Sistema Immunitario

Un’introduzione al sistema immunitario – Le infezioni batteriche

Un’introduzione al sistema immunitario – Le infezioni batteriche

Elia Magrinelli

Luglio 25th, 2015

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In ogni secondo della vita siamo sotto attacco, miliardi di batteri, virus e fungi cercano di trasformarci nella loro casa. L’organismo umano ha quindi sviluppato un’incredibilmente complesso esercito di sentinelle, soldati, intelligence e fabbriche d’armi che ci proteggono dal morire. Per semplificare, in questo video consideriamo che il sistema immunitario possieda 12 funzioni, 21 tipi di cellule e 2 categorie di proteine. Ogni cellula svolge fino a 4 funzioni, ed ogni cellula può interagisce con altre cellule per svolgere queste funzioni.

In questo video viene spiegata una parte limitata, ma centrale sul funzionamento del sistema immunitario. Immaginate un giorno di incappare in un chiodo arrugginito e di tagliarvi accidentalmente. La pelle, la prima barriera del sistema immunitario è superata ed i batteri circostanti irrompono all’interno della ferita. A questo punto i batteri cominciano ad usare le risorse del nostro organismo per replicarsi, raddoppiando il loro numero ogni 20 minuti. Inizialmente non vengono notati, ma una volta raggiunto un cominciano a danneggiare l’organismo, modificando l’ambiente circostante.

Il sistema immunitario deve agire presto per arrestarne l’avanzata. Le cellule sentinella intervengono: sono i macrofagi, delle grandi cellule che sorvegliano ogni regione del corpo. La maggior parte delle volte riescono da sole a contenere le infezioni fagocitando fino a cento invasori per poi digerirli con una serie di enzimi. Queste cellule non sono in grado di distinguere quale tipo di patogeno sia responsabile dell’infezione e reagiscono sempre fagocitandolo. Inoltre, i macrofagi inducono lo stato di infiammazione, ordinando ai vasi sanguigni vicini di rilasciare liquido nella zona d’infezione e facilitare la risposta immunitaria, possiamo notare quest’evento come un gonfiore nella zona della ferita. Quando la lotta dei macrofagi si prolunga troppo, questi chiamano rinforzi tramite proteine di segnalazione.

A questo punto i neutrofili lasciano i loro percorsi di ronda e raggiungono il luogo d’infezione. I neutrofili sono talmente aggressivi che arrivano ad uccidere anche alcune cellule sane. Per evitare troppi danni i neutrofili sono programmati a suicidarsi dopo 5 giorni che combattono l’infezione. Se anche il loro intervento non fosse sufficiente a fermare l’infezione, allora vengono reclutate anche le cellule dendritiche, il cervello del sistema immunitario. Una volta attivate, le cellule dendritiche recuperano dei campioni dagli invasori, li disgregano ed espongono le loro componenti all’esterno della loro membrana. Ora devono decidere se è il caso di richiamare componenti in grado di uccidere cellule infettate da virus oppure se non sia il caso di richiamare un’esercito di sterminatori di batteri, a questo punto la risposta del sistema immunitario comincia ad essere specifica in base al tipo di invasore. In questo caso si tratta di un’invasione di batteri.

Le cellule dendritiche raggiungono quindi il linfonodo più vicino, nel giro di un giorno, dove miliardi di cellule killer-T e helper-T aspettano di essere attivate. Il processo di attivazione delle cellule T è finemente regolato per selezionare quelle che possiedono complessi in grado di riconoscere le parti del patogeno presenti sulla superficie delle cellule dendritiche. Quando questo riconoscimento avviene, la cellula T comincia a duplicarsi con estrema velocità. Alcune di queste cellule diventano cellule  T della memoria, che restano nel linfonodo e risponderanno con grande rapidità ad una successiva infezione dello stesso patogeno, rendendo l’organismo immune.

Altre cellule viaggiano al luogo dell’infezione attivando per aiutare a combatterla. Un terzo gruppo di cellule T viaggia al centro del linfonodo dove trova le cellule B vergini. Qui, le cellule T attivate riconoscono cellule B vergini che possiedono un complesso di proteine simile a quello delle cellule T. A questo punto le cellule B attivate si duplicano rapidamente producono tantissimi anticorpi. Questo processo è estremamente affaticante, molte cellule arrivano anche a morire, evento che può essere tardato dall’intervento delle cellule T-helper che permettono loro di continuare a lavorare in caso di necessità. Gli anticorpi prodotti dalle cellule B sono piccole proteine create con lo scopo di legarsi specificatamente alla superficie del patogeno. Esistono diversi tipi di anticorpi, con funzioni diverse. A questo punto gli anticorpi arrivano al luogo dell’infezione dove la battaglia è estremamente intensa. Qui riescono a disabilitare o uccidere molti degli invasori, permettono inoltre alle cellule killer-T di riconoscerle più facilmente. Con gli anticorpi le sorti della battaglia mutano e lo sforzo complessivo del sistema immunitario riesce a debellare l’infezione. Le cellule immunitarie rimaste in loco alla fine della battaglia moriranno in assenza di altri segnali che l’infezione sia ancora in corso.

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