7.1
Il sistema linfatico
Il
sistema linfatico lavora in concomitanza con quello
immunitario, ma anche con quello cardiovascolare
e digerente perché, attraverso la linfa,
liquido che presenta un aspetto lattiginoso, garantisce:
- Il recupero del liquido a livello interstiziale, impedendone il ristagno (circa 1,5 L al giorno);
- Il mantenimento costante della presenza di liquidi e soluti nel sangue, tutelando quindi l'omeostasi (capacità di reagire ai cambiamenti dell'ambiente esterno mantenendo quello interno relativamente costante) idrodinamica dell'organismo;
- Il trasporto di sostanze utili (proteine, lipidi, vitamine, cellule vive) e di rifiuto o da distruggere (batteri, virus, agenti patogeni, cellule morte), dannose per il nostro organismo.
La struttura dei vasi
linfatici e dei linfonodi
Il
sistema linfatico assomiglia a quello venoso perché costituito
anch'esso da una fitta rete di interconnessioni di vasi linfatici di
varie dimensioni, caratterizzato dal seguente circolo:
- Il liquido proveniente dagli interstizi cellulari si riversa nei capillari linfatici;
- da lì passa in due grandi dotti: nel dotto linfatico destro, che raccoglie la linfa dal braccio destro, torace e cranio di destra, e nel dotto toracico, che raccoglie la linfa dal resto del corpo;
- poi il fluido si raccoglie nelle vene succlàvie (il dotto linfatico destro nella succlavia destra e il dotto toracico in quella sinistra);
- infine confluendo nella vena cava superiore.
Il sistema linfatico
comprende organi e tessuti linfoidi primari e secondari
Gli
organi linfoidi primari fungono alla maturazione delle
cellule linfoidi e sono il timo (incaricato nella
maturazione dei linfociti T) e il midollo osseo rosso
(responsabile dell'emopoiesi, processo che produce i globuli bianchi
e rossi, o in altri termini, i leucociti e gli eritrociti), mentre
quelli secondari ospitano quelle mature nella milza
(filtra il sangue ed elimina i globuli rossi senescenti e intercetta
gli agenti patogeni in quella porzione di organismo) e nei noduli
linfatici (tonsille e placche di Peyer che bloccano i germi a
livello di sistema digerente).
7.2
I meccanismi di difesa del corpo
Le difese
dell'organismo dagli agenti patogeni prevedono un'immunità innata e
una acquisita
Ogni
giorno per difendere il nostro organismo da parte di organismi
patogeni, un'elaborata rete di meccanismi distrugge in maniera
indiscriminata il materiale estraneo con cui viene a contatto
attraverso l'immunità innata; oppure può reagire in
modo altamente specifico, dando luogo reazioni mirate in base alle
caratteristiche dell'invasore con l'immunità acquisita (o
adattativa).
¨
I
protagonisti sia della risposta immunitaria innata sia di quella
acquisita sono i globuli bianchi che possono essere di
vari tipi: quelli del primo tipo di immunità derivano tutti dalle
cellule staminali multipotenti, mentre i protagonisti della seconda
variante sono i linfociti B e T.
7.3
L'immunità innata
La
prima barriera contro gli agenti patogeni è formata da pelle e
mucose
Quando un agente patogeno cerca di entrare nel nostro
organismo, incontra prima di tutto un rivestimento esterno, la pelle,
e delle barriere interne, contraddistinte dalle mucose
(responsabili dell'emissione del muco che intrappola i patogeni), dai
succhi gastrici (incaricati nella demolizione degli
agenti patogeni), dalla defecazione o dal vomito
(espellendo gli “invasori” e le sostanze tossiche per evitare il
loro contatto con mucose e i batteri residenti nell'organismo non
dannosi).
Il
secondo fronte difensivo è dato da cellule dendritiche, mastociti e
cellule natural killer
Le cellule dendritiche e i macrofagi
svolgono principalmente due funzioni:
- Fagocitano e demoliscono attraverso speciali enzimi gli organismi estranei;
- Espongono sulla loro superficie frammenti di proteine e di altre sostanze derivanti dalla loro digestione che fungono da antigeni (molecole estranee che stimolano risposte immunitarie).
- Alcune cellule del tessuto connettivo, i mastociti, secernano una proteina, l'istamina che aumenta il flusso sanguigno;
- escono dalla circolazione sanguigna alcune sostanze che attraggono diversi globuli bianchi, i quali inglobano i patogeni;
- si alza la temperatura, rendendo sfavorevole la moltiplicazione dei microorganismi tossici;
- si attiva la coagulazione;
- muoiono i globuli bianchi specializzati e insieme ai detriti generano il pus che può uscire in superficie o essere riassorbito grazie alla linfa.
L'infiammazione
può anche produrre effetti sistemici (diffusi in tutto il corpo)
come la febbre che agisce sull'ipotalamo, centro responsabile della
regolazione termica.
Diverse proteine hanno
funzione di difesa
Anche
le proteine contenute nel plasma sanguigno costituiscono una solida
barriera difensiva. Le più importanti sono quelle del sistema
di complemento, formata da una ventina di polipeptidi.
Un
altro insieme di proteine importanti è quello delle citochine,
le quali sincronizzano le comunicazioni tra le varie strategie della
risposta immunitaria; le più importanti sono le interleuchine, i
fattori di necrosi tumorale e gli interferoni (a differenza dei
precedenti stimolano la altre cellule a resistere ai virus invasori,
ma non li attaccano direttamente).
7.4
L'immunità acquisita
I
linfociti riconoscono le particelle estranee
Con questo tipo di immunità, ogni tipo di linfocita
sintetizza, durante il proprio sviluppo, e crea una serie specifica
di recettori sulla propria membrana (fino a 100'000)
che servono a riconoscere solamente un tipologia di antigeni
(recettori antigenici); quando un antigene (molecola estranea o non
self) si lega anche a solo uno di quei recettori, si attiva il
linfocita e comincia a dividersi ripetutamente, attraverso la
selezione clonale, e i linfociti prodotti vengono
chiamati cloni.
I
linfociti possono essere cellule effettrici o della memoria
7.5
I linfociti B e l'immunità mediata da anticorpi
Gli
anticorpi sono immunoglobuline
I linfociti B durante la difesa formano
anticorpi, proteine globulari complesse che fanno parte
della famiglia delle immunoglobuline, le quali possono essere di
diverse classi e si distinguono per struttura, localizzazione e
funzione. Le 5 classi presenti in tutti i mammiferi sono le IgA, IgM,
IgE, IgD e IgG.
I
linfociti B attivati danno origine alle plasmacellule
- ricoprono le particelle estranee, favorendo l'agglutinazione da parte dei fagociti;
- si combinano con gli agenti estranei, interferendo nelle loro funzioni vitali;
- provocano la lisi e la distruzione con altre componenti utili (esempio proteine).
Un anticorpo è costituito da due subunità
identiche, ciascuna formata da una catena polipeptidica
pesante (più lunga) e da una leggera (più
corta); entrambe presentano delle regioni costanti,
caratteristiche di ogni specie di organismi, e delle regioni
variabili, con specifiche strutture tridimensionali
complementari ad un particolare antigene.
7.6
Linfociti T e immunità mediata da cellule
I linfociti T
distruggono le cellule alterate oppure infettate
Mentre
gli anticorpi dei linfociti B servono a debellare virus, batteri e le
loro tossine, quelli dei linfociti T interagiscono con le cellule che
risultano alterate (difettose) o infettate e anche cellule estranee
come protisti e funghi parassiti.
A
seconda della loro funzione si distinguono in classi, e le principali
sono caratterizzate dai linfociti T helper che hanno un
ruolo di coordinamento nella risposta immunitaria, e i linfociti
T citotossici che demoliscono le cellule estranee, difettose
o infettate. Come i linfociti B, presentano dei recettori a doppia
catena e regioni costanti e variabili, chiamati glicoproteine,
combinati da carboidrati e proteine che si distinguono per forma e
localizzazione; i recettori dei linfociti T helper sono le
glicoproteine CD4, mentre quelle dei linfociti T
citotossici sono le CD8.
I
linfociti T riconoscono il complesso maggiore di istocompatibilità
Le
nostre cellule nucleate presentano sulla loro superficie delle
glicoproteine, le cui componenti proteiche sono codificate da un
gruppo di geni che nei mammiferi viene chiamato complesso
maggiore di istocompatibilità (o MHC) e che
designa anche le glicoproteine, mentre il termine specifico per la
specie umana è HLA. Queste proteine hanno la funzione di
caratterizzare le cellule di un individuo da quelle estranee,
rendendo le molecole MHC uniche in ogni persona e spiegando anche uno
dei motivi sui rigetti nei trapianti di tessuti.
Le glicoproteine MHC si
dividono il classe I e II
In
base alla funzione e alla struttura, le MHC si dividono in classe
I se si trovano su tutte le cellule del nostro organismo,
vengono riconosciute dai recettori CD8 e presentano un solco chiuso
ad entrambe le estremità, contenente un peptide, e classe II
se si trovano solo sulle cellule del sistema immunitario, vengono
riconosciute dai recettori CD4 e presentano un solco aperto ad
entrambe le estremità contenete un peptide più lungo.
I linfociti T
citotossici distruggono le cellule alterate o infettate
Quando
una cellula è infettata da un virus, i linfociti T citotossici
riconoscono le proteine virali, sintetizzate dalla
cellula ospite, sulla superficie della cellula infettata come non
self, mentre nelle cellule cancerose, identificano gli antigeni
che sono i prodotti che vengono codificati da alcuni geni mutati.
Dopo il riconoscimento del complesso MHC e del corpo estraneo, il
linfocita prolifera cloni attivi, responsabili
dell'attacco e della lisi della cellula, e cloni inattivi
(cellule della memoria) che si rendono operanti quando riconoscono
altre cellule alterate o infettate, liberando le linfochine
che attirano i macrofagi, responsabili della fagocitosi dei
“detriti”.
I linfociti T helper
coordinano le attività immunitarie
Questi
linfociti riconoscono tramite i recettori CD4, il legame tra gli
antigeni e le glicoproteine MHC di classe II, combinazioni che si
trovano sui linfociti B o le cellule APC, che ingeriscono cioè
microorganismi estranei, come i macrofagi. Una volta che il linfocita
T helper è legato alla cellula, produce cloni di
cellule di memoria e linfociti T helper attivi,
e citochine, proteine che aiutano la proliferazione.
Quando l'infezione è stata sconfitta, l'attività dei linfociti B e
T viene bloccata dai linfociti soppressori (o
regolatori), di cui ancora oggi non si sa ancora se sono linfociti
helper o citotossici oppure costituiscono una classe a sé stante.
7.7
Cancro e risposta immunitaria
I tumori possono avere
cause sia ambientali sia genetiche
L'alterazione
genica può essere ereditaria, cioè il genoma
presenta caratteristiche che predispongono l'individuo a contrarre la
malattia, e riguarda circa il 10% dei casi di cancro, mentre la
restante ed abbondante è dovuta a fattori ambientali nocivi.
Le principali cause che determinano l'insorgere del cancro sono due:
la prima riguarda la mutazione casuale di alcuni geni
(proto-oncogeni) che diventano oncogeni,
determinando un aumento dei processi metabolici e la duplicazione
delle cellule; la seconda riguarda i geni oncosoppressori
che mantengono integro il genoma e regolano la divisione cellulare,
mentre invece se mutati inducono all'apoptosi, cioè la morte
programmata delle cellule. Si stima che il 50% dei tumori agli organi
sono dovuti al malfunzionamento dei geni oncosoppressori.
Sfortunatamente è difficile trovare una cura per tutti questi tumori
perché queste cellule presentano molti tipi di antigeni differenti.
Esistono
varie terapie contro il cancro
Per
combattere il cancro, oltre la chirurgia, si usano
essenzialmente la chemioterapia e la radioterapia.
Con la prima terapia si usano farmaci ad azione bloccante o
distruttiva sulle cellule cancerose; purtroppo alcune cellule sane si
confondono con quelle alterate perché hanno anch'esse un elevato
ritmo di duplicazione, e così questi medicinali comportano effetti
collaterali come la caduta di capelli e peli, disturbi
gastrointestinali e immunodepressione. Con la seconda terapia si
utilizzano radiazioni ionizzanti che inducono danni al DNA delle
cellule tumorali, mentre quelle normali riescono quasi sempre a
riparare i danni. Oggi si stanno sperimentando anche tecniche per
rinforzare il sistema immunitario, attraverso gli anticorpi
monoclonali, sintetizzati in laboratorio da un unico
linfocita B, scelto in base al tipo di cancro, e riprodotti su larga
scala per mezzo di tecniche industriali. Questi anticorpi, insieme
alla chemioterapia, hanno ridotto quasi del 50% i decessi causati dal
tumore al seno, la seconda forma tumorale più diffusa al mondo. Si
stanno usando anche gli antiangiogenetici che bloccano
la crescita dei vasi sanguigni che alimentano i tumori, con
sorprendenti successi anche contro virus che provocano tumori (virus
dell'epatite B e papilloma virus ad esempio).
Contro il cancro è
importante la diagnosi precoce
Esistono alcuni esami come:
- il Pap-test e la mammografia per prevedere tumori all'utero e al seno;
- la ricerca del sangue occulto per diagnosticare tumori intestinali;
- l'esame dei nei per individuare melanomi (tumori della pelle);
- radiografie e broncoscopie per rilevare eventuali masse tumorali nei polmoni.
7.8
Malattie da immunodeficienza
La
SCID (Severe Combined Immune Deficiencies) è un gruppo di malattie
che compromette la funzionalità dei linfociti B e T, e fa parte
delle immunodeficienze primitive. Queste malattie combinate possono
essere così letali da costringere alcuni bambini a vivere dentro
tende di plastica sterilizzate, tanto da chiamare la SCID anche
sindrome del <<bambino nella bolla>>. Oggi per
combatterle si usano trapianti genici, ad esempio infettando in
laboratorio alcune cellule staminali del malato con il virus della
malattia che inietta il gene desiderato nelle stesse.
L'AIDS è causata da un
virus che sfrutta i linfociti per moltiplicarsi
L'AIDS(Acquired
Immune Deficiency Sydrome) è un'immunodeficienza secondaria,
diagnosticata per la prima volta nel 1982. Gli individui che avevano
questa malattia, manifestavano tipi di infezioni che si erano
osservate solamente nei malati di cancro o che avevano subito
trapianti di organi con soppressione del sistema immunitario.
Dopodiché, riscontrando tale malattia soprattutto negli omosessuali,
tossicodipendenti, trasfusi o emofiliaci , apparve chiaro che
l'agente responsabile dei decessi, l'HIV (Human Immunodeficiency
Virus), si trasmetteva attraverso rapporti sessuali o scambi di
sangue. L'HIV è un virus complesso e la caratteristica peculiare e
letale è la presenza di glicoproteine che si adattano precisamente
alle CD4 dei linfociti T helper, cosicché l'RNA virale viene
liberato dentro il linfocita che lo sintetizza.
L'attacco di HIV
avviene in tre fasi
Durante
la fase iniziale, definita infezione acuta, i linfociti B contrastano
il virus HIV producendo anticorpi e linfociti T natural killer,
mentre l'individuo che sta contraendo la malattia presenta sintomi
influenzali e ingrossamento dei linfonodi; la persona è
sieropositiva, cioè presenta anticorpi contro il virus. La seconda
fase è chiamata latenza, dove il virus si moltiplica
spropositatamente, mentre l'ospite non prova sintomi particolari.
Nell'ultima fase, dell'AIDS conclamato, il malato presenta pochi
linfociti T helper e così il corpo non riesce a dare un'efficiente
risposta immunitaria, rendendolo vulnerabile ad altre malattie,
portandolo alla morte.
L'HIV si trasmette
attraverso rapporti sessuali e sangue infetto
L'AIDS
è un'immunodeficienza secondaria, perciò contagiosa, trasmissibile
attraverso rapporti sessuali, contatto tra fluidi biologici infetti e
mucose, oppure con scambi di sangue, attraverso l'uso di aghi
infetti, o col contatto tra pelle recante ferite e sangue infetto,
oppure con trasfusioni di persone sieropositive. Per il resto non ci
sono testimonianze di trasmissione con contatti casuali, abbracci,
baci, starnuti, colpi di tosse, piatti e gabinetti usati da persone
infette; lo scarso personale medico rimasto contagiato è causato
dalla poca prevenzione (esempio dall'esposizione a gran quantità di
sangue infetto senza guanti sulla pelle con ferite).
Le armi contro l'HIV:
prevenzione e farmaci
L'arma
più efficace contro il virus HIV è la prevenzione, ma esistono
anche dei farmaci anti-AIDS, principalmente di due categorie, che
interrompono, in un determinato punto, il ciclo di riproduzione del
virus all'interno delle cellule infettate: gli inibitori della
sintesi e duplicazione del DNA virale e gli inibitori della sintesi
delle proteine virali.
Il virus dell'AIDS oggi
In Italia oggi il numero di persone sieropositive è di circa 150'000, mentre 224'000 di quelle con malattia conclamata, ponendo la nostra nazione come un Paese a media diffusione della malattia. Nell'Africa sub-sahariana, il 60% della popolazione presenta l'AIDS, mentre nel mondo sono 33 milioni di persone. Nonostante la decifrazione delle sequenze nucleotidiche dell'RNA virale e dei geni che codificano le proteine di rivestimento, non si riesce a trovare un unico vaccino perché l'HIV riesce a sviluppare mutazioni genetiche ed è almeno di due ceppi (l'HIV-1, in Europa e Africa e l'HIV-2, in Asia). Comunque non tanto tempo fa anche i pochi trattamenti antivirali erano accessibili solo a poche persone per il loro elevato costo, ma negli ultimi tempi, i prezzi di questi farmaci sono scesi persino del 50%.
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