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Il sistema immunitario in pillole: Parte 2
No full textIL SISTEMA IMMUNITARIO IN PILLOLE – PARTE SECONDA: LE BASI DELL’AUTOIMMUNITA’
Paola Roccabianca, DVM, Dottorato di ricerca, Dip. ECVP, Professore Associato
DiPAV-Sezione di anatomia patologica veterinaria e patologia aviare
Facoltà di Medicina Veterinaria Via Celoria 10, 20133 Milano
Università degli Studi di Milano
Tel 0250318114- Fax 0250318106 e.mail: [email protected]
ABBREVIAZIONI E GLOSSARIO
Ac = anticorpo
Ag = antigene/i
Aptene= molecola di basso peso molecolare che di per sé non induce una risposta anticorpale ma se legata ad un carrier è in grado di indurre sintesi di Ac specifici. Esempi di apteni sono zuccheri, acidi nucleici, steroidi e farmaci legati a carriers proteici
Epitopo = anche detto determinante antigenico, è la porzione immunogena di un antigene in grado di indurre la risposta immunitaria e di legare l’Ac specifico. Un Ag può contenere più epitopi riconosciuti da Ac diversi. Si distinguono due tipi di epitopi:
a) epitopi sequenziali, caratterizzati da una specifica sequenza lineare aminoacidica
b) epitopi conformazionali, riconosciuti dal sistema immunitario solo in forma di complessi tridimensionali.
Treg = linfocita T regolatore
INTRODUZIONE
Le malattie autoimmuni sono multifattoriali in quanto è spesso necessaria associazione di più componenti che contribuiscono ad eludere la tolleranza o a stimolare la proliferazione di cloni autoreattivi. La rottura della tolleranza centrale (di rado) e/o periferica (frequente) permette la riposta contro Ag self. In medicina veterinaria il cane è la specie in cui sono state descritte più malattie autoimmuni. Le malattie autoimmuni si classificano secondo:
Organo colpito:
• Malattie organo specifiche (tiroidite, miosite, anemia emolitica ...)
• Malattie multisistemiche (lupus, artrite reumatoide...).
Patogenesi:
• Primarie o idiopatiche: si sviluppano in soggetti geneticamente predisposti in assenza di fattori scatenanti
• Secondarie: si identificano uno o più fattori scatenanti (farmaci, infezioni vaccinazioni ecc)
FATTORI COMUNI ALLE MALATTIE AUTOIMMUNI PRIMARIE
1) Persistenza: una volta insorta, una malattia autoimmune ha andamento remittente, ma non dovrebbe guarire. Iniziata una risposta, il sistema immunitario tende a distruggere l’Ag, che in questo caso è un autoantigene.
2) Progressione: le malattie autoimmuni hanno carattere progressivo, il danno è gradualmente aggravante e irreversibile.
3) Amplificazione: l’aggravamento di una malattia autoimmune è in diretto rapporto alla progressione ed è correlato al rilascio da parte dei tessuti danneggiati di nuovi autoantigeni (amplificazione) con danno ad altre strutture self.
3) Patogenesi: benché l’Ag scatenante sia diverso, il danno tessutale può essere simile poiché si attivano i normali meccanismi della risposta immunitaria tra cui le più frequenti sono ipersensibilità di II e IV tipo con contributo di ipersensibilità del III tipo.
PATOGENESI DELLE MALATTIE AUTOIMMUNI
I meccanismi di bypass della tolleranza immunitaria sono diversi:
1) Esposizione di Ag sequestrati (criptati):
alcuni Ag sono sequestrati (Ag criptati) da barriere anatomiche macroscopiche (es. barriera emato-encefalica) o microanatomiche/molecolari (membrana nucleare, struttura terziaria/quaternaria di una proteina). Sono Ag isolati i cui epitopi non sono mai entrati in contatto con il sistema immunitario. Fattori traumatici, infettivi, infiammatori rompono le barriere anatomiche e/o molecolari (vedi epitope spreading) con attivazione della risposta immunitaria.
2) Modificazione molecolare: se un epitopo o un aptene si lega ad una molecola carrier, il carrier può attivare i T helper ed indurre una risposta cellulo-mediata ed anticorpale entrambe dirette al carrier/aptene esogeno e simultaneamente alla molecola self. Esistono vari meccanismi che possono indurre questo tipo di autoimmunità:
2-a) Innocent bystander effect: il legame di un aptene (farmaco, sostanze chimiche in genere, microorganismi) ad un Ag self induce reazione contro l’aptene con danno secondario alla molecola self (innocent bystander). Un microorganismo può legarsi alla membrana di una cellula dell’ospite che esprimerà, suo malgrado, l’Ag sulla superficie. La difesa del sistema immunitario è adeguata all’eliminazione del microrganismo ma indurrà anche danno alla cellula. Nell’anemia infettiva felina la superficie degli eritrociti è parassitata da Mycoplasma haemofelis. Gli Ac anti micoplasma si legano al micoplasma con conseguente lisi della membrana e anemia emolitica.
2-b) Modified self: il legame dell’aptene con un Ag self può provocare un’alterazione dell’Ag self stesso. Ad esempio, il legame del Micoplasma heamofelis alla membrana eritrocitaria può alterare la struttura di proteine di membrana creando un nuovo Ag self (modified self)che diventa target per la produzione di autoanticorpi anti membrana e lisi.
2-c) Epitope spreading: a livello molecolare è l’equivalente della rottura di barriere anatomiche con esposizione di Ag sequestrati. Un processo infiammatorio, un farmaco possono danneggiare una cellula con esposizione di Ag intracellulari oppure indurre degradazione di una molecola proteica con esposizione di nuovi determinanti Agci che sono normalmente nascosti (Ag criptati). Ad esempio il collagene degradato in corso di un processo infiammatorio esporre parti della molecola che sono criptate in condizioni normali perché isolate all’interno grazie alla struttura tridimensionale III o IV.
3) Mimesi molecolare: alcuni agenti infettivi hanno epitopi lineari o conformazionali identici a strutture self. La presentazione dell’Ag microbico può indurre attivazione di linfociti T e B autoreattivi. Forme di miocardite autoimmune derivano da sintesi di Ac contro Ag di streptococchi che cross-reagiscono con proteine miocardiche.
4) Attivazione linfocitaria policlonale: la tolleranza immunitaria è preservata dal meccanismo dell’anergia clonale. L’autoimmunità può insorgere se cloni autoreattivi anergici vengono attivati ed indotti a proliferare. I superAg microbici inducono attivazione indiscriminata di tutti i linfociti compresi cloni autoreattivi. I superAg attivano i linfociti B per legame diretto con il BCR sorpassando la costimolazione dei T helper. I linfociti T sono attivati per cross linking aspecifico tra TCR e MHC-II. Le endotossine batteriche lipopolisaccaridiche possono stimolare produzione di autoAc anti-DNA (lupus sistemico), anti-membrana eritrocitaria (anemia emolitica) ecc.
5) Perdita del numero o della funzione soppressoria dei linfociti Treg (fig. 1): la perdita di tolleranza è stata associata ad invecchiamento, terapia steroidea, chemioterapia o stress. La riduzione della funzione dei Treg permette l’attivazione di linfociti T autoreattivi del tipo Th1, Th17, Th2 con conseguente stimolazione di linfociti B autoreattivi e produzione di autoAc.
6) Incremento della funzione T helper (fig. 1): non se ne conosce il motivo ma l’aumento di secrezione di citochine stimolatorie è stato correlato ad attivazione di linfociti Th compresi quelli autoreattivi e conseguente sviluppo di lupus sistemico nei roditori e nell’uomo.
Fig. 1- Esempi di meccanismi di sviluppo di autoimmunità. Figura tratta da Mechanisms of impaired regulation by CD4+CD25+FOXP3+ regulatory T cells in human autoimmune diseases. Hoyt Buckner J. Nature Rev Immunol 10, 850, 2010
FATTRI PREDISPONENTI
1) Età
Le malattie autoimmuni si sviluppano generalmente in animali adulti o anziani forse come conseguenza di riduzione della tolleranza e/o incremento delle probabilità d’insorgenza di fattori scatenanti (vedi capitolo successivo). Mentre l’immunità umorale persiste, con l’invecchiamento si osserva una progressiva riduzione della risposta cellulo mediata con calo dei linfociti Th. Il declino dei linfociti CD4 si associa a declino dei Treg con incremento di malattie autoimmuni.
2) Background ormonale
L’estro e l’allattamento sono stati associati allo sviluppo di anemia emolitica autoimmune nel cane. Sembra esistere una predisposizione delle femmine sia nel cane sia nell’uomo allo sviluppo di Lupus. Nell’uomo la gravidanza (elevato progesterone) è frequente trigger di diabete e tiroidite autoimmune mentre inibisce l’artrite reumatoide.
3) Genetica
Le malattie autoimmuni mostrano una predisposizione genetica o vera e propria ereditarietà.
In medicina veterinaria è stata spesso identificata predisposizione di alcune razze a malattie autoimmuni. Il Pastore Tedesco tende a sviluppare Lupus, Pastore Inglese e Cocker sono proni ad anemia emolitica e trombocitopenia autoimmuni. Il Cocker ha una predisposizione per la tiroidite autoimmune.
Tra i geni la cui espressione è associata ad autoimmunità, si riscontrano i geni dell’MHC, questa associazione è dimostrata ma il meccanismo è poco chiaro. Si ipotizza che alcuni alleli di MHC espressi nel timo abbiano funzione protettiva poiché permettono una delezione centrale di cloni autoreattivi più efficace e/o lo sviluppo di Treg più efficienti.
Per contro sembra esistere un’associazione nella specie canina tra molecole di MHC ereditate e sviluppo di autoimmunità. Questa correlazione di tipo facilitante potrebbe derivare sia da MHC che presentano preferenzialmente ed in modo più efficace a linfociti T autoreattivi oppure da un linkage genetico, cioè all’eredità di un allele di MHC si associ ereditarietà di geni predisponenti ad autoimmunità (linkage disequilibrium). Alcuni geni correlati ad autoimmunità sono:
AIRE (autoimmune regulator) gene che permette l’espressione di Ag self periferici durante lo sviluppo dei linfociti T nel timo. Mutazioni di AIRE inducono poliendocrinopatia autoimmune.
CTLA-4 molecola inibitoria dei linfociti T. Polimorfismi sono associati a molte malattie autoimmuni.
Fas e Fas-L = Lupus sistemico
IL-2 e CD25 (IL2-R) = associati a sclerosi multipla. Sono molecole essenziali per il normale funzionamento dei Treg.
FATTORSI SCATENANTI
1) Tumori
Una malattia autoimmune può conseguire o associarsi allo sviluppo di un tumore. Malattie autoimmuni quali anemia emolitica e trombocitopenia sono state documentate in concomitanza a linfoma, emangiosarcoma splenico, leucemie, mieloma.
2) Infezioni:
Le infezioni sembrano il fattore maggiormente implicato nello sviluppo di malattie autoimmuni.
L’infezione può precedere la malattia autoimmune di poco o indurla dopo una lunga fase di latenza. Le infezioni che scatenano facilmente malattie autoimmuni sono spesso associate ad agenti eziologici difficili da identificare e che quindi si associano a cronicizzazione della flogosi. Molte malattie autoimmuni sono precedute da infezioni. Alcuni agenti coinvolti in forme di autoimmunità sono Babesia, Ehrlichia, Leishmania, Borrelia, Anaplasma, Mycoplasma e Rickettisa ecc. Queste infezioni sono spesso associate a poliartrite, uveite, glomerulonefrite, anemia, trombocitopenia, presenza di Ac ANA, immunocomplessi circolanti, e Ac anti di membrana eritrocitaria o piastrinica.
3) Vaccinazioni
Nel cane sono riportate malattie autoimmuni anche in giovane età conseguenti a vaccinazione. In questo caso fratelli delle stesse cucciolate possono sviluppare la medesima malattia. Alcune delle malattie riportate sono miastenia grave, pemfigo, anemie emolitiche e trombocitopenie, artrite reumatoide. In alcuni cani è stata dimostrata la presenza di Ag del cimurro nell’articolazione in corso di artrite reumatoide.
I meccanismi alla base di questa associazione sembrano simili a quelli infettivi.
4) Fattori ambientali
Cani predisposti ad anemia emolitica autoimmune sviluppano episodi in corso di forti stress quali estro, abbandono, introduzione in nuova famiglia, entrata in pensione.
Un fattore scatenante il Lupus discoide/cutaneo è stato identificato nelle radiazioni UV. Si pensa che i raggi UV siano in grado di modificare la struttura di alcuni Ag dei cheratinociti ed indurre infiammazione e immunodepressione entrambe favorenti l’autoimmunità.
5) Farmaci
Molti antibiotici sono stati implicati nello sviluppo di malattie autoimmuni. E’ questo il caso in cui si pensa che il farmaco agisca come un aptene e che legandosi alla membrana della cellula target formi un complesso in grado di iniziare una risposta immunitaria. Altro meccanismo di induzione farmacologica sembra correlato alla capacità di alcune molecole di legare ed alterare la struttura proteica con la formazione del complesso proteina self-farmaco a cui consegue una risposta nei confronti dell’Ag modificato favorita dall’aptene (farmaco).
In particolare, il trimetoprim e sulfonamidi sono stati riconosciuti come trigger di citopenie o anemie immunomediate. Il Dobermann è una razza particolarmente prona allo sviluppo di citopenie mediate da trimetoprim sulfa.
Bibliografia:
1. Day M, (2008), Clinical Immunology of the Dog and Cat. 2nd ed, Manson publishing, London
2. Day M, Schulz R, (2010), Veterinary Immunology: Principles and Practice, Manson publishing, London,
3. Hoyt Buckner J, (2010), Mechanisms of impaired regulation by CD4+CD25+FOXP3+ regulatory T cells in human autoimmune diseases, Nature Rev Immunol, 10: 849
4. Nasr Y, Hemdan N, Birkenmeier G, (2010), Interleukin-17-producing T helper cells in autoimmunity, Autoimm Rev, 9: 785
5. Tizzard IR, (2008), Veterinary Immunology: An Introduction, 8th ed, Saunders-Elsevier, Philadelphi
Lesioni neoplastiche in piccoli roditori, lagomorfi e furetti : aspetti clinici e quadri microscopici a confronto
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Citologia linfonodale
No full textI linfonodi superficiali (sottomandibolari, cervicali superficiali, prescapolari, sottoscapolari, inguinali, poplitei) sono facilmente esplorabili ed aggredibili al fine di un prelievo citologico. Inoltre, con l’introduzione della tecnica di prelievo per ago aspirato ecoguidato e’ possibile ottenere materiale da linfonodi profondi ad esempio dai linfonodi meseraici (Vooijs et al., 1992). La biopsia secondo la tecnica dell’ago aspirato e’ la piu’ utilizzata per lo studio citologico dei linfonodi (Thrall, 1987; Duncan, 1989; Vooijs et al., 1992) e fornisce in genere prelievi ad elevata cellularita’ se effettuata in modo adeguato. Il diametro dell’ago da usare e’ meno importante di quanto ritenuto da molti autori, tuttavia aghi di diametro troppo sottile (butterfly, ago da insulina) possono indurre traumatismo e rompere un maggior numero di cellule rispetto ad aghi di calibri superiori. Le cellule linfoidi infatti sono molto delicate e spesso, in condizioni patologiche (linfomi) sono ancora piu’ fragili. In genere aghi del diametro di 21-22 gauge forniscono una buona quantita’ di materiale. L’inserimento dell’ago nel linfonodo puo’ essere fatto in sede corticale, midollare o entrambe. E’ sempre opportuno operare prelievi da entrambe le aree, tuttavia il materiale ottenuto dalla corticale e’ piu’ rappresentativo dei processi che si verificano nel linfonodo. Infatti, sia le cellule infiammatorie che quelle neoplastiche di origine metastatica giungono al linfonodo attraverso il seno marginale e coinvolgono la corticale nelle fasi iniziali. Inoltre la regione corticale del linfonodo e’ la zona in cui si formano i follicoli secondari in linfonodi reattivi.
La tecnica di prelievo, una volta inserito l’ago, puo’ essere di due tipi: in condizioni di pressione negativa, tecnica per agoaspirazione o per il semplice inserimento dell’ago, tecnica per agoinfissione. Altre tecniche che associano l’esame citologico e quello istologico sono la biopsia per tru-cut o punch, la biopsia chirurgica e la biopsia escissionale. In questi casi e’ sempre consigliabile utilizzare parte del materiale per approntare apposizioni in quanto l’esame citologico permette una piu’ accurata identificazione dei tipi cellulari nei confronti dell’esame istologico.
Una volta ottenuto il materiale, lo striscio deve essere approntato con molta delicatezza per evitare la rottura delle cellule, tuttavia e’ importante che sia sufficientemente sottile da permettere una chiara lettura dei diversi tipi cellulari presenti. Gli strisci vengono colorati con tecniche di tipo ematologico quali May-Günwald Giemsa o Wright’s Giemsa.E’ sempre opportuno richiedere l’esame di piu’ di un linfonodo in corso di linfoadenopatia generalizzata, se possibile evitando il sottomandibolare che e’ sempre iperplastico (Thrall, 1987) e richiedere un numero minimo di tre vetrini per linfonodo (colorazione rapida, colorazione secondo MGG ed eventuali colorazioni speciali). Infine, e’ consigliabile associare sempre uno striscio di sangue dello stesso soggetto (Thrall, 1987). I linfonodi sono l’organo centrale della risposta immunitaria sistemica mediata dalla produzione di anticorpi percio’ i linfonodi vengono spesso coinvolti in processi locali o sistemici con conseguente aumento di volume. Grazie all’attendibilita’ ed alla semplicita’ del prelievo, l’esame citologico dei linfonodi e’ utile in ogni caso di linfoadenomegalia localizzata o generalizzata che non sia immediatamente spiegabile clinicamente (Vooijs et al., 1992). In particolare si rivela essenziale in caso di linfonodi scarsamente aggredibili dal punto di vista chirurgico quali i linfonodi sottomandibolari. In questa relazione verranno affrontati:
Interpretazione Macroscopica
Cenni di Anatomia citologica
Interpretazione Microscopica
Citologia Normale
Linfoadenopatie Reattive
Linfoadeniti
Problemi Diagnostici
Neoplasie
Linfomi (cenni)
Metastasi linfonodal
Patologie linfo-istiocitarie cutanee nel cane e nel gatto : diagnosi, prognosi e cenni di terapia
No full textIl sistema immuntario in pillole : Parte 1
No full textIL SISTEMA IMMUNITARIO IN PILLOLE - PARTE PRIMA: INTRODUZIONE ALL’IMMUNOLOGIA
Paola Roccabianca, DVM, Dottorato di ricerca, Dip. ECVP, Professore Associato
DiPAV-Sezione di anatomia patologica veterinaria e patologia aviare
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ABBREVIAZIONI E GLOSSARIO
Ag = antigene/i
APC = cellule che processano e presentano l’antigene
BCR = B cell receptor
CD = Cluster di Differenziazione, nome delle diverse molecole di superficie cellulare che sono coinvolte nella risposta immunitaria.
Epitopo= porzione immunogena di un antigene in grado di stimolare una risposta immunitaria
Ig = immunoglobuline.
MHC = complesso maggiore di istocompatibilità
TCR = T cell receptor
Th = T helper
Tolerogeno=Ag che induce tolleranza
Treg = linfocita T regolatore
INTRODUZIONE
Il sistema immunitario risponde in modo specifico e mirato all’incontro con Ag distruggendoli o proteggendoli (tolleranza).
Le cellule effettrici della risposta immunitaria sono i linfociti B e T che si riscontrano in:
• Tessuti Linfoidi Primari: sede di sviluppo dei linfociti
1) Timo: maturazione linfociti T
2) Midollo osseo: maturazione linfociti B
• Tessuti Linfoidi Secondari:
1) Milza: monitora Ag penetrati per via ematica
2) Linfonodi: monitorano Ag penetrati per via linfatica
3) Placche del Peyer: monitorano gli Ag introdotti per via orale
• Tessuti Linfoidi Terziari: tessuti linfoidi diffusi che monitorano Ag che entrano in contatto con cute e mucose.
Il sistema immunitario adattativo possiede due branche:
Immunità umorale: difesa contro Ag extracellulari. Dipende dai linfociti B e dalla sintesi di anticorpi. Gli anticorpi neutralizzano l’antigene attraverso: 1. opsonizzazione, 2. citotossicità anticorpo dipendente, 3. lisi diretta per attivazione del complemento e formazione del MAC (membrane attack complex).
Immunità cellulo-mediata: difesa contro Ag intracellulari. I linfociti T riconoscono cellule infette da virus, batteri intracellulari con citolisi della cellula da parte dei linfociti CD8.
Le caratteristiche del sistema immunitario adattativo sono:
Flessibilità: distinzione di Ag diversi. Dipende da recettori dei linfociti T (TCR= T cell receptor) e B (BCR= B cell receptor).
Memoria immunologica: all’incontro con l’antigene, linfociti B e T proliferano sviluppandosi in cellule effettrici e memoria. Le cellule memoria sono in grado di riconoscere e rispondere più rapidamente al re-incontro con lo stesso Ag.
Comunicazione intercellulare: le due branche del sistema immunitario sono in comunicazione attraverso molecole recettoriali delle cellule APC che presentano gli antigeni ai linfociti B e T, i Th attivano i linfociti B.
I LINFOCITI T
I linfociti T sono cellule effettrici dell’immunità cellulo-mediata. L’espressione di CD3 e di TCR è propria dei linfociti T. I linfociti T sono ulteriormente suddivisi in T helper CD4 + e T citotossici CD8+. Il TCR permette il riconoscimento dei diversi determinanti antigenici, proprietà definita specificità antigenica.
MATURAZIONE e SELEZIONE DEI LINFOCITI T
Le cellule linfoidi immature che migrano dal midollo osseo al timo sono destinate alla linea T. Nella corticale timica i linfociti T riarrangiano il TCR ed esprimono simultaneamente CD4 e CD8 (doppi positivi). Il TCR neoespresso è testato nella midollare timica per verificare la sua adeguata funzione. Prima di poter migrare nei tessuti periferici il linfocita T è sottoposto a selezione per eliminare i linfociti difettosi (circa il 99% dei linfociti).
- SELEZIONE POSITIVA: nel timo il TCR si lega ai peptidi presentati dalle cellule epiteliali timiche (antigene self). Se il legame avviene con “affinità” intermedia le cellule passano il test (selezione positiva) e continuano il loro sviluppo. Le cellule con poca affinità per Ag e MHC vanno in apoptosi.
- SELEZIONE NEGATIVA: a seguito di selezione positiva, il linfocita T incontra una APC timica che presenta Ag self nel contesto di MHC I o MHC II (presentazione Agca). Nel timo sono presentati Ag derivanti da cervello, pancreas endocrino, articolazioni, cute, ecc. Il linfocita T che lega con elevata affinità Ag self, definito autoreattivo, entra in apoptosi (selezione negativa).
Terminata la selezione, il linfocita diventa singolo positivo ed entra in circolo.
ATTIVAZIONE DEI LINFOCITI T
L’attivazione dei linfociti T inizia all’incontro con l’Ag. Si definisce restrizione il fenomeno per cui epitopi antigenici presentati da MHC II attivano i linfociti CD4 mentre epitopi presentati da MHC I attivano i linfociti CD8.
o Ag + MHC I linfocita CD8+
o Ag + MHC II linfocita CD4 +
LINFOCIT T CD4-helper
I Th sono deputati all’attivazione dei linfociti B, T e ala tolleranza immunitaria. Si dividono in più di 7 sottotipi: Th0, Th1, Th2, Th17, Th9, Th-22, T regolatori.
→ Th0: precursori di altri Th
→ Th1: producono IL-2 e INF- e stimolano la risposta cellulo-mediata
→ Th2: producono IL-4, IL-5, IL-9 e IL-13 e attivano i linfociti B e la risposta umorale
→ Th17: producono IL-17, IL-6, IFN-, IL-10, TNF-, IL-22, richiamano neutrofili e collegano sistema innato ed adattativo. Coinvolti in molte malattie autoimmuni (artrite reumatoide, tiroidite autoimmune.)
→ Treg: responsabili della tolleranza immunitaria.
LINOFICIT CD8-Citotossici
I linfociti CD8+ sono attivati da cellule self danneggiate da virus o neoplastiche. Gli epitopi presentati da MHC I + APC attivano il linfocita CD8 con induzione di citolisi.
LINFOCITI B
Le cellule linfoidi immature che dal cordone ombelicale migrano e risiedono nel midollo osseo sono destinate a maturare in linfociti B.
I linfociti B producono immunoglobuline a seguito del legame di un Ag con il BCR (B cell receptor). Il legame BCR-Ag non richiede presentazione da parte di APC ma l’attivazione di un linfocita B richiede 3 segnali:
1) riconoscimento dell’Ag da parte del BCR
2) interazione tra linfocita B e Th, legame del CD4 con MHC II sul linfocita B
3) produzione di citochine costimolatorie da parte del linfocita Th
Il linfocita B attivato esprime una sola classe di immunoglobuline (IgM, IgG, IgA, IgE) e prolifera nella zona scura del follicolo II dove i linfociti B autoreattivi vanno in apoptosi (selezione negativa). Le cellule che sopravvivono si attivano sono in grado di trasformarsi in plasmacellule e produrre Ac solubili. I linfociti B autoreattivi che sfuggono alla delezione restano anergici per mancanza di costimolazione da parte di linfociti Th.
APC
Le APC danno inizio alla risposta immunitaria specifica. Le APC degradano un antigene (proteine, lipidi, batteri intracellulari, parassiti, cellule danneggiate) in frammenti che sono legati a MHC I o II ed espressi in superficie. Sulla superficie delle cellule dendritiche si formano tre tipi di complessi che presentano l’Ag a linfociti diversi:
Ag proteico+MHC I presentazione ai linfociti T CD8
Ag proteico+MHC II presentazione ai linfociti T CD4
Ag lipidico + CD1 presentazione ai tutti i linfociti
TOLLERANZA IMMUNITARIA
Per tolleranza immunitaria si definisce la capacità del sistema immunitario di non rispondere all’incontro con un antigene.
La normale risposta immunitaria si basa sull’attivazione dei linfociti all’incontro con un antigene. Nel caso della tolleranza l’incontro con un Ag si associa a delezione, inattivazione o ignoranza (mancato riconoscimento) da parte dei linfociti stessi. Tolerogeni sono gli Ag che inducono tolleranza. La tolleranza ad Ag estranei è un fenomeno Ag specifico che si verifica in età prenatale, durante lo sviluppo o nell’adulto e può essere indotta dalla presentazione di elevatissime quantità di un antigene. Si riconoscono:
Tolleranza centrale indotta in linfociti immaturi negli organi linfoidi I
Tolleranza periferica indotta in linfociti maturi negli organi linfoidi periferici.
TOLLERANZA CENTRALE:
Permette che i linfociti non riconoscano gli Ag del proprio organismo. Nel timo e nel midollo osseo si sviluppa la tolleranza centrale nei confronti di Ag self ubiquitari come le proteine di membrana cellulare ecc. E’ stato dimostrato che le cellule epiteliali e le APC timiche presentano Ag presenti anche in altri organi tuttavia, la tolleranza centrale non è sufficiente a spiegare la mancata risposta ad Ag che sono espressi solo nei tessuti periferici.
La tolleranza centrale deriva dall’incontro tra linfocita e Ag self in grande quantità. I linfociti vanno incontro a:
→ apoptosi (selezione negativa = delezione clonale)
→ modificazione dei recettori di superficie dei linfociti B autoreattivi (editing dei recettori)
→ trasformazione in Treg che prevengono la risposta ad Ag self in periferia
Linfociti T regolatori: i linfociti CD4+ Treg sono essenziali per mantenere l’omeostasi del sistema immunitario e sono considerati i principali mediatori della tolleranza periferica. I linfociti Treg si riconoscono per la loro espressione costante di CD25 (recettore dell’IL-2) e del fattore di trascrizione Foxp3. I Treg prevengono malattie autoimmuni come il diabete di tipo I e malattie infiammatorie croniche come l’asma e l’IBD. Uomini e Topi FoxP3 negativi sviluppano una malattia autoimmune linfoproliferativa chiamata IPEX che si caratterizza per sviluppo di autoimmunità sistemica e poliendocrinopatia.
I linfociti CD4 si differenziano in cellule Treg nel timo in seguito al contatto con cellule epiteliali della zona midollare. I linfociti Treg differenziatisi in questo modo (natural Treg) migrano in periferia dove possono essere attivati da Ag specifici. Affinché i Treg svolgano attività regolatoria, è necessaria la loro attivazione via TCR+Ag. Una volta attivati, la soppressione è Ag specifica. Il legame Ag +TCR sui Treg è molto maggiore rispetto a quella del TCR dei linfociti T naïve. Questo fa si che la concentrazione di Ag necessario affinché i Treg compiano la loro attività soppressoria sia inferiore rispetto a quella necessaria per l’attivazione delle cellule T naïve.
I meccanismi tramite i quali i Treg svolgono attività soppressoria sono:
rilascio di citochine inibitorie: IL-10, IL-35, TGF-β
citolisi: i natural Treg possono uccidere cellule target tramite secrezione di granzima A e di perforina
modulazione della funzione delle cellule dendritiche: i Treg riducono l’espressione delle molecole co-stimolatorie CD80 e CD86 delle APC tramite il legame con il CTLA-4. Il recettore CTLA4 (Cytotoxic T-Lymphocyte Antigen 4), antagonizza il CD28 e trasduce un segnale negativo alle cellule T effettrici e favorisce la funzione soppressoria dei Treg
competizione metabolica: le cellule Treg sequestrano l’IL-2 poichè esprimono in elevata quantità CD25 (IL2-R) con riduzione della risposta cellulo mediata
induzione di apoptosi delle cellule T effettrici.
TOLLERANZA PERIFERICA
Linfociti T CD4+ naïve possono trasformarsi in Treg in periferia a seguito di contatto con Ag in condizioni tolerogeniche. Linfociti T in presenza di TGF-β esprimono FoxP3 e diventano Treg periferici. Il fenotipo Treg acquisito in periferia è instabile, e la maggior parte di queste cellule perde l’espressione del FoxP3 a seguito di una stimolazione in assenza del TGF-β.
La tolleranza periferica impedisce attacco ad Ag self periferici mai presentati in organi centrali o espressi solo allo sviluppo o nell’adulto.
I meccanismi predisposti alla tolleranza periferica sono:
Anergia: deriva da esposizione di un Th ad un Ag in assenza di costimolazione. Si verifica quando non si attiva l’immunità innata o quando viene impedito il legame costimolatorio di CD28 con recettori B7-1 e B7-2. L’anergia è caratterizzata da riduzione di espressione superficiale di TCR, espressione e legame di CTLA-4.
Ignoranza Immunologica: il legame all’antigene non induce risposta per assenza di costimolazione delle cellule APC. Si verifica per antigeni con scarsa affinità per MHC o non presentati adeguatamente.
Ignoranza Antigenica: i linfociti possono essere potenzialmente autoreattivi ma gli Ag sono sequestrati ad esempio Ag intracellulari (cheratina, emoglobina) o protetti da barriere tissutali (testicolo, occhio, encefalo).
Delezione periferica di linfociti autoreattivi: linfociti T continuamente stimolati da Ag self in assenza di infiammazione vanno incontro ad apoptosi.
Soppressione attiva di cellule autoreattive da parte di Treg periferici
Bibliografia:
1. Abbas A, Litchman AH, Pillai S, (2011), Cellular and molecular immunology, 7th ed, Elsevier Saunders, Philadelphia
2. Day M, Schulz R, (2010), Veterinary Immunology: Principles and Practice. Manson publishing, London
3. Jager A, Kuchroo VK, (2010), Effector and regulatory T cell subsets in autoimmunity and inflammation, Scand J Immunol, 72: 173
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