Immunologia e Risposta immunitaria all’infezione da SARS-CoV-2

Buongiorno sono Silvia Vendetti, lavoro all’Istituto Superiore di Sanità, al dipartimento di malattie infettive. In questo studio parleremo di immunologia e della risposta immunitaria all’infezione da Sars-Cov-2. Illustreremo, inoltre, le basi molecolari e cellulari del sistema immunitario, per comprendere i meccanismi principali responsabili della risposta immunitaria contro gli agenti infettivi e poi descriveremo la risposta immunitaria all'infezione da Sars-Cov-2.

La parola immunità deriva dal latino “Immunitas”, si riferisce alla protezione legale di cui godevano i senatori romani in carica, ovvero immunità parlamentare. Qui, nel nostro contesto, si riferisce alla protezione dalle malattie e, in particolare, dalle malattie infettive. L’immunodeficienza è un deficit del sistema immunitario, e conferisce un’alta suscettibilità alle infezioni. Il sistema immunitario è l’insieme delle cellule e delle molecole responsabili dell’immunità, la loro risposta verso le sostanze estranee è definita risposta immunitaria. Essa ha lo scopo di eliminare un’infezione in atto o di prevenirla in futuro.  L’immunologia, quindi, è lo studio degli eventi cellulari e molecolari, che si verificano quando un organismo entra in contatto con microbi o con altre sostanze estranee. L’immunopatologia è lo studio dei casi in cui il sistema immunitario non funziona correttamente e dà luogo a malattie. Esempi di immunopatologie sono, reazioni di ipersensibilità, ovvero una risposta immunitaria inappropriata verso componenti propri che porta ad autoimmunità, o contro componenti ambientali, cioè le allergie. Il sistema immunitario è l'insieme delle cellule e molecole responsabili dell'immunità, è complesso e comprende cellule, tessuti e molecole, che sono strettamente interconnessi, finemente regolati e questo è essenziale per la sopravvivenza dell’organismo.

I soggetti in cui il sistema immunitario non funziona o è assente, non sono in grado di vivere all'esterno ma devono essere costantemente protetti in ambienti altamente sterili. Le cellule sono i linfociti, le cellule natural killer, le cellule dendritiche, i monociti, i macrofagi e i granulociti. I tessuti si distinguono in organi linfoidi primari e secondari. Le molecole sono gli anticorpi, le citochine, i fattori del complemento e le proteine plasmatiche. Tutte queste strutture mediano la resistenza all’ infezione e svolgono dei meccanismi volti ad eliminare i microrganismi patogeni. Il sistema immunitario è altamente versatile, ha capacità di riconoscimento, è capace di indurre delle risposte e soprattutto è capace di ricordare, e quindi di eliminare i patogeni se vengono incontrati una seconda volta. Le funzioni del sistema immunitario sono quelle di riconoscere gli organismi estranei invasori che sono altamente specifici, prevenire la loro diffusione ed eradicare la loro presenza nell’organismo. Una volta che il sistema immunitario viene attivato, ci sono successivamente una serie di meccanismi che tendono a riportare la risposta ad uno stato di quiescenza e a ristabilire l’omeostasi. Questo avviene grazie a dei meccanismi dedicati, di soppressione, di riequilibrio della risposta immunitaria. Il sistema immunitario può anche essere causa di malattia se è deficitario, se reagisce verso il self o se media delle reazioni inappropriate. Ci sono due principali tipi di risposta immunitaria: la risposta immunitaria innata o naturale e quella acquisita o adattativa. La prima è una risposta precoce, sempre presente, che interviene subito e riconosce molecole comuni e diffuse tra microorganismi diversi. Essa è inoltre iniziale, ovvero la prima linea di difesa. La seconda, che si attiva più tardivamente, è capace di distinguere, in maniera estremamente specifica, le diverse molecole estranee, ed è in grado di rispondere ad esse in modo più veloce e potente dopo contatti ripetuti. La risposta immunitaria si sviluppa quindi in due fasi fondamentali.

La prima fase, quella precoce, avviene all’inizio tra 0-5 giorni dall’incontro con il microbo e la risposta è immediata e quindi in grado di controllare e delimitare immediatamente l’infezione. Se questo non avviene, le cellule sono in grado di attivare i meccanismi che portano all'attivazione della risposta adattativa, che quindi si verifica in una fase tardiva, ma è altamente specifica e di lunga durata. Il sistema immunitario si può anche distinguere in immunità cellulare ed immunità umorale. L’immunità cellulare comprende una serie di cellule coinvolte nella risposta immunitaria, che sono cellule dell'immunità innata o cellule dell'immunità acquisita. L’immunità umorale invece comprende dei mediatori solubili, che sono gli anticorpi, le citochine o le chemochine o le molecole del complemento. Fanno parte delle cellule dell’immunità innata le barriere naturali, costituite dalla pelle o dalle mucose, queste esercitano delle difese di natura meccanica in quanto sono in grado di prevenire l’invasione dei microrganismi attraverso la barriera fisica ma anche attraverso la produzione di muco, flussi di aria o movimenti peristaltici.

Le difese possono essere anche di tipo chimico, in quanto possono essere prodotte delle sostanze ad azione microbicida che vengono rilasciate con il sudore, nella saliva, nelle lacrime, negli acidi dello stomaco. Inoltre possono essere prodotti degli enzimi ad azione microbicida, come ad esempio il lisozima ed altri tipi di defensine che vengono rilasciate per impedire ai microbi di penetrare all'interno dell'organismo. Le barriere possono anche indurre immunità attraverso un meccanismo fisiologico, questo può avvenire ad esempio grazie alla flora batterica, che è presente nell'intestino, o nelle vie respiratorie superiori, questi sono dei batteri commensali e competono spesso con i batteri patogeni per l’invasione all’interno dell'organismo. I batteri commensali possono avere anche dei meccanismi attivi microbicidi, quindi sono un importante mezzo di difesa del nostro organismo. Altre cellule dell'immunità innata sono rappresentate dai granulociti, che possiamo distinguere in neutrofili, eosinofili o basofili. I granulociti neutrofili sono anche chiamati polimorfonucleati, intervengono nell’infiammazione acuta, migrano rapidamente nei tessuti danneggiati dove hanno vita breve e la loro funzione è quella di fagocitare i patogeni. I granulociti eosinofili sono coinvolti nelle infestazioni da parassiti e nelle reazioni allergiche e i granulociti basofili intervengono nelle reazioni allergiche. 

Questo testo è estratto dalla video lezione della dott.ssa Silvia Vendetti, dal corso FAD ECM "Covid 19: aspettando il Day After"

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