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Corso di Laurea :Tecniche di Laboratorio
Biomedico A.A. 2016/17
Corso di Immunologia
Prof. Amedeo Amedei [email protected] tel.
055 2758330
orario ricevimento: su appuntamento
Dipartimento di Medicina Sperimentale e Clinica
Viale Pieraccini 06, 50134, Firenze
Web: http://www.amedeoamedei.com
Facebook: ImmunoNews by Amedeo Amedei
1
Corso di Immunologia (70 ore totali- 4 CFU)
DURATA 2 ore
ARGOMENTO Caratteristiche dellarispostaimmune,organizzazione del sistemaimmunitario
DOCENTE Amedei
DATA Martedì 2/10
Sede
Cubo
ore 10.30-12.30
2 ore Cellule e molecole dell’immunitàinnata(granulociti,NK, complemento) Amedei Mercoledì 3/10 Auletta
ore 10.30-12.30 III piano
2 ore I fagociti mononucleati e le cellule dendritiche Parronchi Giovedì 4/10 ore
14.30-16.30 Auletta
III piano 2 ore Antigeni edimmunogeni, molecoleper il riconoscimento dei patogeni Parronchi Martedì 9/10 ore
10.30-12.30 Auletta
III piano 2 ore Caratteristiche delle molecole dell’immunità: le chemochine. Amedei Mercoledì 10/10 Auletta
ore 10.30-12.30 III piano
2 ore Caratteristiche delle molecole dell’immunità: le citochine. Piccinni Giovedì 11/10 ore
14.30-16.30 Auletta
III piano 2 ore Citochine: modalitàdi dosaggio e correlazione conlaclinica Piccinni Lunedì 15/10 ore
16.30-18.30 Auletta
III piano 2 ore Il sistemamaggiore di istocompatibilità: struttura e tipizzazione HLA Amedei Mercoledì 17/10 Auletta
ore 10.30-12.30 III piano
2 ore La presentazione dell’antigene Parronchi Giovedì 18/10 ore
14.30-16.30 Auletta
III piano 2 ore
2 ore
Linfociti B: Gli anticorpi (struttura,funzione,uso clinico,anticorpi monoclonali)
Linfociti B: ontogenesi
Parronchi
Amedei
Martedì 23/10 ore
10.30-12.30 Mercoledì 24/10
Cubo
Auletta
ore 14.30-16.30 III piano
2 ore Linfociti B: ruolo nei meccanismi effettori. Piccinni Giovedì 25/10 ore
14.30-16.30 Cubo
2 ore Linfociti B: marcatori e patologie associate Maggi Lunedì 29/10 ore
1630-18.30 Auletta
III piano 2 ore Linfociti T: ontogenesi Piccinni Mercoledì 31/10 ore
14.30-16.30 Auletta
III piano 2 ore Linfociti T: marcatori e patologie associate Amedei Lunedì 5/11 Auletta
ore 16.30-18.30 III piano
2 ore Linfociti T: fenotipi funzionali, attività effettrice. Piccinni Mercoledì 7/11 ore
14.30-16.30 Auletta
III piano 2 ore Nuove cellule effettrici: NKT,gamma/delta, ILC, TFH Parronchi Giovedì 8/11
Ore 14.30-16.30 Auletta
III piano 2 ore Verificainitineresullaimmunologiadi base (20 domande a rispostamultipla) Piccinni/ Lunedì 12/11 Auletta
Amedei ore 16.30-18.30 III piano
2 ore Le reazioni immunopatogene Parronchi Mercoledì 14/11 ore
14.30-16.30 Auletta
III piano 2 ore Patogenesi delle malattieallergiche Cosmi Giovedì 15/11 Ore
14.30-16.30 Auletta
III piano 2 ore Tolleranza immunologicaedautoimmunità Maggi Lunedì 19/11 ore
16.30-18.30 Auletta
III piano
2 ore Immunologia dei tumori e dei trapianti d’organo Maggi Mercoledì 21/11 ore
14.30-16.30 Auletta
III piano 2 ore Inquadramento clinico delle malattie auto-immuni Parronchi Giovedì 22/11 Ore
14.30-16.30 Auletta
III piano 2 ore Inquadramento clinico delle malattie allergiche Rossi Lunedì 26/11 ore
16.30-18.30 Auletta
III piano 2 ore Inquadramento clinico delle immunodeficienze primitive e secondarie Matucci Mercoledì 28/11 ore
14.30-16.30 Auletta
III piano 2 ore Convegno sulle immunodeficienze (NIC)
(in alternativaInquadramento clinico delle immunodeficienze secondariee AIDS) Maggi Giovedì 29/11 ore
14.30-16.30 Auletta
III piano 2 ore Terapie delle malattie immunologiche: princìpi,modalità(immunosoppressori e anticorpi monoclonali) e ricadute cliniche Liotta Lunedì 3/12 ore
16.30-18.30 Cubo
2 ore Diagnosticadi laboratorio inautoimmunità: malattie sistemiche Totaro Mercoledì 5/12 ore
14.30-16.30 Auletta
III piano 2 ore Diagnosticadi laboratorio inautoimmunità: malattie d’organo (tiroide, fegato,vie biliari,etc) Totaro Giovedì 6/12 Ore
14.30-16.30 Auletta
III piano 2 ore Diagnosticadi laboratorio inallergologia: vecchiae nuova (RIST, RAST) Rossi/Totaro Lunedì 10/12 ore
16.30-18.30 Auletta
III piano 2 ore Diagnosticadi laboratorio inallergologia: vecchiae nuova (ISAC) Rossi/Totaro Mercoledì 12/12 ore
14.30-16.30 IV piano (stanza
ex-allergologia) 2 ore Principi dellacitofluorimetriae sue applicazioni Annunziato/
Cosmi Giovedì 13/12
Ore 14.30-16.30 Auletta
III piano 2 ore Diagnosticadi laboratorio nelle immunodeficienze Matucci/
Liotta Lunedì 17/12 ore
16.30-18.30 Auletta
III piano 2 ore Altre tecniche di laboratorio inimmunologia(diagnosticadell’allergiaafarmaci,anticorpi-anti farmaco,ELISPOT, ECP, triptasi) Parronchi/
Vultaggio Mercoledì 19/12 ore
14.30-16.30 Auletta
III piano
2 ore Verifica in itinere sulla patogenesi, la clinica delle malattie immunologiche e della diagnostica di laboratorio (20 domande a risposta
multipla) Totaro/
Parronchi Giovedì 20/12 ore
14.30-16.30 Auletta
III piano
Ø Caratteristiche della risposta immune
Ø Organizzazione del sistema immunitario
NOBEL Medicina 2011
Bruce Beutler Jules Hoffmann Ralph Steinman
Toll Like Receptors Cellule Dendritiche
Alcuni concetti d’immunologia
L’immunità è la resistenza alle malattie, in particolare alle malattie dipendenti da
agenti infettivi, ma non solo …
Il complesso di molecole, cellule e tessuti che mediano tale azione prende il nome
di sistema immunitario, mentre la risposta coordinata all’introduzione di molecole
estranee è nota come risposta immunitaria.
La risposta immunitaria può in alcune circostanze provocare danno ai tessuti e una
conseguente malattia (immunopatologia).
Possiamo definire l’immunità come una risposta a
indipendente dalle conseguenze fisiologiche o patologiche.
sostanze estranee
Il sistema immunitario è costituito da
Øun insieme variegato di popolazioni cellulari interdipendenti fra di loro, che hanno
il compito di riconoscere l’antigene e inattivarlo
Øuna serie di strutture ed organi di supporto
Organi linfoidi:
ØOrgani linfoidi primari:Timo,midollo osseo
ØOrgani linfatici secondari:adenoidi,tonsille,linfonodi,milza,placche di
Peyer,appendice
Timo
Organo linfoide primario e centrale
Centri germinativi assenti(non produce cellule staminali)
Rende linfociti immunologicamente competenti dotandoli di antigeni e markers
molecolari e li ridistribuisce a linfonodi e milza.
Midollo osseo
l'unico organo deputato alla sintesi degli elementi figurati del sangue, vale a dire dei globuli bianchi
(granulociti, linfociti, monociti), di quelli rossi (eritrociti) e delle piastrine (trombociti). Questi, infatti,
non sono eterni (i globuli rossi, ad esempio, vivono in media 120 giorni) e come tali devono essere
continuamente rimpiazzati.
Il midollo osseo è un organo disperso, contenuto:
nel canale diafisario (o cavità midollare) scavato nel tratto centrale delle ossa lunghe e nelle cavità del
tessuto spugnoso, per un peso complessivo, nell'adulto, di 1500 - 3500 grammi, con una spiccata
variabilità individuale.
Cellule Staminali Ematopoietiche
Organi Linfoidi secondari
I linfonodi sono aggregati nodulari di tessuto linfoide situati lungo il
decorso dei vasi linfatici in tutto il corpo.
I fluidi provenienti dagli epiteli e dai tessuti connettivi, nonché dalla
maggior parte degli organi parenchimatosi, vengono drenati dai vasi
linfatici, che trasportano questo fluido, chiamato linfa, dai tessuti ai
linfonodi.
La linfa contiene pertanto una miscela di sostanze assorbite dagli
epiteli e dai tessuti; quando essa transita attraverso i linfonodi, le APC
(Antigene Presenting Cells) presenti in tali strutture possono catturare
gli antigeni di microbi che si siano introdotti nei tessuti attraverso gli
epiteli.
La milza è un organo situato nell’addome che svolge, nelle
risposte immunitarie agli antigeni presenti nel torrente
circolatorio, lo stesso ruolo di filtro svolto dai linfonodi per
gli antigeni raccolti dalla linfa. Il sangue che arriva alla milza
fluisce attraverso una rete di canali (detti sinusoidi)
tappezzati di fagociti; gli antigeni in esso presenti vengono
catturati da cellule dendritiche e macrofagi e quindi
concentrati all’interno della milza stessa. La milza contiene
un gran numero di fagociti, che inglobano e distruggono i
microbi presenti nel sangue.
Il sistema immunitario associato alla cute e alle mucose è
situato al di sotto degli epiteli che rivestono la cute e gli
apparati gastro-intestinale e respiratorio. Le tonsille
faringee e le placche di Peyer dell’intestino sono due tipici
esempi di tessuto linfoide associato alle mucose. Questo è
la sede in cui si verificano le risposte immunitarie ad
antigeni che violano le barriere epiteliali, mentre linfonodi
e milza sono i siti in cui si avviano le risposte agli antigeni
presenti, rispettivamente, nella linfa e nel sangue.
Organizzazione anatomica di un linfonodo
A quali sostanze estranee risponde il
sistema immunitario?
GLI ANTIGENI
La maggioranza degli antigeni è costituita da proteine o polisaccaridi.
Natura microbica: capsule, pareti
batteriche, tossine, capside
virale, flagelli.
Natura non-microbica: polline,
molecole di superficie dei globuli
rossi, proteine sieriche, molecole
di superficie dei tessuti
trapiantati.
I lipidi e gli acidi nucleici sono antigenici soltanto in combinazione con proteine o
polisaccaridi.
Come il sistema immunitario
difende l’organismo dagli antigeni?
Specificità: si riconoscono moltissimi patogeni differenti.
Capacità di ricordare (Memoria Immunitaria): Potenzia la
risposta contro infezioni recidivanti.
Specializzazione: si sviluppa la risposta più efficiente contro un
determinato tipo di patogeno.
Mancata reattività verso gli antigeni autologhi.
Linfociti B, T e cellule fagocitanti.
Anticorpi (Immunoglobuline).
La difesa contro i patogeni ed i loro antigeni si realizza attraverso risposte
precoci, riconducibili all’immunità innata, e
dall’immunità acquisita o specifica.
risposte tardive, dipendenti
L’immunità innata o naturale, si basa su
meccanismi preesistenti all’infezione, capaci di
reagire rapidamente contro i patogeni.
L’immunità acquisita si sviluppa in risposta alle infezioni e si
affina progressivamente con ulteriori esposizioni ad un agente
patogeno.
Barriere fisico/chimiche dell’organismo:
epiteli e sostanza ad azione antimicrobica da
esse prodotte.
Proteine del complemento,
mediatori dell’infiammazione.
Citochine e chemochine.
Cellule fagocitanti: neutrofili,
macrofagi, cellule NK.
Immunità Innata
Immunità Specifica
Sistema Integrato di difesa dell’Organismo
(cell. e mol, funzionano in maniera cooperativa)
Importanti COLLEGAMENTI
Risposte Innate stimolano ed influenzano la natura delle Risposte Specifiche
Risposte Specifiche utilizzano meccanismi effettori dell’Immunità Innata
Concetto: Risposte Specifiche migliorano/potenziano quelle Naturali
Invertebrati : Immunità Innata
Vertebrati : Immunità Innata + Specifica
Immunità Innata e Specifica
Risposte Precoci
Immunità Innata
Difesa dai patogeni
Risposte Tardive
Immunità Specifica
Immunità Innata (naturale): meccanismi pre-esistenti, rapidità, ripetizione identica
Componenti Immunità Innata : Barriere fisico/chimiche
Cellule Fagociti (Neutrofili e Macrofagi)
Cellule Citotossiche Naturali (NK)
Proteine del sangue (Complemento, Mediatori Inf.)
Citochine e Chemochine (Regolano e coordinano)
Meccanismi attivati da STRUTTURE MOLECOLARI COMUNI (no discriminazione)
Principali meccanismi dell’immunità innata e dell’immunità
acquisita.
Antigeni Antigene (greco) = qualcosa che genera una sostanza contro
Antigene (Ag) = Qualsiasi molecola (esogena ed endogena) che reagisce con S.I.
(Legarsi ad Anticorpo o Linfocita)
Immunogeno = sostanza in grado di suscitare risposta immunitaria
TUTTI GLI IMMUNOGENI SONO ANTIGENI MA NON TUTTI GLI ANTIGENI SONO
IMMUNOGENI
Epitopo (determinante antigenico) = parte di Ag che entra in contatto con il sito di
legame di un Ac o TCR. (15-20 aa)
Aptene = mol. solitamente di piccole dimensioni che agisce da epitopo ma non in
grado di evocare da sé una risposta anticorpale.
Carrier = Legandosi all’aptene lo rende immunogeno
Karl Landsteiner (1921) = esperimenti estratto alcolico di rene di cavallo
Caratteristiche Proteina -Antigene
Peso Molecolare (> 10 KD) = Proteina grande e complessa Più frammenti
Insulina (5,7 ), Protamina (6) = - Immun. Ova(40), TT(55), Emoc (6.000)= + Immun
Polimeri sintetici (polistirolo,nylon, poliacrilamide, omopol. AA) = No Immun
Motivo = struttura primaria semplice, no solubilizzazione enzimatica e no solubili)
Solubilità (Necessaria per il trasposto)
Estranietà: (Diff. con il self … Pat. autoimmuni) ( >distanza tra specie….+ Imm)
Dose di somministrazione (Troppo bassa no reazione; Troppo Alta inibizione
…. Tolleranza Acquisita)
Vie di somministrazione (Sottocutanea più potente)
Caratteristiche degli Epitopi
• I determinanti antigenici devono essere accessibili agli
anticorpi (Exp. Sela 1960,catene laterali di aa)
• I determinanti antigenici possono essere continui (segmentali)
o discontinui (assemblati) (Exp. Tassi 1960). Lineari
riconosciuti da linfociti B e T, Conformazionali solo dai linfociti
B.
• I determinanti antigenici possiedono alcuni residui più
importanti di altri (epitopi immunodominanti … porzioni
idrofiliche. Selezione Darwiniana)
• Mobilità del sito antigenico (in modo da permettere all’Ac di
incastrarsi bene)
Forze in gioco nel legame AG-Ac (non covalente):
ØPonti idrogeno
ØInterazioni elettrostatiche
ØForze di Van der Waals
ØInterazioni idrofobiche
Epitopi immunodominanti
• Quelli maggiormente riconosciuti
• Accessibilità (esposti in superficie)
• Idrofilicità (proteine globulari solubili in sol.acquosa)
• Mobilità (Leg. Efficace anche se – complementarietà)
• Anfipaticità (residui idrofob.e idrofil. Disposti su facce opposte della
molecola…. favorito legame MHC-T)
APTENI
• Interagiscono con SI ma non Immunogene
• Piccole dimensioni ma anche macromolecole (DNF)
• Proteina Carrier utilizza anche epitopi dell’aptene
Fattori condizionanti: Immunogenicità Carrier-Aptene
üLa configurazione degli apteri (D-,L-, Orto-, Para-, Meta-)
üGruppi fortemente acidi/basici decisivi nella regolazione specificità Ac
üGruppi non ionici simili (forma e dimensione) sono intercambiabili
Nota: sostanze (p.peso mol.) non immunogene introdotte nell’organismo possono
stimolare risposta cellulare o anticorpale (es. prodotti degradazione
penicillina…legami spontanei con proteine o polisaccaridi tissutali)
Adiuvanti: agenti capaci di potenziare la risposta immunitaria
Somministrati in associazione all’Ag
Possono essere essi stessi immunogeni
Esempi:
Sali di Ca e Al (complesso insolubile con Ag …+ tempo in org. (gg o sett), aumentano
dimensione Ag .. + attività fagociti)
Emulsioni Acqua/olio
Adiuvante di Freund: Incompleto (olio minerale leggero con moneolato di mannide)
Completo (+ mistura di micobatteri uccisi) No
uomo…..granulomi
Attivatori Policlonali (Mitogeni): mimano azione degli Ag inducendo nelle
cell.immuncompetenti modificazioni funzionali indotte dagli Ag, dei quali non hanno
specificità…+ cloni contemporaneamente)
Att.Pol.Linfo B (APB): Stafilococco aureo ceppo Cowan I (SAC), virus Epstein Bar
Att.Pol.Linfo T (APT): Fitoemagglutinina (PHA), Concanavalina A (Con A)
Superantigeni: sostanze in grado di attivare contemporaneamente + cloni T ma non
sono APT ne antigeni veri e propri.
Sono capaci di interagire al medesimo tempo con Ag di MHC II e regioni costanti del
Vb del TCR. Possono attivare 1-30% dei cloni T
Enterotossine Stafilococciche (Shock tossico….linfociti T Vb2-positivi)
Presentazione dell’Antigene
Linfociti: riconoscono specificatamente gli Ag estranei e rispondono = mediatori
immunità cellulare ed umorale
Linfociti B: riconosco Ag extra-cellulari e presenti sulla membrana delle cellule
Plasmacellule ….. Anticorpi….Risposta umorale.
Linfociti T responsabili risposta cellulare: T helper (Th) e T citotossici (Tc)
Specificità ristretta: solo peptidi legati a proteine autologhe codificate da geni presenti nel
Complesso Maggiore di Istocompatibilità (Major Histocompatibility Complex o MHC)
presente su cellule dette APC (Antigen Presenting Cells)
Linfociti T non riconoscono Antigeni Solubili
Antigen Presenting Cells
(MHC : Major Histocompatibility Complex)
Processazione e presentazione dell’ag ai Linfociti
T
Differente processazione e presentazione dell’ag ai
Linfociti T CD4 e CD8
Riconoscimento ag dai linfociti T
ed attivazione
Grazie