AUTOAMPLIFICAZIONE CIRCOLARE (Feed-back positivo) Es: Segnale: Attivazione Fatt. di Hageman (1a) e/o produzione di chinine (1b)

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1 AUTOAMPLIFICAZIONE CIRCOLARE (Feed-back positivo) Es: Segnale: Attivazione Fatt. di Hageman (1a) e/o produzione di chinine (1b) / vasopermeabilizzazione (2) > essudato(3) / nel tessuto e’ rilasciato C1(4) > attivazione di C1s (5) > C3a (6), C5a (7) / chemiotassi dei granulociti / C3a, C5a> recettori PMN > aumento flusso ioni calcio > degranulazione > rilascio di istamina (2) ed enzimi (I,II,III):

2 AUTOAMPLIFICAZIONE CIRCOLARE I: (attivatore del plasminogeno). /
AUTOAMPLIFICAZIONE CIRCOLARE I: (attivatore del plasminogeno) / plasminogeno > plasmina / \ attivazione del C1s (5), C3 > C3a (6), attivazione fatt. Hageman(1b) > chinine (1a) II: (proteine cationiche) / mastociti, basofili> rilascio di istamina / vasopermeabilizzazione (2) III: (proteasi neutre) / C3, C5 > C3a, C5a (6, 7) Dal neutrofilo

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AUTOINIBIZIONE (feed-back negativo). Necessita’ di misure di controllo dell’ autoamplificazione: Es: Istamina: legame ai recettori H2 (mastociti, basofili) > blocco flusso ioni calcio > blocco degranulazione (sorgente dell’ istamina).

4 MEDIATORI: I mediatori producono effetti in funzione del bersaglio: Es
MEDIATORI: I mediatori producono effetti in funzione del bersaglio: Es. Istamina: - sui recettori H1 del tessuto muscolare e dei grossi vasi provoca contrazione e costrizione - sui recettori H1 e H2 > reazione orticarioide (prurito, eritema, edema a livello broncopolmona-re, broncocostrizione fino all’ anafilassi).

5 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: Amine vasoattive, enzimi lisosomiali, citochine e chemochine PAF eicosanoidi ossido nitrico.

6 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: - 1) Amine vasoattive – Istamina e Serotonina. - Istamina: Segnale e effettore. Vasopermeabiliz-zazione. - Serotonina: vasopermeabilizzazione. Conosciuto come mediatore sinaptico nel SNC, presente pero’ anche nelle piastrine e nei mastociti, ha effetto di permeabilizzazione dei vasi del microcircolo

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11 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: - 2) Enzimi lisosomiali: lisosomi primari, secondari e terziari, dei PMN, monociti e macrofagi. A) Funzioni difensive B) Funzioni proflogistiche Controllo da parte delle proteine plasmatiche: Es. Le proteine lisosomiali aventi funzioni difensive quali le proteasi neutre vengono inibite dalle proteine del plasma: antitrombina III, alfa1-antitripsina, alfa1-antichimotripsina, presenti nel focolaio flogistico grazie alla vasopermeabiliz-zazione > inibizione proteasi neutre

12 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: - 2) Enzimi lisosomiali: A) Funzioni difensive - Lattoferrina: batteriostatica, potenzia i linfociti NK, promuove la formazione delle citochine. - Lisozima, fosfolipasi A2: attacco delle pareti e delle membrane batteriche - Proteasi neutre: catepsine, elastasi, gelatinasi : degradazione del connettivo, collageno ed elastina (ruolo patol.: artrite reumatoide, vasculiti, enfisema polmonare,..)

13 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: - 2) Enzimi lisosomiali: B) Funzioni proflogistiche - attivazione del complemento > rilascio amine vasoattive dai mastociti - chemiotassi leucocitaria / / - adesivita’ e diapedesi dei leucociti - vasopermeabilizzazione - aggregazione piastrinica > attivazione cascata coagulativa - genesi delle chinine

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16 Attivazione del fagocita verso la fagocitosi: nei primi secondi: - aumento improvviso del potenziale di membrana (iperpolarizzazione) seguita da una brusca caduta di potenziale (depolarizzazione) e da un successivo lento aumento. - incremento del turnover dei fosfolipidi e loro accentuata metilazione > aumento fluidita' locale > traslazione delle proteine integrali che potranno interagire tra loro > attivazione di sistemi enzimatici di membrana e variazioni nella compartimentazione di ioni (liberazione di Ca++ nel citoplasma).

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18 ATTIVAZIONE DEL FAGOCITA Dopo 30 s dalla ricezione dello stimolo e dall' iperpolarizzazione: - modificazioni del metabolismo ossidativo e produzioni di anione superossido e perossido di idrogeno (esplosione respiratoria)          formazione di eicosanoidi -         contrazione dei microfilamenti > invaginazione della membrana > formazione del fagosoma

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20 ATTIVAZIONE DEL FAGOCITA Esplosione respiratoria: 1)     formazione di anione superossido (O2-) per intervento dell' enzima NADPH-ossidasi, posto sul versante citoplasmatico della membrana del fagocita (cessione di un elettrone dal NADPH all' O2 legato al citocromo b-245 membrana associato, formazione di idrogenioni e NADP+) 2)     formazione di H202 mediante reazione di dismutazione sull'anione superossido per intervento della superossido dismutasi, posta in corrispondenza della superficie cellulare e nell' interno del fagosoma

21 ATTIVAZIONE DEL FAGOCITA Esplosione respiratoria: 3)     formazione di radicale idrossile (ossidante estremamente reattivo > lipoperossidazione delle membrane, rotture filamenti DNA) mediante una reazione di Haber-Weiss ( H2O2 + Fe++ > Fe+++ + OH- + .OH) 4)     formazione di alogeni reattivi (ione ipocloroso, potentissimo battericida) per intervento della mieloperossidasi ( H2O2 + Cl- > H2O + OCl- )

22 ATTIVAZIONE DEL FAGOCITA Esplosione respiratoria: Infine, l' H2O2 in eccesso viene distrutta ad H20 e O2 per intervento dell' enzima catalasi, mentre la formazione del NADP+ induce il catabolismo glucidico (per ottenere energia) attraverso lo shunt degli esosomonofosfati (SEM), per intervento del sistema glutatione perossidasi-glutatione reduttasi e consumo di H202.

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24 ATTIVAZIONE DEL FAGOCITA Esplosione respiratoria: La distruzione del materiale inglobato e' poi coadiuvata dai meccanismi di degradazione ossigeno-indipenden-ti per intervento dei lisosomi: precoce fusione dei lisosomi secondari (granuli specifici del PMN > lattoferrina, lisozima, fosfolipasi A2 e collagenasi ) con il fagosoma e, dopo 1-3 minuti, fusione dei lisosomi primari (granuli azzurrofili > idrolasi acide, proteasi neutre, mieloperossidasi, lisozima, fosfolipasi A2, proteine cationiche - fagocitina, leuchina). Queste ultime causano l'alterazione delle membrane microbiche, a questo fine vengono prodotte anche le proteine permeabilizzanti e le proteine a basso peso molecolare denominate difensine.

25 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: - 3) Citochine: Fattori proteici che regolano ampiezza e durata della risposta infiammatoria e immunitaria, agiscono in tempi limitati e concentrazioni estremamente basse (10-12 – M). Le prime scoperte furono chiamate linfochine. Le citochine sono prodotte da linfociti e monociti attivati. Le chemochine sono prodotte da leucociti, cellule endoteliali e piastrine.

26 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: - 3) Citochine: Sono polipeptidi che agiscono localmente (effettori a breve raggio) legati alle membrane plasmatiche o secreti all’ esterno.Secreti dalle cellule coinvolte nel processo infiammatorio, ne modulano tutte le sue fasi. Hanno effetti multipli (effettori pleiotro-pici), agendo su cellule diverse da quelle che le hanno prodotte (stimolazione paracrina) che sulle stesse cellule produttrici (stimolazione autocrina).

27 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: - 3) Citochine: Si possono schematizzare per motivi didattici in 7 classi: - Fattori di necrosi tumorale (TNF, alfa e beta) - Fattori trasformanti (TGF-beta) : angiogenesi, attivazione fagociti e fibroblasti : sintesi di IL-1, IL-6, IFN-beta.

28 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: - 3) Citochine: Si possono schematizzare per motivi didattici 7 classi: - Interleuchine: IL (2-27): ruoli specifici a livello immunitario, leuco e trombopoiesi, sintesi proteica, stimolazione funzione fagocitarla dei monociti. Il-1 (alfa e beta), ruolo di primo ordine: aumento temperatura corporea > febbre, rilascio di prostaglandine, ossido nitrico e PAF > vasodilatazione, promozione della migrazione, attivazione e modulazione cellulare;

29 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: Citochine: - Intercrine o chemochine(4 classi): più di 50 distinti polipeptidi a basso p.m., di natura basica e leganti l’eparina, omologa buona parte della sequenza aminoacidica. Posseggono 4 cisteine che formano 2 ponti disolfuro.

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33 4 classi di chemochine

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35 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: - Citochine: Interferoni (IFN, alfa, beta e gamma): modulazione delle funzioni delle cellule coinvolte nella flogosi, effetti pirogeni, rilascio mediatori dalle cellule V - Fattori stimolanti colonie (CSF): stimolazione produzione leucociti e loro attivazione funzionale. - Fattori di crescita (EGF, MGF, PDGF,..): azione preminente nella fase riparativa.

36 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: - 4) Eicosanoidi Sono idrossiacidi grassi insaturi a 20 atomi di carbonio derivati dall’ ossidazione dell’ acido arachidonico (ac. Eicosatetraenoico) e in parte dall’ ossidazione di altri polinsaturi. L’acido arachidonico e’ un componente dei fosfolipidi di membrana da cui viene liberato tramite alcuni enzimi (fosfolipasi A2 o la fospolipasi C + la di- gliceride lipasi) che risultano attivati da stimoli vari.

37 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: - Eicosanoidi L’ acido arachidonico viene elaborato da 2 diversi sistemi enzimatici microsomiali: il complesso delle vie della lipossigenasi e della ciclossigenasi. Nei macrofagi e nelle cellule V il primo sistema genera vari leucotrieni (LTC4, LTD4, LTE4) (scoperti nelle reazioni anafilattiche come “slow reacting substances” – SRS-A, poi identificati chimicamente). Un complesso di mediatori che rivestono ruoli importanti nella flogosi

38 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: - Eicosanoidi Il secondo sistema genera prostaglandine (PGD2, PGF2alfa, PGE2), nonche’ prostaciclina (PGI2, nell’ endotelio) e trombossano (TXA2, nelle piastrine), sostanze che rivestono ruoli importanti di mediatori della flogosi, del dolore e dell’ ipertermia. E’ la via della cicloossigenasi.

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40 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: - Eicosanoidi La bilancia PGI2 / TXA2: PGI2 inibisce l’aggregazione piastrinica e dilata i vasi, a livello di alcuni distretti. TXA2 causa l’aggregazione delle piastrine e provoca vasocostrizione, a livello di alcuni distretti

41 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: - Eicosanoidi Esistono 2 forme di ciclo-ossigenasi, COX-1 e COX-2. COX-1 e’ presente costitutivamente. COX-2 e’ inducibile, prodotta quando entra in azione il processo infiammatorio.

42 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: Eicosanoidi PGE2, PGI2, PGD2,PGF2alfa Vasodilatazione LTB4, LTC4, LTD4, LTE4,PGE2,PGF2alfa, PGI2 Vasopermeabilizzazione LTB4, TXA2 Migrazione leucocitaria (adesione, chemiotassi) PGE2, PGI Dolore (iperalgesia) PGE2 Ipertermia (febbre)

43 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: 5) PAF Oltre che da una diretta lesione della membrana plasmatica, le vie dell’ acido arachidonico possono essere indotte da mediatori. Uno di questi e’ il fattore attivante le piastrine (PAF), sintetizzato da mastociti e basofili, piastrine, neutrofili, monociti ed endotelio. Puo’ essere liberato tramite IgE. E’ un composto fosfolipidico che causa vasocostri-zione, aggregazione piastrinica, e aumento della permeabilita’ vasale, nonche’ la sintesi di metaboliti dell’ AA. E’ un migliaio di volte piu’ potente dell’ istamina.

44 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: 6) Ossido nitrico ( NO ) Oltre che essere coinvolto in varie funzioni quali la neurotrasmissione (acquisizione e consolida-mento memoria a lungo temine) e le funzioni erettili nel maschio (regolando il flusso ematico), esso e’ prodotto anche dall’ endotelio, dai macrofagi e dai neutrofili tramite l’ enzima (costitutivo o inducibile) ossido nitrico sintasi sul substrato L-arginina.

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46 MEDIATORI CELLULARI PREFORMATI E DI NUOVA SINTESI: Ossido nitrico In questi ultimi citotipi svolge vari ruoli: - vasodilatazione venulare incrementa la permeabilita’ vascolare - adesivita’ dei leucociti all’ endotelio vascolare - nell’ esplosione respiratoria del neutrofilo e del macrofago, mediando l’ uccisione di cellule e batteri

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