ad un antigene sono tre: attivazione; delezione; soppressione. Gli antigeni che non determinano una risposta immunitaria sono definiti tollerogeni. Gli individui non rispondono agli antigeni self: tolleranza al self, processo che garantisce che i linfociti circolanti siano effettivamente funzionali solo contro antigeni non-self. Secondo la legge della selezione clonale, linfociti reattivi al self vengono eliminati. I cloni linfocitari in sviluppo che riconoscono antigeni self ad alta affinit vengono uccisi attraverso il procedimento di selezione negativa. Lesistenza di questo processo implica che i linfociti immaturi rispondano diversamente agli antigeni dai linfociti maturi: per gli immaturi riconoscere un antigene (in questo caso negli organi linfoidi primari, ove non esistono antigeni estranei) vuol dire attivare procedimenti per lapoptosi, mentre per i linfociti maturi rispondere ad un antigene vuol dire attivarsi e differenziarsi. Tolleranza centrale T Processo di selezione negativa allo stadio di doppio-positivo. Tolleranza periferica T Anergia indotta da mancata co-stimolazione (inizialmente i T esprimono CTLA-4;

se il livello di B7-1 e B7-2 aumenta, allora si esprime CD28; dato che per gli antigeni self le APC non esprimono co-stimolatori, CTLA-4 resta e si ha energia);

Anergia indotta da legame con antigeni alterati (forme mutate dellantigene); Delezione clonale per ripetuta attivazione (da parte dellantigene e/o IL-12 e/o IL-

2): espressione di Fas/FasL; Tolleranza indotta da Linfociti Soppressori mediante TGF- (linfociti TBhB3); IL-10 che blocca i macrofagi (pu essere prodotta dai linfociti T); IL-4 + IL-13 prodotte da TBhB2, che inibisce la secrezione di IFN- da parte di TBhB1; Ignoranza clonale (avviene per gli antigeni anatomicamente segregati (SNC +

occhi) che non riescono a raggiungere i tessuti linfoidi secondari o dove non esistono cellule APC);

In generale gli antigeni self non avviano risposte specifiche perch sono spesso tollerogenici, sono in concentrazioni elevatissime, non sono associate a molecole co-stimolatrici e attivano troppo spesso i linfociti che vanno incontro a delezione.

La tolleranza si pu avere se gli antigeni sono troppi; la tolleranza avviene anche nel tubo digerente perch ci sono le IgA, c troppo TGF- che genera tolleranza e poi perch ci sta il microbiota.

Tolleranza centrale B I linfociti B allo stadio di immaturi vanno incontro ad apoptosi se legano troppo

avidamente lantigene; Riattivazione di RAG1 e RAG2 e editino recettoriale;

Tolleranza periferica B Anergia duratura di linfociti che riconoscono lantigene senza cooperazione delle

molecole costimolatorie dei Linfociti T (vuol dire che non hanno riconosciuto lantigene);

Legame con antigeni self ne blocca la migrazione verso i linfonodi.

CITOKINE DELLIMMUNITA INNATA TNF (secreto in base a LPS batteri gram-negativi) Recettore per TNF (omodimero LT); Prodotto da fagociti mononucleati (anche T, neutrofili, NK e mastociti stimolato

da IFN- ); Favorisce reclutamento di leucociti e neutrofili (espressione di selectine

dellendotelio ed integrine delle cellule linfocitarie); Agisce su cellule endoteliali e macrofagi per le chemochine; Induce la produzione di IL-1 sui fagociti mononucleati; In caso di grosse infezioni agisce su: Ipotalamo e PGE; Epatociti; Cachessia (inibizione della lipoprotein-lipasi e caduta del tasso glicemico); Inibizione della contrattilit del miocardio e del tono della muscolatura vagale; Trombosi intra-vascolare (fattore tissutale); Ottimo indicatore di infezione da batteri gram-; Pu indurre morte apoptotica.

IL-1 (secreto da macrofagi attivati, ma anche da cellule endoteliali, epiteliali e neutrofili in base al TNF e prodotti batterici come LPS)

Media linfiammazione aumentando espressione di integrine e selectine; Ha le stesse funzioni del TNF, ma non pu indurre morte apoptotica; chemochine (prodotte dopo TNF e IL-1 da cellule epiteliali, cellule endoteliali, fibroblasti etc.) Mediano la migrazione dei leucociti nei focolai dinfiammazione; Aumentano laffinit delle integrine espresse sulle cellule per i loro ligandi.

IL-12 (prodotta da macrofagi attivati e cellule dendritiche, principale attivatore delle risposte immunitarie: infezione di Gram-, virus e batteri intracellulari)

Determina attivazione della via Jak/STAT-4; La sua secrezione indotta anche da helper attivati mediante CD40L e CD40 sulle

cellule endoteliali; stimolato anche da IFN- dai linfociti T e NK; Stimola produzione di IFN- che a sua volta attiva i macrofagi; Stimola differenziazione di CD4+ in TBHB1; Potenzia attivit citolitica di NK e CTL; anello di congiunzione con limmunit specifica;

IFN tipo 1 (secreto da leucociti () e dai fibroblasti () e dai linf.T attivati) Stimola lespressione delle molecole MHC-I; Attiva la differenziazione dei linfociti in TBHB1; Inibisce la produzione di 2,5-oligoadenilato-sintetasi che interferisce con la

replicazione del DNA virale; Fa entrare le cellule nel cosiddetto stato anti-virale. IL-10 (TBHB2) Inibitore dellattivazione macrofagica e dellattivazione dei TBHB1, determina anche

inibizione dellespressione di MHC-II dei macrofagi e APC. Il-6 (prodotta da macrofagi, endoteliali e fibroblasti in risposta a TNF e IL-1) Stimola la proliferazione dei Linf.B in fase di differenziazione e in cellule

producenti anticorpi; Stimola gli epatociti per la produzione di proteine della fase acuta.

IMMUNITA SPECIFICA IL-2 ( prodotta dai CD4+ e induce la differenziazione in TBHB1) Agisce come fattore paracrino e autocrino. Il recettore trimerico, formato dalle

catene , e . Laggregazione del TCR determina espressione di IL-2R, mentre la stimolazione (e la produzione di IL-2) determina lespressione di IL-2R .

Determina il passaggio dalla fase GB1B alla fase S. Pu determinare lattivazione di NK, che necessitano, per di alte concentrazioni

di IL-2 presentando solo IL-2R ; Pu determinare la morte cellulare per attivazione mediante FasL/Fas. IL-4 (prodotto da macrofagi che esprimono prodotti batterici, attiva Jak/STAT-6) la citochina prototipica delle TBHB2. Determina la differenziazione in TBHB2; Favorisce lo scambio isotipico verso la classe IgE. IL-5 (prodotta da TBHB2) Favorisce lattivazione degli eosinofili (esprimono FcR). IL-10 (TBHB2) Inibitore dellattivazione macrofagica e dellattivazione dei TBHB1, determina anche

inibizione dellespressione di MHC-II dei macrofagi e APC. IFN- (prodotta da cellule NK, CD4+ e CTL in risposta a stimolazione antigenica)

la citochina prototipica delle TBHB1; in effetti il meccanismo indiretto perch stimola i macrofagi nella produzione di IL-12. Attiva i macrofagi (potenzia lattivit microbicida (intermedi reattivi

dellossigeno)); Stimola la produzione di MHC-I e MHC-II; Induce lo scambio isotipico vero le IgG che opsonizzano i microbi ed attivano il

complemento; Promuove lo sviluppo delle TBHB1 con meccanismo indiretto; Inibisce lattivit dellIL-4 TGF- (prodotta da linfociti T attivati e macrofagi e neutrofili) La classe dei linfociti che producono TGF-, e spesso anche IL-10, definita come TBHB3, classe dei linfociti soppressori. Inibiscono le funzioni dellIFN- ; A livello del tratto gastro-intestinale determinano tolleranza, inducendo lo

scambio isotipico verso le IgA. LT (prodotta dai fibroblasti) + TNF- Ha gli stessi effetti del TNF ( detta anche TNF-) IL-9 e IL-11 stimolano lemopoiesi: Il-9 stimola i progenitori mastocitari, mentre IL-11 stimola i progenitori megacariocitari.

MECCANISMI DELLIMMUNITA INNATA Limmunit innata attivata da determinati profili molecolari: Acidi nucleici propri dei virus o batteri; Sequenza CpG; Peptici N-formil-metioninici; Lipidi e carboidrati complessi; LPS e acido teicoico; Oligosaccaridi ricchi in mannosio. I recettori del profilo sono codificati dalla linea germinativa e non vanno incontro a riarrangiamento somatico: sono perci limitati. Riconoscimento mediato da: Recettori 7TMS: Residui N-formil-metioninici; IL-8; Frammenti del Complemento (C5a); Mediatori lipidi dellinfiammazione (prostaglandine E e leucotriene B4 LTBB4B); Recettori per le opsonine: Recettore per il mannosio; Recettore scavenger; Recettore per il frammento Fc;

Recettore frammento C1q (framm. Complemento via classica e MBL e Proteina-C reattiva);

Recettore per LPS (LBP + CD14 + recettore a tipo Toll Sequenze nucleotidiche CpG Da qui si ha reclutamento. TNF + IL + IFN- + chemochine inducono nel giro di 1-2 ore lespressione di E-Selectina e P-Selectina sulle cellule endoteliali, determinando la migrazione di neutrofili. Nel giro di 4-7 ore si ha espressione di VCAM-1 e ICAM-1/2/3 chedetermina la migrazione nel focolaio dinfiammazione di macrofagi e leucociti vari (prima ICAM-1, poi VCAM-1). Infine si ha lespressione di chemochine che si legano ai proteoglicani delle cellule endoteliali determinando una maggiore affinit di legame tra queste e i propri ligandi. Lattivazione dei neutrofili pu portare alla formazione di ascessi nella zona interessata perch si ha la liberazione degli enzimi lisosomiali e degli intermedi reattivi dellOB2B e dellacido nitrico nellinterstizio. I macrofagi sono interessati, invece, nella riparazione del danno tissutale mediante lattivazione del VEGF (fattore di crescita dellendotelio vascolare), PDGF e TGF-. AZIONE DEI MACROFAGI: Secrezione di citochine; Fagocitosi; Lisi cellulare; Costimolazione; Presentazione dellantigene; Danno tissutale e rimodellamento; Coagulazione (mediante attivazione del fattore tissutale).

IMMUNOLOGIA DEI TUMORI I tumori possono essere riconosciuti come estranei, ma in generale sono poco immunogenici, poich le cellule neoplastiche sono molto simili a quelle sane eesprimono pochi antigeni riconoscibili come non-self (solo quelli indotti da caricinogeni e da virus oncogeni sono potenti). Tipi di antigeni presentabili: Antigeni prodotti da forme oncogene di un gene (attivazione di proto-oncogeni

grazie a mutazione); Antigeni prodotti da mutazione di geni oncosoppressori; Antigeni prodotti da geni mutati non legati al fenotipo neoplastico (proteine

mutate dellospite) Proteine codificate da geni di virus oncogeni presenti nel citoplasma e processati e

presentati con molecole MHC-I; Antigeni oncofetali (espressi in fasi di ontogenesi): CFA (espresso come molecola

di adesione di cellule neoplaiche, ma in realt molecola di adesione di cellule intestinali in oncogenesi, ma anche del pancreas e della mammella, come dello stomaco); AFP (molecola sintetizzata dal sacco vitellino e dal fegato in vita intrauterina che verr sostituita dallalbumina).

Antigeni glicolipidici e glicoproteici e mucopolisaccaridici alterati; Gli antigeni neoplastici possono essere tumore-specifici (TSA) e tumore associati (TAA costituenti normali espressi in maniera aberrante sui tumori); possono essere usati per scoprirne lorigine. Ad esempio, linfomi B possono esprimere CD10, che invece espresso sui linfociti pre-B.

Risposte immunitarie ai tumori

Infiltrazione di linfociti T (TIL) con secrezione di citochine (TNF, INF-gamma): possono aver riconosciuto gli antigeni tumorali normalmente (con MHC) oppure mediante cross-priming;

NK: riconoscono celule con mancata espressione di MHC-I o mediante attivazione mediata da anticorpi (CD16+);

Anticorpi specifici; Macrofagi: attivati da citochine di T helper o mediante legame specifico; possono

secernere TNF. Evasione alle risposte immunitarie:

Ridotta espressione di molecole MHC-I/II; Espressione di antigeni non antigenici; Secrezione di TGF-beta; Induzione di tolleranza immunologica mediante espressione di antigeni presenti

nel corso dellontogenesi dei linfociti; Formazione di un bozzolo di fibrina.

Tecniche di stimolazione di risposta immunitaria: Vaccini a DNA con antigeni tumorali condivisi da tumori diversi (MAGE, p53,

Ras); Potenziamento mediante fonte di cotimolazione; Potenziamento mediante citochine (IL-2), che per induce sintesi e secrezione di

TNF e IL-1 che inducono shock settico; GM-CSF o IL-11 possono prevenire la leucopenia in caso di radio-chemioterapia; Inoculo di anticorpi anti-CD3 per attivazione linfociti T; TERAPIA CELLULARE ADOTTIVA (espansione clonale di CTL specifici e

inoculo); TERAPIA CON ANTICORPI TUMORE-SPECIFICI (agli anticorpi si possono

legare agenti tossici per il tumore; questi complessi vengono definit immunotossine).

Un cenno a due storici vaccini

RABBIA

Il virus rabbico appartiene alla famiglia Rhabdoviridae del genere Lyssavirus. un virus a RNA con aspetto di un proiettile e ha unestremit arrotondata e laltra

appiattita. La lunghezza varia da 130 a 200 nm con un diametro max di 100 nm. Il nucleo-capside circondato da un doppio peplos con numerose protuberanze. inattivato alla temperatura di Pasteurizzazione, ma resiste a temperatura ambiente, alta e bassa. Presenta 5 antigeni importanti: G: glicoproteina con la capacit infettante con alto neurotropismo; N: nucleo-capside; L: polimerasi virale; NS: proteina associata al nucleo-capside; M: proteina della matrice associata allenvelope virale. Tutti questi antigeni sono immunogeni, ma solo anticorpi anti-G ne bloccano la patogenicit; offrono tutti attivit agglutinante. Esistono due tipi di virus: Da strada: notevole variabilit di virulenza, periodo di incubazione e

localizzazione dellinfezione; Fisso: incubazione breve replicazione solo nel SNC ( una variante ottenuta

mediante numerosi passaggi nel SNC del coniglio). Penetrato nellorganismo mediante morso di animale, si diffonde lungo i nervi periferici moltiplicandosi nei gangli spinali e poi si nel SNC, determinando encefalomielite non purulenta. riscontrabile edema cerebrale e microscopicamente rigonfiamento neuronale, picnosi, degenerazione vacuolare cui fa seguito neuronolisi. La prognosi sempre infausta. La rabbia caratterizzata da fotofobia, idrofobia , cui sono associati spasmi tracheo-bronchiali e oro-faringei, paura, rabbia irrazionale e depressione (il virus della rabbia ha tropismo particolare verso il corno dAmmone e verso il lobo limbico in generale). Vaccinazione Il vaccino fu inizialmente preparato da Pasteur (1884), anche se non sapeva cosa fosse: virus fisso attenuato. Esistono ora 2 tipi di vaccini: HDCV: ceppo Pitman-Moore inattivato con betapropiolattone; RVA ceppo Kissling adattato su cellule diploidi di polmone fetale di scimmia. Sono entrambi efficaci.

VAIOLO Il virus del vaiolo, variola major, appartiene alla famiglia delle Poxviridae, genere Orthopoxvirus; ha dimensioni variabili da 200 a 300 nm, forma quadrangolare con superficie convessa. il pi grande dei virus a forma di parallelepipedo con lunghezza di 400 nm e diametro di 230 nm. Presenta un rivestimento lipidico che ha tante estroflessioni tubulari. Ha DNA lineare bicatenario circolare, non infettante. Nel virione presente una RNA-polimerasi DNA-dipendente: ove la trascrizione iniziale avviene nel core e si ha la produzione di enzimi per la formazione di mRNA e RNA template. lagente etiologico del vaiolo. Linfezione e la prima serie di replicazioni si ha nel punto di contatto con una prima viremia con invasione dei linfonodi regionali; linvasione del torrente ematico precede linvasione del fegato e della milza, cui segue una seconda viremia cui seguono lesioni cutanee prima sottoforma di vacuoli, dalla cui rottura si forma una

vescicola, cui seguono pustole che si ritirano in croste che vanno incontro ad essiccamento. Nelle mucose si hanno ulcerazioni. Nel 1980 stata dichiarata completamente debellata. Vaccinazione La vaccinazione, obbligatoria fino al 1981, si basa sulla somministrazione di una sopsensione di virus vaccino, preparati dalle pustole cutanee dei giovani vitelli (linfa vaccinica) mediante scarificazione. Si ha la comparsa degli stessi sintomi di lacerazioni cutanee come nella malattia e si ha una cicatrice visibile Esiste anche una variet di vaiolo, che meno grave, la cui mortalit al di sotto dell1% dei casi, detto Alastrim o variola minor.

LINFOCITI TLinfociti T CD4+Linfociti T CD8+Linfociti T soppressoriLINFOCITI BCellule Natural Killer (NK)RICIRCOLAZIONE E RECLUTAMENTOGAMMAGLOBULINE E PROPRIA STRUTTURA

IgTCRLinfociti TAttivazione dei linfociti B verginiRisposte agli antigeni proteiciCITOKINE DELLIMMUNITA INNATATNF (secreto in base a LPS batteri gram-negativi)IL-1 (secreto da macrofagi attivati, ma anche da cellule endIL-12 (prodotta da macrofagi attivati e cellule dendritiche,

IFN tipo 1 (secreto da leucociti (() e dai fibroblasti (() e dai linf.T attivati)IMMUNITA SPECIFICAMECCANISMI DELLIMMUNITA INNATARecettori 7TMS:Sequenze nucleotidiche CpG

Risposte immunitarie ai tumori