Retroscena
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di Moritz Weinstock
Come funziona il nostro sistema immunitario?
20/3/2023
Traduzione: Sanela Dragulovic
Un sofisticato sistema di difesa è in funzione 24 ore su 24 per proteggerci dagli aggressori. Cosa sono le cellule killer? Perché alcune cellule di difesa si autodistruggono per proteggerci? Leggi l'articolo per saperne di più.
La vita è piena di pericoli. Se non disponessimo di questo sofisticato sistema di difesa attivo 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in pochissimo tempo ci ritroveremmo in balia di milioni e milioni di aggressori, inquinanti e tossine, perché saremmo indifesi. È una vera fortuna avere un sistema di difesa così complesso che nella maggior parte dei casi ci protegge da batteri, virus, funghi e altre minacce. In effetti, di molti aggressori non ci accorgiamo nemmeno: il nostro sistema immunitario combatte gli agenti patogeni prima ancora che possano causarci problemi. Purtroppo, questo non funziona sempre e non per tutto ciò che minaccia la nostra salute. Le vaccinazioni, ad esempio, supportano il nostro sistema immunitario fornendo al nostro corpo indizi su virus o batteri pericolosi che prima non conosceva. Quando incontriamo questi agenti patogeni, il sistema immunitario è già preparato e può difendersi più rapidamente.
Il nostro sistema immunitario è costituito da una rete di cellule, tessuti e organi che lavorano insieme per proteggere l'organismo dagli agenti patogeni. Oltre alla pelle e alle mucose, fanno parte di questo sofisticato sistema anche un gran numero di cellule di difesa. Gli organi immunitari comprendono il timo (dove si sviluppano i linfociti T), il midollo osseo (dove vengono prodotte le cellule immunitarie), la milza, i linfonodi e il tessuto linfatico delle mucose (ad esempio le tonsille).
Il sistema immunitario è composto da due sottosistemi: il sistema immunitario innato (difesa non specifica) e il sistema immunitario adattativo (difesa specifica). Nonostante entrambi i sistemi siano strettamente collegati, svolgono compiti diversi.
Sempre pronto all'azione: la difesa non specifica non fa la schizzinosa
Il sistema immunitario innato, la difesa non specifica, è la nostra prima linea di difesa contro gli agenti patogeni. Comprende barriere fisiche come la pelle e le mucose. Si può pensare a questa parte come a un muro di cinta del castello, che in primo luogo serve a impedire ai nemici di entrare. Inoltre, la saliva, le lacrime e il muco contribuiscono a mantenere pulite le superfici mucose e a uccidere i batteri grazie a speciali proteine. Il lisozima, ad esempio, viene utilizzato per rompere le pareti cellulari di numerosi batteri.
Le cellule fagocitarie e le cellule killer non lasciano scampo agli invasori
Oltre agli ostacoli e alle secrezioni, ci sono anche delle cellule speciali che sono sempre in guardia. Spesso gli agenti patogeni penetrano nell'organismo nonostante tutti i meccanismi di difesa, ad esempio quando la pelle non può più svolgere la sua funzione protettiva a causa di una lesione. A questo punto entrano in gioco i meccanismi di difesa cellulare: fagociti e cellule killer.
I fagociti sono globuli bianchi (leucociti) che lasciano il flusso sanguigno e migrano nei tessuti infetti per fagocitare (in parole semplici mangiare) i nemici. Gli intrusi non hanno scampo. Quando ne hanno mangiato abbastanza, si autodistruggono. I loro resti e quindi anche quelli degli agenti patogeni – ora innocui – possono essere trasportati via in modo sicuro.
Le cellule killer sono le cosiddette cellule T citotossiche (letali per le cellule) o cellule NK (cellule Natural killer). Il nome dice tutto: le cellule killer riconoscono le cellule del corpo attaccate da agenti patogeni (o addirittura dal cancro) e le eliminano in breve tempo. Attaccano la membrana plasmatica, cioè l'involucro cellulare, e inducono l'esplosione delle cellule infette [1].
La difesa specifica si ricorda degli intrusi conosciuti
Il sistema immunitario adattativo (la difesa specifica) è un sistema di difesa sofisticato che riconosce determinati agenti patogeni e li ricorda anche in seguito. Due tipi di cellule sono principalmente rilevanti in questo caso: i linfociti T e i linfociti B. Queste cellule possono produrre anticorpi (proteine specifiche) che colpiscono determinati agenti patogeni.
Tra l'altro, gli anticorpi riconoscono virus, batteri e funghi, ma anche pollini o trapianti di tessuto in base a delle speciali strutture di superficie chiamate antigeni. Il termine «antigene» si compone da «anti» e «gene», in quanto gli antigeni attivano i linfociti che iniziano a produrre anticorpi.
Eliminare e ricordare
Le cellule attivate si suddividono: ogni linfocita che si lega all'antigene specifico forma successivamente due copie di se stesso. Da un lato, vengono prodotte le cosiddette cellule effettrici che combattono l'antigene. Queste cellule sono quindi direttamente dirette contro l'aggressore al momento dell'infezione. D'altra parte, l'organismo si prepara già a futuri attacchi da parte dello stesso nemico formando cellule di memoria a lunga durata. Questo processo rappresenta l'immunizzazione contro il corrispondente agente patogeno. L'organismo ricorda questo nemico e può riconoscerlo rapidamente come pericoloso durante la prossima infezione e combatterlo direttamente. Le cellule della memoria spesso riconoscono l'antigene a distanza di anni o addirittura per tutta la vita. Questo processo è utilizzato anche nelle vaccinazioni: al sistema immunitario vengono presentati gli agenti patogeni (in una forma resa innocua o frammentata) per memorizzarli come una minaccia ed essere in grado di reagire rapidamente in caso di un'infezione da agenti patogeni effettivamente dannosi.
Non sempre infallibile
Il sistema immunitario monitora costantemente l'organismo alla ricerca di potenziali minacce ed è in grado di reagire rapidamente ai nuovi invasori. Tuttavia, come ogni cosa, non è perfetto e a volte non funziona bene. Se attacca erroneamente i tessuti dell'organismo, questo può portare a malattie autoimmuni. Inoltre, alcuni agenti patogeni sono in grado di eludere il sistema immunitario, come il virus dell'immunodeficienza umana (HIV), che causa l'AIDS. I virus HI infettano alcune cellule T (CD4-T), che vengono così danneggiate e distrutte e il sistema immunitario viene indebolito. Inoltre, i virus cambiano continuamente, rendendo più difficile la risposta immunitaria. Inoltre, possono nascondersi in modo permanente nei serbatoi del corpo, dove è difficile per i farmaci o il sistema immunitario raggiungerli.
Lo sapevi?
Il microbioma (ovvero, l'insieme dei microrganismi che vivono in noi e su di noi) svolge un ruolo cruciale nel forgiare e sostenere il sistema immunitario. Nel 2009, i ricercatori sono riusciti a dimostrare che il microbioma intestinale allena il sistema immunitario in modo da riconoscere e rispondere meglio agli agenti patogeni [2].
Fonti:
[1] Akbari, O., & De Groot, A. S. (2015). Innate immune recognition of pathogens and danger signals. Cold Spring Harbor perspectives in medicine, 5(11), a017921.
[2] Round, J. L., & Mazmanian, S. K. (2009). Inducible Foxp3+ regulatory T-cell development by a commensal bacterium of the intestinal microbiota. Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(35), 12033-12038.
Immagine di copertina: pexels/Polina Tankilevitch
Redattrice scientifica e biologa. Amo gli animali e sono affascinata dalle piante, dalle loro capacità e da tutto ciò che si può fare con loro. Ecco perché il mio posto preferito è sempre all'aperto, in mezzo alla natura, preferibilmente nel mio giardino selvaggio.
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