Il sistema immunitario è il nostro scudo naturale contro le aggressioni esterne ed è l'obiettivo dell'immunoterapia contro il cancro. È un sistema sofisticato e complesso, fatto di tipi cellulari diversi generati da cellule “madri” localizzate nel midollo osseo, le staminali ematopoietiche.
Immunità Innata e Specifica
Il sistema immunitario può attivare tre diversi tipi di risposta: la risposta innata, la risposta adattativa e la risposta meccanica o chimica. La risposta innata e quella adattativa si attivano insieme, regolandosi l’una con l’altra.
Immunità Innata (Aspecifica o Naturale)
L’immunità innata o aspecifica, chiamata anche immunità naturale, consiste di meccanismi pre-esistenti all’incontro con l’agente estraneo, in grado di agire con rapidità contro l’egente estraneo che viene riconosciuto come una minaccia. È presente fin dalla nascita e comprende sia le barriere dell’organismo (la pelle, le membrane mucose presenti nelle parti del corpo a diretto contatto con l’esterno, come ad esempio bocca, naso e orecchie e le secrezioni come la saliva o il sudore) che cellule e proteine circolanti che fungono da regolatori e mediatori della risposta infiammatoria dell’organismo.
La risposta innata è quella evolutivamente più antica, condivisa anche da organismi semplici come gli invertebrati. Si attiva rapidamente ed è poco specifica: a metterla in atto sono cellule dalla vita breve e capaci di fagocitare corpi estranei anche di notevoli dimensioni, come i granulociti (la cui carenza può dar luogo a una rara forma di immunodeficienza chiamata granulomatosi cronica) e i macrofagi.
Non appena i microrganismi riescono ad oltrepassare le barriere meccanico-chimiche, l'immunità aspecifica si attiva rapidamente e contribuisce a neutralizzarli bloccando molte infezioni e impedendone l'evoluzione in malattia.
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I globuli bianchi coinvolti in questa risposta sono i macrofagi, i granulociti, i monociti e i le cellule Natural Killer.
Ad aiutare le cellule della risposta innata a “sbarrare” l’ingresso agli agenti patogeni sono anche la pelle e le mucose, che fanno da barriere fisiche, le ciglia presenti su diversi epiteli di rivestimento (e che quando non si muovono provocano gravi malattie genetiche), gli enzimi presenti nei succhi gastrici o nella saliva. Accanto alle cellule, la risposta innata si avvale anche del sistema del complemento, una serie di molecole in grado sia di difendere l’organismo nell’immediato, sia di attivare la risposta più specifica.
Immunità Specifica (Adattativa o Acquisita)
L’immunità specifica o adattativa, chiamata anche immunità acquisita, si sviluppa invece dopo la nascita, durante il primo anno di vita, e viene potenziata ed “educata” in risposta alle infezioni e agli agenti estranei che incontra. Essendo una risposta che l'organismo fabbrica su misura a seconda dell'agente estraneo, l’immunità specifica o adattiva è molto più veloce ed efficace rispetto a quella innata, può essere rafforzata con le vaccinazioni e possiede meccanismi atti a instaurare memoria degli agenti incontrati e della specifica risposta instaurata.
Quando l’attività di questi “spazzini” non basta si attivano cellule più specializzate, in grado di riconoscere in modo specifico gli agenti patogeni e di generarne un ricordo in vista di incontri futuri. È grazie alla memoria immunitaria che non ci ammaliamo una seconda volta di alcune malattie infettive come il morbillo o la varicella, dopo la prima infezione oppure dopo la vaccinazione.
Nel caso di una nuova esposizione allo stesso agente, questi linfociti “memoria” attivano una risposta più veloce e più mirata e le cellule B producono subito anticorpi più efficaci per distruggere velocemente lo stesso agente patogeno.
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I linfociti coinvolti sono i linfociti B e T che riconoscono l’agente esterno in maniera specifica e lo distruggono.
Tabella di confronto tra immunità innata e specifica
| Caratteristica | Immunità Innata | Immunità Specifica |
|---|---|---|
| Tempo di risposta | Rapida | Più lenta |
| Specificità | Aspecifica | Specifica |
| Memoria | Assente | Presente |
| Evoluzione | Evolutivamente antica | Evolutivamente recente |
Componenti Cellulari del Sistema Immunitario
Il sistema immunitario, costituito da cellule speciali, proteine, tessuti e organi, protegge il nostro corpo dall'assalto di "invasori esterni" come batteri, virus e funghi.
Le cellule immunitarie più importanti sono i globuli bianchi che si distinguono in tre categorie: granulociti, monociti e linfociti.
Granulociti
I granulociti si suddividono in neutrofili, basofili ed eosinofili. I neutrofili si muovono nel circolo sanguigno alla ricerca di materiale estraneo, lo inglobano (fagocitosi) e lo distruggono grazie a speciali sostanze che si trovano al loro interno (enzimi).
- Granulociti neutrofili: si cibano esclusivamente di batteri.
- Granulociti basofili: rilasciano istamina, sostanza che innesca l’infiammazione, ed eparina, sostanza che serve per aumentare la fluidità del sangue e prevenire la formazione di coaguli.
- Granulociti eosinofili: si cibano esclusivamente di parassiti.
Monociti
I monociti rappresentano gli “spazzini” del sangue e si suddividono in cellule dendritiche e macrofagi.
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- Macrofagi: dotati di spiccata attività fagocitaria, derivano dai monociti prodotti nel midollo osseo e circolanti nel sangue.
- Cellule Dendritiche: Le cellule dendritiche sono i globuli bianchi che attivano il sistema immunitario catturando gli antigeni ed esponendoli all'azione delle cellule "killer" (i linfociti T).
Linfociti
I linfociti si suddividono in linfociti B, T e Natural Killer (NK). I linfociti B e T riconoscono in modo specifico l'antigene, ossia una molecola identificata come estranea o potenzialmente pericolosa dal sistema immunitario.
- Linfociti B: maturano nel midollo osseo e si localizzano nei linfonodi. Stimolato dall’antigene, il linfocita B si riproduce diverse volte, dando origine a svariate cellule figlie, tutte identiche, dette cloni. Parte di queste cellule cloni si attiva poi in plasmacellule, che sono i genitori degli anticorpi specifici nei confronti di un determinato invasore.
- Linfociti T: maturano nel timo e coordinano l’intero sistema immunitario sconfiggendo tutte le cellule che vengono marchiate come estranee. A loro volta i linfociti T si distinguono in T helper (responsabili del rilascio di citochine), T Killer (che uccidono “i cattivi”), e T regolatori (che si accertano che ciò che è proprio non sia confuso da ciò che è estraneo).
- Cellule Natural Killer (NK): sono coinvolti nella risposta immunitaria innata contro i virus e altri microbi che si nascondono all'interno delle cellule.
Anticorpi (Immunoglobuline)
Le cellule tumorali presentano delle caratteristiche differenti rispetto a quelle della controparte costituita dalle cellule sane del nostro organismo. Nonostante la reazione del sistema di difesa, le cellule tumorali riescono però ad attivare dei meccanismi attraverso i quali aggirano il controllo del sistema immunitario.
Il termine anticorpo è generalmente inteso descrivere particolari proteine secrete dai linfociti B attivati (plasmacellule) nei fluidi corporei. Si possono però anche ritrovare come proteine integrali di membrana nei linfociti B, dove fungono da sensori specifici per antigeni, che innesca l'attivazione in plasmacellule. La loro proprietà strategica è appunto quella di legare specifici antigeni.
Classi di Immunoglobuline
Gli anticorpi (più propriamente immunoglobuline o Ig) dell'uomo sono raggruppati in 5 classi, che si distinguono per la loro struttura e non per la loro specificità antigenica: IgG, IgM, IgE, IgA e IgD.
- IgG: costituiscono circa il 70-80% delle immunoglobuline del sangue, sono prodotte durante la prima infezione o in seguito all’esposizione ad antigeni, aumentano a distanza di qualche settimana dal contatto con l’agente, per poi decrescere e stabilizzarsi, conservandosi come una memoria per l’organismo per le future esposizioni all’antigene.
- IgM: sono rilasciate come prima risposta dell’organismo a un antigene (dunque a un’infezione, come ad esempio quella provocata dal virus Sars Cov-2, responsabile della malattia da coronavirus (Covid-19).
- IgA: le IgA equivalgono a circa il 15% delle immunoglobuline totali nel sangue.
- IgD: le IgD rappresentano meno dell’1% delle immunoglobuline totali del plasma.
- IgE: le IgE sono presenti in piccolissime quantità. La loro principale funzione è la difesa contro parassiti (es. vermi) ma sono anche note quali mediatrici di certe allergie.
Organi Linfoidi
Gli organi coinvolti nel sistema immunitario sono chiamati organi linfoidi. Gli organi linfatici principali sono il midollo osseo e il timo, mentre gli organi linfatici secondari includono milza, linfonodi, tonsille, adenoidi, appendice e placche di Peyer. I vasi sanguigni e i vasi linfatici sono parti importanti degli organi linfoidi perché trasportano le cellule del sistema immunitario da una parte all'altra del corpo.
Funzionamento del Sistema Immunitario
Il sistema immunitario ha innanzitutto il compito di individuare e neutralizzare gli agenti estranei o pericolosi. Nello stesso tempo, però, deve assicurarsi di non attaccare le strutture proprie dell’organismo o quei microrganismi che vivono in simbiosi con noi nel nostro intestino svolgendo funzioni importanti, il cosiddetto microbiota. Deve inoltre conservare un ricordo dei patogeni, così da attaccarli in modo più rapido ed efficace nel caso di un secondo incontro, anche a distanza di tempo.
Una normale risposta immunitaria si articola secondo questi passaggi:
- L’agente esterno potenzialmente pericoloso, chiamato antigene, viene scoperto e identificato.
- Il sistema immunitario si attiva mobilitando tutti i suoi difensori, o cellule.
- L’antigene viene accerchiato e attaccato.
- L'aggressione viene domata e conclusa.
Malattie del Sistema Immunitario
Quando il sistema immunitario funziona male, può succedere che cellule o tessuti del nostro corpo vengano scambiate per estranei, subendo così un attacco. In questo caso si parla di malattie del sistema immunitario, che si distinguono in:
- Malattie autoimmuni: quando il corpo innesca una risposta immunitaria contro sé stesso. Alcuni esempi sono il diabete di tipo 1, la psoriasi o il Lupus eritematoso.
- Disturbi da immunodeficienza o immunodeficienze: quando il corpo non è in grado di attivare una risposta immunitaria contro gli invasori esterni. Alcuni esempi sono la Sindrome di George o la neutropenia ciclica.
- Reazioni allergiche: quando il corpo sviluppa una risposta immunitaria sproporzionata nei confronti di antigeni estranei, spesso innocui, che va a danneggiare anche i tessuti normali. Esempi di reazioni allergiche sono quelle scatenate dai pollini o quelle provocate da alcuni alimenti.