Immunologia

Prima di studiare come l’HIV attacca le cellule del sistema immunitario è bene studiare il sistema immunitario stesso, e comprendere come agisce, al fine di capire le dimensione del danno che l’infezione apporta all’interno dell’organismo umano.

 In base alla risposta da parte del sistema immunitario ad un invasore si distinguono due aree dello stesso:
- Immunità innata
- Immunità adattativa
L’immunità innata consiste nel riconoscimento da parte di un recettore posto su una cellula detta globulo bianco di un antigene posto sulla membrana dell’invasore. Esistono una serie di antigeni che le cellule del sistema immunitario espongono:
- Recettori TLR, detti recettori Toll-like, consistono in un unico segmento proteico transmembrana.
- Recettori FcgR e FceR, legano ad anticorpi specifici, che, a loro volta, legano a particolari tipi di antigeni, le cellule che espongono questo tipo di recettore non costituiscono una prima linea di difesa, in quanto il corpo deve essere in grado di produrre anticorpi specifici, atti a legare, da una parte FcgR o FceR e dall’altra l’antigene dell’invasore.
- Recettori CR per il completamento, , il completamento è quel procedimento grazie al quale, si formano dei complessi proteici che legano i ricettori e che favoriscono un determinato comportamento della cellula dell’invasore o una reazione del sistema immunitario.
               

- Recettori CD35, lega i complessi C3b, iC3b e C4b, e favorisce la fagocitosi da parte dei macrofagi   

- Recettori CD21, è espresso dalle cellule B del sistema immunitario e legando C3b costituisce un sito d’aggancio per l’invasore.   

- Recettori CR3 e CR4, lega il complesso iC3b, e favorisce la fagocitosi   

- Recettori  C3aR e C5aR, lega i complessi C3a e C5a, favorendo la produzione a cascata di ulteriori  .       elementi che danno inizio ai fenomeni infiammatori.
- Recettori delle cellule Natural Killer, legano determinati antigeni e attaccano o meno la cellula legata grazie alla risposta citotossica.
- Recettori NKC, recettori NK che legano determinati antigeni. 

- Recettori KIR, recettori che legano immunoglobuline e, di conseguenza, anticorpi.
- Recettori gd che riconoscono particolari antigeni del tessuto in cui risiedono, sono esposti dalle cellule T.
- Recettori TCR che riconoscono antigeni glicolipidici, sono esposte dalle cellule T Natural Killer.
Queste strutture chiamate recettori vengono esposte da una serie di cellule del sistema immunitario:
- Mastociti, di derivazione mieloide, rilasciano una serie di fattori infiammatori in seguito al legame con recettori TLR e FceR.
- Granulociti,  di derivazione mieloide passano dal sangue, dove risiedono, nei tessuti infiammati.
- Neutrofili, svolgono la fagocitosi favorita da anticorpi di tipo FcgR e dal CR3 e 4 leganti il complesso iC3b, rilasciano sostanze ossidanti che danneggiano i patogeni, riparano i danni tessutali dai danni causati dagli agenti infiammatori.
- Basofili, di derivazione mieloide, rilasciano una serie di fattori infiammatori in seguito al legame con recettori TLR e FceR, sono presenti in numero minore rispetto ai mastociti.
- Eosinofili, controllano le reazione del sistema immunitario
- Macrofagi, svolgono la funzione di fagocitosi, intervengono nella fase tardiva dell’infiammazione.
- Cellule Natural Killer, riconoscono l’MHC, un complesso proteico che tutte le cellule nucleate dell’organismo esprimono esponendolo sulla membrana, sono particolarmente attive verso le cellule che non espongono l’MHC, giocano un ruolo fondamentale nell’attacco ai tumori, producono sostanze citotossiche.
- Linfociti T gd, costituiscono una minoranza dei linfociti T, posseggono un recettore di tipo gd che non riconosce i complessi peptide MHC, ma i complessi fosfantigeni a 5 atomi di carbonio, che costituiscono particolari antigeni.
- Linfociti T NK, sono una minoranza dei linfociti T e riconoscono antigeni glicolipidici.
- Linfociti B1,  producono anticorpi di tipo M, ovvero non specifici, non hanno la memoria immunitaria, ovvero la possibilità di produrre anticorpi specifici contro invasori già combattuti.
La seconda linea di difesa, detta adattativa, è più organizzata e più specifica rispetto al sistema di immunità innato, essa deve essere in grado di rispondere ed eliminare con successo ogni tipo di invasore, deve quindi riconoscere e poter attaccare tutti i complessi antigenici esistenti in natura, si stima che il numero di tali complessi si aggiri intorno al 10¹⁰, il genoma umano comprende però solo 30.000 geni, è dunque impossibile far corrispondere ad ogni complesso antigenico una ed una sola proteina, è per questo motivo che nella risposta immunitaria sono coinvolte più combinazioni proteiche, inoltre le cellule coinvolte nella risposta immunitaria specifica o adattative rivestono un ruolo importante a causa della loro capacità di adattamento all’interno dell’ambiente, che gli consente di difendere l’organismo da qualsiasi tipo di invasore. Quelle a subire le mutazioni più importanti sono però le strutture anticorpali, che, grazie a piccolissime mutazioni puntiformi all’interno dei geni codificanti per il riconoscimento degli antigeni, aumentano costantemente il loro numero, possedere un vasto patrimonio anticorpale equivale ad avere una risposta immunitaria più potente, in quanto più specifica.
Le due cellule principali costituenti la risposta immunitaria specifica sono i linfociti T e i linfociti B, entrambi di origine linfoide, esse devono tenere memoria della risposta antigenica efficace così da poter dare avvio ad una risposta immunitaria mirata ogni qual volta riconoscano una struttura antigenica già combattuta in precedenza, esse devono inoltre dimostrare tolleranza nei confronti delle strutture dell’organismo a cui appartengono e devono saper riconoscere correttamente le strutture “self” ovvero esponenti l’MHC e le strutture “non self”, ovvero gli invasori che espongono strutture diverse dall’MCH. Il sistema immunitario deve essere dunque istruito per prevenire risposte autoimmuni.
I linfociti T vengono istruiti rigidamente affinché possano montare strutture TCR complete, in grado a loro volta, di legare a strutture come l’MHC e gli antigeni. Queste cellule vengono istruite affinché possano riconoscere tutto il patrimonio self dell’individuo, e quindi tutti i meccanismi MHC-antigene ad esso appartenenti. Un particolare linfocita T, assai degno di nota, è il linfocita T-helper CD4+, il cui incarico consiste nel coordinamento dell’intera risposta immune, o, per meglio dire nella gestione della risposta cellulo mediata.
I linfociti B vengono addestrati affinché espongano sulle loro membrane strutture BCR atte a riconoscere non i legami proteici MHC, ma l’antigene di ogni singola cellula, la selezione dei linfociti B consiste in un processo molto meno rigido di quello riservato ai linfociti T, ciò è giustificato tanto dalla dipendenza dei linfociti B dai linfociti T, sono infatti i linfociti T CD4+ a gestirli, quanto dalla più ampia gamma di cellule estranee che i linfociti B possono riconoscere rispetto ai linfociti T, ciò è dovuto all’assenza del vincolo MHC, soppiantato dal riconoscimento antigenico. Una volta maturi i linfociti B si trasformano in plasmacellule, capaci di produrre anticorpi.
Esistono, inoltre, particolari linfociti T detti citotossici, essi riconoscono qualunque complesso MHC legato ad un peptide differente da quello dell’organismo a cui appartengono, sia esso un organismo patogeno, quali virus e batteri, o una cellula tumorale. Una volta che il linfocita ha legato l’invasore rilascia vescicole contenenti Perforina, Granulisina e Granzimi, la prima induce la morte cellulare, la seconda svolge una funzione battericida, infine, i Granzimi sono atti a penetrare prima nella membrana cellulare, poi nella membrana mitocondriale, sulla quale si forma un poro che determina la fuoriuscita del Citocromo C con attivazione dell’apoptosi e conseguente morte cellulare.
L’immunità umorale è, infine, l’immunità gestita dagli anticorpi, la risposta umorale comincia con il legame di un recettore esposto da un linfocita B da parte di un antigene posto sulla membrana di un invasore, a questo punto il linfocita B produce una serie di cellule clone, una parte di esse terranno memoria immunologica dell’attacco, mentre, un’altra parte inizierà la produzione di anticorpi, che attaccheranno l’invasore legato alla cellula B, che sarà poi rimosso grazie ai macrofagi.

Quest'immagine 

aiuta a comprendere le differenze strutturali esistenti tra le diverse cellule del sistema immunitario originate dal midollo osseo. Si possono notare quante affinità sussistano tra cellule originate dalla stessa linea cellulare, come la dimensione e la forma nucleare. Nei prossimi post affronteremo la relazione tra i linfociti CD4+, che sono quelle che, come già detto, gestiscono tutta la risposta immunitaria specifica, e il virus HIV che li attacca e ne diminuisce il numero facendo, di conseguenza scemare l’immunità adattativa.