L’immunità acquisita

Il sistema immunitario

I due tipi di immunitàEsistono due tipi di immunità:

si riferisce alle difese presenti fin dalla nascita, che danno risposte rapide

si riferisce alle difese che prevedono il riconoscimento

di un patogeno che ha superato le difese

dell’immunità innata

Antigeni e anticorpiL’antigene, è definito anche “Generatore di anticorpi”,

è tutto ciò che è estraneo all’organismo capace diinnescare una risposta immunitaria.

L’anticorpo, è proteina specifica in circolo nel nostrocorpo capace di distruggere e neutralizzare l'effetto degliantigeni.

Legame anticorpo-antigeneGli antigeni hanno regioni specifiche a cui silegano gli anticorpi. Questi ultimi, in genere,riconoscono determinate regioni, i determinantiantigenici (o epitopo), presenti sulla superficie diun antigene.

Molecole di

anticorpo A

Siti di

legame per

l’antigene

Determinanti antigenici

Antigene

Molecoladi anticorpoB

La forma è l’immagine plastica della

funzioneLa forma degli anticorpi ricordaquella di una Y costituita da duecatene pesanti, e due cateneleggere. Ciascuna catena contieneuna regione costante (C) e unavariabile (V). Le regioni variabili(V) creano un sito di legame perl'antigene. Le regioni costanti (C)partecipano all’eliminazionedell’antigene legato. Le regioni Cdelle regioni pesanti in base allaloro localizzazione nell’organismo eil modo in cui operano sidistinguono in 5 classi di anticorpi:IgA, IgD,IgE,IgG,IgM.

Catena

leggera

Catena

pesante

CC

Siti dilegame perl’antigene

È presente un enzima, il Lisozima che ha il compito di distruggere batteri e virus

L’immunità attiva e passiva In base a come gli antigeni entrano nell’organismo di distinguono:

L’immunità attiva, cioè le resistenza a uno specificoinvasore, viene solitamente acquisita dopo un’infezionenaturale, ma può essere innescata con una proceduramedica, nota come vaccinazione.

È anche possibile sviluppare un’ immunità passiva, ricevendo anticorpi ‘‘già pronti’’. Per esempio acquisendoanticorpi attraverso il latte materno o da un sierocontenente anticorpi specifici.

Il vaccinoLa vaccinazione è l’acquisizione di una immunità artificiale

che si attua attraverso il contatto con un vaccino che contiene un agente patogeno (o parte di esso)

opportunamente trattato in modo da avere perso la capacità infettiva, ma non quella antigenica in modo da

attivare i linfociti T e B.

I linfociti: una duplice difesa Le cellule responsabili della risposta immunitaria sono i linfociti. Essi danno vita a una duplice modalità di difesa:

• Immunità umorale, alcuni linfociti immaturi continuanoa svilupparsi nelmidollo osseo e sispecializzano diventando linfociti B (o cellule B)

• Immunità mediata da cellule, altri passano dal midollo osseo al timo dove si specializzano, diventando linfociti T (o cellule T).

Midollo osseo Timo

Cellule staminali

Linfociti immaturi

Linfociti B

Per

via

sanguigna

Recettori

antigenici

Immunità umorale Per via

sanguigna

Linfociti T

Immunità mediata

da cellule

Linfonodi, milza e

altri organi

linfatici

Processo finale di

maturazione dei

linfociti B e T in

un organo

linfatico

Altre parti del sistema

linfatico

Il processo di clonazioneSelezione clonale è la capacità del sistema di difendere l'organismo damoltissimi antigene. L'antigene entra in contatto con linfociti T e B mainteragisce solo con quelli che possiedono recettori specifici in grado diriconoscerlo. Queste poche cellule, attivate dall’antigene, generano unclone, una popolazione di cellule geneticamente identica, costituito damigliaia di cellule specifiche per quell’antigene.

Esistono due tappe della selezione clonale:1. la prima risposta immunitaria è la più lenta, perchè quando gli

antigeni entrano nei linfonodi per la prima volta, i determinatiantigenici presenti si legano ai pochi linfociti B con specificirecettori complementari. Dopo di che, , inizia la clonazione, ilprimo gruppo creato sono le cellule effettrici o plasmacellule, incaso di linfociti B, il secondo gruppo sono le cellule della memoriameno numerose ma determinanti durante la seconda rispostaimmunitaria.

2. la seconda risposta immunitaria, più veloce della prima, in questomodo se l'organismo sarà soggetto nuovamente all'antigene le celluledella memoria si attiveranno immediatamente per riavviarenuovamente il processo della selezione clonare.

Gli anticorpi individuano e rendono

riconoscibili gli antigeni

Neutralizzazione Agglutinazione

di cellule

Fagocitosi

Virus

Batteri

o

Batteri

Favoriscono la

Macrofago

Precipitazione di

antigeni in soluzione

Lisi della cellula

Molecole

di

antigeni

Attiv azione del

complemento

Cellula estranea Foro

Porta alla

Molecole del

completamento

Il legame tra anticorpi e antigeni

inattiva gli antigeni tramite

Linfociti TLa risposta immunitaria mediata da cellule si basa sulla distinzione delle strutture che appartengono all’organismo (molecole self) da quelle estranee (molecole non self). I linfociti T reagiscono soltanto in presenza di antigeni sulla superficie delle cellule del corpo.I quattro tipi principali di linfociti T sono:

•linfociti T helper: aiutano le altre cellule a combattere l’invasore;•linfociti T suppressor: inibiscono la risposta immunitaria B e T; •linfociti T citotossici: uccidono le cellule del corpo infettate;•linfociti T della memoria: rimangono di riserva nel tessuto linfatico.

Il macrofago frammenta la particella estranea in una serie di antigeni(molecole non self) a cui si legano le proteine self. Il complesso formato dallaproteina self e l’antigene è detto complesso self-non self e si trova sullasuperficie delle cellule che si chiamano APC (cellule che presentano l’antigene).

Il complesso riconosce e si lega ai linfociti T helper (questo legame può esserestimolato da proteine come l'interleuchina-1). Il linfociti T helper attivatipromuovono la risposta immunitaria in diversi modi, principalmente con lasecrezione di proteine stimolatrici.Una di queste proteine è l'interleuchina-2, che ha tre funzioni principali:• promuove la crescita e la moltiplicazione del linfociti T helper;• attiva i linfociti B, stimolando l’immunità umorale;• attiva i linfociti T citotossici.

Linfociti T helper

I linfociti T citotossici sono gli unici che uccidono direttamente lecellule infettate. I linfociti T citotossici, una volta attivati, questiriconoscono il complesso self-nonself esposto sulle cellule. I linfocita Tcitotossico si lega alla cellula infettata e sintetizza la proteinaperforina, la quale fora la membrana della cellula infettata,consentendo il passaggio di enzimi. Questo causa la morte della cellulaper apoptosi.

Linfociti T citotossici

3 Lisi della cellula

infettata

1 Il linfocita T

citotossico si lega alla

cellula infettata

2 La perforina produce fori

nella membrana della cellula

infettata

Cellula

infettata

Linfocita T

citotossicoMolecola

di

perforina

Antigene estraneo

Enzima

che può

indurre

l’apopto

si

Complesso self-non self

Formazione

del foro

Il sistema immunitario reagisce soltanto contro molecole estranee e noncontro le proprie. Ogni individuo ha una propria impronta molecolare,costituita da particolari proteine presenti sulla superficie delle cellule,proteine self, che insieme formano il complesso maggiore diistocompatibilità (MHC).

Le proteine self sulla superficie delle cellule sono in realtà di due tipi:• MHC di classe I, si trovano in tutte le cellule con nucleo e si legano

a frammenti di proteine provenienti da patogeni invasori esponendoliall’esterno della cellula infettata e rendendola riconoscibile dailinfociti T;

• MHC di classe II, si trovano in particolari cellule del sistemaimmunitario, tra cui i macrofagi, linfociti B e T attivati.

Complesso maggiore di

istocompatibilità

I disturbi del sistema immunitarioNelle malattie autoimmuni, come la sclerosi multipla, il sistemaimmunitario agisce contro le molecole del proprio organismo; nellemalattie da immunodeficienza, invece, il corpo è privo di una o piùcomponenti del sistema immunitario, una condizione che rende lepersone particolarmente esposte a infezioni ricorrenti.

Le allergie sono causate da una reazione eccessiva agli allergenipresenti nell’ambiente. Il contatto con un allergene causa il rilascio diistamina, responsabile dei sintomi allergici, come lo shockanafilattico, che consiste in brusco calo pressorio e nella tachicardiache può portare alla morte.

Hiv è l’acronimo della denominazione inglese del virus dell’immunodeficienza umana (Human Immunodeficiency Virus),

appartenente al genere dei Lentivirus, che a sua volta rientra nella famiglia dei Retroviridae. Il virus Hiv è la causa della sindrome da

immunodeficienza acquisita (Aids).Le sue principali caratteristiche sono, come esprimono i nomi di genere e famiglia di appartenenza, il comportamento da virus lento, cioè di virus che infetta l’organismo ospitante, ma i sintomi tipici compaiono

solo dopo un certo periodo di tempo.

H I V

L’Hiv è un retrovirus, possiede cioè comepatrimonio genetico tipico un filamento di acidoribonucleico (Rna).L’enzima trascrittasi inversa, presente in questivirus, permette la sintesi del Dna a partire dall’Rna virale, che è usato come stampo quandol’Hiv infetta una cellula.

Come agisce?

In tal modo il filamento di Dnavirale può integrarsi nel Dnaospitante e “istruire” la cellulaa sintetizzare i componentinecessari alla formazione dinuovi virus.Sulla superficie esterna delvirus sporgono molecole diglicoproteine che svolgono unafunzione di riconoscimentodelle cellule bersaglio efacilitano la penetrazionedell’Hiv.

La trascrizione è la formazione di uno specifico RNA a partire da uno specifico DNA. All’interno di ciascun gene viene trascritto uno solo dei due filamenti del DNA, il filamento stampo. Il filamento complementare resta non trascritto.

La trascrizione del DNA

La trascrizione può essere suddivisa in tre stadi distinti:

• Inizio;

• Allungamento;

• Terminazione.

http://ebook.scuola.zanichelli.it/sadavabiologia/la-trascrizione-dal-dna-all-rna#

Il primo stadio, chedà inizio alla trascrizione,richiede un promotore, unaspeciale sequenza di DNAalla quale si lega moltosaldamente la RNApolimerasi. I promotori sonoimportanti sequenze dicontrollo che «dicono»all’RNA polimerasi tre cose:da dove far partire latrascrizione, quale filamentodel DNA trascrivere e inquale direzione procedere.

L’inizio

Dopo che l’RNA polimerasi si è legata alpromotore, incomincia il processodell’allungamento . La RNA polimerasiapre il DNA a circa 10 basi per volta elegge il filamento di stampo in direzione3'-5'. Il nuovo RNA si allunga versol’estremità 3' partendo dalla prima baseche costituisce l’estremità 5'. Diconseguenza l’RNA trascritto èantiparallelo al filamento di stampo delDNA.L’RNA polimerasi, però, non revisiona nécorregge il proprio lavoro. Gli errori ditrascrizione si verificano al tasso di unoogni 104-105 basi ma, poiché le copie diRNA sono eseguite in gran numero espesso hanno una vita relativamentebreve, tali errori non sonopotenzialmente dannosi come le mutazionidel DNA.

L’allungamento

Analogamente al sito diinizio che precisa il punto dipartenza della trascrizione,sul filamento stampo delDNA ci sono particolarisequenze di basi che nestabiliscono la terminazione.Negli eucarioti il primoprodotto della trascrizione,o trascritto primario, è piùlungo dell’mRNA maturo edeve andare incontro a unnotevole processo ditrasformazione prima diessere tradotto.

La terminazione

Un gruppo di studiosi americani ha identificato un inibitore molto potente che

protegge dal virus.

Lo 'scudo' che protegge gli animali.La sperimentazione è durata 34 settimane ele scimmie non si sono ammalate dopo che è stato loro iniettata la versione delvirus che provoca la malattia. "Riusciamo a indicare un modo per ottenere unaprotezione per gli animali. E' una specie di 'vaccino di lunga vita' che risultaefficace", ha spiegato Farzan, che lavora presso lo Scripps Research Institute.Il prototipo di farmaco, l'ecd4-ig, si è dimostrato particolarmente efficacesulla variante del virus che colpisce le scimmie. Le cavie della sperimentazionesono riusciti a evitare il contagio, nonostante la ripetuta esposizione al virus.L'ecd4-ig comprende due imitazioni dei recettori ai quali si lega l'hiv sullecellule-killer Cd4, uno dei principali bastioni di difesa messi in campo dalsistema immunitario. Secondo Farzan, il farmaco ha fornito alle scimmie una"protezione fortissima". Ulteriori ricerche, che saranno rese pubbliche laprossima settimana in una conferenza a Seattle, dimostrano - secondo Farzan- che gli animali trattati "continuano a essere protetti anche dopo l'inoculazioneda otto a sedici volte della dose infettiva, fino a un anno dall'assunzione".

Aids, "Scoperta una sostanza che agisce

come uno scudo anti-hiv sulle scimmie"

È un virus è estremamenteaggressivo, appartenente alla famigliadei Filoviridae. Ebola provoca unaserie complessa e rapidissima disintomi, dalle febbri emorragiche aldolore ai muscoli e agli arti enumerosi problemi al sistema nervosocentrale. Il periodo diincubazione (dal momento delcontagio all'insorgenza dei primisintomi) va da 2 a 21 giorni.La prima scoperta del virus risale al1976, in Congo e Sud Sudan.Il materiale genetico è RNA, che vaincontro a mutazioni nonparticolarmente rapide e contienesolo sette geni. Sono stati isolatifinora cinque ceppi diversi del virus,di cui quattro sono letali per l'uomo.

Ebola

Come riportato dall’Organizzazione mondiale della sanità (Oms), virusad Rna del genere Ebola fanno parte della famigliadei Filoviridae (filovirus). A questa famiglia appartengono anche ilgenere Marburgvirus e il genere Cuevavirus.

Sono stati identificati cinque diverse specie di virus ebola:• Bundibugyo ebolavirus (Bdbv)• Zaire ebolavirus (Ebov)• Reston ebolavirus (Restv)• Sudan ebolavirus (Sudv)• Taї Forest ebolavirus (Tafv).

Al momento non vi sono medicinali autorizzati all’uso umano pertrattare o prevenire Evd. Negli ultimi dieci anni ricerche condotte inlaboratorio e su modelli animali hanno dato risultati promettenti.Tuttavia le molecole studiate non sono state ancora valutate per lasicurezza e l'efficacia nel trattamento o nella prevenzione di Evdnell’uomo. Il 4 e 5 settembre 2014 si è svolta una ampia consultazionedell’Oms volta ad accelerare la valutazione di potenziali terapie evaccini contro il virus Ebola. Gli esperti hanno concluso che l’uso diterapie con sangue intero e con sieri da soggetti convalescenti debbaessere considerato prioritario. Studi di sicurezza verranno iniziati dalmese di settembre 2014 negli Stati Uniti, in Europa e in Africa sudue vaccini candidati.

Ebola (2)

La diagnosi precoce della malattia è difficile, perché i primi sintomi come gli occhi rossi ed il rash cutaneo, sono aspecifici e si vedono spesso nei pazienti con malattie più comuni.I test di laboratorio utilizzati nella diagnosi includono:

Entro pochi giorni dopo che i sintomi iniziano• Test ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay)• IgM• PCR• L’isolamento del virus

Più tardi nel corso della malattia o dopo il ricovero• Anticorpi IgM e IgG

In pazienti deceduti• Test di immunoistochimica• PCR• L’isolamento del virus

Diagnosi

Il trattamento standard per l’ebola si limita purtroppo al solo supporto del paziente ed alla gestione dei sintomi, in quanto non esistono ad oggi farmaci specifici:

• somministrazione di liquidi ed elettroliti attraverso flebo,

• mantenendo il suo stato di ossigenazione e pressione sanguigna eventualmente con trasfusioni,

• trattando eventuali sovra-infezioni.

Iniziare tempestivamente il trattamento è importante, ma purtroppo non semplice in quanto la diagnosi precoce non è banale.

Cura e terapia

L’inquietante scoperta dopo il caso di Ian Crozier

Il virus dell’Ebola può annidarsi per mesi nell’occhio di chi guarisce dallamalattia, provocando danni che possono arrivare fino alla perdita della vista.L’inquietante scoperta è stata descritta dai medici della Emory University, chehanno descritto il caso di Ian Crozier sul New England Journal of Medicine.

Il medico statunitense contagiato in Sierra Leone è stato costretto a tornaresessanta giorni dopo la guarigione perché avvertiva un’intensa pressioneall’occhio sinistro, una perdita progressiva della vista e un dolore intenso.In un primo momento, questi sintomi avevano fatto pensare ad un’uveite, unainfiammazione della parte interna dell’occhio. Ma le analisi di tessuto prelevatodall’interno del globo oculare hanno rivelato però la presenza del virus Ebolanell’umor acqueo, il liquido tra la cornea e il cristallino, mentre la congiuntiva ele lacrime, che potrebbero essere causa di un’infezione, non hanno mostrato lapresenza del virus. Il medico, il cui occhio da blu è anche diventato verde, èstato trattato con diversi farmaci senza successo, e stava quasi per perdere lavista, finché una terapia sperimentale, che non è stata rivelata, lo ha fattoguarire.

Ebola, il virus rimane nell’occhio per

mesi

Grazie per la cortese

attenzione …

Alessia Ciaccoe

Erika Tenuta Classe IV A

Anno scolastico 2014/2015