IMMUNOLOGIA - IMMUNITA’ INNATA - IMMUNITA’ ACQUISITA - IMMUNITA’ UMORALE - IMMUNITA’ CELLULO-MEDIATA

Anticorpi: immunoistochimica Ig G & Ig M

Catene pesanti & Catene leggere Regioni costanti & Regioni Variabili & ipervariabili

APTENI E EPITOPI Ovoalbumina di pollo

Riconoscimento sterico regioni ipervariabili/apteni Legame, non covalente, Epitopi - Paratopi

..mediante legami non covalenti

IMMUNOLOGIA – effettori finali: anticorpi & Linfociti - Anticorpi, isotipi: Ig M, Ig G, Ig A, Ig D, Ig E Ig G (risp. secondaria) e Ig M (risp. primaria): - Opsonizzazione (macrofagi e neutrofili) - Attivazione del complemento - IgD: recettore del linfocita B - Ig E: si legano a basofili e eosinofili > reazioni di ipersensibilità. - Ig A: ancorate alle mucose

IMMUNOLOGIA Genesi del sistema immunitario: - self e non self - Durante lo sviluppo del sistema immunitario: riarrangiamento genico + mutazione (da circa 100 piccoli geni: 108 differenti anticorpi o T recettori ) - I cloni self verranno eliminati

Anticorpi: spazio delle forme (eptadimensionale) x,y,z del sito di legame + sue proprietà fisiche (carica elettrica, momento dipolare, idrofobicità,..) Il paratopo copre una “sfera” di forme nello spazio delle forme; se Ab = 108 [ricombinazione & mutazione] allora > libreria universale delle forme.

IMMUNOLOGIA 2 compartimenti nel sistema immunologico: - il compartimento della risposta immune (l’immunità) - il compartimento dell’ attivita’ interna (regolazione )

IMMUNOLOGIA - effettori finali - anticorpi e linfociti - Cellule coinvolte: - Cellule Dendritiche (APC_cellula presentante l’ antigene), linfociti B e T e Null Cells (NK,…), macrofagi - precursori mieloidi e linfoidi – plasmoblasti e plasmacellule – monociti e granulociti Organi e sistemi: Midollo osseo (B) e timo (T), milza, derma e mucose (cellule dendritiche), sistema linfatico (linfonodi e vasi linfatici), vasi sanguigni e sangue,

IMMUNOLOGIA Linf. T, CD8+ (HLA I classe. Es IMMUNOLOGIA Linf. T, CD8+ (HLA I classe. Es. presentazione antigeni virali. Citotossici o suppressor) Citotossici:secrezione enzimi litici, rilascio di perforine, produzione TNF e IFN-gamma, apoptosi indotta. Suppressor: rilascio fattori solubili soppressori T e B effettori, citotossicita’, rilascio citochine soppressive.

IMMUNOLOGIA Linf. T, CD4+ (HLA II classe, Helper) Helper: Produzione di linfochine, attivanti i B e i T, ipersensibiltà ritardata. T H1: induzione linfociti T citotossici, produzione IL2 e IFN-gamma, risposta cellulo-mediata, ipersensibilità ritardata T H2: produzione IL-4,-5, -10. Stimolazione B per produzione Anticorpi (IgA,IgE,IgG1).

IMMUNOLOGIA Linf. Null Cells (non B e non T: 15-25% dei linfociti): antineoplastici, produzione citochine avente attività regolatoria, citotossici verso batteri, virus, parassiti). By-passano la presentazione APC. NK (Natural Killer): citotossici naturali (non hanno bisogno di presentazione APC o induzione da citochine) LAK (Lymphocyte Activated Killer): citotossici dopo induzione con IL-2 o IFN-gamma)

TCR: Il variabile recettore del Linfocita T TCR, alfa-beta, gamma-delta. Alfa-beta: 95%. Molto specifici, le 2 catene hanno regioni C e V, vanno incontro a riarrangiamento genico. (come Ig, ma mentre Ig sono per antigeni solubili, queste sono per antigeni complessati MHC) Gamma-delta: 5%., poca specificità, poco riarrangiamento, molto rapidi nella risposta. Con superantigeni bypassano le APC. APC=cellule presentanti l’antigene: la cellula dendritica

Difesa immunitaria: un gioco della cellula dendritica e del linfocita T e B. Ondate di informazione verso il linfonodo (milioni di CD verso i linfociti T)

Cellule dendritiche: processamento dell’ antigene

Cellula dendritica vs. Linfociti T & B: sinapsi immunologiche

Sinapsi immunologiche Cellula dendritica

Destino del linfocita T dopo contatto con l’antigene, in un processo stocastico Unfit, unresponsive to IL-7/15 Fit, non-effectors, LN homing  TCM Fit, effectors, tissue homing  TCM Naive Terminally differentiated effector S o (muore) (prolifera e migra) (prolifera, è effettore) (forte effettore, non prolifera, muore) Weak stimulation Cells are unfit and die Iezzi, Immunity 1998 & JEM 2000 Langenkamp, Nat Immunol 2000 & EJI 2002 Gett, Nat Immunol 2003 A. Lanzavecchia Strong stimulation Antigen is cleared Fit cells express IL-7R and persist as TCM and TEM Good secondary responses but low immediate protection Linfociti Memoria All cells differentiate to effectors High protection,,but no memory and eventually exhaustion Strong stimulation persisting antigen Linfociti effettori

long lived plasma cells Destino del linfocita B: produzione degli anticorpi da parte delle plasmacellule Memory B Ag Homing plasma blasts Displaced plasma cells Bone marrow pool of long lived plasma cells Antigen dependent component Day 7 after boost Burst of plasma blasts that displace old plasma cells (Odendahl et al Blood 2005)

Kinetics of serum antibodies after boosting 100 TT TT 10 TT TT IgG (mg/ml) TT 1 0.1 1 2 Time (years) The elevation of serum antibody is transient (6 - 8 months) The level of the plateau reached after 8 months correlates with the frequency of memory B cells There is a ceiling in the antibody response Some donors make an IgA response to TT

IMMUNOLOGIA La tolleranza immunologica - tolleranza nel periodo prenatale - tolleranza nel periodo post-natale (a bassa zona >T, ad alta zona > B e T)

IMMUNOLOGIA Meccanismi di tolleranza - Tolleranza centrale - Tolleranza periferica - incapacita’ di fornire il secondo segnale - mancata cooperazione tra T helper e B - attivazione di cloni di linfociti T suppressor - ridotta produzione di Il-2 - induzione di anticorpi anti-idiotipo ad attivita’ regolatoria

Il topo nudo

IMMUNOLOGIA E PATOLOGIA IMMUNODEFICIT - primarie e acquisite (es IMMUNOLOGIA E PATOLOGIA IMMUNODEFICIT - primarie e acquisite (es. AIDS da HIV-1 & 2: uccisione degli Helper: CD4/CD8 < 1) REAZIONI IMMUNOPATOGENE O DI IPERSENSIBILITA’ - la vecchia classificazione di Gell e Coombs - MALATTIE AUTOIMMUNI

REAZIONI IMMUNOPATOGENE O DI IPERSENSIBILITA’ - classificazione secondo Gell e Coombs I Tipo (anafilattico). Ig E. Allergia gastro-intestinale, orticaria, rinite, asma, shock anafilattico II tipo (citotossico). IgG e IgM. Reazioni trasfusionali e eritroblastosi fetale (incompatibilità Rh). III tipo ( di Arthus). Immunocomplessi. Malattia da siero, lupus eritematoso sistemico, glomerulonefrite cronica. IV tipo (cellulo-mediata o ipersensibilita’ ritardata). Tubercolosi, dermatite da contatto, tiroidite.

IMMUNOLOGIA E PATOLOGIA - MALATTIE AUTOIMMUNI - liberazione di antigeni sequestrati (encefalomielite dopo infezioni virali o vaccinazioni) - by-pass del controllo T cellulare (cross-reazione proteina M streptococcica e sarcolemma miocardico, E. coli e glicoproteine della mucosa del colon) - espressione aberrante di molecole MHC di classe II (morbo di Basedow, tiroidite di Hashimoto, diabete mellito insulino dipendente)