Il sangue L’ematocrito Plasma e siero Le cellule Gli eritrociti Le piastrine e la coagulazione del sangue I leucociti I gruppi sanguigni Il GALT Testo di riferimento: Silverthorn
1. L’ematocrito Volume del sangue in un adulto: circa il 7% del peso corporeo (in media 5-6 litri) E’ costituito da una parte corpuscolata (cellule) e da una liquida (plasma) 2 Il rapporto percentuale fra il volume del corpuscolato e quello totale si chiama ematocrito: hct = ( hc / htot ) * 100 I valori normali sono 40-54% nell’uomo e 37-47% nella donna
2. Plasma e siero Il componente principale del plasma è l’acqua che ne rappresenta il 92% Se si fanno precipitare il fibrinogeno e la protrombina con alcuni fattori della coagulazione, il liquido che rimane è il siero
Elettroforesi delle proteine del siero L’albumina è la più abbondante (A); Ricordiamo inoltre le globuline e principalmente le gamma-globuline che costituiscono gli anticorpi. Le proteine del sangue hanno le seguenti funzioni: Difesa Trasporto di altre molecole Coagulazione Ormoni Controllano la pressione osmotica del sangue
3. Le cellule GRANULOCITI LEUCOCITI
Ematopoiesi MIDOLLO OSSEO Nell’adulto il midollo osseo ematopoietico è quello delle costole, del bacino e delle epifisi delle ossa lunghe Eritropoietina (EPO) La differenziazione da cellule staminali a cellule ematiche è dovuta a fattori umorali prodotti dalle cellule circostanti: fattori stimolanti le colonie, interleuchine ed eritropoietina CFU= Colony Forming Unit EPO SANGUE
4. Eritrociti Struttura EMOCATERESI Vivono circa 120 giorni Sono in media 5.4 milioni per ml nell’uomo e 4.8 milioni per ml nella donna MILZA EMOCATERESI Fegato Midollo osseo
emoglobina Il ferro è assorbito nell’intestino tenue e trasportato nel sangue dalla transferrina fino al midollo osseo. Gruppo EME Anello porfirinico
Scambio dei gas fra alveoli e sangue Spessore della membrana respiratoria Coefficiente di diffusione dei gas nella membrana FATTORI CHE INFLUENZANO GLI SCAMBI Estensione della membrana Differenza di pressione parziale dei gas a cavallo della membrana
Trasporto dell’anidride carbonica nel sangue Nel plasma: 1% composti carboaminici del plasma 5% acido carbonico 5% CO2 disciolta nel plasma Nel globulo rosso: 21% legata all’emoglobina 63% acido carbonico espulso nel plasma 5% CO2 disciolta nel citoplasma
5. Le piastrine e la coagulazione del sangue Vivono circa 9-10 giorni Sono in media 250000-500000 per ml Trombopoietina; IL11 Inattive finchè non avviene un danno tissutale SANGUE
Emostasi Avviene in 3 tappe: Vasocostrizione Blocco della lesione per mezzo del tappo piastrinico Coagulazione del sangue
2. Si forma un tappo piastrinico temporaneo L’esposizione del collagene induce la vasocostrizione e l’adesione delle piastrine 3 2. Si forma un tappo piastrinico temporaneo 1 3. L’esposizione del collagene induce la cascata della coagulazione 2 4 4. Il coagulo viene rinforzato 5. Il tessuto viene riparato ed il coagulo dissolto 5
6. I leucociti Linea mieloide (granulociti) Linea mieloide (monociti) Linea linfoide IL-3, GM-CSF, IL-1, IL-6 IL-5 IL-5 SANGUE
Le difese immunitarie Fin dall’antichità è noto che: Carenze alimentari Maggior suscettibilità alle infezioni Carestie Epidemie Le persone più a rischio sono: Anziani Alcolisti Pazienti con malattie debilitanti Persone con disordini del comportamento alimentare
Le cellule del sistema immunitario possono essere presenti come: Sistema immunitario: è il complesso sistema di difese di un organismo contro le forze distruttive provenienti sia dall’esterno (es: virus, batteri, ecc….), sia dall’interno (es: cellule tumorali, ecc…) dell’organismo. Le cellule del sistema immunitario possono essere presenti come: Circolanti (nel sangue, nella milza e nel tessuto linfoide) Aggregazioni (i linfonodi) Cellule isolate (in tutti i tessuti)
Antigene: sostanza estranea all’organismo, in grado di indurre una risposta immunitaria specifica Fondamentale è la capacità dei leucociti di RICIRCOLARE tra sangue e tessuti e viceversa, creando così una sorveglianza sistemica su tutto l’organismo SELECTINE Il ricircolo è possibile grazie a recettori che permettono l’adesione tra leuociti e cellule endoteliali e leucociti e tessuto connettivo INTEGRINE IMMUNOGLOBULINE
RISPOSTA INNATA Tipo di difesa Componenti Funzioni La risposta immunitaria è classificata come INNATA o ACQUISITA RISPOSTA INNATA Tipo di difesa Componenti Funzioni Barriera Fisica Pelle Previene l’entrata degli Ag nella circolazione sistemica Membrane della mucosa Barriera mediata da cellule Cellule fagocitiche (neutrofili, macrofagi) Digestione degli Ag Cellule infiammatorie (basofili e mast-cell) Rilascio mediatori dell’infiammazione Cellule Natural Killer (NK) Distruggono cellule infettate o maligne Cellule dendritiche Presentano l’Ag ai linfociti Fattori solubili Citochine Attivano/reclutano cellule Complemento Aumenta la fagocitosi Proteine della fase acuta Promuovono la riparazione dei tessuti danneggiati E’ molto antica: comune a tutti gli animali Compare 4 o 5 gg prima di quella acquisita
Compare per la prima volta nei vertebrati RISPOSTA Acquisita Tipo di difesa Componenti Funzioni Linfociti B Plasmacellule Secrezione anticorpi Cellule TH1 Attivano i linfocoti T citotossici Linfociti T Cellule TH2 Attivano i linfociti B Cellule T citotossiche Distruggono le cellule infettate o maligne Cellule T sopressorie Sopprimono l’attività dei linfociti Compare per la prima volta nei vertebrati Le due caratteristiche principali sono SPECIFICITA’ e MEMORIA IMMUNOLOGICA
Linea mieloide Dalla LINEA MIELOIDE derivano le cellule denominate presentatrici d'antigeni che fanno parte dell'immunità innata, e giocano un ruolo essenziale nella iniziazione dell'immunità acquisita. Le cellule accessorie possono agire anche come cellule effettrici in alcuni meccanismi immunitari. Questo gruppo di cellule presentatrici d'antigene è formato da: •MONOCITI •MACROFAGI •GRANULOCITI: EOSINOFILI NEUTROFILI BASOFILI. CELLULA DENDRITICA -diffuse ovunque nell’organismo, le funzioni principali di queste cellule sono: Fagocitosi, presentazione di antigeni, produzione di linfochine
GRANULOCITI I NEUTROFILI sono i leucociti più comuni. Sono molto attivi nel fagocitare batteri e sono presenti in grandi quantità nelle ferite. Purtroppo, queste cellule non sono capaci di rinnovare i lisosomi utilizzati nel digerire i microbi e muoiono dopo averne fagocitati alcuni. Gli EOSINOFILI sono abbastanza rari nel sangue. Aggrediscono parassiti e fagocitano i complessi antigene-anticorpo. I BASOFILI sono i leucociti più rari. Secernono sostanze anticoagulanti, vasodilatatrici come l'istamina e la serotonina.
MONOCITI I MONOCITI sono i leucociti più grossi: 16-20 μm. Sono precursori dei macrofagi. Raggiungono la maturità nel midollo osseo, vengono immessi nella circolazione sanguigna dove permangono per 24-36 ore. Migrano poi nel tessuto connettivo, dove diventano MACROFAGI e si muovono nei tessuti. Mostrano un'intensa attività di secrezione: producono sostanze che hanno funzioni difensive, come il lisozima, gli interferoni ed altre sostanze che modulano la funzionalità di altre cellule.
CELLULE DENDRITICHE Sono distribuite in tutto l’organismo, particolarmente presenti nella pelle e nelle mucose (naso, bronchi, tubo digerente, ecc.), ma anche nei tessuti interstiziali. Originano da un precursore ematopoietico. Nel corso della differenziazione midollare, i precursori si orientano sia verso la linea monocitaria sia verso la linea dendritica. Le cellule dendritiche mature si localizzano nelle aree linfonodali contenenti cellule T e qui svolgono la funzione di presentazione dell’antigene ai linfociti T.
Linea linfoide La risposta immunitaria acquisita si distingue in UMORALE e CELLULOMEDIATA I LINFOCITI B sono responsabili dell’immunità umorale I LINFOCITI T sono responsabili dell’immunità cellulare Le cellule NATURAL KILLER derivano dalla linea linfoide, ma hanno recettori diversi da quelli dei linfociti B e T per uccidere i loro bersagli
IMMUNITA’ CELLULOMEDIATA Nascono nel midollo osseo e maturano nel timo Riescono a riconoscere un antigene solo se viene "presentato" sulla superficie di una cellula complessato con le proteine del Complesso maggiore di istocompatibilità (MHC), e non quindi nella sua forma solubile. Si dividono in: linfociti T citotossici (CTL) con funzione effettrice, linfociti T helper con funzione regolatrice (Th) e linfocit T soppressori (Ts) che riducono l’intensità della risposta immunitaria 1 N
IMMUNITA’ UMORALE Nascono nel midollo osseo dove maturano Gli anticorpi si dividono, in base a differenze strutturali in diverse classi e sottoclassi Ogni linfocita B produce un unico tipo di anticorpo 2 Le classi di Ab sono IgA, IgE, IgD, IgG ed IgM La classe di Ab secreta è indotta dalle interleuchine prodotte dai linfociti T helper
ANTICORPO o IMMUNOGLOBULINA Agiscono come opsonine Aggregano gli antigeni Inattivano le tossine batteriche Attivano il complemento Attivano i mastociti Attivano le cellule immunitarie
g d e m a
La 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. La somministrazione di immunoglobuline avviene nel trattamento di numerose condizioni cliniche in cui è necessario prevenire le infezioni in soggetti non immunizzati. Preparate a partire dal plasma raccolto da diverse migliaia di donatori, le immunoglobuline prodotte per uso terapeutico consistono principalmente in IgG polivalenti.
7. I gruppi sanguigni
Fattore Rh
L’incompatibilità tra madre e feto si può verificare più comunemente se la madre è di gruppo 0 ed in feto di gruppo A o B; tuttavia, anche in caso di madre di gruppo A e feto di gruppo B e viceversa (madre B, feto A) tale evenienza è possibile. Sebbene l’incompatibilità AB0 si verifichi nel 20-25% delle gravidanze, la malattia si manifesta solo nel 10% di tali parti. L’incompatibilità del fattore Rh (madre Rh- e feto Rh+) è più grave. Alla prima gravidanza si ha la sensibilizzazione della madre al sangue del feto che nasce con una lieve emolisi. Alla seconda gravidanza la reazione sarà così violenta da richiedere una o più trasfusioni al neonato.
8.Il sistema immunitario associato alle mucose Il tessuto linfoide legato all’intestino (gut-associated lymphoid tissue, GALT) è il più ampio dell’organismo. I linfociti sono distribuiti in 3 zone: All’interno dell’epitelio (linfociti T CTL) Nella lamina propria (plasmacellule, macrofagi, cellule dendritiche, eosinofili, mastociti e linfociti Th) In nuclei organizzati all’interno della lamina propria (placche di Peyer ricche di linfociti T CTL e Th, B, macrofagi e cellule dendritiche) Il GALT ha anche il compito di impedire reazioni immunitarie contro proteine alimentari, flora batterica saprofitica e molecole ambientali. Questo fenomeno è conosciuto come tolleranza orale
Rappresentazione schematica del GALT, organizzato con strutture linfoidi - placche di Peyer e follicoli linfoidi isolati (ILF) - epitelio e lamina propria. Placche di Peyer e ILF sono composti da uno speciale epitelio associato al follicolo (FAE) contenente cellule M, una cupola subepiteliale (SED) ricca di cellule dendritiche (DC), e follicoli di cellule B che contengono centri germinativi (GC). La migrazione delle cellule B nella mucosa avviene attraverso le venule endoteliali (HEV), situate nelle regioni interfollicolari delle placche di Peyer, che contengono per lo più le cellule T. I tessuti diffusi della lamina propria contengono un gran numero di plasmacellule per IgA, cellule T e B, macrofagi, cellule dendritiche (DC) e cellule stromali (SC). Le DC della lamina propria prendono antigeni dal lume e li presentano direttamente alle cellule T e B. Le IgA secrete vengono trasportate attraverso l'epitelio, dove servono come prima linea di difesa contro gli agenti patogeni e per il mantenimento della omeostasi della flora intestinale. Le cellule B e le plasmacellule per le IgA sono mostrate in rosso, le cellule per le IgG in blu e per le IgM in rosa.
Le cellule M costituiscono il 10% delle cellule mucosali dell'intestino. Hanno la funzione di selezionare gli antigeni discriminando ciò che è Self dal Non Self e mantenendo la tolleranza immunitaria. Hanno forma irregolare con estroflessioni della membrana apicale che producono enzimi idrolitici. Esse fagocitano sostanze solubili e solide (es. Batteri) tramite la membrana apicale che trasportano alla membrana basolaterale dove vengono rilasciati per esocitosi e processati dai macrofagi.
Proprietà protettive della Flora a predominanza di Bifidi Attivazione del sistema immunitario Inibizione dei germi patogeni per colonizzazione competitiva Abbassamento del pH intestinale Sintesi di vitamine Sintesi di enzimi digestivi
Modulazione della risposta immune da parte dei probiotici NON-SPECIFICA •attività NK •funzione fagocitaria SPECIFICA •produzione di IgA •produzione di citochine •proliferazione linfocitica