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12.Citochine.

Le citochine sono proteine prodotte dalle cellule dell'immunit sia innata che specifica in risposta ad

antigeni.Uno specifico antigene(es intra o extracellulare)stimola la produzione di citochine specifiche che

attivano precise risposte difensive.Le citochine nella fase di attivazione stimolano proliferazione e differenziazione,mentre nella fase effettrice

attivano le cellule deputate all'eliminazione del microrganismo. Alcune inoltre stimolano il processo di

ematopoiesi.Nonostante tra loro abbiamo moltissime differenze condividono alcune propriet biologiche.

La loro secrezione un evento di breve durata e generalmente autolimitante. Non vengono immagazzinate ma

prodotte ex-novo ogni volta mediante nuova sintesi o meccanismi di modifiche post-trascrizionali.

Le loro attivit sonopleiotropiche,ovvero una citochina agisce su diversi tipi cellulari e ridondanti ,ovvero lo

stesso effetto pu essere indotto da diverse citochine.

Le citochine possono influenzare la sintesi e le attvit di altre citochine agendo in sinergia o in antagonismo.Le loro azioni possono essere locali o sistemiche a seconda che la secrezione sia autocrina ,paracrina o

endocrina.

Svolgono le loro azioni legandosi a specifici recettori sulla cellula bersaglio con elevata affinit cos che unabassa espressione di recettori sia sufficiente.I livelli di espressione dei recettori possono variare in risposta a

segnali esterni. Nel caso dei linfociti ad esempio il riconoscimento dell'antigene ad aumentarne l'espressivit.

La risposta cellulare in seguito a legame con citochine consiste generalmente in modificazioni dell'espressione

genica spesso attivando geni silenti,inoltre specifiche citochine dette chemochine inducono modificazioni di

affinit di specifici recettori senza interagire con la trascrizione.La risposta cellulare a citochine fortemente

controllata da meccanismi a feedback -negativo come fosfatasi,molecole che bloccano chinasi,inibizione

dell'interazione dei fattori di trascrizione e attivazione di recettori inattivi che competono con le citochine.

Classificazione:

Citochine che regolano l'immunit innata:prodotte soprattutto dai macrofagi in risposta ad agenti infettivi che

si legano ai TLR(LPS,Rna virale ecc).Queste agiscono sulle cellule endoteliali e leucociti per richiamare e

attivare la risposta adattativa e mediano l'infiammazione. Sono responsabili dello shock settico. TNF,IFN-,IL-1

e IL-12 le principali.

Citochine che regolano l'immunit adattativa:sono prodotte soprattutto dai linfociti T e stimolano crescita e

differenziamento delle diverse popolazioni linfocitarie e l'attivazione delle cellule effettrici. Responsabili del

danno tissutale e infiammazione granulomatosa. IFN-,IL-2,IL-4 e IL-5 le principali.

Citochine che stimolano l'emopoiesi:prodotte da cellule stromali del midollo osseo e leucociti e stimolanocrescita e differenziazione dei leucociti immaturi.

12.1 Recettori

Tutti i recettori per le citochine sono composti da una o pi proteine transmembrana contenenti un dominio

extracellulare per il legame con la citochina e uno intracellulare per l'attivazione del segnale responsabile della

ridondanza delle citochine.I recettori sono classificati mediante omologia strutturale:

-Recettori di tipo 1:definiti anche dell'emopoietina legano citochine di tipo 1 ovvero che si ripiegani in quattro

catene ad elica.Questi recettori attivano la via del Jack-STAT.

-Recettori di tipi 2:condividono mole analogie con quelli di tipo 1 ma cambiano le citochine leganti. Importantela famiglia delle IFN.

-Recettori della famiglia di IL-1:condividono una sequenza citoplasmatica detta TIR.

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-Recettori per il TNF:

-Recettori a sette domini transmembrana:sono accoppiati a proteine G.

-Recettori per la superfaglia delle Ig.

12.2 Citochine che regolano l'immunit innata.

-TNF(fattore di necrosi tumorale):

La principale sorgente costituita dai fagociti mononucleati attivati.Lo stimolo pi efficace il legame ai TLR

di componenti microbiche.L' IFN- prodotto dai linfociti T e Nk potenzia la produzione di TNF.Questo viene

prodotto come proteina non glicosilata associata alla membrana e poi in seguito a scissione mediata a TACE

viene secreto sotto forma di tronco di piramide .Esistono 2 recettori per TNF ,TNFR1 e TNFR2,l'1 espresso su

quasi tutti i tipi cellulari,il 2 solo sulle cellule del sistema immunitario.Il legame ligando recettore provoca

l'associazione citoplasmatica del recettore con le proteine TRAF che inducono l'attivazione del fattore NF-B e

AP-1 che codificano per una serie di proteine coinvolte nella risposta infiammatoria e nell'azione

antiapoptotica.Infatti l'interazione di TNF pu anche scatenare apoptosi se legata al recet tore poich presentea livello citoplasmatico un cosiddetto dominio di morte che porta all'apoptosi.I suoi prodotti genici sono in

competizione con quelli di Ap-1.

Il ruolo biologico di TNF quello di indurre il reclutamento di neutrofili e monociti nel sito di infezione.Esso

stimola le cellule endoteliali a esprimere molecole di adesione,le pi imporanti sono le selettine e i ligandi per

le integrine linfocitarie.Inoltre stimola queste cellule e i macrofagi alla produzione di chemochine che

aumentano l'affinit delle integrine per i ligandi endoteliali.

Nelle reazioni infiammatorie il TNF svolge un ruolo centrale tanto che quelle dannose per l'ospite come quelle

autoimmuni possono essere minimizzate con anticorpi anti TNF.

Se secreto in grandi quantit in grado di entrare in circolo e scatenare numerose reazioni:

-A livello ipotalamico sviluppa l'insorgenza della febbre stimolandolo a secernere prostaglandine

-A livello epatico stimola la sintesi di proteine della fase acuta quali fibrinogeno e proteina amieloide.

A concentrazioni elevate

-A livello muscolare e adiposo causa un deperimento fisico detto cachesia andando a inibire l'appetito.

-Pu causare trombosi vascolare inibendo i fattori anticoagulanti e promuovendo la sintesi delfattore

tissutale.Questa sua capacit di causare necrosi tissutale proprio quella che gli ha dato il nome.

Il cosiddetto shock settico caratterizato da collasso cardiocircolatorio,coagulazione intravascolare e alterazioni

metaboliche proprio dovuto in caso di sepsi gravi da una abnorme produzione di TNF.

Alla famiglia dei TNF appartengono altri ligandi implicati in processi di attivazine cellulare come

Fas,CD40,BAFF , APRIL e RANK.

-Interleuchina 1:

Ha moltissime cose in comune a TNF,i principali produttori sono i fagociti mononucleati e in aggiunta anche

neutrofili e cellule endoteliali.Le attivit biologiche sono pressoch identiche se non che IL-1 non in grado di

indurre apoptosi e a livello sistemico da sola non riesce a scatenare shock settico.Il recettore invece differente

ed rappresentato dei recettori di tipo IL-1.Esitono due forme secrete di IL-1, e ,quest'ultima necessita

dell'enzima ICE per essere generata.L'interazione con il recettore fa associare una proteina adattarice al dominio

TIR che poi andr ad attivare i fattori di trascrizione AP-1 e NF-B.Esiste un antagonista naturale alla IL-1

prodotto dai fagociti detto IL-1 ra utilizzato nella terapia soprattutto dell'artrite reumatoide giovanile.

-Chemochine:

Sono le citochine responsabili del direzionamento dei linfociti e della migrazione dal circolo ai tessuti.Alcune

sono prodotte in risposta a una infezione e richiamano i linfociti nel focolaio,altre sono espresse

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costituitivamente e regolano il normale traffico leucocitario.Esistono 50 chemochine raggrupate in 4

famiglie:CC,CXC,C,CX3C.CC e CXC sono prodotte dai linfociti e cellule tissutali principalmente in risposta a

citochine infiammatorie quali TNF e IL-1 o attraverso l'attivazione di TLR.I recettori per le chemochine sono

costituiti da 7 domini transmembrana associati a una proteina G.

Le chemochine coinvolte alla risposta infiammatoria sono prodotte da linfociti T e vanno ad aumentare l'affinit

delle integrine linfocitarie per i lignadi endoteliali.TNF e IL-1 stimolano la produzione sia delle chemochine

che dei ligandi per le integrine.Le chemochine regolano anche il normale processo di migrazione celllulare agli organi linfoidi.Essenziale ad

esempio per l'incontro APC linfocita.Molte infezioni virali codificano recettori per chemochine che le

sequestrano e che quindi rappresentano un valido meccanismo di elusione del sistema immunitario.Es herpes

virus,citomegalovirus ecc.Inoltre cellule atipiche possono esprimere il cosiddetto recettore D6 che tuttavia un

falso recettore poich non invia alcun segnale intracellulre.

-Interleuchina 12:

Principale mediatore delle risposte innate a microrganismi intracellulari.Svoge inoltre un ruolo fondamentale in

quelle cellulo mediate favorendo la produzione di IFN- da parte di NK e linfociti T e promuove il

differenziamento dei CD4 a th1 che producono IFN-.Essa appartiene a una famiglia di 5 citochine le qualicollaborano con lei ,da ricordare IL-23 per i Th 17.

Le principali sorgenti di IL-12 sono i fagociti mononucleati e le APC attivate.La sua sintesi indotta

dall'attivazione di TLR e da infezioni intracellulari,alternativamente dal legame con CD40L espresso dai

linfociti T CD4 o con IFN-.Il recettore per IL-12 appartiene ai recettori di tipo 1 quindi attiva la via Jack

STAT principalmente STAT4.

Il-12 induce cellule Nk e linfociti T a produrre IFN- che andr ad attivare nei macrofagi meccanismi

battericidi.IL-12 assieme a IFN- induce il differenziamento in Th1 dei CD4 le quali a loro vola producono

IFN-.IL-12 potenzia inoltre l'attivit citotossica dei CTL.

Risulta evidente come questa citochina rappresenti un importante punto di collegamento tra immunit innata ed

adattativa stimolandole entrambe.

-Interferoni di tipo 1.

Gli IFN 1 (NB IFN- non vi appartiene)sono una grande famiglia che mediano le fasi precoci della risposta

innata a infezioni virali.Sono codificati da geni sul cromosoma 9.Il recettore per gli IFN1 appartiene ai recettori

di tipo 2 associati a Jack1 e Tyk 2 che attivano STAT1 e STAT 2 che attivano IRF9 che causa la trascrizione di

geni detti ISRE.Esistono tuttavia altre vie di trasduzione.La produzione di IFN scatenata dal riconoscimento

di Rna virale da parte di TLR associate alle membrane endosomiali e RIG-1 e MDA a livello citoplasmatico e

attivano IRF che ne induce l'espressione.

Gli IFN vanno a inibire la replicazione virale mediante trascrizione di enzimi che degradano l'Rna virale,inoltre

potenziano l'espressione di molecole MHC di classe 1 .Stimolano inoltre la sintesi di recettori per IL-12

potenziando la differenziazione in Th1 e ne promuovono il sequestro nei linfonodi.IFN inibisce infine laproliferazione di molte cellule tra le quali i linfociti.

Interleuchina10:

Rappresenta uno dei principali inibitori delle risposte dell'ospite.Viene prodotta principalmente dai linfoctiregolatori e macrofagi attivati.Il suo recettore appartiene ai recettori di classe 2.Agisce sui macrofagi attivati

bloccandone le attivit in modo da riportare il sistema immunitario allo stato di quiescienza.Lo fa inibendo la

produzione di IL-12 e inibendo l'espressione delle molecole MHC 2 e costimolatorie.

Interleuchina 6:

Prodotta dai fagociti mononucleati coinvolta nell'immunit sia specifica che innata.Viene prodotta

principalmente in risposta a TNF e IL-1 e con essi si rende responsabile dell'artrite reumatoide.Stimola la

produzione di proteine dlla fase acuta dal fegato e la differenziazione dei neutrofili.Stimola la crescita dei

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linfociti B e la proliferazione delle plasmacellule neoplastiche.Per questa propriet molto utile nella

produzione di ibridomi.

Riassumendo TNF e IL-1 e chemochine agiscono nelle infezioni extracellulari sull'endotelio e sui linfociti per

facilitare migrazione,Il-12 e IFN- in quelle intracellulari attivando i macrofagi e la produzione di IFN-.

12.3 Citochine che mediano la risposta adattativa.

Nella fase di attivazione dell risposta immunitaria specifica le citochine stimolano la proliferazione e

differenziazione dei linfociti attivati dagli antigeni.La produzione di citochine la risposta principale dei

linfociti T dopo aver riconosciuto l'antigene.

Interleuchina 2:

Importante fattore di crescita,sopravvivenza e differenziazione dei linfociti T.Agisce principalmente sulle

cellule che la producono o su quelle vicine.L'espressione del suo anticorpo stimolata dal processo di

attivazione dei linfociti naive mediato dal riconoscimento dell'antigene.Nel caso dei linfociti regolatori essiesprimo costantemente i recettori per IL-2.Quest'ultima indispensabile per la loro sopravvivenza e quindi

anche per la salvaguardia delle risposte immunitarie contro antigeni self controllate da questi ultimi.Negli altri

linfociti IL-2 stimola proliferazione e sopravvivenza inducendo la sintesi della proteina anti-apoptotica Bcl-2 e

promuovendone l'entrata nel ciclo cellulare.Ugualmente nelle Nk dove ne stimola anche l'attivit citotossica

generando le cosiddette cellule killer attivate da linfochine.Induce infine proliferazione e sintesi di anticorpi

nei linfocit B.

Interleuchina 4.

Viene principalmente prodotta dai linfociti Th2 ed la principale citochina responsabile dello scambio

isotopico verso le IgE nei linfociti B. Le IgE sono i principali effettori verso elminti o artropodi,infezioni verso

le quali si attivano Th2.Le IgE sono inoltre responsabili delle allergie(ipersensibilit immediata).IL-4 induce losviluppo dei CD4 verso i Th2 e ne induce la proliferazione inibendo invece lo sviluppo dei Th1.IL-4 assieme a

IL-13 costituisce l'attivazione alternativa dei macrofagi.Si ipotizza inoltre stimoli la peristalsi

Interleuchina 13.

Questa associata alla IL-4 ed prodotta sempre dai Th2 nelle infezioni da elminti e artropodi.Essa promuove

la fibrosi nelle fasi di riparazione nei processi infiammatori cronici,stimola la produzione di muco e induce lo

scambio di classe verso IgE nei linfociti B. Contribuisce dunque significatamente nella patogenesi dell'asma

cronico.

Interleuchina 5

Citochina di tipo 1 prodotta anch'essa dai Th2 ha come principale azione la stimolazione alla proliferarzione edifferenziazione degli eosinofili.

Interferone .

Rappresenta la principale citochina per l'attivazione dei macrofagi e svolge importanti funzioni sia nella

immunit innata che cellulo-mediata contro i microrganismi intracellulari.La sua azione principale quella di

attivare le cellule effettrici,non rappresenta lui stesso una citochina antivirale.Viene prodotta dalle cellule

Nk,CD8 e CD4th1 di cui ne rappresenta la principale funzione.Le cellule Nk la producono nell'ambito della

risposta innata in seguiti a molecole attivatrici presenti su cellule danneggiate o infettate oppure in risposta a

IL-12.Nella risposta adattativa prodotta dai linfociti T in risposta al ricoscimento dell 'antigene e potenziata da

IL-12.Il recettore appartiene ai recettori di tipo 2.Una volta prodotto IFN attiva i macrofagi a uccidere i microrganismi fagocitati assieme al legame CD40L-

CD40.IFN promuove inoltre la differenziazione dei linfociti T naive verso i Th1 attraverso l'attivazione del

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fattore di trascrizione T-bet e inibisce quella dverso Th2.Questa promozione effettuata anche mediante

stimolazione dei fagociti a produrre IL-12.

Verso i linfociti B IFN promuove lo scambio isotopico verso determinate sottoclassi di IgG come le IgG2 e

inibisce quello verso sottoclassi IL-4 dipendenti come le IgE.Le IgG indotte da IFN si legano ai recettori per

Fc espressi sui fagociti e attivano il complemento.IFN stimola infine le APC nell'espansione delle MHC di

classe 1, e 2 e di molecole costimolatorie.Complessivamente dunque promuove le reazioni infiammatorie in cui

l'azione macrofagica prevalente e inibisce quelle in cui prevale l'azione eosinofila.

TGF-:fattore di crescita trasformante.

Assieme a IL-10 il secondo importante inibitore del sistema immunitario.Possiede tuttavia anche capacit pro-

infiammatorie.Viene prodotto da linfociti T stimolati dall'antigene (in particolare da una sottopopolazione detta

Th3o regolazivi)e macrofagi attivati.Viene sintetizzato come precursore poi attivati proteoliticamente.Il suo

recettore costituito da 2 proteine ALK5 e TGF-R2 che trasducono il segnale attraverso una serina/treonina

chinasi che attiva dei fattori detti Smad .TGF- inibisce la proliferazione e differenziazione dei linfociti T e

l'attivazione dei macrofagi.In questo modo svolge l'importante ruolo di attenuare e terminare le risposte

immunitarie e infiammatorie.Pu bloccare la differenziazione in th1 e th2 promuovendo inoltre quella verso

th17 che sono linfociti porinfiammatori.Agendo sui linfociti B promuove lo scambio isotopico verso le IgA che

sono quelle coinvolte nelle risposte immunitarie a livello delle mucose.Regola infine il processo di riparo del

danno tissutale mediante stimolazione nei macrofagi e fibroblasi alla sintesi di collagene.Per tutte queste sue

capacit possiede capacit sia oncogeniche che antitumorali.

Altre citochine:

Lt prodotta dai linfociti T mostra omologia con TNF e interviene nella regolazione dell'infiammazione acuta

attivando cellule endoteliali e neutrofili fungendo da ponte tra l'infiammazione e l'attivazione dei linfociti

T.Tuttia questa non rilevabile in circolo e non dunque in grado di indurre danni a livello sistemico come

invece fa TNF.LT necessaria per lo sviluppo degli organi linfoidi.

BAFF e APRIL appartengono alla famiglia di TNF e sono strettamente correlati con la sopravvivenza dei

linfociti B

IL-17 prodotta da i linfociti Th17 e comprende 6 citochine con propriet di difensa nella infezioni batteriche

ma anche in grado di promuovere gravi danni tissutali durante reazioni di ipersensitivit.

Riassumendo microrganismi intracellulari stimolano i Th1 a produrre IFN che attiva i macrofagi

all'eliminazione dei batteri intracellulari e stimola la produzione di anticorpi.Tutto amplificato da IL-12.

Microrganismi extracellulare pluricellulari stimolano i Th2 a produrre IL-4 e IL-5 stimolando la produzione diIgE.

12.4 Citochine che stimolano l'ematopoiesi.

Siccome durante le risposte immunitarie vi il comsumo di leucociti in periferia, necessario che vi sia una

temporanea nuova produzione di leucociti a livello centrale.Temporanea perch deve solo riportare il numero a

valori normali.Questa stimolazione svolta da determinate citochine chiamate CSF(colony stimulating

factors)

Ligando c-Kit:

Le cellule staminali esrimono un recettore codificato dal proto-oncocene c-Kit.La citochina che interagisce con

tale recettore prodotta principalmente dalle cellule stromali del midollo

GM-CSF,M-CSF,G-CSF

G-CSF:Appartiene al gruppo dei fattori di crescita, che hanno il compito di indurre differenziazione delle

cellule staminali totipotenti, determinando anche l'attivazione dei corrispondenti elementi maturi.

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Tutti i fattori di crescita inoltre sinergizzano le azioni di molte altre citochine, come IL-1, IL-4, IL-5, IL-6.

Viene prodotto da linfociti T, fibroblasti, cellule endoteliali,monociti e, come dimostrato recentemente, dai

linfociti B. Le sue principali funzioni si possono cos riassumere:

a- attivit sui precursori dei granulociti neutrofili;

b- attivazione dei neutrofili e loro attivit fagocitaria;

c- stimolazione dell'ADCC (nei neutrofili).

GM-CSF:E' il fattore stimolante le colonie macrofagiche-granulocitarie.Prodotto prevalentemente da linfociti TE' il fattore stimolante le colonie macrofagiche-granulocitarie.Prodotto prevalentemente da linfociti T

attivati, fibroblasti, celluleattivati, fibroblasti, cellule endoteliali e linfociti B, in grado di stimolare la produzione sia di granulociti cheendoteliali e linfociti B, in grado di stimolare la produzione sia di granulociti che

di macrofagi, nonch la loro attivit. Eccone di seguito le principali funzioni:di macrofagi, nonch la loro attivit. Eccone di seguito le principali funzioni:

a-a-proliferazione delle colonie granulocitiche e macrofagiche;proliferazione delle colonie granulocitiche e macrofagiche;

b- incremento dell'attivit di neutrofili,eosinofili, basofili e macrofagi;b- incremento dell'attivit di neutrofili,eosinofili, basofili e macrofagi;

c- stimolazione dell'ADCC(con varie cellule effettrici).c- stimolazione dell'ADCC(con varie cellule effettrici).

d- azione sulla linea megacariocitica e sulla produzione di piastrine;d- azione sulla linea megacariocitica e sulla produzione di piastrine;

e- azione sulle cellule del Langerhans(in quanto cellule processantie- azione sulle cellule del Langerhans(in quanto cellule processanti l'antigene a livello cutaneo.l'antigene a livello cutaneo.

Vengono utilizzate per il recupero delle funzionalit midollari in pazienti sottoposti a chemio o trapianto di

midollo.

Eritropoietina(Epo)

Promuove la produzione di globuli rossi ed prodotta dal rene in seguito a ipossia.

13.Meccanismi effettori dell'immunit cellulo-mediata.

La risposta cellulo-mediata la funzione effetttrice dei linfociti T e serve come meccanismo di difesa contro imicrorganismi che sopravvivono all 'interno delle cellule.Tale risposta viene attivata dal riconoscimento degli

antigeni espressi sulla superficiedelle cellule infettate da parte dei linfociti T .Molte reazioni mediate dai

linfociti T sono importanti anche nel rigetto da trapianto e malattie autoimmuni.

La risposta consiste nello sviluppo di Linfociti T effettori a partire da linfociti T naive negli organi linfoidi

secondari e successiva migrazione di questi nel focolaio di infiammazione .Qui avviene l'attivazione di questi

linfociti T effettori che porta all'eliminazione del microrganismo o della cellula infettata.

13.1 Tipi di reazioni cellulo-mediate

La risposta cellulo-mediata verso microrganismi fagocitati e collocati nei fagosomi mediata dai linfociti CD4Th1.Avendo molti microrganismi sviluppato la capacit di sopravvivere all'interno dei fagociti resa necessaria

questa cooperazione con i TH1 che rappresenta un punto di communicazione tra immunit innata ed ascuisita.

La risposta verso microrganismi che invece sopravvivono nel citosol (soprattutto virus) mediata dai linfociti

CD8 detti CTL che vanno ad uccidere l'intera cellula infettata.

La reazione verso gli elminti mediata dai linfociti CD4 Th2.Alcune risposte intracellulari innate sono date

dalle cellule Nk.

L'attivazione macrofagica e la risposta infiammatoria mediata dai linfociti T possono provocare un danno

tissutale,reazione detta ipersensibilit di tipo ritardato o DTH e rappresenta il principale meccanismo di

danno tissutale in malattie autoimmuni.

13.2 Linfociti CD4 effettori.

Esistono distinte popolazioni di linfociti TCD4 che si distinguoni sia per il tipo di citochine prodotte che per le

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funzioni effettrici.

Sottopopolazioni Th1 e TH2.

Le sottopopolazioni meglio definite sono le Th1 e Th2:IFN- contraddistignue i TH1 mentre IL-4 e IL-5 i

TH2.Queste citochine determinano le funzioni effettrici delle due sottopopolazioni ,inoltre partecipano

attivamente al loro sviluppo ed espansione.Queste citochine fanno si che la risposta sia polarizzata verso una

sola delle due sottopopolazioni favorendone lo sviluppo e attivazione della propria e inibendo quello dell'altra.Entrambe le popolazioni originano da precursori comuni e sono proprio queste citochine a rappresentare lo

stimolo che determina in quale popolazione si differenzieranno:

-Th1:la differenziazione a Th1 stimolata dalla presenza di batteri intracellulari.Queste infezioni vanno attivare

le risposte immunitarie innate e la consequente produzione di citochine come IL-12 ,IL 18 e interferoni di tipo

1.Il principale segnale determinante il riconoscimento dell'antigene associato a IL-12 e IFN-.

Alcuni microrganismi legano i TLR macrofagici e attivano direttamente la secrezione di queste citochine.

Altri stimolano le Nk a produrre IFN- che poi stimola i macrofagi a produrre IL12.

I linfociti possono ulteriormente potenziare la produzione di citochine da parte dei macrofagi e attivare risposte

supplementari mediante l'interazione CD40-CD40.Il fine ultimo delle cellule TH1 quello di attivare i

macrofagi all'eliminazione del microrganismo mediante secrezione di IFN- e legame CD40l-CD40.

Il riconoscimento dell'antigene(quindi stimolo del complesso TCR=tcr+CD28) e la contemporanea

stimolazione di IFN- attiva il fattore di trascrizione STAT1 che ativa il fattore T-bet che induce la produzione

di IFN-.La stimolazione con IL-2 indispensabile per innescare la risposta attiva il fattore STAT4 che anch'

esso andr a indurre T-bet e quindi la produzione di IFN-.

-Th2:la differenziazione avviene in risposta ad elminti.Il fattore scatenante IL-4 che attiva STAT6 che

assieme al segnale inviato dal TCR in seguito al ricoscimento dell'antigene mi va ad attivare il fattore di

trascrizione GATA-3 quale attiva l'esspressione di geni perIL-4,IL-5,IL13,inoltre rende la differenziazione

unidirezionale andando a inibire la sintesi della catena per il recettore di IL-12.Le prime molecole di IL-4

necessarie per dare via all'attivazione si presume siano secrete dal linfocita a partire dalla loro iniziale

attivazione e se poi l'antigene stimolante persiste la concentrazione di IL-4 aumenta e innesca il processo di

differenziazione.Quindi alte concentrazioni di antigene anche senza adiuvanti riescono a portare ladifferenziazione verso Th2.

Sottopopolazione Th17:

Recentemente identificata la sottopopolazione Th17 distinta dalle due sopracitate tant' che le citochine

prodotte da Th1 e Th2 vanno a inibire la differenziazione in Th17.Questa popolazione produce IL-17,IL22.Si

differenziano a partire dagli stessi progenitori di TH1e2 in seguito a stimolazione dell'antigene e in presenza di

TGF-,IL-6 e IL-1.Si ipotizzato che IL-6 sia prodotta precocemente dal tessuto danneggiato che sia da sola

sufficiente ad innescare la differenziazione mediata dai fattori di trascrizione RORt e STAT3.La citochina

IL-23 favorisce il mantenimento e la sopravvivenza dei TH17 e dunque in mancanza di T regolatori si instaurauna risposta infiammatoria la cui durata dipende da Il-6 e Il-23.Lo scopo principale dei Th17 di proteggere

contro infezioni batteriche extracellulari e fungine.Si scoperto essere la causa della sclerosi multipla(anche se

proprio il Prof Zamboni a Ferrara avrebbe confutato tale ipotesi trovandovi la cura) in cui ondate di Th17

danneggiavano la mielina cerebrale.

13.3.1 Risposte immunitarie mediate da th1

La principale funzione dei Th1 la difesa mediata contro microrganismi intracellulari.L' IFN- prodotto attiva

le attivit microbicidiche dei fagociti e stimola inoltre la produzione di IgG opsonizzanti che fissano il

complemento e facilitano la fagocitosi.I linfociti T esprimono dei recettori per chemochine e molecole diadesione che ne indirizzano l'azione.Inizialmente i macrofagi durante la reazione infiammatoria secernono TNF

e IL-1 che stimolano le cellule endoteliali nel focolaio di infezione a esprimere selectine e liganti per integrine

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in grado di riconoscere i recettori di homingespressi sui linfociti T. Durante la maturazione i Th1 acqistano

capacit di esprimere i recettori perE e P selettina,inoltre solo i Th1 esprimono recettori per le chemochine

CXCR3 e CXCR5 che assicurano loro la corretta migrazione verso il focolaio infettivo. Una volta migrati e

attivati dall'antigene loro stessi producono grandi quantita di citochine e chemochine per facilitare il

complessivo processo di migrazione.Il passaggio dal circolo al focolaio indipendente dalla specificit per

l'antigene e assicura la massima possibilit di avere linfociti utili.I linfociti che riconoscono l'antigene

ricevono segnai che aumentano l'affinit per le integrine soprattutto VLA-4 e VLA-5 rimanendo trattenuti insede extravascolare mentre gli altri ritornano in circolo.In sede i linfociti Th1 attivano i macrofagi per mezzo

sia di segnali provenienti dall'interazione con IFN- sia dall'interazione CD40L-CD40(CD40L espresso solo

dopo l'attivazione).L' IFN- attiva STAT-1 e IRF-1 metre CD40 attiva i fattori AP-1 e NK-B.Questi fattori di

trascrizione vanno ad attivare enzimi che creano intermedi reattivi dell'ossigeno come ossido di azoto ed enzimi

lisosomiali che uccidono i microrganismi.Tali intermedi tuttavia creano un certo danno tissutale che viene per

riparato mediante rimozione delle componenti danneggiate,formazione di nuovi capillari e sintesi di

collagene.Tutti effettuati dai macrofagi attivati.I macrofagi attivati innescano inoltre un processo infiammatorio

mediante secrezione di TNF e IL-1,chemochine e mediatori lipidici finalizzato a richiamare neutrofili e

monociti.

DTH:il danno tissutale e l'infiammazione causati dai Th1 e macrofagi attivati sono i segni caratteristici dellecosiddette reazioni di ipersensibilit di tipo ritardato o DTH.Queste appartengono alle malattieinfiammatorie immuno-mediate.Una volta attivato il sistema cellulo -mediato nel caso lo stesso antigene si

ripresenti detto richiamo questo stimoler la risposta immunitaria in modo massiccio e andr a provocare

appunto una reazione DTH.La caratteristica risposta DTH evolve nell'arco di 24-48 ore.Dopo 4 ore dal contatto

con l'antigene i neutrofili si raccolgono attorno alle venule post-capillare;dopo 2 ore anche linfociti T e

macrofagi.Le cellule endoteliali diventano permeabili alle macromolecole plasmatiche. L'accumulo di fibrina e

linfociti T a livello extravascolare determina un rigonfiamento della zona e successivo indurimento evidenti a

circa 18 ore dal richiamo e raggiungono la massima entit nelle 24-48 ore successive. La rezione DTH

utilizzata per diagnosticare eventuali infezioni pregresse a determinati antigeni.Nel caso si sfruttino antigeni

ubiquitari normale la reazione DTH e dunque una sua assenza evidenzia un deficit immunologico noto come

anergia.Nel caso in cui i macrofagi attivati non riescano comunque a eliminare i microrganismi fagocitati inquel caso pu instaurarsi una reazione DTH cronica causando oltre al danno tissutale anche deposito di tessuto

connettivo(fibrosi)come ad esempio nella tubercolosi;si aggiunge la formazione di noduli di tessuto

infiammatorio formato dai macrofagi che circondano l'antigene detti granulomi.

13.3.2 Risposte immunitarie mediate dai linfociti Th2.

La risposta immunitaria mediata dai Th2 ha la principale funzione di promuovere la produzione di IgE e

attivare le risposte immunitari mediate da mastociti e eosinofili nei confronti di infezioni elmintiche.Gli elminti

sono troppo grandi per essere fagocitiati e troppo resistenti per i comuni microbicidi.I Th2 secernono Il-4 e Il-

13 che stimolano la produzione di IgE che opsonizzano il parassita e interagiscono con i recettori Fc dei

mastociti che possono degranulare i loro contenuti:ammine vasoattive,TNF,e mediatori lipidici tutti in grado di

produrre infiammazione.

I Th2 producono inoltre IL-5 la quale va ad attivare direttamente gli eosinofili in contatto con l'elmina che

iniziano a secernere proteina basica maggiore e proteina cationica maggiore in grado di intaccare i robusti

elminti.

Il-13 e IL-4 sono anche in grado di attivare i macrofagi M2 mediante la attivazione alternativa(quindi non la

classicamediante IFN- che attiva i macrofagi M1)a esprimere i recettori per il mannosio ed enzimi che

promuovono la sintesi di collagene,fibrosi e citochine antiinfiammatorie. Questi contribuiscono alla

formazione dei granulomi e al rimodellamento dl tessuto danneggiato.IL-13 pare stimoli anch ela produzione di

muco mentre IL-4 la peristalsi intestinale.L'homing selettivo dei Th2 mediato da particolari recettori per chemochine CCR3,4 e 8 che legano particolari

citochine espresse nei focolai di infezione da elminti o nel corso di allergie.

Le risposte di tipo TH2 sono infatti la principale causa di allergia.

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13.4.Risposte mediate dai linficiti CD8 effettori:CTL

I CTL CD8 sono linfociti T effettori che eliminano le cellule infettate da microrganismi intracellulari.La

modalit di sviluppo simile ai CD4:vi stimolazione dei CD8 naive con l'antigene nel linfonodo,si assiste a

una proliferazione,differenziazio e migrazione nel sito di infezione alla ricerca delle cellule infettate esuccessiva uccisione di quest'ultime.

L'uccisione di una cellula antigene -specifica e contatto-dipendente.I CTL uccidono solo le cellule che

presentano associato a Mhc di classe 1 l'antigene che ne ha indotto la differenziazione nel linfonodo.Affinch vi

sia la liberazione dei granuli citotossici i CTL devono legarsi alla cellula bersaglio.I punti di ancoraggio sono il

legame TCR antigene-Mhc,il legame del cofattore CD8 e l'adesina LFA-1 che si lega a ICAM-1 espresso sul

bersaglio.Questi legami vanno a definire la cosiddettasinapsi immunologica che rappresenta un punto di

contatto tre le due membrane.Il legame LFA-1 e ICAM-1 va a costituire uno spazio isolato in questo anello di

contatto nel quale si possono identificare due regioni:la regione di trasduzione del segnale e quella del dominio

secretorio.I CTL esprimono anche recettori KIRtipici delle NK che riconoscono MHC di classe 1 anche in

assenza di peptide e inviano segnali inibitori alle CTL in modo da salvaguardare cellule non infettate e gli stessi

CTL.I CTL esprimono inoltre il recettore NKG2D che riconosce molecole MHC modificate magari da tumori odall'infezione.

Entro pochi minuti dal riconoscimento la cellula bersaglio va incontro ad alterazioni che la porteranno nell'arco

di 2-6 ore alla morte.Nel frattempo le CTL si distacca dal bersaglio.Il CTL trasmette il cosiddetto colpo letalecostituito dal rilascio di granuli contenenti vari enzimi tra cui

granzimiA,BeC,perforina,serglicina,granulisina,catepsina B.

La perforina e la granulisina associate ai granzimi e alla serglicina perforano la membrana e distruggono le

proteine.La catepsina B impedisce l'autodegradazione.

Un secondo meccanismo di uccisione sfrutta il legame tra FasL espresso dai CTL attivati e il suo recettore

espresso da vari tipi cellulari attivando una caspasi che induce apoptosi cellulare e degradazione del Dna con

conseguente eliminazione della potenziale sorgente infettante.

13.5 Linfociti T della memoria

Le risposte immunitarie portano alla produzione di linfociti T della memoria a partire da intermedi sia di CD4

che di CD8.Possono derivare da Th1 o Th2 gia differenziati o meno e da CD8.I linfociti T della memoria si

possono dividere in due popolazioni:

Linfociti T di memoria centrali:che esprimono CCR7 e L-selettina e ch quindi migrano nei linfonodi dove

non svolgono particolari funzioni effettrici ma piuttosto in caso di riincontro dell'antigene danno via a una

decisa proliferazione che dar origine a una numerosa progenie effettrice.

Linfociti T di memoria effettrici:questi non esrpimo n CCR7 n L selettina e dunque continuano a migrareattraverso i tessuti periferici e una volta riattivati secernono IFN- senza per proliferare attivamente.

La rispota vera e propria dunque attuata da queste ma dipende direttamente dal grado di proliferazione attuato

a monte da quelli centrali.

Le cellule della memoria possono permanere per anni e questo mantenimento dipende da citochine

costitutivamente presenti nei tessuti.La principale IL-7 necessaria anche per il mantenimento dei linfociti

naive.Per i linfociti di memoria Cd8 pare sia richiesta anche IL-15.Queste citochine assicurano un basso ma

costante livello proliferativo indipendente dal riconscimento antigene-MHC.