Sistema Immunitario | Com’è Fatto | Come Funziona 16 Ago 2021 | In X115

Che Cos’è

Il sistema immunitario ha il compito di proteggere l’organismo dagli agenti lesivi.

Questa protezione non si limita alla difesa dai patogeni (virus, batteri, funghi e parassiti), ma si estende anche a sostanze estranee e ad insulti chimici e traumatici.

Inoltre, il sistema immunitario attacca e distrugge le cellule dell’organismo anomale, come quelle infettate da virus, invecchiate o "difettose" (come le cellule tumorali).

Il sistema immunitario risponde agli invasori esterni e alle cellule anormali
Invasori esterniCellule anormali
VirusCellule tumorali
BatteriCellule infettate
ParassitiCellule invecchiate
Muffe – FunghiCellule necrotiche
Tossine – Veleni
Allergeni e Corpi estranei (es. schegge)
Organi estranei: problema della compatibilità degli organi trapiantati

Antigeni e Tolleranza Immunitaria

Per funzionare correttamente, il sistema immunitario deve riconoscere gli agenti patogeni (non self) e distinguerli dalle cellule sane del corpo (self) e dai microrganismi innocui o utili (es. probiotici).

Questa capacità di riconoscimento si basa su specifiche molecole chiamate antigeni.

Alcuni antigeni sono comuni a numerosi microrganismi, altri sono più specifici e peculiari di ogni singolo microrganismo.

Quindi, il sistema immunitario svolge un’azione di controllo su tutto l’organismo per:

  • riconoscere il self (proprio) dal non-self (estraneo);
  • eliminare tutto ciò che è non-self.

L’epitopo (determinante antigenico) è quella parte dell’antigene che viene riconosciuta dal sistema immunitario come non-self e che determina la risposta immunitaria all’agente patogeno.

Com’è Fatto

Il sistema immunitario è costituito da organi, cellule e tessuti, situati in tutto il corpo, che agiscono di concerto contro le minacce.

Gli attori principali sono speciali cellule note come globuli bianchi o leucociti, che si sviluppano e risiedono negli organi del sistema linfatico.

Il sistema linfatico è formato da:

Quando è in corso un’infezione, i linfonodi del collo, delle ascelle o dell’inguine diventano gonfi e doloranti perché sono carichi di globuli bianchi. Non dimenticare di leggere il nostro articolo: Come Aumentare le Difese Immunitarie

Sistema Linfatico

Come Funziona

Il sistema immunitario protegge il corpo umano:

Per assolvere a tutte queste funzioni, il sistema immunitario agisce attraverso due linee di difesa, che comprendono:

Immunità Innata e Specifica

Immunità innata

L’immunità innata è la prima linea di difesa contro gli invasori ed è quella più primitiva nella scala evolutiva.

La sua attivazione comporta risposte generalizzate, immediate, "universali" e non specifiche verso determinati patogeni.

Com’è Fatta e Come Funziona

L’immunità innata è costituita da:

Componenti della risposta immunitaria innata
BarriereCelluleFattori umorali
Fisiche: pelle, mucoseFagociti: inghiottono e distruggonoProteine ​​del complemento: si attaccano e distruggono i batteri; alcune causano infiammazione
Chimiche: basso pH (es. stomaco); sebo; lisozima, pepsina, tripsina, defensine.Mastociti e Basofili: provocano infiammazione e sintomi di allergia

Interleuchine, Leucotrieni/Eicosanoidi: regolano l’infiammazione

Biologiche: microbiota intestinale e cutaneoCellule natural killer (NK): rilasciano sostanze chimiche tossicheInterferoni: la cellula infetta da virus rilascia interferoni aumentando le difese antivirali delle cellule vicine

Barriere chimico-fisiche

Le barriere chimico-fisiche formano una vera e propria barriera difensiva, che impedisce od ostacola l’ingresso dei patogeni nell’organismo.

BarrieraFunzioni
PelleLo strato corneo forma una barriera quasi impenetrabile che ostacola l’ingresso dei patogeni e protegge da insulti chimici e fisici (incluse ad esempio le radiazioni ultraviolette); il pH acido e il sebo fungono da ulteriore difesa.
MucoseRivestono tratti dell’apparato respiratorio, digerente, genitale e urinario, dove impediscono l’ingresso dei patogeni sia fisicamente che chimicamente.
MucoQuello respiratorio intrappola le particelle di polvere e i germi inalati; importanti sono anche il muco intestinale, con funzione principalmente lubrificante, e il muco vaginale.
Lisozima e altri enzimi antibattericiPresenti nella saliva, nelle lacrime, nel sudore e nei succhi digestivi.
Succo gastricoFortemente acido, sterilizza il cibo uccidendo la quasi totalità dei patogeni ingeriti.
Acidità dell’urinaProtegge l’apparato urinario.
Secrezioni vaginaliVengono fermentate dai lattobacilli con produzione di acido lattico, che acidifica e protegge l’apparato genitale femminile.
LacrimeOltre al lisozima, contengono sostanze chimiche e antibatteriche che eliminano i patogeni dalla zona degli occhi.
CerumeSostanza appiccicosa che intrappola i batteri presenti nel canale uditivo.
CigliaCon il loro movimento allontanano dall’apparato respiratorio le particelle estranee entrate con l’aria.
Peli nasaliFiltrano i batteri e il pulviscolo nelle vie nasali.
Microrganismi simbiontiPopolano l’intestino, la pelle e l’ambiente vaginale, contrastando la proliferazione dei patogeni; sono importantissimi per il corretto sviluppo del sistema immunitario dei neonati.

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Infiammazione e Immunità innata

Un componente chiave della risposta immunitaria aspecifica è l’infiammazione.

Nella maggior parte dei casi l’immunità innata funziona in modo così efficace da passare inosservata. Talvolta, però, i patogeni invadono i tessuti, scatenando la risposta infiammatoria.

L’infiammazione (flogosi) serve a:

L’infiammazione si verifica e diviene apprezzabile in seguito a un insulto significativo (es. traumi, ustioni, infezioni ecc.).

La risposta infiammatoria è accompagnata da quattro segni e sintomi:

  1. rubur, arrossamento;
  2. dolor, dolore localizzato;
  3. calor, sensazione di calore;
  4. tumor, gonfiore dell’area infiammata.

La risposta infiammatoria è un esempio di immunità innata in quanto aggredisce gli agenti patogeni invasori penetrati attraverso la pelle o il tratto respiratorio o gastrointestinale. Lo scopo dell’infiammazione è l’eliminazione della causa del danno e l’inizio del processo riparativo.

Quando un patogeno penetra nell’organismo e produce un’infezione, si attiva l’immunità innata che produce una risposta infiammatoria molto rapida e articolata in più fasi.

  1. Se ci tagliamo, i patogeni presenti sulla lama penetrano nell’organismo attraverso la cute lesionata.
  2. Le cellule danneggiate rilasciano sostanze che inducono la produzione di istamina da parte dei mastociti (già presenti nel tessuto lesionato) e dei basofili circolanti nel sangue.
  3. L’istamina si diffonde nei capillari, li dilata e li rende più permeabili;
  4. La vasodilatazione facilita l’afflusso di proteine del complemento e globuli bianchi;
    • Alcune proteine del complemento alimentano l’infiammazione, altre stimolano la fagocitosi, altre perforano le membrane cellulari dei batteri;
    • I fagociti (macrofagi, neutrofli e cellule dendritiche) identificano i patogeni in base agli antigeni non-self, li inglobano e li uccidono digerendoli;
  5. I fagociti rilasciano anche citochine, che fungono da richiamo per altri globuli bianchi;
  6. Dopo aver inglobato e digerito i microbi, i fagociti legano dei frammenti antigenici a proteine esposte sulla loro superficie (MHC II).
  7. In seguito, i fagociti si spostano nel sistema linfatico fino a raggiungere un linfonodo, dove incontrano i linfociti T Helper.
  8. A questo punto inizia la risposta immunitaria adattativa: i linfociti T Helper riconoscono il complesso antigene – MHC II e si attivano.
  9. I linfociti T Helper attivati si dividono e si differenziano (selezionale clonale) in due tipi principali di cellule figlie: cellule effettrici e cellule della memoria.
    1. Le cellule effettrici secernono citochine che attivano la risposta immunitaria cellulare (linfociti T citotossici) e umorale (anticorpi prodotti dai linfociti B).
    2. Le cellule della memoria provocheranno una risposta immunitaria rapida (risposta immunitaria secondaria) nel momento in cui entrano in contatto nuovamente con l’antigene che le ha generate.

L’attivazione inappropriata dell’infiammazione o l’incapacità di disattivarla possono portare a danni ai tessuti e allo sviluppo di malattie croniche. Leggi il nostro approfondimento: Pericoli dell’Infiammazione Cronica | Cause, Rimedi, Consigli

Fagocitosi

I fagociti sono un tipo di cellule immunitarie deputate a inghiottire e distrugge gli organismi invasori.

Per adempiere a queste funzioni, alcuni fagociti chiamati neutrofili sintetizzano elevate quantità di specie reattive dell’ossigeno (ROS).

Come nel caso dell’infiammazione, l’eccessiva produzione di radicali liberi dell’ossigeno (ROS) può essere dannosa per i tessuti e contribuire a diverse malattie croniche.

Importanza della vitamina C

La vitamina C influisce sulla salute immunitaria in diversi modi.

Come abbiamo visto, i fagociti generano specie reattive dell’ossigeno per uccidere gli organismi invasori e la vitamina C può proteggere le cellule immunitarie e quelle vicine dai danni di queste sostanze.

La sua attività antiossidante può anche ridurre l’infiammazione, aiutando a migliorare la funzione immunitaria 1.

Secondo studi in vitro, la vitamina C aumenta l’attività dei fagociti. Inoltre, promuove la crescita e la diffusione dei linfociti 2. Può anche essere utile per la prevenzione del raffreddore e di altre malattie infettive del tratto respiratorio.

Le infezioni virali attivano le cellule immunitarie e causano stress ossidativo, riducendo i livelli di vitamina C. In tali condizioni, un aumento dell’assunzione di questa vitamina può garantire la protezione antiossidante, supportare la risposta immunitaria e sopprimere la replicazione virale 3, 4, 5, 6.

Immunità adattativa

Com’è Fatta e Come Funziona

L’immunità acquisita (chiamata anche immunità adattativa o specifica) comporta una risposta complessa e mirata a un agente patogeno specifico.

Il processo risulta più energivoro rispetto alla risposta immunitaria innata ed è quindi riservato agli agenti patogeni non efficacemente rimossi dalla difesa iniziale aspecifica.

La prima esposizione a un agente patogeno stimola la produzione di alcune cellule immunitarie, in grado di riconoscere quel determinato agente patogeno.

In questi casi, sono necessari diversi giorni o settimane per sviluppare la risposta immunitaria acquisita.

Inizialmente, la risposta immunitaria adattativa impiega da 1 a 2 settimane per raggiungere la sua piena capacità di funzionamento, molto più a lungo rispetto alle 12 ore necessarie per attivare completamente l’immunità innata.

Tuttavia, al tempo stesso, le cellule immunitarie coinvolte sviluppano una "memoria", che in caso di futuri incontri permetterà un intervento rapido e altamente efficace verso quel patogeno.

L’immunità acquisita comprende:

L’immunità innata è aspecifica ma è sempre attiva, mentre l’immunità adattativa è acquisita dopo la prima esposizione a uno specifico agente patogeno.

IMMUNITÀ INNATA

IMMUNITÀ SPECIFICA

  • Presente fin dalla nascita
  • Presente già prima dell’esposizione al patogeno (-non dipende da una precedente esposizione)
  • Aspecifica
  • In tutti i tessuti si trovano fagociti residenti
  • Riconosce strutture comuni
  • Sempre operativa, Non ha memoria
  • Sempre uguale, previene l’infezione
  • Rapidamente attivabile
  • Precede la risposta immunitaria specifica
  • Non è presente alla nascita (acquisita)
  • Indotta dall’esposizione ad agenti infettivi o molecole estranee.
  • Specifica
  • Riconosce strutture specifiche
  • Si localizza principalmente in organi centrali (linfonodi e tessuto linfatico)
  • Consegue al contatto
  • Potenziata da contatti ripetuti
  • Attivazione più lenta
  • Segue la risposta immunitaria aspecifica
  • Pelle, peli, ciglia
  • Membrane Mucose
  • Muco, lisozima e secrezioni chimiche
  • Enzimi digestivi
  • Acido gastrico
  • Risposta infiammatoria
  • Proteine del complemento
  • Cellule fagocitarie
  • Cellule Natural Killer
  • Anticorpi e immunità umorale (Linfociti B)
  • Memoria immunologica (Linfociti B)
  • Immunità cellulare (Linfociti T)

L’immunità attiva può essere ottenuta naturalmente o acquisita attraverso i vaccini.

Un esempio di questo è un bambino che si ammala di varicella; durante questa malattia, il sistema immunitario del bambino attiva una risposta specifica al virus e il bambino avrà l’immunità andando avanti. Questo processo è una risposta immunitaria naturale e attiva.

Un esempio di immunità acquisita contro la varicella è la vaccinazione con il vaccino vivo attenuato della varicella. Con questo metodo, l’individuo sviluppa una risposta immunitaria adattativa senza aver mai contratto l’infezione.

L’immunità montata dalla risposta attiva antigene-specifica, fornisce mediamente decenni di protezione contro quell’antigene

Globuli Bianchi

I leucociti (detti anche globuli bianchi o WBC, dall’inglese White Blood Cells) hanno il compito di isolare, attaccare e distruggere patogeni e sostanze estranee che oltrepassano le barriere dell’immunità innata.

Esistono diversi tipi di globuli bianchi, ognuno con una funzione specifica.

In genere, vengono classificati in base a caratteristiche morfologiche e/o funzionali.

Classificazione Morfologica

Distingue 5 tipologie di globuli bianchi:

NOTA: i cosiddetti granulociti comprendono tre tipi di globuli bianchi ricchi di granuli specifici (neutrofili, basofili, eosinofili).

globuli bianchi

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Classificazione Funzionale

Alcuni globuli bianchi sono tipici dell’immunità innata, mentre altri sono specifici dell’immunità acquisita

Tuttavia, la separazione non è netta, in quanto le cellule del sistema immunitario innato sono anche in grado di indurre l’immunità adattativa.

Cellule dell’Immunità Innata

Come Funzionano

Le cellule del sistema immunitario innato riconoscono componenti comuni a classi di patogeni. Questi componenti sono altamente conservati, in quanto essenziali per la sopravvivenza del microbo:

Quali sono

I fagociti (neutrofili, macrofagi) sono cellule che con movimenti ameboidi di tutto o di parte del loro protoplasma inglobano e digeriscono microrganismi, corpi estranei e altre cellule dello stesso organismo destinate alla morte.

Inoltre, svolgono un ruolo fondamentale nell’attivare la risposta immunitaria adattativa tramite la secrezione di mediatori infiammatori.

Comprendono:

cellule immunitarie

I linfociti natural killer sono grossi linfociti granulari che distruggono le cellule tumorali o infettate da virus, in particolare dopo stimolazione con Interferone γ.

Le NK non necessitano di attivazione, a differenza dei linfociti T e B coinvolti nell’immunità adattativa.


Precursori delle cellule dendritiche: reagiscono all’infezione producendo grandi quantità di citochine. Sono in grado di fagocitare ma anche di favorire indirettamente i processi di fagocitosi e di presentazione dell’antigene ai linfociti T (fungono da messaggeri tra il sistema immunitario innato e quello adattativo).

Le cellule dendritiche sono presenti in quei tessuti che sono in contatto con l’ambiente esterno, come la pelle (dove c’è un tipo di cellule dendritiche specializzate chiamate cellula di Langerhans) e il rivestimento interno del naso, dei polmoni, dello stomaco e dell’intestino.


I mastociti non circolano nel sangue, ma sono localizzati soprattutto a livello cutaneo, sulle mucose respiratorie, su quelle gastrointestinali e attorno ai piccoli vasi sanguigni. Sono coinvolti nell’infiammazione e nelle reazioni allergiche. Possiedono molti granuli contenenti diversi mediatori infiammatori, tra cui istamina.


I basofli sono i principali responsabili delle reazioni allergiche; se stimolati, rilasciano diverse sostanze (eparina, istamina, perossidasi e molti altri mediatori chimici) provocando un’infiammazione che richiama sul posto altri globuli bianchi.


Gli eosinofili agiscono sui parassiti e nelle reazioni allergiche.

Cellule dell’Immunità Specifica

I linfociti sono i globuli bianchi caratteristici dell’immunità acquisita.

Ogni linfocita presenta sulla sua superficie un recettore antigenico specifico per un determinato agente estraneo specifico, grazie a recettori peculiari che si adattano agli antigeni di quel determinato patogeno.

Fino a quando il linfocita non incontra l’antigene che è geneticamente programmato a riconoscere, esso rimane dormiente, mentre viene attivato dal legame antigene-recettore.

In risposta all’antigene, si innesca un processo detto selezione clonale, durante il quale il linfocita attivato si divide molto rapidamente generando un gran numero di cloni.

I linfociti si distinguono in linfociti B e in linfociti T, che agiscono in sinergia.

LINFOCITI B

I linfociti B originano e maturano nel midollo osseo, quindi migrano nel sangue e verso il tessuto linfoide.

Queste cellule sono deputate:

Dopo l’attivazione da parte dei linfociti T Helper (grazie al rilascio di citochine IL-4, IL-5, IL-6 e IL-10), i linfociti B si differenziano in:

IMMUNITÀ UMORALE – Linfociti BIMMUNITÀ CELLULARE – Linfociti T
Difende da patogeni o tossine presenti nei liquidi corporei, come sangue e linfaDifende da patogeni o tossine che si trovano all’interno delle cellule.
Coinvolge i Linfociti B, che rilasciano anticorpi nei liquidi corporei, agevolando l’azione dei fagocitiCoinvolge i Linfociti T, che uccidono sia i patogeni che le cellule da essi infettate.

LINFOCITI T

I linfociti T hanno anch’essi origine nel midollo rosso, ma maturano nel timo (la "T" sta per timo).

Queste cellule producono la risposta immunitaria cellulare diretta cioè contro:

I linfociti T si distinguono ulteriormente in:

Riconoscimento dell’Antigene

Le cellule T e le cellule B riconoscono l’antigene in maniera diversa.

Le MHC sono proteine che marcano le cellule e distinguono il self dal non self e ne esistono due classi.

Cellule Dendritiche

Le cellule dendritiche nascono nel midollo osseo e colonizzano i tessuti dove risiedono (ad es. nella pelle prendono il nome di cellule di Langerhans).

Queste cellule fungono da ponte tra immunità innata e adattativa:

  1. riconoscono, fagocitano e digeriscono elementi non self;
  2. isolano ed elaborano gli antigeni presentandoli sulla loro superficie, in modo che vengano riconosciuti dai linfociti T e B.

In generale, le cellule dendritiche svolgono il ruolo immunologico più importante tra le cellule APC (cellule presentanti l’antigene – Antigen-presentig cells).

Infatti, le cellule dendritiche immature fagocitano i patogeni e degradano le loro proteine in piccoli pezzi, quindi maturano e presentano quei frammenti sulla loro membrana (legandoli a MHC di classe II).

Le cellule dendritiche attivate migrano quindi verso i linfonodi regionali, dove perdono la capacità fagocitica e acquisiscono capacità immunostimolante:

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Risposta Immunitaria

Per Fissare i Concetti

Per fissare i concetti, può essere utile illustrare brevemente cosa succede quando un batterio o un virus entrano nell’organismo.

Sistema Immunitario e Batteri

Sistema Immunitario e Virus

Anticorpi

Come Funzionano

Gli anticorpi sono proteine appartenenti alla famiglia delle immunoglobuline e sono prodotti dalle plasmacellule in risposta al contatto con antigeni.

Presentano una classica forma ad Y, in grado di riconoscere e legare antigeni specifici promuovendone l’eliminazione.

Gli anticorpi individuano quali antigeni devono essere distrutti e quali no.

Possono essere rilasciati dai linfociti B e muoversi liberamente nei liquidi corporei, oppure trovarsi sulla membrana del linfocita B.

La loro azione non è diretta, ma conduce all’eliminazione dell’antigene attraverso diversi meccanismi:

anticorpi

Tipi di Anticorpi

IgM (infezione acuta)IgG (infezione pregressa)

Le prime a comparire nel sangue (precoci)

  • Opsonizzazione per facilitare la fagocitosi
  • Agglutinazione a causa dei molteplici siti disponibili
  • Attivazione del complemento
  • Non attraversano la placenta
  • Sono i principali anticorpi durante la prima settimana d’infezione

Compaiono tardivamente nel sangue (tardive)

  • Rappresentano il 70-75% delle Ig totali; sono le più presenti nel sangue, linfa, fluido cerebrospinale e peritoneale
  • Opsonizzazione per facilitare la fagocitosi
  • Neutralizzazione di microbi e tossine; sono l’unica classe anticorpale efficace contro le tossine batteriche
  • Attivazione del complemento
  • Le uniche in grado di attraversare la placenta (immunità passiva al feto)
IgAIgE

Presenti nelle mucose e nelle secrezioni; latte, saliva, lacrime, etc.

  • Impediscono l ‘aderenza di microrganismi.
  • Attivazione del complemento
  • Coinvolte nelle reazioni allergiche (asma, febbre da fieno, orticaria) provocando il rilascio di mediatori infiammatori da parte dei mastociti.
  • Attive nelle infezioni da parassiti, favoriscono l’attività degli eosinofili.
IgD
I linfociti B hanno sulla loro membrana IgD con le quali riconoscono gli antigeni

Non dimenticare di leggere il nostro articolo: Come Rafforzare il Sistema Immunitario | Dieta e Integratori

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