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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 linfociti B–Neutralizzazione dell’Ag (tossine, virus, molecole disuperficie di batteri)–Attivazione complemento; Opsonizzazione– Citotossicità anticorpodipendente–Citotossicità mediata da IgE-mastociti

IMMUNOGLOBULINE•Le Immunoglobuline(Ig), o molecoleanticorpali, sonoglicoproteinecostituite da due tipidi catene legate daponti disolfuro S-S, eda una quota di 4-18% di carboidrati.

•L'unità 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 ècostituita da una partecostante (CH e CL) eduna variabile (VH e VL).Nelle regioni V,equivalenti al sito 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 facilità 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'eterogeneità può essere distinta in trelivelli:– Isotipica– Allotipica– Idiotipica

IMMUNOGLOBULINE• La eterogeneitàisotipica 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• Quantitativamente le più importanti Ig.• Funzioni principali:– neutralizzazione di tossine e di virus– opsonizzazione di batteri• Passano la placenta umana e costituiscono unodei meccanismi di difesa principali nei primi giorni divita• Le sottoclassi hanno diversa capacità 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 ditrimero 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 epiteliali• Il frammento secretorio stabilizza la molecola di IgAe la protegge dalla proteolisi ed è probabilmentecoinvolto nel processo di secrezione del dimero

IgA secretorieCLASSI ISOTIPICHE• Costituiscono 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 subunità sono assemblatedalla catena J• Monomeri presenti soprattutto sulla membrana deilinfociti B• Hanno una notevole affinità per il C1q edhanno elevata capacità di attivare il complementoattraverso la via classica• L'emivita delle IgM nel siero è di 56 giorni, circa3 volte inferiore a quella delle IgG

CLASSI ISOTIPICHEIgD• Hanno struttura simile a quella della unitàfondamentale• 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 limitatoesclusivamente a quello di recettore per l'antigenesui linfociti B.

CLASSI ISOTIPICHEIgE• Noti anche come anticorpi "reaginici", omocitotropi,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 specificità di ciascunaIg per un determinato Ag• Ciò ha come conseguenza che un anticorpo A, conspecificità per l'Ag x, differisce antigenicamente daun anticorpo B con specificità per l'Ag y.• Gli idiotipi hanno la caratteristica della autoantigenicità:– sono immunogeni per lo stesso individuo che liproduce

REAZIONI IMMUNOPATOGENE• Quando una reazione immune diviene causa di unamanifestazione patologica viene defivita reazioneimmunopatogena• I meccanismi cellulari e molecolari coinvolti sono imedesimi che governano le reazioni immunitarie; neconsegue che la differenza tra le due entità risiedenel "risultato" dell'evento reattivo• Una reazione immunitaria 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 definitiin 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 ipersensibilità• Le reazioni immunopatogene scatenate da antigeniendogeni sono alla base delle malattie autoimmuni(Es.: Lupus eritematoso, artrite reumatoide;glomerulonefrite 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 citolitiche o citotossiche daanticorpi–Tipo III. Sindromi da immunocomplessi–Tipo IV.Reazioni di tipo ritardato mediate dalinfociti T

REAZIONI IMMUNOPATOGENE• Nel 1971 Roitt ha introdotto–Tipo V.Ipersensibilità stimolatoria primacompresa nel Tipo II• Nel 1974 e 1975 furono introdotte–Tipo VI. Reazioni citotossiche 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, citochine,sostanze ad azione spasmogenica sullamuscolatura liscia• Lo sviluppo è veloce (minuti) ed è provocata dallegame dell'antigene (solubile) agli anticorpi ditipo IgE presenti sulle membrane dei mastociti 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 eritematosi (orticaria)–infiammazioni delle vie aeree superiori o dellacongiuntiva (riniti allergiche, congiuntiviti)–asma bronchiale, gastroenteriti allergiche (allergiaai cibi)• Tutte queste manifestazioni hanno in comune:–vasodilatazione ed aumento della permeabilitàvasale (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–tossicità 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–eritroblastosi fetale–anemia emolitica autoimmune–agranulocitosi–trombocitopenia–reazione a farmaci

ESEMPI DI REAZIONI DI TIPO II• Le reazioni più comuni di Tipo II mediate dacitotossicità cellulo mediata sono:–reazioni verso antigeni tumorali o di trapianto–vasculiti–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 depositano (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:–Glomerulonefriti post-streptococciche–Artriti da Yersinia enterocolitica–Poliartrite nodosa (HBV; Citomegalovirus)–Glomerulonefriti negli eroinomani–Anemia emolitica da Chinidina• Quelle più comuni da antigeni endogeni sono:–Lupus eritematoso sistemico (antigeni nucleari)–Artrite reumatoide (immunoglobuline)–Glomerulonefrite da antigeni tumorali

REAZIONE DI TIPO IV• E' mediata da linfociti T sensibilizzati• Sono incluse nel Tipo IV le reazioni diipersensibilità ritardata (mediate da linfociti CD4) ele reazioni citotossiche (mediate da linfociti CD8)• E' la risposta prevalente contro moltissimimicrorganismi intracellulari tra cui il MicobatterioTubercolare; molti virus; parassiti e protozoi• Sono da ascriversi a reazioni di Tipi IV i granulomitubercolari, il danno epatico in corso di epatitivirali A e B, il rigetto dei trapianti (a cui partecianoanche gli anticorpi con reazioni tipo VI)

MALATTIE AUTOIMMUNI CONINTERESSAMENTO MUSCOLARE•Dermatomiosite–Caratterizzata da un'eruzione cutanea tipica (Areadecolorata della palpebra superiore accompagnata daedema periorbitario) cui segue l'esordio della malattia–Spesso è presente un'eruzione eritemato-squamosa ela formazione di placche rosso-scuro ai gomiti,ginocchia, mani–L'esordio muscolare è caratterizzato da asteniamuscolare a carico dei muscoli prossimali.–L'estenzione e la gravità della compromissionemuscolare è variabile ma progressiva

MALATTIE AUTOIMMUNI CONINTERESSAMENTO MUSCOLARE•Polimiosite–Simile alla dermatomiosite ma con esordio in etàadulta–Mancano le caratteristiche lesioni cutanee.•Miosite da corpi inclusi–Esordisce dopo i 50 anni con compromissione deimuscoli distali quali gli estensori del ginocchio(quadricipiti); i flessori del polso e delle dita–L'astenia è spesso asimmetrica