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ANTICORPI• La funzione di un Anticorpo (Ab) è stimolata dal suolegame con l’antigene (Ag):• Gli Ab possono essere considerati come “Adattatoriflessibili” tra l’Ag ed un effettore.• Le funzioni possono essere così riassunte :–Ig di membrana come recettore per l’Ag dei linfoc<strong>it</strong>i B–Neutralizzazione dell’Ag (tossine, virus, molecole disuperficie di batteri)–Attivazione complemento; Opsonizzazione– C<strong>it</strong>otossic<strong>it</strong>à anticorpodipendente–C<strong>it</strong>otossic<strong>it</strong>à mediata da IgE-mastoc<strong>it</strong>i
IMMUNOGLOBULINE•Le <strong>Immuno</strong>globuline(Ig), o molecoleanticorpali, sonoglicoproteinecost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>e da due tipidi catene legate daponti disolfuro S-S, eda una quota di 4-18% di carboidrati.
•L'un<strong>it</strong>à di base delleIg ha un PM di circa150 KD. Consta didue catene leggeredenominate L (light)e di due pesantidenominate H(heavy). La formuladi struttura generaledi un'Ig è dunqueH2L2.IMMUNOGLOBULINE
IMMUNOGLOBULINE• Ciascuna catena ècost<strong>it</strong>u<strong>it</strong>a da una partecostante (CH e CL) eduna variabile (VH e VL).Nelle regioni V,equivalenti al s<strong>it</strong>o dilegame per l'Ag lasequenza varia neidiversi anticorpi. Leparti costanti sonodotate di altre funzioni.
IMMUNOGLOBULINE• Le catene sonoripiegate in dominiglobulari, determinati dalegami S-S intracatena:– le catene leggerehanno una sola VLed una CL.– Le pesanti hanno inveceVH, CH1,CH2, CH3.
IMMUNOGLOBULINE• Sottoponendo una Ig a digestione con papaina siottengono due pezzi denominati Fab (AntibodyFragment) ed uno denominato Fc (Frammentocristallizzabile, cosi' denominato data la facil<strong>it</strong>à concui può essere ottenuto in forma cristallina)
IMMUNOGLOBULINE• Impiegando la pepsina si ottiene un pezzodenominato (Fab)2 e piccoli frammenti chiamati Fd.• La differenza tra le due digestioni enzimatiche èdovuta al fatto che i due enzimi agiscono su diversipunti della molecola
IMMUNOGLOBULINE•Trattando la molecola con reattivi sulfidrilici,come mercaptoetanolo, si ottiene larisoluzione dei legami S-S•le due catene H si separano tra loro e dallecatene L
IMMUNOGLOBULINE•Ottenendo in questo modo le catenepurificate, è stato possibile rilevare che:•Esistono di due tipi di catene L– denominate κ e λ, differenti comecaratteristiche antigeniche e chimiche.•Una molecola di Ig non monta mai duecatene L diverse
IMMUNOGLOBULINE•Ottenendo in questo modo le catenepurificate, è stato possibile rilevare che:•Le catene H sono suddivise, in base allecaratteristiche antigeniche, in 5 classi:– gamma (γ), alfa (α), mu (µ), delta (δ), epsilon (ε).•Una molecola di Ig non monta mai duecatene H diverse
IMMUNOGLOBULINE•La classe della catena pesante definiscequella delle Ig (classi isotipiche):– IgG catene H tipo gamma (γ)– IgA catene H tipo alfa (α)– IgM catene H tipo mu (µ)– IgD catene H tipo delta (δ)– IgE catene H tipo epsilon (ε)•La regione costante delle catene pesantidetermina la funzione effettrice di una Ig.
IMMUNOGLOBULINE•La popolazione di anticorpi è fortementeeterogenea (circa 10 9 diversi anticorpinell'uomo)•L'eterogene<strong>it</strong>à può essere distinta in trelivelli:– Isotipica– Allotipica– Idiotipica
IMMUNOGLOBULINE• La eterogene<strong>it</strong>àisotipica è quella checonsentedi suddividere le Ig inclassi secondo lapresenza dellediverse catene H edL presenti:• una molecola γ2 λ2 èdenominata IgGλ
IMMUNOGLOBULINE•Gli allotipi sonovarianti di unostesso isotipopresenti in individuidiversi della stessaspecie (polimorfismogenetico)
•Gli idiotipi sonovarianti di unallotipo, legatealla struttura delleregioni variabili Fab•Un anticorpo chesi lega con unantigene x differisceda uno che si legaall’antigene yIMMUNOGLOBULINE
CLASSI ISOTIPICHE• Nell'uomo le Ig possono essere suddivise in 5classi isotipiche secondo la catena pesante presentenella molecola• Le catene differiscono tra loro per alcuni caratteristrutturali come il numero e la posizione di legamidisulfuro e la presenza/assenza di una regionecerniera
CLASSI ISOTIPICHE• Le classi isotipiche possono esistere in diversesottoclassi:– IgG -> 4 sottoclassi– IgA -> 2 sottoclassi– IgM, IgD ed IgE non sono suddivise insottoclassi
CLASSI ISOTIPICHEIgG• Quant<strong>it</strong>ativamente le più importanti Ig.• Funzioni principali:– neutralizzazione di tossine e di virus– opsonizzazione di batteri• Passano la placenta umana e cost<strong>it</strong>uiscono unodei meccanismi di difesa principali nei primi giorni div<strong>it</strong>a• Le sottoclassi hanno diversa capac<strong>it</strong>à di attivare ilComplemento– IgG1 ++ ; IgG2 + ; IgG3 +++ ; IgG4 non lo attivano
CLASSI ISOTIPICHEIgA• Esistono forme monomere e dimere(queste assemblate con catene J)• Alcune delle molecole si trovano anche in forma d<strong>it</strong>rimero o pentamero• Due sottoclassi:– IgA1 prevalgono nel siero– IgA2 nelle secrezioni• Le IgA secretorie si trovano esclusivamente nellesecrezioni esterne (lacrime, saliva, secrezioniintestinali, colostro)
IgA secretorieCLASSI ISOTIPICHE• Sempre dimere con una catena J sintetizzata dallaplasma cellule• Posseggono un "frammento secretorio"antigenicamente distinto sintetizzato dallecellule ep<strong>it</strong>eliali• Il frammento secretorio stabilizza la molecola di IgAe la protegge dalla proteolisi ed è probabilmentecoinvolto nel processo di secrezione del dimero
IgA secretorieCLASSI ISOTIPICHE• Cost<strong>it</strong>uiscono una "vernice antisettica" sulle superficimucose, sono un sistema di pronto intervento neiconfronti dei microrganismi• Impediscono l'assorbimento di alcuni antigenicontenuti nei cibi impedendo che essi fungano daallergeni• Non attivano il complemento attraverso la viaclassica e fungono poco da opsonine• Formano immunocomplessi con gli antigeni chevengono poi trasportati al fegato e catabolizzati
CLASSI ISOTIPICHEIgM• Esistono sotto forma di:• Pentameri le cui subun<strong>it</strong>à sono assemblatedalla catena J• Monomeri presenti soprattutto sulla membrana deilinfoc<strong>it</strong>i B• Hanno una notevole affin<strong>it</strong>à per il C1q edhanno elevata capac<strong>it</strong>à di attivare il complementoattraverso la via classica• L'emiv<strong>it</strong>a delle IgM nel siero è di 56 giorni, circa3 volte inferiore a quella delle IgG
CLASSI ISOTIPICHEIgD• Hanno struttura simile a quella della un<strong>it</strong>àfondamentale• Difficilmente studiabili nell'individuo normale inquanto scarsamente concentrate nel siero, sonostate studiate nei rari casi di gammopatiamonoclonale IgD• Anticorpi sierici appartengono raramente a questaclasse: il ruolo delle IgD sembra essere lim<strong>it</strong>atoesclusivamente a quello di recettore per l'antigenesui linfoc<strong>it</strong>i B.
CLASSI ISOTIPICHEIgE• Noti anche come anticorpi "reaginici", omoc<strong>it</strong>otropi,capaci cioè di legarsi alle mastcellule mediando laloro degranulazione• Struttura simile a quella fondamentale (4 CHdomains)• La funzione "fisiologica" delle IgE è ancora in parteignota : hanno sicuramente un ruolo di difesa neiconfronti degli elminti
ALLOTIPI• Nelle regioni costanti delle catene H ed L esistonodifferenze individuali che possono essereimmunogene in individui della stessa specie• Es.: La catena κ può avere in posizione 153 valina oalanina ed in posizione191 leucina o valina• Se iniettiamo catene κ con VA in un individuo che haLEU, quest'ultimo produrrà Ab contro le Ig iniettate• Gli allotipi si comportano come alloantigeni, come igruppi sanguigni• Gli allotipi si comportano come alleli e vengonotrasmessi secondo lo schema mendeliano
IDIOTIPI• In uno stesso individuo, le Ig con la stessa varianteiso ed allotipica differiscono tra loro per l'idiotipo:– marcatore antigenico della specific<strong>it</strong>à di ciascunaIg per un determinato Ag• Ciò ha come conseguenza che un anticorpo A, conspecific<strong>it</strong>à per l'Ag x, differisce antigenicamente daun anticorpo B con specific<strong>it</strong>à per l'Ag y.• Gli idiotipi hanno la caratteristica della autoantigenic<strong>it</strong>à:– sono immunogeni per lo stesso individuo che liproduce
REAZIONI IMMUNOPATOGENE• Quando una reazione immune diviene causa di unamanifestazione patologica viene defiv<strong>it</strong>a reazioneimmunopatogena• I meccanismi cellulari e molecolari coinvolti sono imedesimi che governano le reazioni immun<strong>it</strong>arie; neconsegue che la differenza tra le due ent<strong>it</strong>à risiedenel "risultato" dell'evento reattivo• Una reazione immun<strong>it</strong>aria viene riconosciuta comeimmunopatogena e, quindi, momento patogeneticodi uno stato morboso, allorquando l'eventopatologico che ne deriva è clinicamente manifesto
gli ISOTIPI sono le varie classi diimmunoglobuline (cioè IgM, IgA,IgD, IgG e IgE) e vengono defin<strong>it</strong>iin base alla porzione cristallizabile
Per ALLOTIPI si intende delleimmunoglobuline dello stessoisotipo che però presentanodifferenze in certe sequenzeproteiche che cambiano da personaa persona, dovute quindi alledifferenze geniche
L'IDIOTIPO si riferisce alledifferenze della regione variabileche generano il gran numero didiverse immunoglobuline chelegano antigeni diversi
REAZIONI IMMUNOPATOGENE• Le reazioni immunopatogene scatenate da antigeniesogeni come pollini, escrementi di acari, farmaci,microrganismi etc. possono essere classificate comereazioni di ipersensibil<strong>it</strong>à• Le reazioni immunopatogene scatenate da antigeniendogeni sono alla base delle malattie autoimmuni(Es.: Lupus er<strong>it</strong>ematoso, artr<strong>it</strong>e reumatoide;glomerulonefr<strong>it</strong>e autoimmune, miastemia gravis)
REAZIONI IMMUNOPATOGENE• Indipendentemente dalla natura dell'antigene lereazioni immunopatogene possono essereclassificate sulla base dei meccanismi molecolari ecellulari che le governano.• Classificazione di Gell e Coombs (1963)–Tipo I.Anafilassi e/o atopia–Tipo II. Reazioni c<strong>it</strong>ol<strong>it</strong>iche o c<strong>it</strong>otossiche daanticorpi–Tipo III. Sindromi da immunocomplessi–Tipo IV.Reazioni di tipo r<strong>it</strong>ardato mediate dalinfoc<strong>it</strong>i T
REAZIONI IMMUNOPATOGENE• Nel 1971 Ro<strong>it</strong>t ha introdotto–Tipo V.Ipersensibil<strong>it</strong>à stimolatoria primacompresa nel Tipo II• Nel 1974 e 1975 furono introdotte–Tipo VI. Reazioni c<strong>it</strong>otossiche cellule NK–Tipo VII. Reazioni mediate da anticorpi coninibizione funzionale della cellulabersaglio (prima compresa nel Tipo II)
REAZIONE DI TIPO I• Induce rilascio di sostanze vasoattive, c<strong>it</strong>ochine,sostanze ad azione spasmogenica sullamuscolatura liscia• Lo sviluppo è veloce (minuti) ed è provocata dallegame dell'antigene (solubile) agli anticorpi d<strong>it</strong>ipo IgE presenti sulle membrane dei mastoc<strong>it</strong>i edei basofili in un individuo già sensibilizzato• La risposta secondaria in questi soggetti indicesintesi di IgE e non IgG• La sintomatologia può essere locale o sistemica• Nei casi sistemici si parla si Shock anafilattico
REAZIONE DI TIPO I• Le reazioni localizzate si presentano con:–pomfi er<strong>it</strong>ematosi (orticaria)–infiammazioni delle vie aeree superiori o dellacongiuntiva (rin<strong>it</strong>i allergiche, congiuntiv<strong>it</strong>i)–asma bronchiale, gastroenter<strong>it</strong>i allergiche (allergiaai cibi)• Tutte queste manifestazioni hanno in comune:–vasodilatazione ed aumento della permeabil<strong>it</strong>àvasale (istamina)–contrazione della muscolatura liscia–aumento delle secrezioni ghiandolari
REAZIONE DI TIPO I• Tutte queste manifestazioni sono precoci (5-30min) e tendono a scomparire rapidamente• Spesso si sovrappone una risposta tardiva checompare 3-6 ore dopo un'ulteriore esposizioneall'allergene e che puo' durare giorni(caratterizzata da marcata infiltrazione dei tessutiinteressati da parte di cellule infiammatorie)
REAZIONI DI TIPO II & VI• E' mediata da anticorpi diretti contro antigenipresenti sulla superfice cellulare o controcomponenti dei tessuti dell'organismo• Lo stesso meccanismo può essere invocato per lereazioni di tipo V; VI e VII• Il danno cellulare può essere prodotto da:–reazioni mediate dal complemento–tossic<strong>it</strong>à cellulo-mediata non T (Tipo VI).
REAZIONI DI TIPO V & VII• Nelle reazioni di Tipo V l'anticorpo lega unrecettore "stimolandone la funzione"(tireotossicosi morbo di Graves-Basedow)• Nelle reazioni di Tipo VII l'anticorpo "blocca" lafunzione di specifiche proteine(es. resistenza all'insulina "anticorpi anti-insulina";miastemia gravis "anti-recettori per acetilcolina")
ESEMPI DI REAZIONI DI TIPO II• Le reazioni più comuni di Tipo II mediate dalcomplemento sono:–reazioni da trasfusione–er<strong>it</strong>roblastosi fetale–anemia emol<strong>it</strong>ica autoimmune–agranuloc<strong>it</strong>osi–tromboc<strong>it</strong>openia–reazione a farmaci
ESEMPI DI REAZIONI DI TIPO II• Le reazioni più comuni di Tipo II mediate dac<strong>it</strong>otossic<strong>it</strong>à cellulo mediata sono:–reazioni verso antigeni tumorali o di trapianto–vascul<strong>it</strong>i–malattia reumatica
REAZIONE DI TIPO III• E' mediata da immunocomplessi (IC) circolati cheattivando il complemento danneggiano I tessuti• Si innesca in fase fluida dove si formano gli IC perlocalizzarsi poi nei distretti extravascolari dove gliIC si depos<strong>it</strong>ano (pareti dei vasi, glomeruli renali)• La sola formazione di immunocomplessi circolantinon giustifica la reazione immunopatogena• Favoriscono l'evoluzione verso il danno:–abbondanza di antigene–lungo tempo di esposizione–IC molto voluminosi–ridotta clearance degli IC per difetto di C2 e C4
REAZIONE DI TIPO III• Le reazioni più comuni da antigeni esogeni sono:–Glomerulonefr<strong>it</strong>i post-streptococciche–Artr<strong>it</strong>i da Yersinia enterocol<strong>it</strong>ica–Poliartr<strong>it</strong>e nodosa (HBV; C<strong>it</strong>omegalovirus)–Glomerulonefr<strong>it</strong>i negli eroinomani–Anemia emol<strong>it</strong>ica da Chinidina• Quelle più comuni da antigeni endogeni sono:–Lupus er<strong>it</strong>ematoso sistemico (antigeni nucleari)–Artr<strong>it</strong>e reumatoide (immunoglobuline)–Glomerulonefr<strong>it</strong>e da antigeni tumorali
REAZIONE DI TIPO IV• E' mediata da linfoc<strong>it</strong>i T sensibilizzati• Sono incluse nel Tipo IV le reazioni diipersensibil<strong>it</strong>à r<strong>it</strong>ardata (mediate da linfoc<strong>it</strong>i CD4) ele reazioni c<strong>it</strong>otossiche (mediate da linfoc<strong>it</strong>i CD8)• E' la risposta prevalente contro moltissimimicrorganismi intracellulari tra cui il MicobatterioTubercolare; molti virus; parass<strong>it</strong>i e protozoi• Sono da ascriversi a reazioni di Tipi IV i granulom<strong>it</strong>ubercolari, il danno epatico in corso di epat<strong>it</strong>ivirali A e B, il rigetto dei trapianti (a cui partecianoanche gli anticorpi con reazioni tipo VI)
MALATTIE AUTOIMMUNI CONINTERESSAMENTO MUSCOLARE•Dermatomios<strong>it</strong>e–Caratterizzata da un'eruzione cutanea tipica (Areadecolorata della palpebra superiore accompagnata daedema periorb<strong>it</strong>ario) cui segue l'esordio della malattia–Spesso è presente un'eruzione er<strong>it</strong>emato-squamosa ela formazione di placche rosso-scuro ai gom<strong>it</strong>i,ginocchia, mani–L'esordio muscolare è caratterizzato da asteniamuscolare a carico dei muscoli prossimali.–L'estenzione e la grav<strong>it</strong>à della compromissionemuscolare è variabile ma progressiva
MALATTIE AUTOIMMUNI CONINTERESSAMENTO MUSCOLARE•Polimios<strong>it</strong>e–Simile alla dermatomios<strong>it</strong>e ma con esordio in etàadulta–Mancano le caratteristiche lesioni cutanee.•Mios<strong>it</strong>e da corpi inclusi–Esordisce dopo i 50 anni con compromissione deimuscoli distali quali gli estensori del ginocchio(quadricip<strong>it</strong>i); i flessori del polso e delle d<strong>it</strong>a–L'astenia è spesso asimmetrica