Sistema Immunitario
Difese immunitarie innate
Difese immunitarie innateLe difese innate contro le infezioni comprendono la pelle,le cellule fagocitarie e le proteine an...
lisozima
sistema del complemento
• Gli interferoni sono proteine prodotte dalle stesse cellule  infettate dai virus che stimolano le altre cellule a resist...
• I fagociti sono cellule capaci di inglobare e distruggere gli  agenti estranei• Fagociti sono i granulociti neutrofili e...
leucocita neutrofilo
leucocita neutrofilo
monicita
macrofago
La risposta infiammatoria mette in moto i meccanismi di  difesa non specifica• La risposta infiammatoria costituisce il no...
– I principali effetti della risposta infiammatoria sono  quelli di disinfettare e di ripulire il tessuto lesionato.– La r...
sistema linfatico
sistema linfatico                                        Adenoidi          Dotto toracico, che si                         ...
Durante l’infezione il sistema linfatico assume un ruolod’importanza fondamentale– Il sistema linfatico è costituito da un...
linfocita
linfonodo
linfonodo
timo
vasi linfatici
difese immunitarie specifiche
Immunità specifica acquisita• La risposta immunitaria neutralizza specifici invasori   – L’immunità conferita dal sistema ...
– L’immunità attiva, cioè le resistenza a uno specifico  invasore, viene solitamente acquisita dopo un’infezione  naturale...
linfocita
anticorpo
• Ogni molecola di anticorpo ha un sito di legame per  l’antigene, cioè una regione responsabile della funzione di  ricono...
antigeni - anticorpi
• Gli antigeni hanno regioni specifiche a cui si legano gli  anticorpi• In genere, gli anticorpi riconoscono determinate r...
Le cellule responsabili                                 Midollo osseo                                   Timodella risposta...
• Ogni individuo produce un enorme numero di linfociti B e T  diversi; si stima che ognuno di noi ne abbia tra 100 milioni...
L’immunità umorale• Gli anticorpi sono le «armi» dell’immunità umorale   – I linfociti B sono le cellule coinvolte nell’im...
• Solo i linfociti selezionati e attivati dagli antigeni danno  origine a un clone di cellule che innesca la risposta  imm...
• Le tappe della selezione clonale  – Nelle risposta immunitaria primaria, la selezione clonane    sviluppa cellule effett...
• Risposta immunitaria primaria e secondaria:                 Risposta                         Recettore           2      ...
Risposta immunitaria primaria e secondaria a confrontoLa risposta immunitaria secondaria avviene più velocementedelle risp...
• Gli anticorpi individuano quali antigeni devono essere  distrutti• Gli anticorpi promuovono l’eliminazione dell’antigene...
• Il sistema immunitario si basa sulle nostre «impronte»  molecolari– La capacità del sistema immunitario di riconoscere l...
Gli anticorpi monoclonali sono armi efficaci sia  nella ricerca biologica sia nella terapia medicaGli anticorpi monoclonal...
– Gli anticorpi monoclonali sono particolarmente utili  nelle diagnosi medica.– Con gli anticorpi monoclonali sono anche s...
MHC (complesso maggiore di     istocompabilità)
MHC classe I e II
L’immunità mediata da cellule• I linfociti T helper organizzano la difesa mediata da  cellule e favoriscono l’immunità umo...
– Tutto il sistema immunitario mediato da cellule e gran  parte di quello umorale dipendono dalla precisa  interazione tra...
– I linfociti T helper riconoscono e si legano al complesso  self-non self esposto sulla superficie di una cellula APC.– I...
• Attivazione di un linfocita T helper e suo ruolo  nell’immunità:                                                        ...
interleuchina 2
I linfociti T citotossici uccidono le cellule infette• I linfociti T citotossici si legano alle cellule infettate e le  di...
linfociti T citotossici
• I linfociti T citotossici possono prevenire il cancro• I linfociti T citotossici possono difendere l’organismo dai  tumo...
L’AIDS distrugge i linfociti T helper lasciando il corpoprivo di difeseiI virus dell’AIDS può eliminare i linfociti T help...
COLLEGAMENTI• Un funzionamento scorretto del sistema immunitario  può provocare disturbi e malattie – Le malattie autoimmu...
mastociti
• Le due fasi di una reazione allergica:                                    Linfocita B                                   ...
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  1. 1. Sistema Immunitario
  2. 2. Difese immunitarie innate
  3. 3. Difese immunitarie innateLe difese innate contro le infezioni comprendono la pelle,le cellule fagocitarie e le proteine antimicrobiche• Le difese immunitarie innate sono presenti ed attive nel nostro organismo molto prima di essere esposto ad agenti patogeni, come virus e batteri.• Sono largamente non specifiche, cioè non distinguono un invasore dall’altro.
  4. 4. lisozima
  5. 5. sistema del complemento
  6. 6. • Gli interferoni sono proteine prodotte dalle stesse cellule infettate dai virus che stimolano le altre cellule a resistere a essi. Le proteine antivirali Acido nucleico virale bloccano la riproduzione virale 1 2 Attivazione Nuovi virus dei geni per l’interferone DNA mRNA 3 5 Molecole di L’interferone stimola la interferone cellula ad attivare i geni delle proteine antivirali 4 Cellula ospite 1 Cellula ospite 2 Produce interferone, ma viene È protetta dall’azione dei virus grazie uccisa dai virus all’interferone della cellula 1
  7. 7. • I fagociti sono cellule capaci di inglobare e distruggere gli agenti estranei• Fagociti sono i granulociti neutrofili e i monociti del sangue, questi ultimi precursori dei macrofagi che circolano nel liquido interstiziale. Batteri
  8. 8. leucocita neutrofilo
  9. 9. leucocita neutrofilo
  10. 10. monicita
  11. 11. macrofago
  12. 12. La risposta infiammatoria mette in moto i meccanismi di difesa non specifica• La risposta infiammatoria costituisce il nostro principale sistema di difesa innato ed è innescata da qualsiasi danno ai tessuti. Gonfiore Spillo Superficie dell’epidermide Accumulo di fagociti e Batteri di liquido interstiziale Fagociti nell’area infiammata Segnali chimici Globulo Vaso sanguigno bianco 1 Danno al tessuto; liberazione di segnali 2 Aumento della permeabilità e dilatazione 3 I fagociti (macrofagi e neutrofili) chimici quali l’istamina dei vasi sanguigni locali; passaggio dei eliminano i batteri e ciò che rimane delle fagociti verso la regione lesa cellule danneggiate; il tessuto si rimargina
  13. 13. – I principali effetti della risposta infiammatoria sono quelli di disinfettare e di ripulire il tessuto lesionato.– La risposta infiammatoria aiuta a prevenire l’estendersi dell’infezione ai tessuti circostanti.
  14. 14. sistema linfatico
  15. 15. sistema linfatico Adenoidi Dotto toracico, che si immette nella vena Tonsille succlavia sinistra Linfonodi LinfonodoDotto linfatico destro,che si immette nella vena succlavia destra Aggregati di linfociti e macrofagi Timo Valvola Vaso linfatico Dotto toracico Capillare sanguigno Cellule tissutali Milza Appendice Liquido interstiziale Capillare linfatico Midollo osseo Vasi linfatici
  16. 16. Durante l’infezione il sistema linfatico assume un ruolod’importanza fondamentale– Il sistema linfatico è costituito da una fitta rete di vasi, da numerosi linfonodi, dalle tonsille, dalle adenoidi, dall’appendice e dalla milza.– I vasi linfatici trasportano un liquido, chiamato linfa.– Il sistema linfatico ha due principali funzioni: riportare nel sistema circolatorio il liquido interstiziale e combattere le infezioni.
  17. 17. linfocita
  18. 18. linfonodo
  19. 19. linfonodo
  20. 20. timo
  21. 21. vasi linfatici
  22. 22. difese immunitarie specifiche
  23. 23. Immunità specifica acquisita• La risposta immunitaria neutralizza specifici invasori – L’immunità conferita dal sistema immunitario viene detta immunità acquisita e si sviluppa a pieno solo in seguito all’esposizione a sostanze estranee chiamate antigeni. – Quando entra in contatto con un antigene, il sistema immunitario risponde con un incremento del numero di cellule che attaccano direttamente gli invasori o che producono le proteine di difesa chiamate anticorpi.
  24. 24. – L’immunità attiva, cioè le resistenza a uno specifico invasore, viene solitamente acquisita dopo un’infezione naturale, ma può essere innescata con una procedura medica, nota come vaccinazione.– È anche possibile sviluppare un’immunità passiva (per esempio acquisendo anticorpi attraverso il latte materno o da un siero contenente anticorpi specifici).
  25. 25. linfocita
  26. 26. anticorpo
  27. 27. • Ogni molecola di anticorpo ha un sito di legame per l’antigene, cioè una regione responsabile della funzione di riconoscimento e di legame con l’antigene. Siti di legame per l’antigene Catena leggera C C Catena pesante
  28. 28. antigeni - anticorpi
  29. 29. • Gli antigeni hanno regioni specifiche a cui si legano gli anticorpi• In genere, gli anticorpi riconoscono determinate regioni, i determinanti antigenici, presenti sulla superficie di un antigene. Molecole di anticorpo A Siti di legame per l’antigene Determinanti antigenici Antigene Molecola di anticorpo B
  30. 30. Le cellule responsabili Midollo osseo Timodella rispostaimmunitaria sono i Cellule staminalilinfociti: Per via sanguigna • Alcuni linfociti immaturi continuano a svilupparsi Linfociti immaturi nel midollo osseo e si Recettori antigenici specializzano diventando linfociti B (o cellule B) • Altri passano dal midollo Linfociti B Linfociti T osseo al timo dove si Immunità umorale Per via sanguigna Immunità mediata specializzano, diventando da cellule linfociti T (o cellule T). Linfonodi, milza e altri organi linfatici Altre parti del sistema linfatico Processo finale di maturazione dei linfociti B e T in un organo linfatico
  31. 31. • Ogni individuo produce un enorme numero di linfociti B e T diversi; si stima che ognuno di noi ne abbia tra 100 milioni e 100 miliardi di tipi differenti, un numero sufficiente per riconoscere e attaccare praticamente tutti i tipi di antigeni che potremmo mai incontrare.
  32. 32. L’immunità umorale• Gli anticorpi sono le «armi» dell’immunità umorale – I linfociti B sono le cellule coinvolte nell’immunità umorale. – Le plasmacellule, cioè le cellule effettrici prodotte per selezione clonale, fabbricano e secernono gli anticorpi, le proteine che hanno la funzione di «armi» molecolari di difesa.
  33. 33. • Solo i linfociti selezionati e attivati dagli antigeni danno origine a un clone di cellule che innesca la risposta immunitaria – Una volta all’interno del corpo, un particolare antigene attiva solo quel piccolissimo numero di linfociti che possiede un ben preciso recettore specifico. – In seguito, tali cellule proliferano formando una popolazione di cellule geneticamente identiche (un clone) adatte per combattere quel determinato antigene.
  34. 34. • Le tappe della selezione clonale – Nelle risposta immunitaria primaria, la selezione clonane sviluppa cellule effettrici e cellule della memoria in grado di garantire un’immunità per tutta la vita. – Nella risposta immunitaria secondaria, le cellule della memoria sono attivate da una seconda esposizione allo stesso antigene che induce una risposta più energica e veloce.
  35. 35. • Risposta immunitaria primaria e secondaria: Risposta Recettore 2 Molecole di 1 immunitaria antigenico antigeni primaria (anticorpo sulla Linfociti B superficie con recettori cellulare) antigenici 3 Prima esposizione all’antigene diversi Crescita, divisione e Molecole di anticorpi differenziame nto di un 4 5 linfocita Reticolo Primo clone endoplasmatico Plasmacellule che producono anticorpi Cellule della memoria Molecole di antigene Seconda esposizione 6 allo stesso antigene Molecole Risposta Reticolo di anticorpi immunitaria endoplasmatico secondaria Plasmacellule che producono anticorpi Cellule della memoria
  36. 36. Risposta immunitaria primaria e secondaria a confrontoLa risposta immunitaria secondaria avviene più velocementedelle risposta immunitaria primaria. Risposta immunitaria Seconda esposizione secondaria all’antigene all’antigene X, X prima esposizione all’antigene Y Concentrazione di anticorpi Prima esposizione all’antigene X Risposta immunitaria Risposta immunitaria primaria all’antigene X primaria all’antigene Y Anticorpi per Anticorpi per l’antigene X l’antigene Y 0 7 14 21 28 35 42 49 56 Tempo (giorni)
  37. 37. • Gli anticorpi individuano quali antigeni devono essere distrutti• Gli anticorpi promuovono l’eliminazione dell’antigene attraverso diversi meccanismi. Il legame tra anticorpi e antigeni inattiva gli antigeni tramite Neutralizzazione Agglutinazione Precipitazione di antigeni Attivazione del di cellule in soluzione complemento Molecole del Virus Batteri complemento Molecole di Batterio antigeni Cellula estranea Foro Favoriscono la Porta alla Fagocitosi Lisi della cellula Macrofago
  38. 38. • Il sistema immunitario si basa sulle nostre «impronte» molecolari– La capacità del sistema immunitario di riconoscere le molecole appartenenti al proprio organismo, ossia di distinguere il self dal non self, permette di combattere molecole estranee senza danneggiare le proprie.– Le cellule di ogni persona hanno sulla membrana particolari glicoproteine self che costituiscono le impronte molecolari (fingerprint) e contrassegnano le cellule del corpo rendendole inattaccabili dai propri linfociti.
  39. 39. Gli anticorpi monoclonali sono armi efficaci sia nella ricerca biologica sia nella terapia medicaGli anticorpi monoclonali sono Antigene iniettato nel topo Cellule tumorali in un terreno di prodotti fondendo una coltura cellula tumorale con un normale linfocita B: la cellula ibrida Linfociti B (prelevati dalla milza) Cellule tumorali produce molecole di anticorpi specifici per un singolo determinante Cellule fuse insieme per produrre cellule ibride antigenico. Una cellula ibrida viene posta in un terreno di coltura Anticorpo Coltura di cellule ibride che producono anticorpi monoclonali
  40. 40. – Gli anticorpi monoclonali sono particolarmente utili nelle diagnosi medica.– Con gli anticorpi monoclonali sono anche stati ottenuti risultati incoraggianti nel trattamento di diverse malattie, incluso il cancro.
  41. 41. MHC (complesso maggiore di istocompabilità)
  42. 42. MHC classe I e II
  43. 43. L’immunità mediata da cellule• I linfociti T helper organizzano la difesa mediata da cellule e favoriscono l’immunità umorale• Ci sono almeno due tipi principali di linfociti: • i linfociti T citotossici, che attaccano le cellule infettate da agenti patogeni; • i linfociti T helper, che svolgono molteplici funzioni nella risposta immunitaria, coadiuvando l’attività dei linfociti T citotossici e dei macrofagi e stimolando i linfociti B a produrre anticorpi.
  44. 44. – Tutto il sistema immunitario mediato da cellule e gran parte di quello umorale dipendono dalla precisa interazione tra le cellule APC e i linfociti T helper.– Questa interazione attiva i linfociti T helper che, a loro volta, possono poi andare ad attivare altre cellule del sistema immunitario.
  45. 45. – I linfociti T helper riconoscono e si legano al complesso self-non self esposto sulla superficie di una cellula APC.– I linfociti T helper attivati promuovono la risposta immunitaria in molti modi e possono attivare i linfociti T citotossici e i linfociti B.
  46. 46. • Attivazione di un linfocita T helper e suo ruolo nell’immunità: Immunità umorale Linfocita B (secrezione di Complesso self- Recettore del Interleuchina-2 anticorpi da linfocita T partecipa non self parte delle Microbo all’attivazione di plasmacellule) altri linfociti T e B Macrofago 5 6 Interleuchina-2 partecipa 3 1 all’attivazione di altri 2 Linfocita T helper linfociti T e B 4 7 Proteina self (proteina MHC di classe II) Immunità Linfocita T Cellula APC mediata da Interleuchina-1 (partecipa citotossico Antigene prodotto dal cellule (attacca le all’azione del linfocita T microbo non self cellule infette) helper) Sito di legame per la Sito di legame per proteina self l’antigene
  47. 47. interleuchina 2
  48. 48. I linfociti T citotossici uccidono le cellule infette• I linfociti T citotossici si legano alle cellule infettate e le distruggono. 1 Il linfocita T citotossico 2 La perforina produce fori nella 3 Lisi della cellula infettata si lega alla cellula infettata membrana della cellula infettata Complesso self-non self Formazione del foro Antigene Cellula estraneo infettata Linfocita T Molecola citotossico di perforina Enzima che può indurre l’apoptosi
  49. 49. linfociti T citotossici
  50. 50. • I linfociti T citotossici possono prevenire il cancro• I linfociti T citotossici possono difendere l’organismo dai tumori maligni nello stesso modo in cui lo difendono dai microbi.
  51. 51. L’AIDS distrugge i linfociti T helper lasciando il corpoprivo di difeseiI virus dell’AIDS può eliminare i linfociti T helperdell’organismo compromettendo drasticamente la suacapacità di combattere le infezioni.
  52. 52. COLLEGAMENTI• Un funzionamento scorretto del sistema immunitario può provocare disturbi e malattie – Le malattie autoimmuni insorgono quando il sistema immunitario «fa confusione» e reagisce contro le molecole del proprio corpo. – Le persone affette da malattie da immunodeficienza sono prive di uno o più componenti del sistema immunitario. – Un lieve indebolimento del sistema immunitario può derivare anche da stress fisici ed emotivi. – Le allergie sono causate da una sensibilità anomala ad antigeni presenti nel nostro ambiente, chiamati allergeni.
  53. 53. mastociti
  54. 54. • Le due fasi di una reazione allergica: Linfocita B (plasmacellua) Mastocita Determinante antigenico Istamina1 Allergene (granulo 2 I linfociti B producono 3 Gli anticorpi si 4 L’allergene si lega agli 5 Viene liberata istamina pollinico) anticorpi attaccano al anticorpi del che causa i sintomi mastocita mastocita dell’allergiaSensibilizzazione: esposizione iniziale all’allergene Successiva esposizione allo stesso allergene
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