Il nostro sistema immunitario adattativo ci salva da morte certa per infezione. Un bambino nato con un sistema immunitario adattativo gravemente difettoso morirà presto a meno che non vengano prese misure straordinarie per isolarlo da una miriade di agenti infettivi, inclusi batteri, virus, funghi e parassiti. In effetti, tutti gli organismi multicellulari devono difendersi dall’infezione da tali invasori potenzialmente dannosi, chiamati collettivamente agenti patogeni., Gli invertebrati usano strategie di difesa relativamente semplici che si basano principalmente su barriere protettive, molecole tossiche e cellule fagocitiche che ingeriscono e distruggono microrganismi invasori (microbi) e parassiti più grandi (come i vermi). Anche i vertebrati dipendono da tali risposte immunitarie innate come prima linea di difesa (discussa nel capitolo 25), ma possono anche montare difese molto più sofisticate, chiamate risposte immunitarie adattive. Le risposte innate chiamano in gioco le risposte immunitarie adattive ed entrambe lavorano insieme per eliminare i patogeni (Figura 24-1)., A differenza delle risposte immunitarie innate, le risposte adattive sono altamente specifiche per il particolare patogeno che le ha indotte. Possono anche fornire una protezione duratura. Una persona che si riprende dal morbillo, ad esempio, è protetta per tutta la vita contro il morbillo dal sistema immunitario adattivo, anche se non contro altri virus comuni, come quelli che causano la parotite o la varicella. In questo capitolo, ci concentriamo principalmente sulle risposte immunitarie adattive e, a meno che non indichiamo diversamente, il termine risposte immunitarie si riferisce a loro. Discutiamo le risposte immunitarie innate in dettaglio nel Capitolo 25.,
Figura 24-1
Risposte immunitarie innate e adattive. Le risposte immunitarie innate sono attivate direttamente dai patogeni e difendono tutti gli organismi multicellulari dall’infezione. Nei vertebrati, gli agenti patogeni, insieme alle risposte immunitarie innate che attivano, stimolano l’adattamento (altro…)
La funzione delle risposte immunitarie adattive è quella di distruggere gli agenti patogeni invasori e tutte le molecole tossiche che producono., Poiché queste risposte sono distruttive, è fondamentale che siano fatte solo in risposta a molecole estranee all’ospite e non alle molecole dell’ospite stesso. La capacità di distinguere ciò che è estraneo da ciò che è sé in questo modo è una caratteristica fondamentale del sistema immunitario adattivo. Occasionalmente, il sistema non riesce a fare questa distinzione e reagisce in modo distruttivo contro le molecole dell’ospite. Tali malattie autoimmuni possono essere fatali.,
Naturalmente, molte molecole estranee che entrano nel corpo sono innocue e sarebbe inutile e potenzialmente pericoloso montare risposte immunitarie adattive contro di loro. Condizioni allergiche come febbre da fieno e asma sono esempi di risposte immunitarie adattative deleterie contro molecole estranee apparentemente innocue. Tali risposte inappropriate sono normalmente evitate perché il sistema immunitario innato chiama in gioco le risposte immunitarie adattive solo quando riconosce le molecole caratteristiche degli agenti patogeni invasori chiamati immunostimolanti associati all’agente patogeno (discusso nel capitolo 25)., Inoltre, il sistema immunitario innato può distinguere tra diverse classi di agenti patogeni e reclutare la forma più efficace di risposta immunitaria adattativa per eliminarli.
Qualsiasi sostanza in grado di suscitare una risposta immunitaria adattativa è indicata come antigene(generatore di anticorpi). La maggior parte di ciò che sappiamo su tali risposte proviene da studi in cui uno sperimentatore inganna il sistema immunitario adattivo di un animale da laboratorio (di solito un topo) per rispondere a una molecola estranea innocua, come una proteina estranea., Il trucco consiste nell’iniettare la molecola innocua insieme a immunostimolanti (di solito di origine microbica) chiamati adiuvanti, che attivano il sistema immunitario innato. Questo processo è chiamato immunizzazione. Se somministrato in questo modo, quasi tutte le macromolecole, purché estranee al ricevente, possono indurre una risposta immunitaria adattativa specifica per la macromolecola somministrata., Sorprendentemente, il sistema immunitario adattativo può distinguere tra antigeni che sono molto simili-come tra due proteine che differiscono in un solo singolo amminoacido, o tra due isomeri ottici della stessa molecola.
Le risposte immunitarie adattive sono effettuate dai globuli bianchi chiamati linfociti. Esistono due ampie classi di tali risposte: le risposte anticorpali e le risposte immunitarie mediate dalle cellule, e sono eseguite da diverse classi di linfociti, chiamate rispettivamente cellule B e cellule T., Nelle risposte anticorpali, le cellule B vengono attivate per secernere anticorpi, che sono proteine chiamate immunoglobuline. Gli anticorpi circolano nel flusso sanguigno e permeano gli altri fluidi corporei, dove si legano specificamente all’antigene estraneo che ha stimolato la loro produzione (Figura 24-2). Il legame dell’anticorpo inattiva i virus e le tossine microbiche (come la tossina del tetano o la tossina della difterite) bloccando la loro capacità di legarsi ai recettori sulle cellule ospiti., Il legame anticorpale segna anche gli agenti patogeni invasori per la distruzione, principalmente rendendo più facile per le cellule fagocitiche del sistema immunitario innato ingerirle.
Figura 24-2
Le due principali classi di risposte immunitarie adattive. I linfociti effettuano entrambe le classi di risposte. Qui, i linfociti stanno rispondendo a un’infezione virale. In una classe di risposta, le cellule B secernono anticorpi che neutralizzano il virus. Nell’altro, (più…,)
Nelle risposte immunitarie mediate dalle cellule, la seconda classe di risposta immunitaria adattativa, le cellule T attivate reagiscono direttamente contro un antigene estraneo che viene presentato loro sulla superficie di una cellula ospite. La cellula T, ad esempio, potrebbe uccidere una cellula ospite infetta da virus che ha antigeni virali sulla sua superficie, eliminando così la cellula infetta prima che il virus abbia avuto la possibilità di replicarsi (vedere Figura 24-2). In altri casi, la cellula T produce molecole di segnale che attivano i macrofagi per distruggere i microbi invasori che hanno fagocitato.,
Iniziamo questo capitolo discutendo le proprietà generali dei linfociti. Consideriamo quindi le caratteristiche funzionali e strutturali degli anticorpi che consentono loro di riconoscere e neutralizzare i microbi extracellulari e le tossine che producono. Successivamente, discutiamo di come le cellule B possono produrre un numero virtualmente illimitato di diverse molecole anticorpali. Infine, consideriamo le caratteristiche speciali delle cellule T e le risposte immunitarie mediate dalle cellule di cui sono responsabili., Sorprendentemente, le cellule T possono rilevare i microbi che si nascondono all’interno delle cellule ospiti e uccidere le cellule infette o aiutare altre cellule ad eliminare i microbi.