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SISTEMI DI RICONOSCIMENTO DEI PATOGENI - Coggle Diagram
SISTEMI DI RICONOSCIMENTO DEI PATOGENI
Immunità ADATTATIVA
Questo tipo di immunità si basa sullo sviluppo di specifiche molecole chiamate ANTICORPI che sono specifiche di alcune strutture specifiche di ogni patogeno, chiamate ANTIGENI (si possono riconoscere fino a 10 milioni di diversi antigeni), che tuttavia può capitare non siano presenti solo sul microbo di interesse.
IMMUNITA INNATA
Questa prima immunità è una forma di
immunità
aspecifica ovvero genericamente
specifica per tutto il NON-SELF
, andando a riconoscere un numero limitato di
strutture
(circa 1000) condivise da
diversi patogeni
anche molto diversi tra di loro, ma comuni quasi sempre solo ai patogeni
Nello specifico a essere
riconosciuti
sono dei generici
profili molecolari
(detti così perché possono essere sia proteine che zuccheri che grassi) legati
Alla presenza di un
patogeno
(
PAMPs
) o
Alla presenza di
molecole
rilasciate da
cellule self
che vanno incontro a
necrosi
(
DAMPs
)
Esempi di
DAMPs
possono essere:
Le Heat-schock protein (
HSP
)
Esempi di
PAMPs
possono essere:
Pilina e
flagellina
(proteine tipiche dei batteri)
Mannosi
e glucanoi (zuccheri tipici dei batteri)
Lipolisaccaride
(
LPS
) o l'acido lipoteicoico (lipidi di membrana di rispettivamente batteri GRAM+ e GRAM-)
I
siti CpG
ovvero dei
dinucleotidi di DNA di C-G
che se
non metilate
sono tipiche del DNA procariote
.
Questi profili molecolari vengono riconosciti da una serie di recettori chiamati
PATTERN-RECOGNITION RECEPTORS
(
PRRs
) che riconoscono le stesse cose ma si trovano
espressi
allo stesso modo in
cellule di origine diversa
(non clonotipicamente).
PRRs solubili
ovvero delle molecole solubili in grado di legare le molecole batteriche e virali
Anticorpi Naturali
Questi sono sostanzialmente degli
anticorpi
che vengono
prodotti
dai linfociti B,
costitutivamente
in bassa quantità, come protezione iniziale.
In questo
caso specifico
quindi
anticorpi
e
linfociti B
non fanno parte dell'immunità adattiva ma della
innata
dato che non sono specifici
Ficoline
Collettine
Pentrassine
Sistema del complemento
Funzioni
OPSONIZZARE
: ovvero queste moleocle
rivestono i patogeni
permettendone il riconoscimento da parte delle cellule immunitarie
Neutralizzano
quindi i patogeni
AGGLUTINANO
ovvero
accorpano
tra di loro i
patogeni
in modo che sia più facile espellerli
Queste sono tutte le funzioni che svolgono gli anticorpi, ma fanno parte dell'immuntà innata perchè aspecifici, per questo si pensa che questi siano una sorta di
ANTE-ANTIBODIES
ovvero di anticorpi prima della formazione dell'immunità specifica
Recettori transmembrana
Recettori rivolti verso il
citoplasma
quindi riconoscono eventuali PAMP interni al citosol
RIG-like receptor
(
RLR
)
Che riconoscono esclusivamente
RNA virale
e
rispondono
attivando la
pathway dell'interferone di tipo 1
, specifica appunto per la risposta alle infezioni fi tipo virale
NOD like receptor
(
NLR
) riconoscono per la maggior parte
proteine zuccheri e lipidi batterici.
Si analizzano principalmente 2:
NOD 1 e NOD 2 che
Sono
importanti
per la risposta innata all'interno del
tratto gastrointestinale
e
Quando legati portano alla
secrezione
di interleuchina 1 (
IL-1
)
NOD 1
nello specifico
riconosce
i batteri
GRAM -
viene
espresso
in
tutte le cellule
NOD 2
riconosce
sia
batteri
GRAM +
che
GRAM -
andando a riconoscere il complesso NAM + alanina + isoglutammina (
muramil dipeptide
)
Viene
espresso
quasi solo a
livello intestinale
Questo nello specifico si è visto che è estremamente
espresso
nelle
cellule di Paneth
intestinali dove
regola l'espressione di
piccoli peptidi antibicrobici
α
e le
β defensine
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Questi recettori sono anche quelli utilizzati come
sensori
all'interno degli
INFLAMMOSOMI
Gli inflammosomi sono complessi enzimatici multiproteici costituiti da:
un
sensore
che
riconosca
e leghi eventuali PAMPs e DAMPs
attivando l'inflammosoma
, ovvero gli NLR
un
adattatore
La
CASPASE 1
sotto forma di
enzima inattivo
Quando il
sensore riconosce
i PAMP E i DAMP cambia conformazione rendendo la
Caspase 1 proteoliticamente attiva
.
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C-GAS
I
sensori di DNA citosolico
(C-GAS tra tutti) sono delle molecole in grado di
legare i dsDNA
e attivare di conseguenza la
STING pathway
che porta ad attivare una risposta antimicrobica tramite la produzione e
secrezione di interferone di tipo 1
(
IFN-1
) e
l'autofagia
.
Il
dsDNA
riconosciuto non è specifico di
virus o batteri
ma può
anche
essere
self
perchè anche del dsDNA self nel citosol implica la presenza di problemi da risolvere
In caso di
gain of function della STING
pathway si osserva un gruppo di malattie definite
INTERFERONOPATIE
in cui si osserva la secrezione eccessiva di un cocktail di citochine, primo tra tutte l'interferone di tipo 1
Queste interferonopatie fanno parte di un più ampio spettro di patologie chiamate
sindromi autoinfiammatorie
caratterizzate dall'
infiammazione spontanea
dei tessuti, senza un evento esterno scatenante, in seguito al rilascio di citochine
Recettori rivolti verso l'
ambiente extracellulare
o il
lume endosomiale
TOLL-LIKE RECEPTORs
(
TLRs
)
Questi recettori, così chiamati perchè
omologhi
della
proteina Toll
in Drosophila costituiscono una famiglia di recettori transmembrana di cui ne sono stati
caratterizzati
circa
13
(ultimi 3 solo in topo)
Struttura
Questi sono costituiti da dei piccoli peptidi di circa
24-29 aa.
Questi sono costituiti da:
Un dominio
extracellulare
o
luminale
costituito da delle
sequenze amminoacidiche ricche di leucine
(
LRR
) che ne determinano la caratteristica struttura a
uncino
.
Questa è il
dominio di riconoscimento
dei PAMPs
:
Il dominio
citoplasmatico
anche chiamato
TIR
(
toll-interleuchin 1 receptor
). Questo interagisce con altre strutture per dare il via alla pathway di trasduzione e
risposta
alla presenza del
patogeno
Funzione
Questi recettori sono coinvolti nel
riconoscimento
di vari profili molecolari microbici in grado di
stimolare
la risposta dell
'immunità innata
.
In realtà questi sono presenti
anche
sulle cellule dell'immunità specifica e sulle
altre cellule
,
ma non
sono
determinanti
come nell' immunità innata.
Questi recettori per essere funzionali nel riconoscimento si accoppiano sempre in
dimeri
e a seconda delle
diverse combinazioni
di dimeri (sia
omodimeri
che
eterodimeri
) possono
riconoscere PAMP diversi
Questi si dividono in base a dove avviene il riconoscimento in:
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La
specificità
del riconoscimento dei TLR dipende anche da una serie di
molecole accessorie
che non appartengono alla famiglia dei TLR e che fungono come
sistemi di regolazione
del riconoscimento.
Esempio:
TLR 4
TLR composto da un
omodimero
che riconosce il
lipopolisaccaride
(
LPS
)
Perchè
il
TLR4
possa
legare l'LPS
e attivare la risposta cellulare è necessario che questo gli venga presentato da parte della proteina
CD14
.
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SCAVENGER RECEPTOR
Sono dei recettori presenti sulle cellule fagocitiche ex
CD36
Funzioni
Questi svolgono sostanzialmente 2 funzioni:
riconoscere i patogeni e supportare l'infiammazione (minoritaria)
Permettere il
riconoscimento
da parte dei macrofagi delle
LDL ossidate
e sono quindi coinvolte nei
processi aterosclerotici
Mediano la
fagocitosi
dei microorganismi
C-type lectine-like receptors
(
CLRs
)
Questi sono dei recettori specializzati nel riconoscimento dei
carboidrati procariotici
(come fucosio, mannosio e galattosio) e dei
lipidi microbici
, presenti su fagociti, cellule dendritiche e cellule di Langherans.
Questi sono strutturalmente costituiti da delle
unità
di
riconoscimento
dei
carboidrati
(
CRD
). In base al numero di di CDR per recettore questi si dividono in
2 famiglie
Tipo 2
: con
un solo CDR
per recettore di cui è famoso il
DC-SIGN
perchè presente sulle
cellule dendritiche
Tipo 1
: dove ci sono
più CDR
per recettore
RECETTORE DEL MANNOSIO CD206
Il più famoso dei CLRs di tipo 1 è
CD206
ovvero una lectina presente sulla superficie dei
macrofagi
che riconosce le glicoproteine e i glicolipidi batterici legando i residui glucidi terminali che nei batteri sono
mannosio e fucosio
, mentre nei mammiferi sono NAG e acido sialico. In seguito al legame con il mannosio e il fucosio quindi questo recettore permette di riconoscere i batteri e di
iniziare la fagocitosi
RECETTORI N-FMLP
Questi sono dei recettori che
riconoscono la N-formil metionina
/leucina/fenilalanina: tutte le proteine batteriche iniziano con una N-formil metionina quindi in questo modo si distinguono le proteine batteriche dalle self.
Struttura
Questi sono costituiti da
7 eliche transmembrana
accoppiati alle
proteine G
Funzione
: stimolano la
migrazione leucocitaria
verso i siti di infezione per chemiotassi.
