Terza parte Prof. Leonardo Della Salda - UniTE

Prof. Leonardo Della Salda

Terza parte

Rigetto del trapianto• Si definisce trapianto la procedura dell’espianto di cellule,

tessuti o organi da un individuo ed il loro innesto, solitamente in un soggetto diverso.

• Donatore: colui che fornisce il tessuto• Ricevente o ospite: destinatario del trapianto• Rigetto: la reazione infiammatoria che porta al mancato

attecchimento del trapianto.• Tra individui geneticamente non correlati si assiste a un rigetto

primario in 7-10 gg, un successivo trapianto, sempre tra i due individui, comporta un rigetto secondario che compare in 2-3 gg (memoria e specificità dell’immunità acquisita).

Rigetto del trapianto

•

Trapianto autologo: da un individuo allo stesso individuo.

•

Trapianto singenico: tra due individui geneticamente identici.

• Trapianto omologo o allogenico: tra due individui diversi geneticamente ma della stessa specie.

• Trapianto eterologo o xenogenico: tra individui di due specie diverse.


La risposta immune agli alloantigeni può essere sia cellulare che umorale.I bersagli molecolari più importanti nel rigetto del trapianto sono le forme alleliche non self delle molecole MHC di classe I e II.

Fino al 2% di linfociti T di un individuo è in grado di riconoscere e rispondere ad una singola molecola di MHC estranea.Il riconoscimento delle MHC allogenica è una sorta di reazione crociata da parte di un normale TCR, selezionato per riconoscere l’MHC autologo in associazione con un certo polipeptide estraneo.


La risposta alle molecole MHC di classe I e II estranee può essere analizzata in vitro con la reazione leucocitaria mista.

.In generale:

MHC classe I → stimolano Linfociti CTL CD8+.

MHC classe II → stimolano Linfociti Th CD4+.

.Le reazioni più imponenti si verificano quando vi sia

disparità sia per i loci di classe I che di classe II.


Trapianti che stimolano una forte reazione di rigetto presentano APC di classe II.

“Ipotesi dei leucociti passeggeri”.Meccanismo del danno:

•

I linfociti CD4+ reclutano ed attivano i macrofagi iniziando il danno dei tessuto trapiantato attraverso un meccanismo di ipersensibilità di IV tipo.

•

I linfociti CD8+ alloreattivi lisano direttamente le cellule endoteliali e parenchimli del trapianto.

•

Gli alloanticorpi attivano il sistema ed il complemento damnneggiando i vasi sanguigni del tessuto trapiantato.


Rigetto iperacuto

E’ una evenienza nella pratica clinica scomparsa.

Si ha occlusione trombotica dei vasi mediata da anticorpi preformati (IgM oIgG) che si legano alle cellule endoteliali ed attivano il complemento.

Rigetto del trapianto Reazione iperacuta


Rigetto acuto

UmoraleNecrosi delle cellule dei vasi sanguigni dell’organo

trapiantato. Vasculite. cause:

Mediato da anticorpi IgG rivolti contro gli alloantigeni delle cellule endoteliali e presuppone l’attivazione del complemento.

Rigetto del trapianto Rigetto acuto

Danno anticorpo mediato (Rene)


Rigetto acuto.

Cellulare.Necrosi delle cellule parenchimali. Infiltrato di leucociti

e macrofagi.cause:

•

Lisi mediata da CTL CD8+ alloreattivi,•

lisi mediata da macrofagi attivati,

•

lisi mediata da cellule NK.

Rigetto acuto


Rigetto cronico

Fibrosi progressiva con perdita della normale architettura.

cause:•

Ipersensibilità di IV tipo cronico

•

Ischemia

Rigetto del trapiantoPrevenzione e trattamento del rigetto di allotrapianto.1. Il tessuto trapiantato può essere reso meno immunogenico

riducendo al minimo le differenze antigeniche tra donatore e ricevente ( I gruppi sanguigni ABO) sempre compatibili).

2. La funzionalità del sistema immune del ricevente può essere modulata.a) I livelli di anticorpi preformati (che media il rigetto iperacuto) possono essere ridotti mediante plasmaferesi.b) E’ possibile indurre tolleranza verso l’allotrapianto prima dell’intervento, mediante ripetute trasfusioni di sangue.c) I linfociti T possono essere inattivati o uccisi mediante immunosoppressione


Malattia da reazione del trapianto verso l’ospite (GVHD)

E’ una risposta di rigetto nei confronti dell’ospite indotta dalle cellule trapiantate. Rappresenta il limite principale nel trapianto di midollo allogenico.

Rigetto del trapianto GVHR

• Graft vs. host (GVH) reactions– Si manifesta primariamente nel trapianto di

midollo osseo, perchè in genere poche cellule immunitarie sono contenute negli organi parenchimali trapiantati

– Interessa la pelle, il tratto gastrointestinale, fegato, e polmone, generando sintomi simili amalattie autoimmuni sistemiche (SLE, scleroderma, etc.)


• Graft vs. host (GVH) reactions– Può anche manifestarsi in soggetti immunodeficienti a

cui si effettua una trasfusione di sangue contenente linfociti HLA-incompatibili

– Il trattamento avviene con farmaci immunosopressivi quali cyclosporine (che inibisce la sintesi di IL-2) o globuline anti-timociti (anti-CD3)

Rigetto del trapiantoGVHD acutaNecrosi delle cellule epiteliali della cute, fegato e tratto

gastrointestinale.

GVHD cronicaFibrosi e atrofia di uno o più degli antigeni suddetti, senza necrosi.La GVHD è innescata dal riconoscimento degli alloantigeni dell’ospite da parte dei linfociti T trapiantati.

Le cellule effettrici sono ritenute essere le cellule NK attivate da IL-2 (cellule LAK) che sono in grado di lisare cellule normali.

Rigetto del trapianto GVH acuto

Rigetto del trapianto GVH cronico

Autoimmunita

Implica che una risposta immune è stata generata da antigeni self

• Tali risposte si manifestano normalmente, come anticorpi anti-idiotipo (anticorpi contro anticorpi). Queste risposte possono essere un meccanismo della regolazione immunitaria.

• La malattia si sviluppa quando vi è perdita della tolleranza immunitaria, per cause sconosciute

Autoimmunità

• Presume la presenza di una reazione autoimmune

• Prove cliniche o sperimentali attestano che gli autoanticorpi o I linfociti T attivati si formano per una risposta patologica e non per danno tesssutale.

• Mancanza di un’altra causa ben definita della patologia.

Autoimmunità

• Perdita della tolleranza

– Tolleranza centrale: Delezione clonale dei linfociti T che rispondono agli antigeni self durante la maturazione delle cellule T nel timo, e di cellule B self antigen- primed nel midollo osseo

– Tolleranza periferica: cellule immunitarie che sfuggono dal controllo centrale, sono influenzate perifericamente, via delezione clonale, anergia, o soppressione attraverso cellule CD4+ (TH 2)

Inibizione della Risposta immune e tolleranza immunologica

• Tolleranza immunologica = blocco dello sviluppo, della crescita e della differenziazione di linfociti specifici indotto dall’antigene.

Essa deriva dalla interazione dell’antigene con i relativi recettori linfocitari in condizioni in cui i linfociti, anzichè essere attivati vengono eliminati o resi non responsivi.

• Linfociti T soppressori = stimolazione indiretta (non dall’antigene, ma da cellule regolatorie da esso stimolate) di linfociti ad azione soppressoria.

• Rete di idiotipi o anti-idiotipi complementari = risposta del sistema immune contro i lnfociti specifici stimolati dall’antigene.

• Effetto regolatore delle citochine e degli anticorpi

Tolleranza immunologica

• Normalmente tutti gli antigeni self sono tollerogeni.• Antigeni esogeni: molti possono essere immunogeni o

tollerogeni a seconda della loro forma fisica, chimica, della dose, e della via di somministrazione.

• L’esposizione ad un tollerogeno non induce immunità specifica e previene anche l’attivazione linfocitaria nei confronti di successive somministrazioni della forma immunogena di quello stesso antigene.

• L’inattivazione specifica dei linfociti indotta dall’antigene è caratteristica fondamentale di tutte le forme di tolleranza.


• 1) La tolleranza è immunologicamente specifica (delezione di linfociti T e/o B)

• 2) La tolleranza verso il self è acquisita

• 3) I linfociti immaturi o in fase di sviluppo sono più suscettibili alla tollerizzazione che non le cellule mature già funzionalmente competenti.

• 4) La tolleranza ad antigeni estranei può essere indotta anche in linfociti maturi se esposti in condizioni inadeguate per l’attivazione

Tolleranza immunologica Linfociti T soppressori

• Classe di linfociti in grado di inibire l’attivazione delle risposte immuni, distinta dai linfociti T helper (HL) e citotossici (CTL).

• Possono essere critici nel prevenire la risposta immune verso antigeni autologhi non accessibili ai linfociti immaturi.

• Possono inibire le risposte immuni agli antigeni estranei.

Linfociti T soppressori Caratteristiche

• Le cellule T supressor sono indotte in genere dalle stesse condizioni di immunizzazione che portano alla anergia clonale (elevate concentrazioni di Ag o apteni senza adiuvanti)

• Sono CD 8+, la loro crescita e differenziazione è dipendente dai linfociti CD 4+

• Nel topo vi sono sottopopolazioni diverse di linfociti T supressor specifiche per antigeni o determinanti idiotipici di TCR o Ig.

• Il riconoscimento dell’antigene da parte del LTS sembra non essere ristretto per MHC.

• Gli effetti inibitori sono mediati da proteine di secrezione che sembrano essere specifiche antigenicamentecome le cellule (nel topo).

Linfociti T soppressori Meccanismo d’azione

1. Le cellule TS possono riconoscere antigeni o idiotipi in maniera specifica ed esplicare la loro funzione attraverso differenti meccanismi effettori non specifici.

2. Producono (probabilmente) elevate quantità di citochine ad azione inibitoria (TGF-β)

3. Possono assorbire fattori indispensabili per la crescita e la differenziazione linfocitaria

4. Possono svolgere attività citolitica

5. Soppressori naturali (NK ?)

Tolleranza immunologica Regolazione idiotipica

La specificità di questa regolazione non è rivolta verso l’antigene ma verso i recettori linfocitari che riconoscono l’antigene (linfociti recettori- specifici).

Ipotesi del “Network idiotipico”

Regolazione idiotipica

Tolleranza immunologica Feedback anticorpale

Gli anticorpi prodotti in risposta ad un antigene sono in grado di inibire l’ulteriore prosecuzione della risposta immune verso quell’antigene.E’ importante per garantire l’autolimitazione e il progressivo spegnimento delle risposte immuni.

1) Gli Ab (Ig) eliminano e neutralizzano l’antigene, rimuovono lo stimolo che ha avviato la risposta immune.

2) Gli Ab inibiscono direttamente l’attivazione dei linfociti B legandosi ai recettori per Fc sulla membrana delle cellule B.

3) I complessi antigene anticorpo possono regolare le risposte dei linfociti T.

4) I complessi Ag/Ab possono alterare la cascata delle citochine.

Feedback anticorpale

Meccanismo dell’autoimmunità


• Anomala funzione delle cellule T – Perdita della anergia delle cellule T– Fallita attivazione della morte indotta da cellule T– Ridotto numero di suppressor T-cells– Somiglianza molecolare– Rilascio di antigeni sequestrati

• Esposizione a diffusione di molecole self nascoste o ad epitopi

• Attivazione policlonale di cellule B (EBV, LPS?)

Meccanismi di danno tessutale

• Le malattie autoimmuni sono tradizionalmente considerate malattie da ipersensibilità di III Tipo, ma reazioni di ipersensibilità di tipo II, tipo III e (raramente) tipo IV possono essere coinvolte

• In generale, quelle di tipo III (Ag-Ab complex) sono malattie sistemiche, mentre quelle di tipo II sono malattie organo- specifiche.


reazioni di ipersensibilità di• Tipo I Allergia alla caseina• tipo II Anemia emolitica autoimmune

Tiroidite autoimmunitariaMyashenia gravisdiabete

• tipo III SLEArtrite reumatoide

• tipo IV encefalite allergica sperimentalesclerosi multipla


• Malattie organo-specifiche:Ipo-ipertiroidismoDiabete mellito insulino-dipendentePolineurite equina e caninaMeningite steroido-sensibileMielopatia degenerativaUveite equina ricorrenteSindrome di Vogt-Koyanagi- Harada

Complesso del penfigo

Dermatosi lineare IgA

Alopecia areata

Nefriti autoimmuni

trombocitopenia autoimmune

Myasthenia gravis

Miopatia autoimmune dei muscoli masticatori


• Malattie sistemiche:Lupus eritematoso sistemicoLupus discoidePolineurite equina e caninaSindrome di Sjögrenpoliartriti erosive:

artrite reumatoidepoliartriti non erosive:

poliartrite canina,felina ed equinadermatomiosite

Lupus eritermatoso

sistemico

Lupus eritematoso sistemico

Systemic Lupus Erythematosus

Systemic Lupus Erythematosus

• Patogenesi– Eziologia sconosciuta (perdita di tolleranza)

• Ambientale? (farmaci, radiazioni UV)• Predisposizione genetica? (HLA DQ, Class III Ag)• Estrogeni?

– La produzione di autoanticorpi contro antigeni nucleari è l’aspetto caratteristico del SLE

– Un grande numero di immuno-complessi circolanti rende il SLE un prototipo di malattia di ipersensibilità di tipo III.

Patogenesi LES

Patogenesi della

Artrite reumatoide

Immunologia dei tumori

I tumori esprimono un ampia gamma di antigeni (neoantigeni) che possono stimolare immunità nei confronti del tumore e rappresentare il bersaglio elettivo.

1. Immunizzazione di un animale con cellule tumorali Ab• 2. Rigetto del tumore in un animale precedentemente

immunizzato (antigeni di trapianto tumore specifici) TSTA: proteine delle cellule neoplastiche processate e presentate

dalle cellule stesse in associazione con molecole del MHC.

Il rigetto dei tumori manifesta le caratteristiche della immunità specifica: specificità e memoria

Neoantigeni di membrana


Antigeni tumorali unici (dimostrati solo negli animali)

Antigeni comuni a diversi tumori (antigeni tumore associati - TAA)

Geni silenti

Antigene della leucemia timica

Geni oncofetali

fetoproteina (AFP)

antigene carcino embrionario (CEA)

Immunologia dei tumoriAntigeni codificati dal genoma di virus oncogeni

Rappresenta il principale tipo di antigene tumorale in grado di stimolare risposta protettiva da parte del sistema immune.

Complessi antigene virale processato dalle cellulee molecole MHC di classe I

DNA virus Virus Papova AdenovirusRNA virus Retrovirus Sarcoma di Rous Mielocitomatosi aviaria Sarcoma murino di Kirsten Leucemia murina

• Antigeni tumorali tessuto specifici

Neoantigeni

Immunologia dei tumoriMeccanismi effettori dell’immunità

Risposte anticorpali•

Anticorpi circolanti dimostrabili in vivo (anti-Tla -

Leucemia timica, Ab EBV)· attivazione del complemento (in vitro)· citotossicità cellulare anticorpo-dipendente (in vitro)

Linfociti T citotossici· CTL ristretti per MHC di classe I (in vivo)

Risposta protettiva del sistema immunitario contro tumore

Immunologia dei tumoriCellule Natural Killer

meccanismo litico non ristretto per MHC•

Attività citotossica anticorpo-dipendente

•

cellule LAK (cellule killer attivate da linfochine)LT e macrofagi TNF, ITF, IL-2

Macrofagi · Lisi mediata da macrofagi (recetore per Fc)· Produzione di TNF∗

Effetto tossico diretto sulle cellule tumorali

1. Legame del TNF al recettore ad alta affinità produzione di radicali liberi2. proteine del citoscheletro∗

Necrosi del tumore per mobilitazione di diversi meccanismi di risposta

dell’ospitereazione di tipo Shwartzman

Funzioni delle Natural Killer

Natural Killer

Controllo dei tumori


Evasione della risposta immune da parte dei tumori.

• 1. Immunodepressione(cani affetti da Spirocerca Lupi)• 2. Scarsa immunogenicità del tumore

(non approppriata espressione del MHC)ceppi inbread di topi con leucemia

• 3. Ridotta espressione del MHC• 4. Tolleranza dell’ospite verso il tumore

Immunologia dei tumori• 5. Fenomeno “Sneaking Through”legato alla cinetica del

tumore• 6. Selezione di cellule tumorali mutanti• 7. Modulazione antigenica

(perdita dell’espressione di superficie degli antigeni tumorali a seguito di legame con anticorpi)

• 8. Capacità di agire come “fattori bloccanti” degli antigeni tumorali.

• 9. “Mascheramento Antigenico”Molecole del glicocalice: mucopolisaccaridi ricchi di acido sialico

• 10. Prodotti tumorali in grado di determinare una immunodeficienza.

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