Corso di Laurea :Tecniche di Laboratorio

Biomedico A.A. 2016/17

Corso di Immunologia

Prof. Amedeo Amedei aamedei@unifi.it tel.

055 2758330

orario ricevimento: su appuntamento

Dipartimento di Medicina Sperimentale e Clinica

Viale Pieraccini 06, 50134, Firenze

Web: http://www.amedeoamedei.com

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Corso di Immunologia (70 ore totali- 4 CFU)

DURATA 2 ore

ARGOMENTO Caratteristiche dellarispostaimmune,organizzazione del sistemaimmunitario

DOCENTE Amedei

DATA Martedì 2/10

Sede

Cubo

ore 10.30-12.30

2 ore Cellule e molecole dell’immunitàinnata(granulociti,NK, complemento) Amedei Mercoledì 3/10 Auletta

ore 10.30-12.30 III piano

2 ore I fagociti mononucleati e le cellule dendritiche Parronchi Giovedì 4/10 ore

14.30-16.30 Auletta

III piano 2 ore Antigeni edimmunogeni, molecoleper il riconoscimento dei patogeni Parronchi Martedì 9/10 ore

10.30-12.30 Auletta

III piano 2 ore Caratteristiche delle molecole dell’immunità: le chemochine. Amedei Mercoledì 10/10 Auletta

ore 10.30-12.30 III piano

2 ore Caratteristiche delle molecole dell’immunità: le citochine. Piccinni Giovedì 11/10 ore

14.30-16.30 Auletta

III piano 2 ore Citochine: modalitàdi dosaggio e correlazione conlaclinica Piccinni Lunedì 15/10 ore

16.30-18.30 Auletta

III piano 2 ore Il sistemamaggiore di istocompatibilità: struttura e tipizzazione HLA Amedei Mercoledì 17/10 Auletta

ore 10.30-12.30 III piano

2 ore La presentazione dell’antigene Parronchi Giovedì 18/10 ore

14.30-16.30 Auletta

III piano 2 ore

2 ore

Linfociti B: Gli anticorpi (struttura,funzione,uso clinico,anticorpi monoclonali)

Linfociti B: ontogenesi

Parronchi

Amedei

Martedì 23/10 ore

10.30-12.30 Mercoledì 24/10

Cubo

Auletta

ore 14.30-16.30 III piano

2 ore Linfociti B: ruolo nei meccanismi effettori. Piccinni Giovedì 25/10 ore

14.30-16.30 Cubo

2 ore Linfociti B: marcatori e patologie associate Maggi Lunedì 29/10 ore

1630-18.30 Auletta

III piano 2 ore Linfociti T: ontogenesi Piccinni Mercoledì 31/10 ore

14.30-16.30 Auletta

III piano 2 ore Linfociti T: marcatori e patologie associate Amedei Lunedì 5/11 Auletta

ore 16.30-18.30 III piano

2 ore Linfociti T: fenotipi funzionali, attività effettrice. Piccinni Mercoledì 7/11 ore

14.30-16.30 Auletta

III piano 2 ore Nuove cellule effettrici: NKT,gamma/delta, ILC, TFH Parronchi Giovedì 8/11

Ore 14.30-16.30 Auletta

III piano 2 ore Verificainitineresullaimmunologiadi base (20 domande a rispostamultipla) Piccinni/ Lunedì 12/11 Auletta

Amedei ore 16.30-18.30 III piano

2 ore Le reazioni immunopatogene Parronchi Mercoledì 14/11 ore

14.30-16.30 Auletta

III piano 2 ore Patogenesi delle malattieallergiche Cosmi Giovedì 15/11 Ore

14.30-16.30 Auletta

III piano 2 ore Tolleranza immunologicaedautoimmunità Maggi Lunedì 19/11 ore

16.30-18.30 Auletta

III piano

2 ore Immunologia dei tumori e dei trapianti d’organo Maggi Mercoledì 21/11 ore

14.30-16.30 Auletta

III piano 2 ore Inquadramento clinico delle malattie auto-immuni Parronchi Giovedì 22/11 Ore

14.30-16.30 Auletta

III piano 2 ore Inquadramento clinico delle malattie allergiche Rossi Lunedì 26/11 ore

16.30-18.30 Auletta

III piano 2 ore Inquadramento clinico delle immunodeficienze primitive e secondarie Matucci Mercoledì 28/11 ore

14.30-16.30 Auletta

III piano 2 ore Convegno sulle immunodeficienze (NIC)

(in alternativaInquadramento clinico delle immunodeficienze secondariee AIDS) Maggi Giovedì 29/11 ore

14.30-16.30 Auletta

III piano 2 ore Terapie delle malattie immunologiche: princìpi,modalità(immunosoppressori e anticorpi monoclonali) e ricadute cliniche Liotta Lunedì 3/12 ore

16.30-18.30 Cubo

2 ore Diagnosticadi laboratorio inautoimmunità: malattie sistemiche Totaro Mercoledì 5/12 ore

14.30-16.30 Auletta

III piano 2 ore Diagnosticadi laboratorio inautoimmunità: malattie d’organo (tiroide, fegato,vie biliari,etc) Totaro Giovedì 6/12 Ore

14.30-16.30 Auletta

III piano 2 ore Diagnosticadi laboratorio inallergologia: vecchiae nuova (RIST, RAST) Rossi/Totaro Lunedì 10/12 ore

16.30-18.30 Auletta

III piano 2 ore Diagnosticadi laboratorio inallergologia: vecchiae nuova (ISAC) Rossi/Totaro Mercoledì 12/12 ore

14.30-16.30 IV piano (stanza

ex-allergologia) 2 ore Principi dellacitofluorimetriae sue applicazioni Annunziato/

Cosmi Giovedì 13/12

Ore 14.30-16.30 Auletta

III piano 2 ore Diagnosticadi laboratorio nelle immunodeficienze Matucci/

Liotta Lunedì 17/12 ore

16.30-18.30 Auletta

III piano 2 ore Altre tecniche di laboratorio inimmunologia(diagnosticadell’allergiaafarmaci,anticorpi-anti farmaco,ELISPOT, ECP, triptasi) Parronchi/

Vultaggio Mercoledì 19/12 ore

14.30-16.30 Auletta

III piano

2 ore Verifica in itinere sulla patogenesi, la clinica delle malattie immunologiche e della diagnostica di laboratorio (20 domande a risposta

multipla) Totaro/

Parronchi Giovedì 20/12 ore

14.30-16.30 Auletta

III piano

Ø Caratteristiche della risposta immune

Ø Organizzazione del sistema immunitario

NOBEL Medicina 2011

Bruce Beutler Jules Hoffmann Ralph Steinman

Toll Like Receptors Cellule Dendritiche

Alcuni concetti d’immunologia

L’immunità è la resistenza alle malattie, in particolare alle malattie dipendenti da

agenti infettivi, ma non solo …

Il complesso di molecole, cellule e tessuti che mediano tale azione prende il nome

di sistema immunitario, mentre la risposta coordinata all’introduzione di molecole

estranee è nota come risposta immunitaria.

La risposta immunitaria può in alcune circostanze provocare danno ai tessuti e una

conseguente malattia (immunopatologia).

Possiamo definire l’immunità come una risposta a

indipendente dalle conseguenze fisiologiche o patologiche.

sostanze estranee

Il sistema immunitario è costituito da

Øun insieme variegato di popolazioni cellulari interdipendenti fra di loro, che hanno

il compito di riconoscere l’antigene e inattivarlo

Øuna serie di strutture ed organi di supporto

Organi linfoidi:

ØOrgani linfoidi primari:Timo,midollo osseo

ØOrgani linfatici secondari:adenoidi,tonsille,linfonodi,milza,placche di

Peyer,appendice

Timo

Organo linfoide primario e centrale

Centri germinativi assenti(non produce cellule staminali)

Rende linfociti immunologicamente competenti dotandoli di antigeni e markers

molecolari e li ridistribuisce a linfonodi e milza.

Midollo osseo

l'unico organo deputato alla sintesi degli elementi figurati del sangue, vale a dire dei globuli bianchi

(granulociti, linfociti, monociti), di quelli rossi (eritrociti) e delle piastrine (trombociti). Questi, infatti,

non sono eterni (i globuli rossi, ad esempio, vivono in media 120 giorni) e come tali devono essere

continuamente rimpiazzati.

Il midollo osseo è un organo disperso, contenuto:

nel canale diafisario (o cavità midollare) scavato nel tratto centrale delle ossa lunghe e nelle cavità del

tessuto spugnoso, per un peso complessivo, nell'adulto, di 1500 - 3500 grammi, con una spiccata

variabilità individuale.

Cellule Staminali Ematopoietiche

Organi Linfoidi secondari

I linfonodi sono aggregati nodulari di tessuto linfoide situati lungo il

decorso dei vasi linfatici in tutto il corpo.

I fluidi provenienti dagli epiteli e dai tessuti connettivi, nonché dalla

maggior parte degli organi parenchimatosi, vengono drenati dai vasi

linfatici, che trasportano questo fluido, chiamato linfa, dai tessuti ai

linfonodi.

La linfa contiene pertanto una miscela di sostanze assorbite dagli

epiteli e dai tessuti; quando essa transita attraverso i linfonodi, le APC

(Antigene Presenting Cells) presenti in tali strutture possono catturare

gli antigeni di microbi che si siano introdotti nei tessuti attraverso gli

epiteli.

La milza è un organo situato nell’addome che svolge, nelle

risposte immunitarie agli antigeni presenti nel torrente

circolatorio, lo stesso ruolo di filtro svolto dai linfonodi per

gli antigeni raccolti dalla linfa. Il sangue che arriva alla milza

fluisce attraverso una rete di canali (detti sinusoidi)

tappezzati di fagociti; gli antigeni in esso presenti vengono

catturati da cellule dendritiche e macrofagi e quindi

concentrati all’interno della milza stessa. La milza contiene

un gran numero di fagociti, che inglobano e distruggono i

microbi presenti nel sangue.

Il sistema immunitario associato alla cute e alle mucose è

situato al di sotto degli epiteli che rivestono la cute e gli

apparati gastro-intestinale e respiratorio. Le tonsille

faringee e le placche di Peyer dell’intestino sono due tipici

esempi di tessuto linfoide associato alle mucose. Questo è

la sede in cui si verificano le risposte immunitarie ad

antigeni che violano le barriere epiteliali, mentre linfonodi

e milza sono i siti in cui si avviano le risposte agli antigeni

presenti, rispettivamente, nella linfa e nel sangue.

Organizzazione anatomica di un linfonodo

A quali sostanze estranee risponde il

sistema immunitario?

GLI ANTIGENI

La maggioranza degli antigeni è costituita da proteine o polisaccaridi.

Natura microbica: capsule, pareti

batteriche, tossine, capside

virale, flagelli.

Natura non-microbica: polline,

molecole di superficie dei globuli

rossi, proteine sieriche, molecole

di superficie dei tessuti

trapiantati.

I lipidi e gli acidi nucleici sono antigenici soltanto in combinazione con proteine o

polisaccaridi.

Come il sistema immunitario

difende l’organismo dagli antigeni?

Specificità: si riconoscono moltissimi patogeni differenti.

Capacità di ricordare (Memoria Immunitaria): Potenzia la

risposta contro infezioni recidivanti.

Specializzazione: si sviluppa la risposta più efficiente contro un

determinato tipo di patogeno.

Mancata reattività verso gli antigeni autologhi.

Linfociti B, T e cellule fagocitanti.

Anticorpi (Immunoglobuline).

La difesa contro i patogeni ed i loro antigeni si realizza attraverso risposte

precoci, riconducibili all’immunità innata, e

dall’immunità acquisita o specifica.

risposte tardive, dipendenti

L’immunità innata o naturale, si basa su

meccanismi preesistenti all’infezione, capaci di

reagire rapidamente contro i patogeni.

L’immunità acquisita si sviluppa in risposta alle infezioni e si

affina progressivamente con ulteriori esposizioni ad un agente

patogeno.

Barriere fisico/chimiche dell’organismo:

epiteli e sostanza ad azione antimicrobica da

esse prodotte.

Proteine del complemento,

mediatori dell’infiammazione.

Citochine e chemochine.

Cellule fagocitanti: neutrofili,

macrofagi, cellule NK.

Immunità Innata

Immunità Specifica

Sistema Integrato di difesa dell’Organismo

(cell. e mol, funzionano in maniera cooperativa)

Importanti COLLEGAMENTI

Risposte Innate stimolano ed influenzano la natura delle Risposte Specifiche

Risposte Specifiche utilizzano meccanismi effettori dell’Immunità Innata

Concetto: Risposte Specifiche migliorano/potenziano quelle Naturali

Invertebrati : Immunità Innata

Vertebrati : Immunità Innata + Specifica

Immunità Innata e Specifica

Risposte Precoci

Immunità Innata

Difesa dai patogeni

Risposte Tardive

Immunità Specifica

Immunità Innata (naturale): meccanismi pre-esistenti, rapidità, ripetizione identica

Componenti Immunità Innata : Barriere fisico/chimiche

Cellule Fagociti (Neutrofili e Macrofagi)

Cellule Citotossiche Naturali (NK)

Proteine del sangue (Complemento, Mediatori Inf.)

Citochine e Chemochine (Regolano e coordinano)

Meccanismi attivati da STRUTTURE MOLECOLARI COMUNI (no discriminazione)

Principali meccanismi dell’immunità innata e dell’immunità

acquisita.

Antigeni Antigene (greco) = qualcosa che genera una sostanza contro

Antigene (Ag) = Qualsiasi molecola (esogena ed endogena) che reagisce con S.I.

(Legarsi ad Anticorpo o Linfocita)

Immunogeno = sostanza in grado di suscitare risposta immunitaria

TUTTI GLI IMMUNOGENI SONO ANTIGENI MA NON TUTTI GLI ANTIGENI SONO

IMMUNOGENI

Epitopo (determinante antigenico) = parte di Ag che entra in contatto con il sito di

legame di un Ac o TCR. (15-20 aa)

Aptene = mol. solitamente di piccole dimensioni che agisce da epitopo ma non in

grado di evocare da sé una risposta anticorpale.

Carrier = Legandosi all’aptene lo rende immunogeno

Karl Landsteiner (1921) = esperimenti estratto alcolico di rene di cavallo

Caratteristiche Proteina -Antigene

Peso Molecolare (> 10 KD) = Proteina grande e complessa Più frammenti

Insulina (5,7 ), Protamina (6) = - Immun. Ova(40), TT(55), Emoc (6.000)= + Immun

Polimeri sintetici (polistirolo,nylon, poliacrilamide, omopol. AA) = No Immun

Motivo = struttura primaria semplice, no solubilizzazione enzimatica e no solubili)

Solubilità (Necessaria per il trasposto)

Estranietà: (Diff. con il self … Pat. autoimmuni) ( >distanza tra specie….+ Imm)

Dose di somministrazione (Troppo bassa no reazione; Troppo Alta inibizione

…. Tolleranza Acquisita)

Vie di somministrazione (Sottocutanea più potente)

Caratteristiche degli Epitopi

• I determinanti antigenici devono essere accessibili agli

anticorpi (Exp. Sela 1960,catene laterali di aa)

• I determinanti antigenici possono essere continui (segmentali)

o discontinui (assemblati) (Exp. Tassi 1960). Lineari

riconosciuti da linfociti B e T, Conformazionali solo dai linfociti

B.

• I determinanti antigenici possiedono alcuni residui più

importanti di altri (epitopi immunodominanti … porzioni

idrofiliche. Selezione Darwiniana)

• Mobilità del sito antigenico (in modo da permettere all’Ac di

incastrarsi bene)

Forze in gioco nel legame AG-Ac (non covalente):

ØPonti idrogeno

ØInterazioni elettrostatiche

ØForze di Van der Waals

ØInterazioni idrofobiche

Epitopi immunodominanti

• Quelli maggiormente riconosciuti

• Accessibilità (esposti in superficie)

• Idrofilicità (proteine globulari solubili in sol.acquosa)

• Mobilità (Leg. Efficace anche se – complementarietà)

• Anfipaticità (residui idrofob.e idrofil. Disposti su facce opposte della

molecola…. favorito legame MHC-T)

APTENI

• Interagiscono con SI ma non Immunogene

• Piccole dimensioni ma anche macromolecole (DNF)

• Proteina Carrier utilizza anche epitopi dell’aptene

Fattori condizionanti: Immunogenicità Carrier-Aptene

üLa configurazione degli apteri (D-,L-, Orto-, Para-, Meta-)

üGruppi fortemente acidi/basici decisivi nella regolazione specificità Ac

üGruppi non ionici simili (forma e dimensione) sono intercambiabili

Nota: sostanze (p.peso mol.) non immunogene introdotte nell’organismo possono

stimolare risposta cellulare o anticorpale (es. prodotti degradazione

penicillina…legami spontanei con proteine o polisaccaridi tissutali)

Adiuvanti: agenti capaci di potenziare la risposta immunitaria

Somministrati in associazione all’Ag

Possono essere essi stessi immunogeni

Esempi:

Sali di Ca e Al (complesso insolubile con Ag …+ tempo in org. (gg o sett), aumentano

dimensione Ag .. + attività fagociti)

Emulsioni Acqua/olio

Adiuvante di Freund: Incompleto (olio minerale leggero con moneolato di mannide)

Completo (+ mistura di micobatteri uccisi) No

uomo…..granulomi

Attivatori Policlonali (Mitogeni): mimano azione degli Ag inducendo nelle

cell.immuncompetenti modificazioni funzionali indotte dagli Ag, dei quali non hanno

specificità…+ cloni contemporaneamente)

Att.Pol.Linfo B (APB): Stafilococco aureo ceppo Cowan I (SAC), virus Epstein Bar

Att.Pol.Linfo T (APT): Fitoemagglutinina (PHA), Concanavalina A (Con A)

Superantigeni: sostanze in grado di attivare contemporaneamente + cloni T ma non

sono APT ne antigeni veri e propri.

Sono capaci di interagire al medesimo tempo con Ag di MHC II e regioni costanti del

Vb del TCR. Possono attivare 1-30% dei cloni T

Enterotossine Stafilococciche (Shock tossico….linfociti T Vb2-positivi)

Presentazione dell’Antigene

Linfociti: riconoscono specificatamente gli Ag estranei e rispondono = mediatori

immunità cellulare ed umorale

Linfociti B: riconosco Ag extra-cellulari e presenti sulla membrana delle cellule

Plasmacellule ….. Anticorpi….Risposta umorale.

Linfociti T responsabili risposta cellulare: T helper (Th) e T citotossici (Tc)

Specificità ristretta: solo peptidi legati a proteine autologhe codificate da geni presenti nel

Complesso Maggiore di Istocompatibilità (Major Histocompatibility Complex o MHC)

presente su cellule dette APC (Antigen Presenting Cells)

Linfociti T non riconoscono Antigeni Solubili

Antigen Presenting Cells

(MHC : Major Histocompatibility Complex)

Processazione e presentazione dell’ag ai Linfociti

T

Differente processazione e presentazione dell’ag ai

Linfociti T CD4 e CD8

Riconoscimento ag dai linfociti T

ed attivazione

Grazie