Sistema Immunitario: funzioni, componenti e linee difensive

SISTEMA IMMUNITARIO

Il sistema immunitario ha lo scopo di difendere l'organismo dagli invasori esterni (virus, batteri, funghi e parassiti), che possono penetrare al suo interno attraverso l'aria inalata, il cibo ingerito, i rapporti sessuali, le ferite ecc. Oltre ai patogeni (microrganismi potenzialmente in grado di provocare malattia), il sistema immunitario combatte anche le cellule dell'organismo che presentano anomalie, come quelle tumorali, danneggiate o infettate da virus.

Sistema immunitario

Il sistema immunitario ha tre funzioni principali:

1. protegge l'organismo dagli agenti patogeni (invasori esterni che causano malattie)
2. rimuove le cellule ed i tessuti danneggiati o morti ed i globuli rossi invecchiati
3. riconosce e rimuove le cellule anomale, come quelle tumorali (neoplastiche)

Nel suo insieme, il sistema immunitario rappresenta una complessa rete integrata costituita da tre componenti essenziali che contribuiscono all'immunità:

1. gli organi
2. le cellule
3. i mediatori chimici

1. organi localizzati in diverse parti del corpo (milza, timo, linfonodi, tonsille, appendice) e tessuti linfatici. Si distinguono: Rev 00 Pagina 10

1. organi linfatici primari: il midollo osseo e, nel caso dei linfociti T, il timo, costituiscono la sede in cui i globuli bianchi si sviluppano e maturano;
2. organi linfatici secondari: rappresentano la sede in cui i linfociti possono incontrare ed interagire con i microrganismi; sono rappresentati dai linfonodi;
3. cellule isolate presenti nel sangue e nei tessuti: le principali sono dette globuli bianchi o leucociti, di cui si riconoscono diverse sottopopolazioni (eosinofili, basofili/mastociti, neutrofili, monociti/macrofagi, linfociti/plasmacellule).

Linfociti combattono specifici agenti virali e cellule tumorali (linfociti T citotossici) e coordinano l'attività dell'intero sistema immunitario Monociti Maturano divenendo macrofagi dotati di attività fagocitaria e di stimolo nei confronti dei linfociti T Neutrofili Fagocitano i batteri e rilasciano citochine Mastociti Globuli bianchi basofili coinvolti nella risposta allergica, nell'asma e nella resistenza nei confronti dei parassiti

4. sostanze chimiche che coordinano ed eseguono le risposte immunitarie: tramite queste molecole, le cellule del sistema immunitario sono in grado di interagire scambiandosi segnali che ne regolano reciprocamente il livello di attività; tale interazione è permessa da specifici recettori di riconoscimento e dalla secrezione di sostanze, genericamente note come citochine, che fungono da segnali regolatori.

L'importantissima attività protettiva del sistema immunitario viene esercitata attraverso una triplice linea difensiva che garantisce l'immunità, ovvero la capacità di difendersi dalle aggressioni di virus, batteri ed altre entità patogene, per contrastare danni o malattie.

Immunità

1. Barriere Meccaniche e Chimiche
2. Immunità Innata o Aspecifica
3. Immunità Acquisita o Specifica

Barriere Meccaniche e Chimiche

Il primo meccanismo di difesa dell'organismo è rappresentato dalle barriere meccanico- chimiche, che hanno lo scopo di impedire la penetrazione degli agenti patogeni nell'organismo;

Barriere

Rev 00 Pagina 10 Cute integra Sudore Il pH acido del sudore, conferito dalla presenza di acido lattico, associato ad una piccola quota di anticorpi, ha un'efficace azione antimicrobica. Lisozima Enzima presente in lacrime, secrezioni nasali e saliva, in grado di distruggere la membrana cellulare dei batteri. Sebo L'olio prodotto dalle ghiandole sebacee della cute esercita un'azione protettiva sulla cute stessa Muco Ci protegge dai microrganismi inglobandoli e mascherando i recettori cellulari con i quali interagiscono per esercitare la loro attività patogena. Epitelio ciliato E' in grado di fissare e trattenere i corpi estranei, filtrando l'aria. I virus del raffreddore sfruttano l'azione inibitrice del freddo sulla motilità di queste ciglia, per infettare le prime vie respiratorie. PH acido dello Ha funzione disinfettante, poiché distrugge molti microrganismi introdotti con gli alimenti. stomaco Microorganismi Impediscono la crescita dei batteri sottraendo il loro nutrimento, flora intestinale: Temperatura La normale temperatura inibisce la crescita di alcuni patogeni, che risulta ancor più ostacolata in presenza di febbre, la quale favorisce anche l'intervento delle cellule immunitarie

La risposta immunitaria

Se le prime barriere difensive falliscono ed il patogeno penetra nell'organismo si attiva la risposta immunitaria interna. Sono stati identificati due tipi di risposta immunitaria interna:

Risposta immunitaria

• risposta immunitaria innata (o aspecifica): meccanismo di difesa generale, presente sin dalla nascita, che agisce rapidamente (minuti od ore) ed indiscriminatamente contro qualsiasi agente esterno;
• risposta immunitaria acquisita (o specifica o adottiva): si sviluppa lentamente dopo il primo incontro con uno specifico agente patogeno (nell'arco di alcuni giorni), ma conserva una certa memoria per agire più rapidamente in seguito ad ulteriori esposizioni future.

Rev 00 Pagina 10 IMMUNITÀ INNATA IMMUNITÀ SPECIFICA

• Non dipende dall'esposizione ad agenti infettivi o a molecole estranee.
• Aspecifica
• Riconosce strutture comuni
• Sempre operativa
• Sempre uguale, previene l'infezione
• Rapidamente attivabile

E' indotta dall'esposizione ad agenti infettivi o molecole estranee. . Specifica

• Riconosce strutture specifiche
• Consegue al contatto
• Potenziata da contatti ripetuti
• Richiede l'infezione
• Attivazione più lenta

Cellule dell'immunità innata

• Macrofagi
• Granulociti
  • Neutrofili
  • Basofili
  • Eosinofili
• Linfociti Natural Killers

Cellule dell'immunità specifica

• Linfociti
  • Linfociti B
    • Immunità Umorale (anticorpi)
  • Linfociti T
    • Immunità Cellula-Mediata

Va subito precisato che entrambi i tipi di risposta immunitaria sono strettamente interconnessi e coordinati; la risposta innata, per esempio, è rinforzata dalla risposta acquisita antigene- specifica, che ne aumenta l'efficacia. Nell'insieme la risposta immunitaria risultante procede secondo le seguenti tappe di base:

1. FASE DI RICONOSCIMENTO £ DELL'ANTIGENE: individuazione ed identificazione della sostanza estranea
2. FASE DI ATTIVAZIONE: comunicazione del pericolo alle altre cellule immunitarie; reclutamento di altri attori del sistema immunitario e coordinamento dell'attività immunitaria complessiva
3. FASE EFFETTRICE: attacco all'invasore con distruzione o soppressione dell'agente patogeno.

Immunità innata (o naturale o aspecifica)

Rev 00 Pagina 10 Come il nome stesso fa intuire, questo meccanismo è attivo verso tutti i microrganismi e Rev 00 Pagina 10

Immunità innata

sfrutta meccanismi presenti sin dalla nascita. Presente fin dalla nascita e per questo detta innata, l'immunità aspecifica NON ha alcun tipo di memoria nei confronti di precedenti incontri con patogeni. Inoltre, NON si rafforza in seguito a nuovi ed ulteriori contatti con lo stesso patogeno.

Non appena i microrganismi riescono ad oltrepassare le barriere meccanico-chimiche, l'immunità aspecifica si attiva RAPIDAMENTE e contribuisce a neutralizzarli bloccando molte infezioni ed impedendone l'evoluzione in malattia. Questa capacità è legata alla presenza:

1. da un lato di particolari cellule;
2. dall'altro di alcune sostanze particolari da essi prodotte che richiamano altre cellule del sistema immunitario.

1) FATTORI CELLULARI

1. Fagociti: riconoscono gli invasori tramite specifici recettori di superficie, li inglobano e li distruggono digerendoli nei lisosomi (fagocitosi); inoltre, richiamano altre cellule del sistema immunitario secernendo citochine. I principali fagociti sono i macrofagi ed i neutrofili.
   • Macrofagi: dotati di spiccata attività fagocitaria. Sono presenti in tutti i tessuti e particolarmente concentrati in quelli più esposti a possibili infezioni, come gli alveoli polmonari. I neutrofili, invece, circolano nel sangue e penetrano solo nei tessuti infetti. Oltre all'attività fagocitaria, in risposta alla presenza dei batteri i macrofagi secernono proteine solubili, dette citochine, che reclutano altre cellule del sistema immunitario.
   • Granulociti Neutrofili: sono cellule capaci di uscire dai vasi per migrare nei tessuti dove si è verificata l'infezione e fagocitare, distruggendoli, microrganismi, detriti e cellule cancerose. Sono capaci di agire anche in condizioni di anaerobiosi. Muoiono nel sito di infezione formando pus.
2. Linfociti NK - Sinonimi: cellule natural Killer (NK)): vengono così definiti i Linfociti T che, una volta attivati, emettono delle sostanze in grado di neutralizzare le cellule infettate da virus e quelle tumorali. Stimolati da alcune citochine, i linfociti natural killer fanno sì che le cellule infettate da virus o anomale si "suicidino" secondo un meccanismo noto come apoptosi. I linfociti NK hanno anche la capacità di secernere varie citochine antivirali, tra cui gli interferoni. A differenza degli altri tipi di linfociti (B e T), caratteristici della risposta immunitaria acquisita, il linfociti NK non riconoscono specificamente l'antigene (non hanno recettori specifici) e per questo Rev 00 Pagina 10 fanno parte dell'immunità innata.
3. Cellule dendritiche: a differenza dei macrofagi e dei neutrofili, non sono in grado di fagocitare l'antigene, ma lo catturano e lo espongono sulla propria superficie in seguito all'interazione con esso. In questo modo l'antigene esternalizzato viene riconosciuto delle cellule "killer", i linfociti T citotossici che danno via alla risposta immunitaria specifica. Non a caso, le cellule dendritiche si concentrano a livello di quei tessuti che fungono da barriera con l'ambiente esterno, come la pelle ed il rivestimento interno di naso, polmoni.

2) FATTORI UMORALI

• Sistema del complemento: proteine plasmatiche prodotte dal fegato, normalmente presenti in forma inattiva. Circolano nel sangue e vengono sequenzialmente attivate, con un meccanismo a cascata, in presenza di stimoli appropriati. Quando si attivano, le citochine scatenano una serie di reazioni enzimatiche a catena che fanno acquisire ad alcuni componenti del sistema immunitario particolari caratteristiche.
• Sistema degli interferoni (IFN): citochine prodotte dai linfociti NK e da altri tipi di cellule, così chiamate per la loro capacità di interferire con la riproduzione virale. Gli interferoni facilitano l'intervento delle cellule che partecipano alla difesa immunitaria e alla reazione infiammatoria.

L'infiammazione è una reazione caratteristica dell'immunità innata, molto importante per combattere l'infezione in un tessuto danneggiato:

1. attrae le sostanze e le cellule immunitarie nel luogo dell'infezione;
2. produce una barriera fisica che ritarda la diffusione dell'infezione;
3. ad infezione risolta, promuove processi di riparazione del tessuto danneggiato.

La risposta infiammatoria è scatenata dalla liberazione di istamina ed altre sostanze chimiche, le quali aumentano il flusso sanguigno e la permeabilità dei capillari e stimolano l'intervento dei globuli bianchi. I sintomi tipici dell'infiammazione sono l'arrossamento, il dolore, il calore e il gonfiore dell'area infiammata. I principali attori cellulari del sistema immunitario che intervengono nell'infiammazione sono i neutrofili ed i macrofagi.

Immunità specifica o acquisita o adattativa

La terza linea difensiva è rappresentata dall'immunità specifica. Al contrario della precedente, non è presente alla nascita, ma viene acquisita con il passare del tempo. E' inoltre specifica per Rev 00 Pagina 10