Learning Outcomes
- Descrivi il ruolo e l’importanza della memoria immunologica
Il sistema immunitario adattivo possiede una componente di memoria che consente una risposta efficiente e drammatica alla reinvasione dello stesso patogeno. La memoria è gestita dal sistema immunitario adattivo con poca dipendenza da spunti dalla risposta innata., Durante la risposta immunitaria adattativa a un agente patogeno che non è stato riscontrato prima, chiamato risposta primaria, le plasmacellule che secernono anticorpi e cellule T differenziate aumentano, quindi plateau nel tempo. Quando le cellule B e T maturano in cellule effettrici, un sottoinsieme delle popolazioni naïve si differenzia in cellule di memoria B e T con le stesse specificità dell’antigene, come illustrato nella Figura 1.,
Una cellula di memoria è un linfocita B o T antigene-specifico che non si differenzia in cellule effettrici durante la risposta immunitaria primaria, ma che può immediatamente diventare cellule effettrici dopo la riesposizione allo stesso agente patogeno. Durante la risposta immunitaria primaria, le cellule di memoria non rispondono agli antigeni e non contribuiscono alle difese dell’ospite. Quando l’infezione viene eliminata e gli stimoli patogeni diminuiscono, gli effettori non sono più necessari e subiscono l’apoptosi. Al contrario, le cellule di memoria persistono nella circolazione.,
Figura 1. Dopo aver inizialmente legato un antigene al recettore delle cellule B (BCR), una cellula B interiorizza l’antigene e lo presenta su MHC II. Una cellula T helper riconosce il complesso MHC II–antigene e attiva la cellula B. Di conseguenza, vengono prodotte cellule B di memoria e plasmacellule.
Domanda pratica
L’antigene Rh si trova sui globuli rossi Rh-positivi. Una femmina Rh-negativo di solito può portare un feto Rh-positivo a termine senza difficoltà., Tuttavia, se ha un secondo feto Rh-positivo, il suo corpo può lanciare un attacco immunitario che causa la malattia emolitica del neonato. Perché pensi che la malattia emolitica sia solo un problema durante la seconda o successiva gravidanza?
Se il patogeno non si incontra mai più durante la vita dell’individuo, le cellule di memoria B e T circoleranno per alcuni anni o anche per diversi decenni e gradualmente si estingueranno, non avendo mai funzionato come cellule effettrici. Tuttavia, se l’ospite viene nuovamente esposto allo stesso tipo di patogeno, le cellule di memoria circolanti si differenzieranno immediatamente in plasmacellule e CTL senza input da APC o cellule TH., Una ragione per cui la risposta immunitaria adattativa è ritardata è perché ci vuole tempo per le cellule B e T naïve con le specifiche antigene appropriate da identificare e attivare. Dopo la reinfezione, questo passaggio viene saltato e il risultato è una produzione più rapida di difese immunitarie. Le cellule B di memoria che si differenziano in plasmacellule producono quantità di anticorpi da decine a centinaia di volte superiori a quelle secrete durante la risposta primaria, come illustra il grafico in Figura 2., Questa risposta anticorpale rapida e drammatica può fermare l’infezione prima che possa anche diventare stabilito, e l’individuo non può rendersi conto che erano stati esposti.
Figura 2. Nella risposta primaria all’infezione, gli anticorpi vengono secreti prima dalle plasmacellule. Dopo la riesposizione allo stesso agente patogeno, le cellule di memoria si differenziano in plasmacellule secernenti anticorpi che producono una maggiore quantità di anticorpi per un periodo di tempo più lungo.,
La vaccinazione si basa sulla consapevolezza che l’esposizione ad antigeni non infettivi, derivati da patogeni noti, genera una lieve risposta immunitaria primaria. La risposta immunitaria alla vaccinazione può non essere percepita dall’ospite come malattia, ma conferisce comunque memoria immunitaria. Quando esposto al patogeno corrispondente a cui un individuo è stato vaccinato, la reazione è simile a un’esposizione secondaria., Poiché ogni reinfezione genera più cellule di memoria e una maggiore resistenza al patogeno, e poiché alcune cellule di memoria muoiono, alcuni corsi di vaccino comportano una o più vaccinazioni di richiamo per imitare le esposizioni ripetute: per esempio, i booster del tetano sono necessari ogni dieci anni perché le cellule di memoria vivono solo così a lungo.
Memoria immunitaria della mucosa
Un sottoinsieme di cellule T e B del sistema immunitario della mucosa si differenzia in cellule di memoria proprio come nel sistema immunitario sistemico., Dopo la reinvasione dello stesso tipo di patogeno, una risposta immunitaria pronunciata si verifica nel sito della mucosa in cui si è depositato il patogeno originale, ma una difesa collettiva è organizzata anche all’interno del tessuto mucoso interconnesso o adiacente. Ad esempio, la memoria immunitaria di un’infezione nella cavità orale susciterebbe anche una risposta nella faringe se la cavità orale fosse esposta allo stesso agente patogeno.
Vaccinologo
La vaccinazione (o immunizzazione) comporta la consegna, di solito per iniezione come mostrato nella Figura 3, di antigeni non infettivi derivati da patogeni noti., Altri componenti, chiamati adiuvanti, vengono consegnati in parallelo per aiutare a stimolare la risposta immunitaria. La memoria immunologica è la ragione per cui i vaccini funzionano. Idealmente, l’effetto della vaccinazione è quello di suscitare memoria immunologica e quindi resistenza a patogeni specifici senza che l’individuo debba sperimentare un’infezione.
Figura 3. I vaccini sono spesso consegnati per iniezione nel braccio. (credito: Compagno di fotografo della Marina degli Stati Uniti Apprendista aviatore Christopher D., Blachly)
I vaccinologi sono coinvolti nel processo di sviluppo del vaccino dall’idea iniziale alla disponibilità del vaccino completato. Questo processo può richiedere decenni, può costare milioni di dollari, e può comportare molti ostacoli lungo la strada., Ad esempio, i vaccini iniettati stimolano il sistema immunitario sistemico, suscitando l’immunità umorale e cellulo-mediata, ma hanno scarso effetto sulla risposta della mucosa, che presenta una sfida perché molti agenti patogeni si depositano e si replicano nei compartimenti mucosi e l’iniezione non fornisce la memoria immunitaria più efficiente per questi agenti patologici. Per questo motivo, i vaccinologi sono attivamente coinvolti nello sviluppo di nuovi vaccini che vengono applicati tramite metodi di consegna intranasali, aerosol, orali o transcutanei (assorbiti attraverso la pelle)., È importante sottolineare che i vaccini somministrati per le mucose provocano sia l’immunità mucosa che sistemica e producono lo stesso livello di resistenza alle malattie dei vaccini iniettati. Attualmente è disponibile una versione del vaccino antinfluenzale intranasale e i vaccini antipolio e tifo possono essere somministrati per via orale, come mostrato nella Figura 4.
Figura 4. Il vaccino antipolio può essere somministrato per via orale. (credit: modification of work by UNICEF Sverige)
Allo stesso modo, i vaccini contro il morbillo e la rosolia vengono adattati alla somministrazione di aerosol utilizzando dispositivi per inalazione., Alla fine, le piante transgeniche possono essere ingegnerizzate per produrre antigeni vaccinali che possono essere mangiati per conferire resistenza alle malattie. Altri vaccini possono essere adattati all’applicazione rettale o vaginale per suscitare risposte immunitarie nella mucosa rettale, genitourinaria o riproduttiva. Infine, gli antigeni del vaccino possono essere adattati all’applicazione transdermica in cui la pelle viene leggermente raschiata e vengono utilizzati microneedles per perforare lo strato più esterno., Oltre a mobilitare la risposta immunitaria della mucosa, questa nuova generazione di vaccini può porre fine all’ansia associata alle iniezioni e, a sua volta, migliorare la partecipazione del paziente.
Provalo
Contribuisci!
Migliora questa paginaimpara di più